远红外负离子复合能量砖的制备与保健性能研究

邹国文　廖伟军　赵淑峰

摘 要：本文制備了一种远红外负离子能量砖，该产品具有优良的远红外负离子性能和明显的抑菌效果。通过对远红外负离子能量砖辐射值、水的活化研究、水pH值影响、人体微循环改善、室内异味排除等因素进行实验。结果表面，远红外负离子能量砖具有较好的保健使用性能。

关键词：远红外、负离子、能量砖

1 前言

红外辐射材料是一种用途广泛的新型功能材料，可以广泛应用于人体保健，并逐渐得到大众认可。负离子是近年崛起的保健材料，也得到广泛关注，并在保健领域得到一定的应用。本文将远红外和负离子两种功能复合制备到瓷砖产品上，通过改变功能材料配比得到一系列的复合能量砖产品，并对其进行保健性能研究。这对于保健瓷砖产品的进一步发展以及人们生活质量的提升具有一定参考意义。

2远红外负离子能量砖制备

2.1 使用原料

复合能量砖的原料分为两部分，其中功能层原料主要为钾钠长石、高岭土、灰长石、负离子粉、石墨烯、磁石粉、三聚磷酸钠、丙烯酸羟乙酯等。 其中钾钠长石、高岭土、灰长石组成如表1所示。

经过多次实验，将功能层基料配方确定为钾钠长石75%，高岭土20%，灰长石5%。外加10点功能材料，0.2%三聚磷酸钠及0.3%的丙烯酸羟乙酯。本实验选定3个组成的功能材料，配方如表2所示。

2.2 远红外负离子复合能量砖的制备

远红外负离子复合能量砖的主要作用材料是功能层。在砖坯的表面喷涂第一层常规釉料，釉面干燥后，在釉面上喷涂功能层，干燥后再喷涂第二层保护釉料，烧成后对釉料表面进行抛光处理，得到最终实验产品。其中功能层材料与总釉料层重量比为1：10。

3保健性能实验研究

3.1 样品红外辐射性能

红外辐射性能是其产生各种生态效应的基础，在IRE-1型红外辐射仪上测量3个实验样品，同时从市面上随机购买的3种不同瓷砖及大理石产品的红外辐射数据见表3，测试温度为50℃，测试波段范围为8—15um。从表3中的数据可以看到，不同产品在对应波段的红外辐射性能差异不大。

3.2样品放射性检测

建筑材料本身的放射性一向是大众非常关注的安全数据。本文依照国家强制性标准 （GB6566—86“建筑材料放射卫生防护标准”）的规定，对远红外负离子复合能量砖的放射性进行了检测，其结果见表4。测试结果证明，3种不同配比制备的样品砖均符合A级建材国家标准，满足建筑材料使用安全性的要求。

3.3 除甲醛实验

在日常生活中，甲醛是一种严重危害人体健康的气体。而在室内装修过程中，很难避免使用到含甲醛的材料。氧负离子的存在可以有效削弱空气中的甲醛气体浓度，因此，本实验委托广东微生物研究所对3个样品对甲醛净化性能进行实验检测，结果如下表5所示。

从表5可以看出，随着样品中负离子粉含量的提高，产生的负离子浓度也得到提高，对空气中甲醛的净化效果也有提升。

3.4 抗菌实验

本实验委托广东微生物研究所对3个样品对细菌净化性能进行实验检测，选择的菌种为金黄色葡萄球菌及溶血性链球菌。除菌效果如表6所示。

从表6可以看出，远红外负离子复合能量砖均体现出了优异的除菌效果。

3.3 水活化实验

在食品、饮料等工业对水的应用中，首先发现了水的团簇结构影响水的功能情况[1]。通常来说，水的团簇的水分子数目多少会直接影响到水的物理性质。自然水的水分子团簇一般数量为10-13个水分子，通过远红外负离子，可以有效将水分子团簇内水分子数量降低到5-6个水分子。本研究采用¹⁷O核磁共振对3个样品经2小时静置活化处理的自来水和普通自来水做检测分析，得到如表7所示半幅宽数据。

利用¹⁷O核磁共振线宽可以反映液态水团簇结构的平均值大小，谱线越宽，团簇越大，谱线越窄，团簇越小。从表7数据中可以看出，经过使用远红外负离子复合能量砖活化的水样，其数据比自来水样数据明显降低，这说明远红外负离子实验后的水样，其内部水团簇数值大小有所降低。

3.4 水pH值影响

通过适当波长远红外作用，可以有效削弱液态水中氢键作用，从而使水溶液的物理化学性质出现变化[2]。本实验在将3个样品分别置于不同pH值的自来水和纯净水中，经过不同时间后，得到的数据如表8所示。

本实验对于水的pH值改变，有可能是远红外负离子复合能量瓷砖在远红外负离子作用下，导致砖体表面的碱金属离子相对获得足够的能量，从而脱离瓷砖本体进入水溶液中，从而改变了水的电平衡，导致pH值的变化。这个可以在后续设计实验中验证结论。

3.5 人体微循环改善实验

人体处于远红外负离子环境内，身体内部微循环也会得到一定的改变。本实验安排一定人数受试人体，在无干扰环境下静坐30min，然后利用医用微循环检测仪探查右手无名指血管顶端白色脂肪颗粒1min通过顶部的数量，同时将手放置在制备的3#远红外负离子能量砖产品30秒后再测量血管顶端白色脂肪颗粒通过顶部的数量，得到如表9所示数据。

从表9数据中可看到，人体处于远红外负离子的环境中，人体微观环境中的血管中脂肪微粒的运动速度有提升，人体内微循环的环境有改善。

4 分析与结论

（1）通过使用负离子粉、石墨烯、磁石粉及相应的长石、高岭土、灰长石、三聚磷酸钠、丙烯酸羟基乙酯，成功制备出具有远红外负离子等功能的复合能量砖。

（2） 在红外辐射、水活化、水酸碱度、人体微循环、气体净化方面，复合能量砖都能表现出较好的性能。

参考文献

[1]牧野仲治，神奇的π-water[M].台湾：正义出版社，1996：34-36

[2]潘艳芳、梁金生等，电气石远红外负离子对水表面张力的影响[J].硅酸盐学报，2006（5）：580-584.0C2B79D6-84C9-47FF-8A25-D89CE0C14F2B