保健用途负离子功能材料的综合评价

保健用途负离子功能材料的综合评价 呈lJII填健屎 保健用途负离子功能材料的综合评价 EvaluateTargetoftheMinus-ionFunctionBuildingDecorateMaterialUsedforHealthCare 韦宇洪 (桂林新竹大自然生物材料有限公司,广西桂林541004) 摘要:本文叙述负离子功能材料的基本工作原理,介绍保健用途的负离子功能 建筑装饰材料的检测方法和综 合评价指标. 关键词:负离子;远红外线;波动;激活力 中图分类号:TB34文献标识码:A文章编号:1003—8965(2006)03—0088—05 一 ,负离子材料的应用原理 随着空气电离理论的深入研究,人们对空气负 离子发生的原理和应用引起了极大的兴趣.众所周 知,空气是由多种气体组成的气体混合物,在某些 能量场的作用下,气体分子中某些原子的外层电子 会离开轨道,成为自由电子,而游离的自由电子又 会与其它中性的分子相结合,使得到多余电子的气 体分子呈负电极性,被称为"空气负离子". 空气中的正离子多为矿物离子,氨离子等,负 离子多为氧离子和水合羟基离子等.正离子会从其 它元素的原子夺取稳定的电子,产生氧化作用.反 之,负离子会把多余的电子给与其他元素的原子使 之性能稳定,产生还原作用.氧化作用会使金属腐 蚀,食品腐败和人体衰老,而还原作用会防止金属 氧化腐蚀,延长食物的保鲜时间和帮助人体恢复健 康.负离子对正离子的中和作用,可以取得除臭,除 尘,防腐,抗菌,保鲜,空气净化的效果 自然界的负离子产生的原因,主要是宇宙射 线,矿物放射线,电晕放电,水流瀑布和森林植物的 光合作用.也就是说,负离子产生于某些物质内部 潜在能量和大自然气象活动产生能量的激发.通常 把这些能够激发出负离子使水分子电离的物质称 为负离子功能材料. 88 电气石(Tourmaline,也叫托玛琳)是一种独特 的天然负离子功能矿物材料,成分和结构极为复 杂.电气石的晶体沿纵轴方向的两个端面分别带有 自然生成的电气正,负极性,具有压电和热释电功 能,在受热,受压或者受到其它能量激发时都会产 生电荷,释放出负离子.电气石的电场强弱可以用 电极化强度来评价,电极化强度越大,产生负离子 的能力就越强. 以电气石为代的负离子功能材料在外来能 量的激励之下,可以使空气中的水分子产生微弱的 电解作用,产生负离子.其反应方程式为: 4H2O+4e—+2H3O2一+H2f H30…(HO?OH一)即所谓的"羟基".也就是 碱性的氢氧基离子. 空气中的小负离子团,具有良好的生物活性. 它对人体的作用,主要是通过呼吸的途径进入血液 后,放出电荷,作用于细胞,蛋白质,反射刺激内感 受器官,通过神经系统传导,作用于大脑中枢神经 及植物神经系统,影响神经功能. 负离子被吸入人体后,能调节神经中枢的兴奋 状态,改善肺的换气功能,改善血液循环,促进新陈 代谢,增强免疫系统能力,使人精神振奋,提高工作 效率等等.它还对高血压,失眠,气喘,皮肤过敏,关 节炎等许多疾病有一定的预防和治疗作用.所以人 们把空气中的负离子称为"空气维生素" 至网tJII填健屎 慧 二,负离子材料的远红外辐射功能 自然界有无数的红外线幅射体,例如宇宙星 体,太阳,地球上的海洋,山岭,岩石,土壤,森林以 及人类生产制造出来的各种物品,凡在绝对零度以 上环境中的物体,都无所不有地辐射出不同程度的 红外线. 除了电气石之外,还有许多具有负离子功能的 天然矿物材料.这些材料大多数是属于火成岩或火 山凝灰岩类型的非金属矿物,它们一般也都具有红 外线辐射功能. 在红外线中,波长为4—400Fm的范围定义为 远红外线,其中波长为8—14Fm一段与人体发射 出来的远红外线的波长相近,能与人体内细胞的水 分子产生最有效的"共振",同时具有渗透性能,促 使皮下深层的温度上升,使微血管扩张,促进血液 循环,有效地增强细胞的活力,达到活化组织细胞, 强化免疫系统的目的.所以远红外线对于血液循环 和微循环障碍引起的多种疾病均具有改善和防治 作用,有益于人体健康.因此,人们把这一段波长的 远红外线称为"生命光线". 三,负离子材料的波动功能 在微观世界里,所有物质(包括人体)都由分子 和原子构成,原子中的电子和质子,中子在一定能 量的激励下会在固定位置往复运动,称为"振动". 而物体各部份互相之间"协同"的动作,通常称为 "波动".近几十年来,人们把"波动"的概念解释为 有一种"现代科学尚未阐明的超微弱能源"存在,这 种能量场会影响生物体的生长发育.波动的数值可 以作为人体健康活力的一种表征. 美国耶鲁大学医学部教授H.S.巴尔博士在《生 命场的科学》一文中写道:"以人类为首的生物,细 胞聚集成为特定的组织和器官的时候,细胞,组织 和器官各自形成一种特有的生命场.各个部位生命 场发生变化的时候,可以用测量皮肤电位的数据来 指示这些变化."当体内的组织,器官的生命场有异 常的时候,那个部位"波动"的微妙变化便传递到皮 肤,可以在不同部位的皮肤进行生物电位的测量, 得到人体内部相关器官健康状况的信息.便可以 "波动"数值,就像是心电仪,脑电仪这一类检测仪 器检测到的数值一样.而负离子材料的"波动"功 能,则是能够引起人体生物电场发生变化的天然材 料发出的微观能量. 四,负离子发射的激活力 矿物材料的负离子,远红外线和波动功能,都 是由于材料受到宇宙射线和矿物内的微量放射线 的激励而放出能量的某种形式. 关于这种微观能量场对生物体的激励作用,上 世纪8O年代美国密苏里一哥伦比亚大学生物化学 教授T.D.勒奇博士在《产生离子化的放射线刺激》 的论着中,提出了"RadiationHormesis"(放射线刺 激)的概念:所谓Hormesis,就是"在有害剂量以下 的有害作用原所引起生物体的刺激性反应,这种作 用原可以是物理的,化学的或者是生物学的."这种 低剂量的刺激会促进生物的生长,发育,有增强繁 殖力和延长寿命的效果.就好像是酒精和咖啡因那 样在低剂量时对人体有温和的刺激效果,但是在高 剂量时会造成有害的甚至是致命的后果. hormesis这个单词,和hormone(荷尔蒙)一样 来源于的希腊语"hormo",即是"刺激"的意思.就 像人们把荷尔蒙称为"激素"那样,我们把"horme— sis"叫做"激活力". 后来,日本学者松平竟通把勒奇博士的文章译 成《放射综水J三一微量放射综生物刺激劾 果》在日本流传.日本学术界依据这样的论点,对自 然界存在的负离子,远红外线,波动等各种微观能 量对生物体的刺激进入广泛深入的研究,对天然负 离子功能材料在生态环境和人体保健方面的应用 原理作了更确切的诠释. 我国岭南地区在远古时代属于火山活跃的地 域,含有微量放射性的天然矿物和在宇宙射线作用 下能够激发出能量的矿物资源非常丰富.随着当今 世界环保和健康潮流的兴起,各种具有潜在能量的 89 至网土m璜与健康 功能性矿物材料已经列入生态环境建筑装饰材料 的优选范畴. 桂林新竹公司利用广西本地特有的负离子功 能材料资源开发生产出各种保健用途的石材及粉 体材料,可作为基础材料或者添加材料分别应用于 墙地砖,内墙涂料,桑拿浴池,岩盘浴床,卫生洁具, 壁纸,地毯,装饰塑料,寝具,纺织纤维,水处理滤 材,工艺饰品等系列产品. 五,负离子功能材料的综合评价方法 关于负离子功能材料的评价,目前在国内外尚 未有一致公认的技术和测试方法.但在各个国 家和地区,从事负离子功能材料研究的专家学者都 在努力探讨,并已逐渐达成共识.我国建材行业负 离子功能粉体及建材制品测试方法的行业标准也 在讨论制订之中.因为不同国家,不同行业的研究 方法不同,参照的标准和采用的检测仪器差异很 大.正如中国建筑材料科学研究院制定的《材料负 离子发生量的测试方法》编制说明中所指出的那 样:"不同仪器,不同测试方法,即使是在同一种料 所测出的负离子数差别很大,没有可比性."同时也 指出:"静态法能够;隹确测试出不同的粉体和制品 产生负离子数的差别,对同一种粉体进行重复测 量,产生负离子量基本在同一数量级,准确度,重复 性较好." 目前我国建材行业制定的"负离子测试方法" 行业标准采用了"空气离子静态测定法"和"空气离 子动态测定法"两种测试方法进行综合评价. 在权威性的专业技术标准公布实施之前,亚太 地区业内人士多以美国和日本一些知名企业生产 的测试仪器作为约定的参照标准.目前我国研制生 产负离子功能材料企业的海外客户多数采用日本 机能性离子协会开发制造的"协会标准器"作为评 价负离子功能材料品质的参照基准. 桂林新竹公司销往海外的负离子材料均以日 本同行业内流行的EC0一H0LISTI,INC.矿物材料 负离子测试仪和空气负离子测试仪的检测数据作 为产品的主要技术指标.此外,日本客户还要求对 90 产品的空气负离子数值,远红外辐射率,波动数值, 放射线量,矿物元素溶出量,吸附性能等辅助指标 进行检测,然后综合评价负离子功能材料的品质. 接触式矿物材料负离子测试仪实际上是一种 半导体探测头的脉冲计数器,一定时间接受能 量量子的个数,经过运算转换为每立方厘米的负离 子数显示出来.仪器的设计考虑了不同种类,不同 能级的放射线能量与激发的负离子数的对应关系. 这种仪器直接探测到的物理量不是负离子数值,但 是经过传感器取样,模/数转换,运算放大之后,以 负离子数值的计量单位显示出来.这是常用的非电 量的电气测量方法之一. 值得注意的是,这种负离子测试仪所检测到的 物理量,也可能包含放射线和正离子的影响,因此 不能以仪器的读数作为评价负离子材料功能的唯 一 依据.也就是在本文前面提出负离子材料同时也 具有远红外辐射和波动功能以及微量放射线的道 理,要进行综合的检测和分析,才能得出正确品质 评价结果. 如下所示图表,即是桂林新竹公司使用日本制 造的各种仪器对本公司的GB一1型负离子功能材料 进行综合测试取得的数据.概括地说,要检测到负 离子,远红外,波动数值高,放射线量低的材料,才 是品质良好的负离子功能材料. 必须指出,有些用户对负离子功能材料的应用 t#,t 瓤也箍嚣(撬{善#?承孵艇寸青,?-l2^ 翻窜?瓣茸一:?-疆 :28.1? 箍盛:S:% ?曩 鞋进崎l研l《?喇【(口)睦分 (秒》," '5 t柑yfO|0 t五稿 2a瑚 26嚣t, 3O,龉口 36#船 蕾t?蝴 .5咖 肋拍 矸?抛 钓5? 66稿 #内柑'Oto 协档 氇】橱磨?0II!内_十,,l耻姆'a?00 图1静态负离子数 图2室内空气负离子数 图3远红外线放射量 图4远红外线放射率 原理还不甚了解,在选购材料时往往片面地追求负 离子数"越高越好",很容易进入只顾有益作用而不 顾有害作用的误区.如果片面地追求超强激活力, 就会忽视了"在有害剂量以下的有害作用原引起生 物体的刺激性反应"的基本原则.在这里要特别提 示:使用接触式矿物材料负离子测试仪来检测材料 的静态负离子数值很高的矿物材料,再检测它的放 弑黢礓置寂勤测定器盖墨生侉尧瘦挂糖 铖赣铽料,{十7r 摹I定蒜麓RSf0UAx丁0MRESOANcsSP80下0,EF 牯最 图5波动数值 弑艘事E放嫌劐定 馘齄蟠?'. 意槭晕詈{_!)冒静棼盘酉釉一{景争一剁走嚣 定垂傅夏妖量 室疆,".O I盎蕈?:% 贰畦请是 疆霆《 铽辩fSv, _种:-?律 抖7;I}……一一,,.一…?一…,.…一—— 图6放射线量 射线量以及正离子数值也可能比较高,以至有益和 有害的两种效果互相抵消,有时甚至会出现相反的 效果. 六,负离子功能材料的合理选择使用 桂林新竹公司根据本公司使用日本制造的矿 表1不同激活力的电气石基材复合负离子粉检测数据比较 材科编号A1A2A3A4 M测试法负离子数1OO50030005500 A测试法负离子数60043596009300 91 . \?一 .\.?,. /,一//下 川l厂_, N一,? w.叫J;壕???.州"1.怖,蓦 表2不同激活力的其他基材复合负离子粉检测数据比较 材料编号B1B2 B3M测试法负离子数2000 28005500A测试法负离子数 34028004400 表3相同激活力的几种复合负离子粉检测数据比较 材料编号C1C2C3 C4C5M测试法负离子数2800 3000280033003000 A测试法负离子数280055506250 85009600C测试法负离子数 332×101.70x10 注:1,编号C5为电气石为基材的复合负离子粉. 2,C测试法为中国建筑材料科学研究院《材料负离子发生量的测试方法》研究和 验证报告中使用的空气离子静态测试法 物材料静态负离子测试仪(M)和中国建筑材料科 学研究院使用美国制造的动态空气负离子测试仪 (A),中国研制的静态空气负离子测试仪(C)分别 检测各种规格的负离子粉体料得到的数据,对不同 成分和不同激活程度所产生的负离子效果进行分 析比较: (表中数据单位:M,A测试法的负离子单位为 ions/crn0,C测试法的负离子单位为ions/s?g) 根据检测结果,我们研究探索到这样的规律: 电气石等天然负离子功能矿物在宇宙射线的激励 之下,具有一定的负离子发射能力:在具有激活力 的天然矿物添加剂的激励之下,使用静态和动态方 法测量负离子数值都会大幅度增加,以电气石为基 材的负离子材料增加的幅度最大;在激活力增加到 一 定程度时,复合负离子材料的空气负离子数值增 加的幅度小于材料负离子数值增加的幅度 通过使用不同种类的测试仪器进行各个项目 的综合测试和分析比较,可以归纳出几条负离子功 能材料的评价方法和使用经验: 1,使用接触式矿物材料负离子测试仪来检测 材料的静态负离子功能,是一种直观简便的检测方 法.但是要配合检测空气负离子,远红外线辐射,波 动和放射线量等数值综合分析,才能正确评价材料 92 的负离子功能.不能片面地以测试仪显示数值的高 低来判断材料的优劣.中国建筑材料科学研究院制 定的行业标准《材料负离子发生量的测试方法》是 比较科学的测试方法 2,在天然矿物材料或复合材料的放射线量不 超过国家技术标准规定的安全限量的前提下,材料 的负离子数值,远红外线辐射率,波动数值越高,材 料的负离子的性能越好. 3,对于在室内使用或者直接与人体接触的负 离子材料制品,使用矿物材料负离子测试仪来检测 材料的静态负离子数值时,建议负离子数值在 500-1000ions/crn0为适合范围. 4,对于作为其他复合材料的添加剂使用的负 离子粉体材料,使用矿物材料负离子测试仪来检测 材料的静态负离子数值时,建议负离子数值在 2000-5000ions/cm0为适合范围. 5,建议要求使用矿物材料负离子测试仪检测 静态负离子数在2000ions/cm.以上的负离子材料 作为添加剂的用户,应该控制终端产品的负离子数 在1000ions/cm.以下,以保证负离子材料制品的放 射线量在安全剂量限度之内. 参考文献:(略)