本發明涉及造紙領域，具體涉及具有負離子發生作用的紙品及其制造工藝。
背景技術：
負離子是空氣中一種帶負電荷的氣體離子，它能促成人體合成和儲存維生素，強化和激活人體的生理活動。20世紀30年代，德國Dissuader開創了大氣正、負離子(負氧離子)生物的研究。大量論文、研究和實驗報告，證明了負離子(負氧離子)對人體有明顯的有益作用；在醫學界，負離子被確認是具有殺滅病菌及凈化空氣的有效手段；空氣中帶負電的微粒使血中含氧量增加，有利于血氧輸送、吸收和利用，可促進人體新陳代謝，提高人體免疫能力，增強人體肌能，調節肌體功能平衡。
根據科學界已有的認知，一種以含硼為主的環狀硅酸鹽礦物【化學式為：Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6<Si6O18><BO3>3<OH,F>4】，具備自動釋放負離子及發射遠紅外線的功能，這類物質通稱為電氣石。它是天然的礦物，是以含硼為主特征的包括鋁、鈉、鐵、鋰等的環狀結構的硅酸鹽物質。因其本身具有的熱電性和壓電性，使其極性離子在平衡位置振動引起偶極矩變化而產生遠紅外波段的電磁輻射，形成了較強的輻射寬帶。20世紀80年代，日本學者T.Kubo對電氣石的電極性進行了深入研究，首次提出了存在自發電極、顆粒存在靜電場現象，并對微粉的電場效應展開了一系列應用研究。此后，日本、歐美等國學者紛紛開始對這一方面的應用性研究，陸續申請了諸多專利。然而我國對其研究卻起步較晚，落后于日本、歐美等國家。
人類發展歷史表明，紙張的發明對人類的進步及文化的傳播起到了巨大的作用。進入現代，通過新材料和新技術研發，可以賦予紙品新的功能。電氣石是目前已知自然界中唯一可自行釋放負離子的天然礦物，將其與紙品制造工藝相結合，通過新工藝賦予普通紙品效果可控的負離子釋放功能，可避免單純采用高壓或強射線激發產生負離子帶來的能耗和安全等潛在風險。紙品具有負離子釋放功能后，不僅能傳播文化，也能調節或改善區域空氣質量，兼具應用價值和環保效益。目前此類物質的自極化性較弱，釋放的負離子量不太穩定，且在紙品制造領域尚無應用。
首先，具備負離子釋放功能的紙品的組分、配比、工藝是目前亟待解決的問題之一。現有紙張制造技術中尚無在紙品中添加相關成分的方案，使得紙品充分釋放負離子，負離子濃度達到最佳，同時又很好的適應紙品自身的品質需求。
同時，超細粒度和粒徑選擇的超細負離子粉的制造是亟待解決的問題之二。負離子粉是把原礦經過去除雜質后,經過機械粉碎得到的粉體。因經過加工提純的粉體具有較高的負離子產生量，又稱負離子粉。據測試，負離子粉體對遠紅外的發射率為90％以上。負離子粉中產生的負氧離子具有較高的活性，有很強的氧化還原作用，能破壞細菌的細胞膜或細胞原生質活性酶的活性，有優良的抗菌殺菌功能。已知的技術表明，由于粉末化后，其表面積提高，粉末的粒徑越小，其負離子釋放能力越強。因此，獲得超細粒徑的負離子粉是本領域的技術難點之一。
此外，紙品制作成本的控制是亟待解決的問題之三。眾所周知，隨著粉粒徑的減小，粉末加工成本則顯著上升。然而，通過我們的研究進一步發現，隨著粒徑減小至某一范圍，其負離子釋放能力提高的幅度明顯減緩。因此，在生產加工選擇粉末超細粒徑的合理范圍，是保證紙品質量，確保負離子釋放的合理濃度，同時控制紙品制造成本的關鍵。
技術實現要素：
本發明提供一種具有負離子發生作用的紙品及制造工藝，主要目的有兩個：一是通過在環狀硅酸鹽類礦物中合理添加其他成份的元素，激發加強其自極化的強度，并使釋放的負離子量趨于穩定；二是在此基礎上制備具有釋放負離子功能的紙品，通過其配方的改變，實現在紙品制造領域的應用。
一方面，本發明提供了一種具有負離子發生作用的紙品的組成，包括的組分：闊葉或針葉木漿，國廢或美廢漿，脫墨漿，染料，滑石粉，淀粉，助留劑，殺菌劑，增強劑若干，改性超微硼類環狀硅酸鹽礦物，激發劑，穩定劑。
優選的，該紙品包括的組分按照質量比為：闊葉或針葉木漿45－55份，國廢或美廢漿20—25份，脫墨漿5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留劑，殺菌劑，增強劑若干，改性超微硼類環狀硅酸鹽礦物5—10份，激發劑1－2份，穩定劑1－2份。
優選的，所述激發劑為稀土元素、磁性粉或玉石粉中的一種或幾種。
優選的，所述改性超微硼類環狀硅酸鹽礦物的粉末的粒徑d50為0.3μm～1.0μm。
另一方面，本發明提供了一種具有負離子發生作用的紙品的制造工藝，具體包括如下步驟：
步驟1：將硼類環狀硅酸鹽礦物用粉碎機粉碎，形成硼類環狀硅酸鹽礦物碎料；
步驟2：將硼類環狀硅酸鹽礦物用球磨機進行球磨，形成硼類環狀硅酸鹽礦物粉末；
步驟3：取上述步驟2中獲得硼類環狀硅酸鹽礦物粉末，采用流化床高速氣流磨進行超細粉碎，獲得改性的超微硼類環狀硅酸鹽礦物粉末；
步驟4：按重量比，闊葉或針葉木漿45－55份，國廢或美廢漿20—25份，脫墨漿5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留劑，殺菌劑，增強劑若干，步驟3獲得的改性超微硼類環狀硅酸鹽礦物5—10份，激發劑1—2份，穩定劑1—2份，在攪拌機中混合均勻，進行攪拌，攪拌速度1800r/min，加熱至95攝氏度左右，然后進行冷卻；
步驟5：抄紙、絲網濾水、壓榨、焙紙、復卷，制成成品。
優選的，在所述步驟3中將硼類環狀硅酸鹽礦物粉末粉碎，獲得改性的超微硼類環狀硅酸鹽礦物粉末的粒徑d50約為0.3μm。
優選的，所述激發劑為稀土元素、磁性粉或玉石粉中的一種或幾種。
又一方面，本發明提供了一種具有負離子發生作用的紙品，其采用如上述制造工藝制造而成。
基于上述方案，在紙品制造加工中，通過紙品的組成成分、配比、抄造工藝優化，進一步解決了如何兼顧負離子釋放濃度和紙品品質的技術問題；
基于上述方案，通過制造工藝的優化，獲得了超細粒徑的粉末，使得負離子充分釋放，進一步解決了負離子粉的超細粉碎加工技術問題；
基于上述方案，通過合理選擇負離子粉粒徑范圍，將粉末粒徑選擇為0.3μm左右，進一步解決兼顧負離子釋放濃度和造紙成本控制的技術問題。
具體實施方式
本發明的紙品制備工藝，具體包括如下步驟：
步驟1)：將硼類環狀硅酸鹽礦物用粉碎機粉碎，形成硼類環狀硅酸鹽礦物碎料；
步驟2)：將硼類環狀硅酸鹽礦物用球磨機進行球磨，形成硼類環狀硅酸鹽礦物粉末；
步驟3)：取上述步驟2)中獲得硼類環狀硅酸鹽礦物粉末，采用流化床高速氣流磨進行超細粉碎，獲得改性的超微硼類環狀硅酸鹽礦物粉末，將粉末粒徑d50加工至0.3μm～1.0μm左右(d50在本領域有明確的定義)；
步驟4)：按重量比，闊葉或針葉木漿45－55份，國廢或美廢漿20—25份，脫墨漿5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留劑，殺菌劑，增強劑若干，步驟3)獲得的改性超微硼類環狀硅酸鹽礦物5—10份，激發劑1—2份，穩定劑1—2份，在攪拌機中混合均勻，進行攪拌，攪拌速度1800r/min，加熱至95攝氏度左右，然后進行冷卻；
步驟5)：抄紙、絲網濾水、壓榨、焙紙、復卷，制成成品。
上述工藝中，紙漿為纖維成分混合紙漿。
首先，上述工藝中，通過不斷試驗，調整，最終設置出紙品的最佳組分配比，使得紙品充分釋放負離子，同時又很好的適應紙品的質量需求。經過上述工藝制備的紙品，負離子釋放濃度達到600ions/m3以上；同時，通過對紙張表面平滑度、均勻度、緊度、含水量、拉力長等性能指標的綜合測試，上述組分配比數值范圍內的紙品性能明顯優于數值范圍之外的試驗對比例，能夠同時滿足負離子釋放濃度和紙品品質的需求。
其次，為了使超細負離子粉達到超微粒度要求，本發明中采用了機械粉碎/球磨/高速氣流磨的工藝步驟，有效避免了超細粒徑物質在研磨過程中的再聚合效應，使得礦物粉末既能達到超細粒度要求，同時能非常均勻的分布。通過球磨和氣流磨加工過程的控制，粉末粒徑d50可小于1.0μm。
此外，試驗發現，隨著粉末粒徑d50減小至0.3μm左右，其負離子釋放量提高的幅度明顯減緩。上述工藝中，在生產加工選擇粉末超細粒徑的合理范圍，保證d50加工至0.3μm左右，既確保負離子釋放的合理濃度，同時又控制了造紙工藝的成本。
本發明經過上述工藝，提供的具有負離子發生作用的紙品，包括的組分按照質量比為：闊葉或針葉木漿45－55份，國廢或美廢漿20—25份，脫墨漿5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留劑，殺菌劑，增強劑若干，改性超微硼類環狀硅酸鹽礦物5—10份，激發劑1—2份，穩定劑1—2份。
優選的，改性超微硼類環狀硅酸鹽礦物粉末的粒徑d50為0.3μm左右。
優選的，所述激發劑為稀土元素、磁性粉、玉石粉等。
結合實施例進一步對本發明進行描述。
實施例1：本發明提供的具有負離子發生作用的紙品，包括的組分按照質量比為：闊葉或針葉木漿45-55份，國廢或美廢漿20—25份，脫墨漿5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留劑，殺菌劑，增強劑若干，改性超微硼類環狀硅酸鹽礦物10份，激發劑1份，穩定劑1份。負離子釋放濃度達到1600ions/m3以上；紙張表面平滑度、均勻度、緊度、含水量，拉力長等性能指標優。
實施例2：本發明提供的具有負離子發生作用的紙品，包括的組分按照質量比為：闊葉或針葉木漿45-55份，國廢或美廢漿15—20份，脫墨漿5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留劑，殺菌劑，增強劑若干，改性超微硼類環狀硅酸鹽礦物8份，激發劑2份，穩定劑1份。負離子釋放濃度達到1700ions/m3以上；紙張表面平滑度、均勻度、緊度、含水量，拉力長等性能指標優。
實施例3：本發明提供的具有負離子發生作用的紙品，包括的組分按照質量比為：闊葉或針葉木漿50-60份，國廢或美廢漿10—15份，脫墨漿5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留劑，殺菌劑，增強劑若干，改性超微硼類環狀硅酸鹽礦物10份，激發劑1份，穩定劑2份。負離子釋放濃度達到1800ions/m3以上；紙張表面平滑度、均勻度、緊度、含水量，拉力長等性能指標優。
實施例4：本發明提供的具有負離子發生作用的紙品，包括的組分按照質量比為：闊葉或針葉木漿55-65份，國廢或美廢漿5—10份，脫墨漿2—5份，染料，滑石粉，淀粉，助留劑，殺菌劑，增強劑若干，改性超微硼類環狀硅酸鹽礦物12份，激發劑1份，穩定劑1份。負離子釋放濃度達到1800ions/m3以上；紙張表面平滑度、均勻度、緊度、含水量，拉力長等性能指標優。
實施例5：作為對比例的紙品，包括的組分按照質量比為：闊葉或針葉木漿60-65份，國廢或美廢漿20—25份，脫墨漿5—8份，染料，滑石粉，淀粉，助留劑，殺菌劑，增強劑若干，改性超微硼類環狀硅酸鹽礦物15份，激發劑3份，穩定劑3份。負離子釋放濃度達到1300ions/m3；紙張均勻度差、緊度差。
實施例6：作為對比例的紙品，包括的組分按照質量比為：闊葉或針葉木漿65-70份，國廢或美廢漿15—20份，脫墨漿2—5份，染料，滑石粉，淀粉，助留劑，殺菌劑，增強劑若干，改性超微硼類環狀硅酸鹽礦物15份，激發劑4份，穩定劑2份。負離子釋放濃度達到1100ions/m3；紙張表面平滑度差、緊度中、均勻度差。
本領域的技術人員在不脫離權利要求書確定的本發明的精神和范圍的條件下，還可以對以上內容進行各種各樣的修改。因此本發明的范圍并不僅限于以上的說明，而是由權利要求書的范圍來確定的。