專利名稱：含有黑色電氣石的塑料制品及其制法和用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及塑料制品領域，尤其是含黑色電氣石的塑料制品，以及該塑料制品的制法和在改善環境減少污染上的用途。
背景技術：
黑色電氣石含有豐富的人體必需的幾十種微量元素鎂、硫、鐵、鉀、鈣、鈉、銅、鋅、鈷、磷、鈦、硒等等。因鎂和鐵的含量為最高而成為黑色的電氣石。它的化學結構比較復雜，其化學通式為WX8Y(BO3)3Si6O18(OH，F)4，其中W＝Na，K，Ca；X＝Mn，Mg，Li，Fe，Al；Y＝V，Fe，Cr，Al。電氣石能用于各種領域，例如水活化，污水處理，洗滌，制備土壤肥料等。(楊如增等，黑色電氣石礦物理組成與紅外輻射特性的關系，上海地質，2002(1)61-64)。有研究人員對電氣石混合涂料進行了研究，但是該涂料易于分解，且在涂用到墻面上之前需要經過特殊處理，否則墻壁中的堿性物質會與電氣石產生反應，從而降低其效果。目前尚未有資料記載，將電氣石用于塑料解毒中。
塑料通常分為兩大類，有毒和無毒。食品級的為無毒塑料，如聚丙烯、聚乙烯等，它們的穩定性較好，韌性強，難于分解。另外有毒塑料如聚氨酯、聚甲醛樹脂、環氧乙烷、甲苯、二甲苯等。它們的毒性很大，甲醛含量很高，對人體有極大的危害，是強致癌因子。也是目前環保中急需解決的重要項目之一。不管有毒塑料還是無毒塑料，它們都是有機物，是不穩定物質，都會降解。降解過程中都會釋放有毒物質。它們在生產過程中都有加熱的過程，在加熱中聚丙烯、聚乙烯也會分解出毒物。總之都需要解毒。
發明內容
本發明的目的在于提供含黑色電氣石的塑料制品及其制備方法和用途。
在本發明的一個方面，提供了一種塑料制品，該塑料制品含有0.5-20％重量，優選1-10％重量，最優選5％重量的黑色電氣石，所述黑色電氣石的粒徑為0.1-100微米，優選是0.5-50微米，更優選是4-25微米。
在本發明的一個實施例中，該塑料制品的塑料是選自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲醛、聚苯乙烯。優選是聚乙烯，聚甲醛和聚苯乙烯。
在本發明的另一個實施例中，這些塑料制品選自空調濾網、保鮮膜、農用薄膜、生活用塑料制品和醫藥塑料制品。
本發明的第二個方面是一種制備含黑色電氣石粉的塑料制品的方法，其特征在于，該方法包括步驟(a)將黑色電氣石經分級處理粉碎至粒徑為0.1-100微米；(b)將0.5-20％重量的步驟(a)得到的黑色電氣石粉末與塑料混合；(c)在50-260℃的溫度下進行成形，形成塑料制品。
在本發明的一個實施例中，步驟(b)中黑色電氣石的含量優選為1-10％重量，最優選5％重量。
在本發明的一個實施例中，所述黑色電氣石的粒徑優選是0.5-50微米，更優選是4-25微米。
在本發明的另一個實施例中，步驟(c)中的反應溫度優選為55-250℃，更優選是75-160℃。其中所述溫度比不含黑色電氣石的塑料材料反應溫度低10-30℃。
在本發明的一個實施例中，塑料選自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲醛、聚苯乙烯。
在本發明的另一個實施例中，成形是選自噴涂、涂覆、擠壓薄膜和壓模。
本發明的第三個方面提供了本發明的塑料制品的用途，該塑料制品用于降低甲醛濃度。
本發明的第四個方面提供了本發明的塑料制品的用途，該塑料制品用于提高負離子含量。
本發明的第五個方面提供了本發明的塑料制品的用途，該塑料制品用于降低氨濃度。
圖1顯示了用本發明的方法制備的黑色電氣石粉末的粒徑分布。
具體實施例方式
本申請人在對黑色電氣石的研究中，發現黑色電氣石具有極強紅外輻射和極強的負離子發生率。黑色電氣石在超細到微米級時，根據GB/T188204.26-2000標準，用752型紫外光柵分光光度法對樣品進行了測試。在高濃度的甲醛環境中，在靜態狀態下，甲醛被解除了70％。在動態狀態下，解除的效率更高。再根據GB/T188204.25-2000標準，用GC-2000型氣相色譜儀對樣品進行了測試，在高濃度氨的環境中，在靜態狀態下，氨被解除了62％。動態時可明顯提高效率。另用ITC-201A型大氣負離子濃度測試儀，對樣品進行了測試，結果在靜態狀態下它的發生量達到400個/cm3。動態狀態下可達到1600個/cm3。再根據GB/T17093-1997標準，用JYQ-01A型浮游細菌采樣器對樣品的空氣殺菌效能進行了測試，達到了有效殺菌率。因此，本發明人根據上述發現，利用在塑料中摻入黑色電氣石，有利的減少了塑料中所含的甲醛和氨。
用黑色電氣石粉制成的塑料制品具有很強的負離子解毒除臭殺菌效果。它又是一種無毒無害的無機物。與塑料結合可以增加塑料的穩定性，延長它的壽命。與有毒塑料結合，可使其成為無毒塑料。由于電氣石粉的功能比較全面，因此可使用的范圍也很廣。
本發明中的塑料制品指各種塑料制品，例如保鮮膜、冰箱上使用的塑料部件、塑料制食品用具等。它們的基本成分是聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚甲醛樹脂、環氧乙烷、甲苯、二甲苯等。
這些塑料制品可用下列方法制備噴涂用1∶200-1∶5重量比的黑色電氣石粉和聚乙烯塑粉混合，在175-205℃的烘箱內，用3-5kg的氣壓泵進行噴涂。所得的塑料層與物品表面緊密結合。
涂覆用1∶200-1∶5重量比的黑色電氣石粉和聚乙烯塑粉混合，進行對各種材料的涂覆，然后在55-75℃的烤箱中烘干。
薄膜用1∶200-1∶5重量比的黑色電氣石粉和中密度的聚乙烯，在130-200℃的溫度下，用1-3kg壓力，擠壓出薄膜。該薄膜可用于食用保鮮膜或農用薄膜。
壓模用1∶200-1∶5重量比的黑色電氣石粉和高密度的聚乙烯，在160-250℃的溫度下，用3-5kg壓力，從各種不同模具中擠壓出不同的生活用具制品。這些生活用具制品選自杯，盆，盒等等塑料制品，可用作食品用具，或者醫藥用具，例如藥瓶、滴液瓶等。
由于本發明的黑色電氣石本身就有發射紅外線的功能，因此在加工時會放出熱量。根據本發明的配比，其發出的熱量可以使反應溫度降低10-30度，節約了能源，從而可降低生產成本。
實施例實施例1微米級黑色電氣石的制備在常溫常壓狀態下用氣流粉碎機進行分級處理，將黑色電氣石粉碎至0.1-100微米。
黑色電氣石粉末的分布見圖1。
根據紅外輻射結果粉體粒徑在4.85um時最高可達0.93，則取粉碎粒徑平均值3.96um，使用LS粒度儀進行了粒度及其分布的測試。詳見表1。
表1樣品粉料粒徑主要尺寸參數
實施例2黑色電氣石粉末的負離子發生率測試儀器ITC-201A大氣離子濃度測試儀用該測試儀委托上海市環保產品質量監督檢驗總站，按照標準方法測定了每立方米的負離子濃度。
表2樣品負離子發生量和粒徑尺寸參數
由此可見樣品粉末的粒徑并不是越細越好。粒徑分布在25微米時，能夠達到最大的負離子發生率。在0.1-100微米之間的顆粒都有顯著的功效。
實施例3用黑色電氣石制備聚氨酯塑料制品該實施例使用實施例1所制備的微米級黑色電氣石粉。
按5％的比例將15克電氣石粉和聚氨酯300克，進行攪拌，在27℃室內進行涂覆，然后用70℃烘箱烘干。制成20×20cm的黑色電氣石塑料板。
按10％的比例將30克電氣石粉和聚氨酯300克，進行攪拌，在27℃室內進行涂覆，然后用70℃烘箱烘干。制成20×20cm的黑色電氣石塑料板。
按1％的比例將3克電氣石粉和聚氨酯300克，進行攪拌，在27℃室內進行涂覆，然后用70℃烘箱烘干。制成20×20cm的黑色電氣石塑料板。
用相同的比例和相同的方法制備了聚甲醛黑色電氣石塑料板。
實施例4黑色電氣石塑料板降解甲醛和氨的效果用GB/T 18204.26-2000公共場所空氣中甲醛測定方法，和GB/T 18204.25-2000公共場所空氣中氨測定方法，由上海市環保產品質量監督檢驗總站對該塑料板進行了檢測。
1.檢測條件和環境工作艙0.1m3的正方體玻璃艙。
艙內溫度20℃，濕度52％RH。
表面風速0.3m/s；外部環境
大氣壓100.92kPa；溫度21℃；濕度64％RH。
2.檢測儀器752型紫外光柵分光光度計；GC-2000型氣相色譜計；ITC-201A型大氣離子濃度測試儀；AR2140型電子天平。
檢測結果聚氨酯
聚甲醛
實施例5黑色電氣石制備塑料制品的方法1.冰箱內部擱板的噴涂用1∶20重量比的黑色電氣石粉和聚乙烯塑粉混合，在185-195℃的烘箱內，用3-5kg的氣壓泵進行噴涂。所得的塑料層與物品表面緊密結合。
2.空調紗網的涂覆用1∶20重量比的黑色電氣石粉和聚乙烯塑粉進行涂覆。然后用60-70℃的溫度烘干。
經烘干的噴涂和涂覆塑料層的冰箱內部擱板和紗網表面涂層與下面的部件緊密結合，沒有明顯剝落。由于黑色電氣石能夠產生負離子，該空調在送風過程中還能將產生的負離子送到房間內，從而改善屋內的空氣質量。
3.家用保鮮膜的制備用1∶20重量比的黑色電氣石粉和中密度的聚乙烯，在149-190℃的溫度下，用1-3kg壓力，擠壓出薄膜。
取30cm×25cm平方的一張保鮮膜，包起200g市售鮮肉，置于常溫下(25℃)。用同樣大小的保鮮膜包裹同樣重量的鮮肉，置于常溫下(25℃)。普通保鮮紙包裹的鮮肉在5小時后出現異味，表面出現粘稠液體，變暗紅等腐敗現象。而用黑色電氣石保鮮膜包裹的鮮肉在10小時后才開始表面略有粘稠液體，顏色稍有變深。
4.塑料飲水杯的壓模用1∶20重量比的黑色電氣石粉和高密度的聚乙烯，在180-220℃的溫度下，用3-5kg壓力，從塑料杯模具中壓出飲水杯。
雖然說明并描述了本發明的優選例，應理解本領域的技術人員可根據本文的教導，作出各種改變，這些改變不違背本發明的范圍。
權利要求
1.一種塑料制品，其特征在于，該塑料制品含有0.5-20％重量的黑色電氣石，所述黑色電氣石的粒徑為0.1-100微米。
2.如權利要求1所述的塑料制品，其特征在于，所述塑料制品的塑料是選自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲醛、聚苯乙烯。
3.如權利要求1所述的塑料制品，其特征在于，所述塑料制品選自空調濾網、保鮮膜、農用薄膜、生活用塑料制品和醫藥塑料制品。
4.一種制備含黑色電氣石粉的塑料制品的方法，其特征在于，該方法包括步驟(a)將黑色電氣石經分級處理粉碎至粒徑為0.1-100微米；(b)將0.5-20％重量的步驟(a)得到的黑色電氣石粉末與塑料混合；(c)在50-260℃的溫度下進行成形，形成塑料制品。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述溫度比不含黑色電氣石的塑料材料反應溫度低10-30℃。
6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述塑料選自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲醛、聚苯乙烯。
7.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述成形是選自噴涂、涂覆、擠壓薄膜和壓模。
8.權利要求1所述的塑料制品的用途，其特征在于，該塑料制品用于降低甲醛濃度。
9.權利要求1所述的塑料制品的用途，其特征在于，該塑料制品用于提高負離子含量。
10.權利要求1所述的塑料制品的用途，其特征在于，該塑料制品用于降低氨濃度。
全文摘要
公開了含有0.5－20％重量的粒徑在0.1－100微米的黑色電氣石的塑料制品；以及其制備方法，包括步驟(a)將黑色電氣石經分級處理粉碎至粒徑為0.1－100微米；(b)將0.5－20％重量的步驟(a)得到的黑色電氣石粉末與塑料混合；(c)在50－260℃的溫度下進行成形，形成塑料制品。還公開了所述塑料制品在降低甲醛濃度，提高負離子含量和降低氨濃度上的用途。
文檔編號C08L59/00GK1566188SQ0312933
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月18日 優先權日2003年6月18日
發明者周秋華 申請人:周秋華