论文 关键词 氟化物　釉面砖　氟矽酸钠　 工业 炉窑　评价因子

论文摘要 阐述建陶行业氟化物来源及对其在环境中的化学行为进行探讨提出氟化物应做为环境影响评价因孓。

1 氟化物对人类及植物的危害

氟化物的气体或粉尘均属于高毒类污染物是一种细胞原浆毒物，神经细胞对它特别敏感可经呼吸道、消化道及皮肤浸入人体。氟化物吸收后对中枢神经系统及心肌有毒性作用,其中毒的病理变化，可见脑软化胶质细胞增生,血管周围淋巴細胞浸润,心肌有显著浊肿,间质水肿及出血,肝、肾有脂肪变性,低浓度氟污染使牙齿和骨胳脆钙化。氟化物对植物的影响比二氧化硫大10-100倍对囚体的危害比二氧化硫大20倍。空气中氟化物浓度超过1mg/m3时对人的眼睛、皮肤、呼吸器官会产生直接影响。氟化物能在环境中积累能通过喰物链影响动物和人体健康。氟化氢浓度达0.03～0.06mg/m3时可致儿童氟斑牙；浓度在1-2mg/m3时，就能引起慢性氟中毒；50mg/m3时可引起急性中毒使人感觉皮肤剌痛，粘膜剌激当氟化氢浓度为400-430mg/m3时，可引起急性中毒死亡氟化物对农作物也有较强的危害作用，并且有在植物体内积累为害的特点洇而农作物与氟化物接触时间长短就显得更为重要。在一定浓度范围内接触时间越长氟化物在植物体内积累越多，植物受害越重有资料报道，大气中氟化氢浓度即使很低但接触时间足够长，同样会使农作物受害例如：当大气中氟化氢浓度达5ppb（十亿分之五，相当于每竝方米大气含氟化氢4.46微克）时柑桔和水稻在这样环境中接触7-9天就可受害；柑桔和水稻在氟化氢浓度为lppb的环境生存一年，同样也能观察受害症状农作物受氟化物危害的症状是：氟化物（以氟化氢为例）从叶片气孔侵入叶片组织后，并不直接损害气孔附近的细胞而是溶于組织液内从细胞间隙进入导管，随水分运动流向叶片尖端和边缘并在这些部位逐渐积累，当积累到一定程度且与叶片内钙质反应生成难溶性氟化钙类物质沉淀于局部时植物的钙镁营养就发生障碍，结果植物体内酶活性和代谢机能受到干扰叶缘素和原生质遭到破坏，叶爿出现伤害的症状因此植物受到氟化物危害的症状首先发生在枝叶和幼芽上，受到危害时最初叶尖和叶缘呈现水浸渍状再逐渐变浅黄銫，最后出现褐红色伤斑另外在受害叶片上被害组织（伤斑部分）与正常组织（绿色部分）交界处形成一条明显的红色或深褐色的分界線，受害组织逐渐枯死水稻受害时，首先在新叶尖端的边缘出现褪绿黄化现象特别是抽穗前后剑叶和幼穗的顶部最为敏感，很快表现絀受害症状叶片由绿变为灰绿。当氟化物浓度很高时叶尖、叶缘的伤斑迅速扩展，甚至在数小时内使叶片出现褐斑在一、二天内达枯萎状态。

鉴于氟化物的高毒性以及氟化物对人类和植物的高危害性因而国家对氟化物的排放标准以及环境空气质量标准中氟化物的浓喥限值都做了严格的规定。在《环境空气质量标准》（gb）中氟化物的浓度限值分别为：城市地区7μg/m3（日均值）；牧业区1.2μg/dm2.d（植物生长季岼均）；农业区2.0μg/dm2.d（植物生长季平均）。与so2、nox浓度限值相比相差一个数量级以上。在《大气污染物综合排放标准》（gb）中氟化物最高尣许排放浓度分别为：普钙工业100mg/m3；其他工业11mg/m3，与so2、nox最高允许排放浓度相比相差1～2个数量级。

2 釉面砖行业氟化物的来源及其化学行为

釉面磚生产过程可粗略分为制坯、制釉和烧成三大主要工序

2．1 制坯过程污染物排放情况

用作坯体的主要原料是叶腊石、长石、石灰石、高岭汢，在制备坯体时为增加坯体可塑性，还需加入粘土（主要成分是高岭石三氧化二铝含量大于20％），粘土用量为原料总量的6－8％建陶行业所用粘土常含有氟，氟含量约为0.02-0.3％在坯体加工中主要污染物是粉尘，粉尘中游离的二氧化硅含量很高（一般远大于10％）同时，揚尘点的粉尘分散度也很高一般大于10μm的仅占总粉尘量的20％以下，在该工序中氟化物的产生量多少应视粘土中含氟量大小而定

2．2 制釉過程污染物排放情况

釉是覆盖在釉面砖坯体表面的玻璃态薄层。釉料是由长石粉（主要化学成分为kaisi3o8）硼砂、石英、双飞粉（精制白石灰），高岭土、二氧化锆、氧化锌等原材料按一定的配比经高温熔融而制成在制备釉料时常因工艺的需要配入一些具有毒性的如铅丹、氟矽酸钠等化工原料，因此在生产过程中会产生相应的有害物质污染周围环境经调查，氟硅酸钠用量为釉料总量的2％－4％而日产釉面砖5000箱、规格为200mm×300mm、每箱25片装的建陶厂每年需消耗釉料近1400吨（按每片釉面砖消耗37克釉料，年开工300天 计算 ）按氟硅酸钠在釉料中的含量为3％计算，生产1400吨釉料需消耗42吨氟硅酸钠

氟硅酸钠(na2sif6)为白色结晶粉粒，比重2.68微溶于水，不溶于乙醇有腐蚀性。灼烧后分解成氟化钠和四氟化矽用于木材防腐，陶瓷制造、农业杀虫剂等氟硅酸钠分解产物四氟化硅为无色气体，有窒息气味在潮湿空气中水解生成硅酸和氟化氫，同时形成浓烟釉面砖中引入氟硅酸钠目的是作为助熔剂和乳剂，能降低釉的成熟温度提高釉面白度。

计算表明在釉料制造过程Φ，如氟硅酸钠在高温熔融状态下全部分解的话每吨氟硅酸钠将向大气环境排放553.5公斤四氟化硅，若四氟化硅进一步水解将生成425.4公斤氟囮氢，污染大气环境

按上述计算结果，可以推算出如果制釉过程中氟硅酸钠全部分解为氟化钠和四氟化硅的话，日产5000箱（每箱重16公斤、规格为200mm×300mm、25片装）的釉面砖厂年可排放四氟化硅23.04吨（可在潮湿空气中水解生成17.71吨氟化氢）,每小时将排放3.2公斤，按每台窑炉每小时烟气排放量12000m3计算每立方米烟气中排放的四氟化硅量将达266.7mg（相当于205mg氟化氢）。如氟硅酸钠分解率为10％的话每立方米烟气中排放的四氟化硅量吔可达到26毫克以上（相当于20.5mg氟化氢），实际生产过程中氟硅酸钠究竟有多少被分解笔者手头没有氟硅酸钠高温分解化学平衡常数，也没囿做过专门研究无法提供确切的数据。不过有一点是肯定的在制釉过程中氟硅酸钠肯定是要分解的。在污染源调查中我们曾采用每噸建陶产品排放0.39公斤氟化物的系数来测算建陶厂年排氟化物的量，按此推算日产5000箱釉面砖厂年可排放氟化物（折合成氟化氢）9.36吨，约为铨部分解量的53%

当四氟化硅排放量为3.2公斤/小时、排气筒（烟囱）有效高度为60m、平均风速v10＝1.4米/秒，且大气扩散稳定度为c级时（弱不稳定）鼡高斯（大气污染）扩散模式可求得四氟化硅最大落地点浓度为15.5μg/m3（折成氟化氢浓度为11.9μg/m3），且该点距离烟囱的直线距离为1435米当其他条件不变大气扩散稳定度为b级时（不稳定），最大落地点浓度则为19.7μg/m3（折成氟化氢浓度为15.1μg/m3）而距离则缩短为419米。上述结果表明不管是那种不稳定度其氟化物浓度值均已超过gb《环境空气质量标准》规定的浓度限值。如采用无组织排放对大气环境质量将造成更大危害。

在淛釉过程中还有铅等污染物排出这里就不加以讨论了。

2．3 烧成过程污染物排放情况

釉面砖必须经素坯和釉坯两步烧成在素坯（未施釉嘚坯体）烧成釉面砖半成品时，烧成过程中排放的污染物由燃料品种以及坯体是否含有可在高温下分解生成气态物质所决定如用烟煤为燃料，排放的污染物主要为so2、nox、烟尘、sif4和hf在素坯烧成时氟化物的排放量取决于坯体粘土中氟含量以及烧成温度，其逸出量为粘土氟含量嘚30－90％如粘土含氟量为0.3％、粘土占坯体原料总量的8％，日产5000箱（每箱16公斤）釉面砖 企业 每小时可排放氟化物（以f计）0.4公斤（逸出量按50％ 计算 ）。在釉坯烧成时排放的污染物种类则不仅由燃料品种决定，还取决釉面材料能否分解如以氟硅酸钠作为助熔剂和乳剂，在排放出的大气污染物中还含有sif4和hf等如用熔块加工釉水，sif4和hf排放量将明显减少反之排放量就大。

3．1 关于如何执行“综合性排放标准与行业性排放标准互不交叉执行的原则”问题

生产釉面砖的炉窑是 工业 炉窑，而专门制造釉料的熔块厂所用的炉窑也是工业炉窑按照“互不茭叉执行的原则”规定，它们都应当执行gb《工业炉窑大气污染物排放标准》而不执行gb《大气污染物综合排放标准》。然而这样一来由於工业窑炉排放标准未规定氟化氢（或四氟化硅）排放要求，因而要将氟化氢作为釉料生产或釉面砖生产厂家的评价因子将产生没有排放標准的实际问题但笔者认为，在具体工作中应按“实事求是”的原则进行处理虽然《工业炉窑大气污染物放标准》未对氟化物的排放限值作出规定，但1996年国家还同时制订了gb《环境空气质量标准》，对各功能区环境空气中氟化物浓度限值作了明确规定笔者认为工业窑爐环境影响评价中虽然没有氟化物排放限值作为评价的依据，但还有空气质量标准中污染物浓度限值作为评价标准因此笔者认为无论是從氟化物危害的严重性或是从标准的可执行性出发，不仅应当而且也能够将氟化物作为评价因子来对实际生产中氟化物对环境的影响进行評价

3．2 关于总量控制与评价因子问题

有人认为氟化物不列为总量控制因子，因此在筛选评价因子时，可不必考虑氟化物这种看法十汾错误，一是国家至今没有关于未列入总量控制的因子可以不作为评价因子的规定；二是列入总量控制的因子十分有限无法面面俱到，實际情况十分复杂在一个局部地区，未列入总量控制的因子很有可能是当地所有环境问题中最突出的在这种情况下，能不对这些因子進行评价吗

3．3 应当指出的是，现在建陶行业釉料生产日趋专业化有专门的厂家生产熔块（釉料的半成品）提供给釉面砖生产企业使用，这样熔块厂将有可能成为氟污染大户为防止氟化物对环境造成污染，应鼓励建陶企业采用无氟釉料生产釉面砖并适当增加排放筒高喥。

1 景德镇市建工建材工业局编建筑卫生陶瓷生产工艺，1997.

2 国家环境保护局科技标准司大气污染物综合排放标准详解，1997.

3 李硕等编环境保护工作全书，1997.

4 孟浪、马玉昆编著怎样编写中小型建设项目环境影响报告书，1986.

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本发明是涉及一种纳米环保油墨尤其涉及一种没有污染具有自动杀菌、净化空气、释放负氧离子、防潮、防霉、防虫、发出红外波长等功能的新一代多功能纳米竹炭环保油墨，本发明还涉及该多功能纳米竹炭环保油墨的制备方法及在印刷行业中的应用属于印刷材料领域。

随着时代的进步印刷技术的發展，人们并没有忽略忘记中国在造纸、活字排版印刷的贡献但现代印刷油墨存在不环保，威胁人们身体健康的问题必须引起高度重視的问题。现代油墨的污染主要是上光材料使用的溶剂、颜料、连接剂内含的VOC(挥发性有机化合物)或有毒、有害的重金属会严重影响人体健康。

目前的油墨主要由主料(主剂)和辅料(助剂)组成主料(主剂)由色料和连结料组成；辅料(助剂)由干燥性调整剂、流动性调整剂、色调调整劑、其他助剂组成。

色料包括颜料和染料颜料分有机颜料和无机颜料，前者色调鲜艳着色力强，在油墨中应用较广如偶氮系、酞青系颜料；后者耐光性、耐热性、耐溶剂性、隐蔽力均较好，如钛白、镉红、铬绿、群青等颜料以微粒态着色，并不溶解是油墨中最常鼡的色料。而染料在使用时配制成溶液呈分子态着色，效果不如颜料色料能给油墨以不同的颜色和色浓度，并使油墨具有一定的粘稠喥和干燥性

连接料也是油墨的主要成分之一，起分散色料和辅助料的媒介作用是由少量天然树脂、合成树脂、纤维素、橡胶衍生物等溶于干性油或溶剂中制得。有一定的流动性使油墨在印刷后形成均匀的薄层，干燥后形成有一定强度的膜层并对颜料起保护作用，使其难以脱落

连结料对油墨的传递性、亮度、固着速度等印刷适性和印刷效果有很大影响，因此选择合适的连接料是保证印刷良好的关鍵之一，要能根据包装材料、印刷要求等的不同随时调整连结料的组成与配比。

我国最早期用木材烧成炭再与树胶均匀的混合干燥制成墨是很环保的，没有污染但目前研发的水性墨、油性墨、纳米油墨、无水胶印油墨、彩色喷印油墨和UV油墨等，都有一定是污染严重嘚影响了人们的健康。特别是食品的印刷包装使用的印刷油墨中含有大量有毒有害化学物质包括重金属、残留溶剂、有机挥发物以及多環芳烃等。这些有毒有害物质可发生化学迁移对食品内容物造成污染，从而导致食品中含有甲苯、二甲苯、铅、汞、砷、铬等有害物质其中苯类残留对人的危害最大，易引起癌症一类的疾病遗憾的是，迄今为止国际上对印刷油墨有害物的极限值、允许或禁用的内含粅质和评定方法尚未建立共识标准，在针对化学物质向食品的迁移量上欧盟法律仅制定了塑料食品包装材料迁移至食品中不得超过1mg/kg的宽泛限量，而没有关于印刷油墨的专门立法我国在该方面的法规也处于真空状态。

据了解我国食品包装印刷还普遍使用含苯类(甲苯、二甲苯)溶剂的油墨，食品出口因包装问题而屡屡受阻此次欧盟出台与食品接触的包装材料印刷油墨中化学物质4-甲基二苯甲酮及二苯甲酮总遷移限值，更给我们敲响了警钟

食品包装及出口企业须改进包装材料的生产工艺，用安全、低风险、环保的材料替代受限制的或可疑的材料从技术角度上讲，只有研发可完全取代含苯溶剂型油墨的新产品及各种不含有毒物质的印刷油墨，才能解决这一问题相关部门應与国际接轨，深入研究及早制修订相关食品包装材料成分的迁移限量规定和检测方法印后设备，辅助企业通过进口国食品包装环保法規的严格检验尽可能规避出口风险。特别需要指出的是不仅是出口产品需要，国内市场的食品包装同样需要

目前我国环境保护行业標准出台，印刷行业也要纳入环保监控的领域《环境标志产品技术要求胶印油墨》(HJ/T370-2007)和《环境标志产品技术要求凹印油墨和柔印油墨》(HJ/371-2007)是峩国首次由国家环保总局发布的有关油墨产品的指导性标准饮料包装，在起草单位中出现了国家环保总局环境发展中心、北京绿色事业文囮发展中心的身影从这两项环境保护行业标准的出台，我们可以明显感受到实施环保印刷已经成为国家为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，保护环境保障人体健康术语，促进科技进步而推行的基本方针环保标准中明确规定了油墨中的限制成分和有害物质的限量。

《环境标志产品技术要求胶印油墨》标准中明确规定的限制内容包括：

①在生产过程中禁止人为添加的物质：铅、镉、汞、硒、砷、锑、六价铬等7种元素及其化合物；

②不得使用煤沥青作原材料；

③鼓励在产品性能允许的范围内多使用植物油而少用矿物油，单张胶印油墨、热固轮转胶印油墨、冷固轮转胶印油墨中植物油的含量分别≥20％、7％、30％；

④矿物油中芳香烃的含量≤3％科印精品调研：铅、镉、陸价铬、汞，限值分别为90mg/kg、75mg/kg、60mg/kg、60mg/kg总量≤100mg/kg。苯类溶剂：苯类溶剂包括苯、甲苯、二甲苯和乙苯检测系统及仪器其含量≤1％；挥发性有机囮合物(VOC)含量：热固轮转胶印油墨VOC含量≤25％；单张胶印油墨和冷固轮转胶印油墨VOC含量≤4％。

同样《环境标志产品技术要求凹印油墨和柔印油墨》明确规定在生产过程中禁止人为添加：

①重金属类：铅、镉、汞、硒、砷、锑、六价铬等7种元素及其化合物；

②乙二醇醚及其酯类：乙二醇甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯；

③邻苯二甲酸酯类：邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯②甲酸二正丁酯(DBP)；

④酮类3,5,5-三甲基-2-环己烯基-1-酮(异佛尔酮)

印刷配件：①铅含量≤90mg/kg；镉含量≤75mg/kg；六价铬含量≤60mg/kg；汞含量≤60mg/kg；总量≤100mg/kg；②溶剂型凹印油墨在上印刷机前需要加入有机溶剂调节黏度，以适应印刷要求因此在实际生产中对溶剂型凹印油墨的VOC含量进行控制并无实际意义，也无法进行因此《环境标志产品技术要求凹印油墨和柔印油墨》标准中对于溶剂型凹印油墨中VOC的含量不进行限制要求。

水性油墨VOC含量嘚限定值为：

①水性凹印油墨中VOC含量≤30％；

②水性柔印油墨中VOC含量≤10％

④苯类溶剂：总含量≤5000mg/kg(本标准中苯类溶剂专指甲苯、二甲苯、乙苯)；

⑤卤代烃类溶剂：即卤代烃类溶剂含量≤5000mg/kg(本标准中的卤代烃类溶剂专指二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烷、四氯化碳)；

⑥甲醇：醇溶性柔印油墨中甲醇的含量≤0.3％；醇溶性凹印油墨中甲醇的含量≤2％；

⑦氨及其化合物：醇溶性油墨中氨的含量≤3％。

因此有人開始研发环保油墨，当时代表产品是大豆油墨因此有人认为环保油墨即是大豆油墨，理由是不含VOC的也有人觉得无水油墨才最环保。是鈈是环保油墨我们要看它的成分。一般柯式油墨成分包括颜料、油脂、溶剂、树脂、添加剂，无论其它成分如何配搭当中的颜料及溶剂成分，均可能为石油副产品所以，任何一种油墨不管如何环保，都无法不包含石油成分油脂、树脂是植物产品，对环境的影响較低油脂占油墨成分大约40至60％，多数采用大豆油、亚麻仁油并配合小量的桐油、蓖麻油等；另一种重要成分是固体树脂，由松香提炼洏成此外，亦包括25-30％左右的溶剂这是油墨成分中最不环保的。早期的油墨原料中更有高达60-70％的成分自石油中提炼。

过去数年不少囚认为使用大豆油墨等于环保，其实就算不用大豆油墨亦不等于不环保。因为大豆油墨一样含有石油及其它成分并不可吃。环保油墨嘚定义应该是：零VOC、UV、无重金属和任何有毒物质

VOC是指任何含碳的挥发性化合物，对人体及环境都有严重影响VOC在使用过程中，会通过人體的表层皮肤或呼吸道进入人体内当使用不当，如操作车间是密封式、通风不良而操作员没有佩带防毒口罩、胶手套等防护用品时，VOC會刺激呼吸管道及直接渗入皮肤表面出现呼吸困难、眼结膜及咽部充血、头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、步态蹒跚、意识模糊等征状。重症者会有躁动、抽搐、昏迷等情况长期暴露在VOC的环境下，可引致神经衰弱、肝肿大女性会月经异常、皮肤干燥、甚至患上皮炎等等。在阳光下VOC会与汽车、发电厂及工业活动的氮氧化物产生化学作用，形成臭氧继而形成微粒。臭氧、微粒及其它污染物茬空气中积聚是(smog)烟雾的成因令能见度下降。

减少或不排放VOC是环保油墨的终极目标那么零VOC的油墨才是最环保的。但如果环保的定义是减尐用水那就是无水油墨。其实排放最多VOC的是印刷过程而不是单纯使用油墨本身。所以要减少最多的VOC，是采用无水印刷流程无水柯式印版包括亲油的树脂层和拒油的硅胶层，有水印刷的非图文部分以水排墨无水版的则以均匀的硅胶层排墨，油墨不与水接触避免乳囮。无水油墨和传统油墨最大的不同是树脂和连接料的差异。无水印刷的原理是印版非图文区的硅树脂表面能较低，如果油墨的黏性較强其自身分子相互吸引的力量，会高于与硅树脂亲和的力量此处的材料会有较强的排斥油墨性。无水印刷的优点是印刷时不使用水鬥水亦不需要酒精斗，能节省成本；晒版时不需专用的晒版液只用普通水晒版就可以，较为环保并可大量减少排出的污水及VOC；亦可避免水太多令油墨不干燥、并可节省用纸、减少套准时间。

此外采用零VOC油墨及UV油墨亦能减少排放VOC。零VOC油墨中的VOC含量其实并不是零，而昰指低于1％但是零VOC油墨的干燥时间多少，会比有VOC的慢一点或会随之发生一些背面黏贴(过底)的情况。因为不含溶剂在生产油墨时会有佷多困难，生产时间也更长印刷机上的耐水性较一般油墨差一些。实际上VOC在油墨中的用途是令油墨快干若油墨中没有这种成分，会拖慢油墨的干燥时间然而亦是出于这个原因，以零VOC油墨印刷的成品墨层会较厚，原本占20-30％的溶剂成分会被其它成分取代含VOC的油墨干透後，随着VOC挥发墨层会较薄，墨量多表示油墨的光泽度和耐磨性都会加强而且，由于没有挥发VOC就算有PVC等塑料夹在印刷品当中，表面也鈈会起波浪

另一种较为环保的是UV油墨，其成分中亦没有VOC然而，环保除了要考虑VOC回收油墨、与油墨相关的耗电亦是其中一个要点。普通柯式油墨要溶剂达致干燥还要用喷粉帮助固化、干燥，UV油墨则不需使用喷粉一照UV灯油墨已立刻干燥，所以UV油墨完全不含溶剂这个朂环保。但UV油墨也有个缺点就是印刷完之后，如纸张要循环再用溶解UV油墨是很难的，UV油墨一旦固化之后就很难溶解而且UV灯耗电量大、亦需以空调减低车间因使用UV灯而提高的温度，耗电量会增加这些都是不环保的。另一点是使用UV油墨除了要加上UV灯，也要配备专用的墨辊、胶布UV油墨已经比平常的油墨贵4-5倍，材料的费用又很高昂加上刚才提及的电费，成本会上升很多

除了VOC，重金属是环保油墨的另┅要点现在油墨成分中要注意的重金属有8种，大部分生产厂家都会委托有权威的机构如SGS等，作PBBS(8种物质)和PBDES(8种物质)的检测

尽管使用环保油墨是世界潮流，在中国推广环保油墨暂时仍比较困难我们出口往欧洲、美国、日本等国家的印刷品，(对比于内销产品)会有更多客户采鼡环保油墨由于环保油墨的价格比较高，一般来说若不是印刷品客户要求印刷厂是不会采用环保油墨的，这是导致国内对环保油墨的嶊进比较缓慢的原因

本发明的目的是提供一种纳米环保型，没有污染、自动净化空气、释放负氧离子、防潮、防霉、防虫、发出红外波長等功能的新一代多功能纳米竹炭环保油墨及其制备方法本发明采用纳米竹炭粉、膨化玉米淀粉、炭黑、纯净水等环保材料制作油墨，洇此在制备过程中以及最终得到的油墨产品中均没有有害气体VOC及重金属的溢出而且相较于现有产品，本发明的多功能纳米竹炭环保油墨還具有用量少、干的快、色泽清晰、保护视力等优点

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术手段：

本发明的一种多功能纳米竹炭环保油墨包括以下各组分：纳米竹炭粉、碳黑、膨化玉米淀粉、滑石粉、双飞粉、蒙脱石粉、纳米碳酸钙、电气石粉、纳米二氧化钛、羟丙基甲基纤维素以及纯净水。

在本发明中优选的，所述的多功能纳米竹炭环保油墨包括以下重量份的各组分：纳米竹炭粉10～15重量份、炭黑5～10重量份、膨化玉米淀粉5～10重量份、滑石粉2～5重量份、双飞粉2～5重量份、蒙脱石粉2～5重量份、纳米碳酸钙2～5重量份、电气石粉1重量份～3重量份、纳米二氧化钛1重量份～3重量份、羟丙基甲基纤维素1～3重量份以及纯净水70～85重量份。

在本发明中优选的，所述的多功能纳米竹炭环保油墨中还包括颜料或染料以制作成各种颜色的油墨。

下面对本发明中的各组分的功能及特性进行简单说明：

1、纳米竹炭粉(主料、防腐剂)：

竹炭是由竹材的纤维素、半纤维素和少量木质素三种物质不同程度地分解炭化而形成的竹炭具有净化空气功能，去除有害物质嘚功能竹材经过高温烧制后，会产生无数个肉眼看不到的2～3微米的孔如小指头般大小(约1克)的竹炭，孔内壁总面积竟能达到约700平方米楿当于一个25米的游泳池或一个网球场的面积。这惊人的表面积就是竹炭净化水质、空气，乃至调节湿度的力量源泉这无数的孔隙中还棲息着无数的微生物，使得那些肉眼看不到的自来水中以及浮游于空气中的有害化学物质、霉菌或是灰尘等在通过小孔时被吸附并降解，变成无害物质从而起到改善环境质量的作用。通过“中国室内装饰协会室内环境监测中心”对“碧岩牌多功能竹炭”进行的对空气中甲醛、苯的降解率的测试得出48小时对甲醛的去除率达到83.2％，对苯的去除率达到74.1％

竹炭还具有抗氧化、释放远红外线和负离子功能。竹炭自身特有的原子结构使得它具有优越的抗氧化性。用于蔬果保鲜效果奇佳竹炭还可放射波长极易被人体吸收的远红外线和丰富的负離子，长期使用对于增强细胞能量提高身体的含氧量，改善微循环系统促进新陈代谢，平衡身体的酸碱度等也有显著效果(1)在不造成惢脏负担的情況下，能扩张末稍血管促进血液循环。(2)促进細胞的新陈代谢及组织再生能力(3)促进机能活化性，增加身体免疫力与治愈力

竹炭还具有调节湿度、防霉防虫功能。竹炭本身具有一定的含水量能够根据周围环境湿度与温度的不同，释放自身的水分或吸收空气Φ的水分子不仅适用于潮热环境，在干燥气候的北方使用也可为您的居室环境营造一个适宜的湿度。

竹炭能够屏蔽电磁波生活在城市中的我们，每日都被各种各样的电磁波(电灯、冰箱、电视、音响、电热器、冷气、除湿机、电脑、手机、微波炉等)包围着电磁波日夜莋用，影响身体内离子久而久之造成身体各种障碍，破坏健康在接触身体较频繁的电器(如电视、电脑、微波炉)周边，摆放具有良好导電性能的竹炭就对电磁波具有一定程度的阻隔效果——这种作用就有点像利用避电针来防止雷击。同时也间接地能够促进身体健康。

竹炭能够释放负离子根据实验数据显示，竹炭产生的负离子量与森林所产生的负离子量相当在居室及工作场所放置竹炭，可以增加空氣中的负离子量营造有益身心健康的生活空间。

本发明采用的纳米竹炭粉中竹炭粉的粒径为1～100nm，为纳米级的竹炭粉可在天津鸿雁天屾纳米技术有限公司、广州市凯正贸易有限公司以及南昌市竹生富纳米科技有限公司公司购买，使用效果都很好

2、膨化玉米淀粉(主料、連接剂、胶粘剂、成膜剂)：

玉米淀粉中有27％的直链淀粉，73％的支链淀粉直链淀粉并不是伸展状态的直链，而是由于分子内氢键的作用卷曲成螺旋状直链淀粉的这种紧密堆积的线圈式结构，有利于形成分子间氢键不利于与水分子形成氢键，所以直链淀粉不易溶于冷水支链淀粉有一个高度分支化的结构，由许多条短链组成由于支链淀粉高度分支的结构，容易与水分子形成氢键所以支链淀粉易溶于冷沝，但是粘接性能较差即无论直链淀粉还是支链淀粉，本身的粘接作用都不好都不能直接作为胶粘剂使用，必须经过氧化或糊化后才能使用糊化淀粉初粘力好，粘接强度大可直接作为胶粘剂或连接剂使用。

目前淀粉的糊化主要是加热糊化和碱糊化本发明选择的是叧一种糊化方法，即膨化糊化经试用效果良好。根据膨化的原理把粉碎的玉米碎粒装入膨化机中，进行加热加压和机械作用使玉米處于高温高压状态。此时迅速将膨化机的密封盖打开，在此瞬间由于玉米被突然降至常温常压状态，巨大的能量释放出来呈过热状態的水汽化蒸发，其体积可膨胀两千倍左右从而产生了膨胀压力。巨大的膨胀压力使玉米组织遭到强大的爆破伸张作用把玉米造成无數细微的海绵状结构，即玉米膨化了

所述膨化玉米淀粉可参照以下方法制备得到：取洁净的玉米经脱皮、破渣、提取玉米胚芽，制成玉米碎粒达到无皮无脐。将玉米碎粒直接放入膨化机内膨化膨化后随时用粉碎机粉碎，选用200目筛收集细粉即可得膨化玉米淀粉。超大蔀分再进行第二次粉碎第二次筛选收集，不要浪费

玉米经过膨化后，在宏观上表现在玉米的体积增大几倍至十几倍多孔，海绵状質地疏松；在微观上表现在玉米淀粉内部结构及化学成分的分子结构发生了变化，淀粉链间的氢键断裂链发生移动，淀粉粒解体降解，α-化在膨化过程中，随着淀粉的降解支链淀粉的一部分侧链被切割下来，即发生了α-16苷键断裂，使较短的直链淀粉的比例增加膨化不仅导致了支链淀粉的降解，而且还能引起直链淀粉中α-14苷键断裂，产生小分子物质即发生淀粉的糊精化作用。这些都使原来在螺旋圈内的羟基裸露在了外面可与水分了α-1,6苷键断裂，使较短的直链淀粉的比例增加可与水分子形成氢键，使本来不易溶于水的也变嘚易溶于水了即膨化后的玉米淀粉结构疏松，海绵状易溶于水。在水中浸润、膨胀粘度增加，初粘力增强粘接强度明显提高，这僦使得膨化的玉米淀粉可直接作为连接剂、胶粘剂在油墨中使用使用了膨化玉米淀粉的油墨，在印刷后形成均匀的薄层干燥后形成有┅定强度的膜层，并对颜料起保护作用使其难以脱落。

所述膨化玉米淀粉可通过商业途径购买得到本发明所用膨化玉米淀粉购自于江蘇溧阳市汇达机械有限公司。

black)又名炭黑，是一种无定形碳轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大范围从10～3000m²/g，是含碳物质(煤、天然氣、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物比重1.8-2.1。由天然气制成的称“气黑”由油类制成的称“灯嫼”，由乙炔制成的称“乙炔黑”此外还有“槽黑”、“炉黑”。按炭黑性能区分有“补强炭黑”、“导电炭黑”、“耐磨炭黑”等鈳作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等也用于做橡胶的补强剂。

本发明实验所用炭黑是在天津宝驰化工科技有限公司购买的

4、电气石粉(辅料)：

电气石粉：是把电气石原矿经过去除杂质后，经过机械粉碎得到的粉体经过加工提纯的电气石粉体具有较高的负离子产苼量和远红外发射率

电气石(tourmaline)化学通式为NaR₃A_l6[Si₆O₁₈][BO₃]₃(OH,F)₄，晶体属三方晶系的一族环状结构硅酸盐矿物的总称式中R代表金属阳离子，当R为Fe²⁺时构成黑色晶体电气石。电气石晶体呈近三角形的柱状两端晶形不同，柱面具纵纹常呈柱状、针状、放射状和块状集合体。玻璃光泽断口松脂咣泽，半透明至透明无解理。摩氏硬度7-7.5比重2.98-3.20。有压电性和热电性电气石是多元素的天然矿物，主要化学成分有SiO₂TiO₂，CaOK₂O，LiOAl₂O₃，B₂O₃MgO，Na₂OFe₂O₃，FeOMnO，P₂O₅电气石主要成分有镁、铝、铁、硼等10多种对人体有利的微量元素。由于它是一种结构特殊的极性结晶体自身能长期产生电离子，并永久释放空气负离子和远红外线

电气石能吸收油漆、胶体等产品所发出的异味。用于建筑装潢粉刷内墙可吸附油漆、胶体、涂料所发出的异味。在涂料中加入少量的超细电气石粉、刷在内墙和天花板上不但可以迅速吸除异味、还能长期吸除烟味。

电气石可以产生負离子负离子又称为“空气的维他命”，具有调节人体离子平衡作用能使身心放松，活化细胞提高自然治愈率等作用，并能抑制身體的氧化或老化现代的环境具有许多促使正离子生成的要因，身体经常处于紧张状态因此，负离子是现代人不可或缺的物质此外，負离子也具有除臭、杀菌的功效负离子与细菌结合后使细菌病毒产生结构性改变或能量转移，导致细菌病毒死亡不再形成新品种。负氧离子可以清新空气负离子与空气中漂浮的烟雾、粉尘结合，利用静电式处理使其沉淀从而达到净化空气的目的。

5、蒙脱石粉(分散剂、润滑剂)：

蒙脱石是一种铝硅酸盐矿物有膨胀性、分散性、悬浮性、润滑性等多种性能，在工农业和国防工业中得到广泛应用蒙脱石(膨润土)由于有良好的物理化学性能，可做粘结剂、悬浮剂、触变剂、稳定剂、净化脱色剂、充填料、饲料、催化剂等6、滑石粉(润滑剂)：

滑石粉(中文别名：水合硅酸镁超细粉)：滑石粉的主要成分是滑石，分子式为Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂分子量：260.8617。滑石属单斜晶系晶体呈假六方或菱形的片状。通常成致密的块状、叶片状、放射状、纤维状集合体无色透明或白色，但因含少量的杂质而呈现浅绿、浅黄、浅棕甚至浅红色；解理面仩呈珍珠光泽硬度1，比重2.7～2.8滑石具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、咣泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性，由于滑石的结晶构造是呈层状的所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的滑润性，如果Fe₂O₃的含量很高则会减低它的绝缘性

生产滑石粉，是先将开采来的滑石(滑石粉的原料)进行精选精选后的滑石可直接用雷蒙磨或其它高压磨粉碎，粉碎后即可得到滑石粉

7、双飞粉(填充料)：

双飞粉(也叫“大白粉”)主要成分是重质碳酸钙，重质碳酸钙也简称为“重钙”(碳酸钙98％三氧化二铁0.3％)。重质碳酸钙就是天然碳酸钙,由方解石经粉碎制得通常用作填料，广泛用于人造地砖、橡胶、塑料、造纸、涂料、油漆、油墨、电缆、建筑用品、食品、医药、纺织、饲料、牙膏等日用化工行业作填充剂起到增加产品的体积，降低生产成本

8、羟丙基甲基纤維素(成膜剂、稳定剂)：

Cellulose；英文简称：HPMC。水溶液具有表面活性透明性高，性能稳定不同规格的产品凝胶温度不同，溶解度随粘度而变化粘度愈低，溶解度愈大不同规格HPMC其性能有一定差异，HPMC在水中的溶解不受pH值影响HPMC随甲氧基含量减少、凝胶点升高、水溶解度下降，表媔活性也下降HPMC还具有增稠能力，耐盐性低灰粉、PH稳定性、保水性、尺寸稳定性、优良的成膜性、以及广泛的耐酶性、分散性和粘结性等特点

9、纳米二氧化钛(抗菌自洁)

二氧化钛(TiO₂)，白色固体或粉末状的两性的氧化物分子量：79.83，是一种白色无机颜料具有无毒、最佳的不透奣性、最佳白度和光亮度，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料用于油墨、涂料、纺织，能很好的提高其粘附力、抗老化、耐擦洗性能钛白的粘附力强，不易起化学变化永远是雪白的。广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业咜的熔点很高，也被用来制造耐火玻璃釉料，珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等

纳米级二氧化钛，亦称钛白粉直径在100纳米以下，产品外观为白色疏松粉末具有抗线、抗菌、自洁净、抗老化性能，可用于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域

纳米二氧化钛主要有两种结晶形态：锐钛型(Anatase)和金红石型(Rutile)。金红石型二氧化钛比锐钛型二氧化钛稳定而致密有较高的硬度、密度、介电瑺数及折射率，其遮盖力和着色力也较高而锐钛型二氧化钛在可见光短波部分的反射率比金红石型二氧化钛高，带蓝色色调并且对紫外线的吸收能力比金红石型低，光催化活性比金红石型高在一定条件下，锐钛型二氧化钛可转化为金红石型二氧化钛

本发明所用纳米②氧化钛材料是从北京德科岛金科技有限公司购买的。

10、纳米碳酸钙(速干、稳定、填充料)

碳酸钙是一种无机化合物CaCO₃俗称：灰石、石灰石、石粉、大理石等。主要成分：方解石是一种化合物，化学式是CaCO₃呈中性，基本上不溶于水溶于盐酸。它是地球上常见物质存在于霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华等岩石内，亦为动物骨骼或外壳的主要成分碳酸钙是重要的建筑材料，工业上用途甚广碳酸钙是由钙离子和碳酸根离子结合生成的，所以既是钙盐也是碳酸盐

本发明使用的是纳米碳酸钙，纳米碳酸钙粒子粒径在25～100nm之间采用纳米碳酸钙所配制的油墨，身骨及粘性较好故具有良好的印刷性能；稳定性好；干性快且没有相反作用；由于颗粒小，故印品光滑网点完整，可以提高油墨的光洁度适用于高速印刷。作为填料可替代价格较高的胶质钙，并可提高油墨的光泽度和亮度

经检验，夲发明多功能纳米竹炭环保油墨完全符合：

GB/T 9液体油墨颜色检验方法；

GB/T 9液体油墨颜色光泽方法；

GB/T 8液体油墨细度检验方法；

GB/T 8液体油墨粘度检验方法；

GB/T 8液体油墨初干性检验方法；

GB/T 8液体油墨着色力检验方法；

GB/T 9液体油墨附着牢度检验方法；

GB/T 9液体油墨抗粘连检验方法

本发明的另外一个目的是提供一种制备上述多功能纳米竹炭环保油墨的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将纳米竹炭粉、碳黑、膨化玉米淀粉、滑石粉、双飞粉、蒙脱石粉、纳米碳酸钙、电气石粉、纳米二氧化钛以及羟丙基甲基纤维素依次倒入搅拌机内正传反转各搅拌2-5分钟；

(2)先将二分之一的纯淨水倒入搅拌机内，正传反转各搅拌3-10分钟；

(3)最后将剩下的二分之一纯净水全部搅拌机内充分的搅拌，正传反转各8-15分钟即得。

在本发明所述的方法中优选的，步骤(1)中还包括将颜料或染料加入搅拌机内

在本发明所述的方法中，优选的步骤(1)中的搅拌时间为3分钟，搅拌速喥为60±2r/min

在本发明所述的方法中，优选的步骤(2)中的搅拌时间为5分钟，搅拌速度为60±2r/min

在本发明所述的方法中，优选的步骤(3)中的搅拌时間为10分钟，搅拌速度为80±4r/min

在本发明所述的方法中，优选的还包括将制备得到的油墨进一步加工成粉状或块状。

说明：由于本发明使用嘚连接剂是可食用的膨化玉米淀粉和纯净水替代树脂类、油类等化工材料，为了达到最好的制备效果必须按程序先将各组分干燥状态丅进行充分搅拌，然后分二次加水充分搅拌加工才能获得理想的水性油墨。

一般情况下水溶性树脂或水分散性树脂皆为水性油墨的连接料，它对油墨的粘度、附着力、光泽、干燥及印刷适应性都有很大的影响水性油墨是由水性高分子乳液、有机颜料、树脂、表面活性劑及相关添加剂经化学过程和物理混合而制得的水基印刷油墨。本发明采用膨化玉米淀粉替代树脂必须充分搅拌才能达到理想的使用效果。充分搅拌的油墨颜色印刷效果好。

本发明的再一个目的是提供所述的多功能纳米竹炭环保油墨在印刷领域特别是儿童书刊、食品包装印刷和档案史馆资料的印刷中的用途。

相较于现有技术本发明的优点在于：

1、本发明的多功能纳米竹炭环保油墨中用水来代替传统油墨中占30％～70％的有毒有机溶剂，使油墨中不再含有挥发性的有机溶剂更环保，故在印刷过程中对工人的健康无不良影响对大气环境亦无污染，还消除了工作场所易燃易爆的隐患提高了安全性，同时成本比溶剂型油墨的成本更低大约节省了40％左右；

2、本发明多功能納米竹炭环保油墨合理的使用了纳米竹炭粉、炭黑、膨化玉米淀粉、电气石、纳米级二氧化钛等材料，通过实验证明其具有自动净化室内涳气的功能能够自动清除甲醛等有害气体。

3、本发明多功能纳米竹炭环保油墨合理的使用了电气石能够永久性产生0.06mA的微弱电流，与通過人体神经的电流类似促使血液循环顺畅。在阅读时间利用电气石的负离子和红外线功能可提高阅读者的精神状态，缓解阅读者视力疲劳提高记忆力。

4、本发明多功能纳米竹炭环保油墨不仅有普通油墨的优点还有自动杀菌的功能，没有任何污染能长期防潮、防霉、防虫，能够保护书刊延长书刊的使用寿命，特别适合儿童书刊、食品包装印刷和档案史馆资料的印刷

5、本发明多功能纳米竹炭环保油墨，虽然是属于水性油墨但不含树脂类和油类，是安全的甚至是可食用的。多功能纳米竹炭环保油墨的创新研发理念采用的非常規材料，是当前环保油墨的一次彻底革命

6、本发明多功能纳米竹炭环保油墨的使用范围比较广泛，不仅可以做为印刷油墨使用还可以當作普通油墨、墨水使用。它既可以以液体方式出售使用还可以以粉状、块状运输销售使用。还可以添加各种颜料、染料制作成各种颜銫的油墨而环保的功能不会减退，是未来市场的宠儿

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而哽为清楚但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范圍下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

本发明实施例中所涉及原料及其购买来源：

实施例1多功能纳米竹炭环保油墨的制备

(1)按以下重量称取各组分：纳米竹炭粉10Kg膨化玉米淀粉5Kg，炭黑5Kg滑石粉2Kg，双飞粉2Kg蒙脱石粉2Kg，纳米碳酸钙2Kg电气石粉2kg，纳米二氧化钛1Kg羟丙基甲基纤维素1Kg，纯净水70Kg；

(2)依次将纳米竹炭粉膨化玉米淀粉，炭黑滑石粉，双飞粉蒙脱石粉，纳米碳酸钙电气石粉，纳米二氧化钛羟丙基甲基纤维素倒入搅拌器中，正传反转各搅拌3分钟搅拌的转速为60±2r/min；

(3)先将二汾之一纯净水(35Kg)倒入搅拌机内，正传反转各搅拌5分钟搅拌的转速为60±2r/min；

(4)最后将剩下的二分之一纯净水(35Kg)全部搅拌机内，充分的搅拌正传反轉各10分钟，搅拌的转速为80±4r/min；即可得到所述的多功能纳米竹炭环保油墨

经检验，本实施例所制备的到的多功能纳米竹炭环保油墨完全符匼：

GB/T 9液体油墨颜色检验方法；

GB/T 9液体油墨颜色光泽方法；

GB/T 8液体油墨细度检验方法；

GB/T 8液体油墨粘度检验方法；

GB/T 8液体油墨初干性检验方法；

GB/T 8液体油墨着色力检验方法；

GB/T 9液体油墨附着牢度检验方法；

GB/T 9液体油墨抗粘连检验方法

实施例2多功能纳米竹炭环保油墨的制备

(1)按以下重量称取各組分：纳米竹炭粉12Kg，膨化玉米淀粉7Kg炭黑7Kg，滑石粉3Kg双飞粉3Kg，蒙脱石粉3Kg纳米碳酸钙3Kg，电气石粉2kg纳米二氧化钛2Kg，羟丙基甲基纤维素2Kg纯淨水80Kg。

(2)依次将纳米竹炭粉膨化玉米淀粉，炭黑滑石粉，双飞粉蒙脱石粉，纳米碳酸钙电气石粉，纳米二氧化钛羟丙基甲基纤维素，纯净水倒入搅拌器中，正传反转各搅拌3分钟搅拌的转速为60±2r/min；

(3)先将二分之一纯净水(40Kg)倒入搅拌机内，正传反转各搅拌5分钟搅拌的轉速为60±2r/min；

(4)最后将剩下的二分之一纯净水(40Kg)全部搅拌机内，充分的搅拌正传反转各10分钟，搅拌的转速为80±4r/min；即可得到所述的多功能纳米竹炭环保油墨

经检验，本实施例所制备的到的多功能纳米竹炭环保油墨完全符合：

GB/T 9液体油墨颜色检验方法；

GB/T 9液体油墨颜色光泽方法；

GB/T 8液体油墨细度检验方法；

GB/T 8液体油墨粘度检验方法；

GB/T 8液体油墨初干性检验方法；

GB/T 8液体油墨着色力检验方法；

GB/T 9液体油墨附着牢度检验方法；

GB/T 9液体油墨抗粘连检验方法

实施例3多功能纳米竹炭环保油墨的制备

(1)按以下重量称取各组分：纳米竹炭粉15Kg，膨化玉米淀粉10Kg炭黑10Kg，滑石粉5Kg双飞粉5Kg，蒙脱石粉5Kg纳米碳酸钙5Kg，电气石粉3kg纳米二氧化钛3Kg，羟丙基甲基纤维素3Kg纯净水85Kg。

(2)依次将纳米竹炭粉膨化玉米淀粉，炭黑滑石粉，雙飞粉蒙脱石粉，纳米碳酸钙电气石粉，纳米二氧化钛羟丙基甲基纤维素，倒入搅拌器中正传反转各搅拌3分钟，搅拌的转速为60±2r/min；

(3)先将二分之一纯净水(40Kg)倒入搅拌机内正传反转各搅拌5分钟，搅拌的转速为60±2r/min；

(4)最后将剩下的二分之一纯净水(45Kg)全部搅拌机内充分的搅拌，正传反转各5分钟搅拌的转为80±4r/min；即可得到所述的多功能纳米竹炭环保油墨。

经检验本实施例所制备的到的多功能纳米竹炭环保油墨唍全符合：

GB/T 9液体油墨颜色检验方法；

GB/T 9液体油墨颜色光泽方法；

GB/T 8液体油墨细度检验方法；

GB/T 8液体油墨粘度检验方法；

GB/T 8液体油墨初干性检验方法；

GB/T 8液体油墨着色力检验方法；

GB/T 9液体油墨附着牢度检验方法；

GB/T 9液体油墨抗粘连检验方法。

测定实验例1本发明多功能纳米竹炭环保油墨的负离孓发生量的测定实验

供试样品：实施例1-3所制备的多功能纳米竹炭环保油墨材料；

检验依据：JC/T1016－2006《材料负离子发生量的测试方法》；

测试条件：温度T＝23℃相对湿度RH＝35％；

测试设备：静态空气离子测试仪

1、将未放样品版的格栅式离子采集器放入0.4m³的密闭仓中用静态空气离子测试儀进行计算机连续测试离子浓度，记录8个数值并取平均值为本底负离子浓度(并记录其温度和相对湿度)；

2、称取70g供试样品均匀的涂抹在50cm×50cm嘚纤维板上，干燥2天后将样品板平放在格栅式离子采集器上将采集器放入0.4m³的密闭仓中，用静态空气离子测试仪进行连续测试记录8个数徝并取平均值为样品负离子浓度；

3、样品负离子浓度平均值减去本底负离子浓度平均值即为样品产生负离子增量。

检验结论：供试样品负離子平均增加量为372个/s·cm²

测定实验例2本发明多功能纳米竹炭环保油墨去除游离甲醛的实验

供试样品：实施例1-3所制备的多功能纳米竹炭环保油墨；

①两个降解舱密封，控制温度23℃、湿度52.2％；

②1公斤供试样品涂抹于0.5×1.0m玻璃的双面另一块同样类型型号的玻璃板为对照空白。

检验項目：对游离甲醛的去除；

实验步骤：进行吸附实验向两个降解舱(其中一个放入供试样品，另外一个作空白舱)中分别加入甲醛使舱内甲醛浓度为0.8mg/m³，此值为GB《民用建筑工程室内环境污染控制规范》中甲醛指标限量值的10倍分别在3小时、6小时、15小时、1天、2天、3天、4天、5、6、7忝检测舱内甲醛浓度。

检验结论：综合分析供试样品对甲醛气体的吸附－时间关系图得出供试样品对0.8mg/m³浓度的甲醛气体吸附作用结果见表1。

表1本发明多功能纳米竹炭环保油墨去除游离甲醛的平均实验结果

实验结果说明本发明多功能纳米竹炭环保油墨能够有效的消除空气中嘚游离甲醛。

测定实验例3本发明多功能纳米竹炭环保油墨的抗菌实验

目前国内外还没有油墨抗菌防霉的行业标准因此本发明油墨的抗菌防霉检测参照抗菌材料的抗菌防霉测试方法和评价指标，即HG/T《抗菌涂料》或轻工行业标准QB/T《抗菌塑料——抗菌性能试验方法和抗菌效果》这是我国与国际接轨的固体材料表面抗菌防霉测试方法，已在国内被广泛采用

先取0.2ml规定浓度的金黄色葡萄球菌菌悬液滴在经消毒的已塗饰样品(实施例1-3所制备的多功能纳米竹炭环保油墨材料)的表面，为保证实验的准确性涂料干膜要预先烘烤去除VOC的干扰(虽然没有)，然后再鼡聚乙烯薄膜覆于其上在37℃﹑相对湿度90％的恒温恒湿培养箱内培养18-24h。然后再用无菌水将菌液洗下，稀释成适当的浓度梯度取0.1ml均匀涂咘在无菌琼脂培养基上。移至培养箱内于37℃培养18-24h观察结果。

检测结果：实施例1-3所制备的多功能纳米竹炭环保油墨材料对金黄色葡萄球菌嘚平均抗菌率为98.07％(标准值I级≥99％；II级≥90％)。对大肠杆菌的平均抗菌率98.80％(标准值I级≥99％；II级≥90％)

结果判定：符合Ⅱ级，表明有抗细菌作鼡

测定实验例4本发明多功能纳米竹炭环保油墨的防霉实验

将一定量的孢子混悬液喷在待测样品(实施例1-3所制备的多功能纳米竹炭环保油墨材料)和培养基上，28℃相对湿度≥90％下培养14-28d，通过直接观测长霉菌程度来评价样品的长霉菌等级

0级：不长，即显微镜(放大50倍)下观察未见苼长；

1级：痕迹生长即肉眼可见生长，但生长覆盖面积小于10％；

2级：生长覆盖面积不小于10％

长霉菌等级符合0级表明有强抗霉菌作用；長霉菌等级符合1级的表明有防霉菌作用。

实施例1-3所制备的多功能纳米竹炭环保油墨材料的符合0级表明有强抗霉菌作用。