空气主要由氧气和氮气组成，当足够的能量作用于气体分子，并释放一个电子时，便形成了空气离子。这种能量，绝大多数来自地球外壳上的放射性物质，一些来自瀑布的剪切力（莱纳德效应），或者当大量的空气在大陆块表面迅速移动时，所产生的摩擦力（例如焚风）；或受到宇宙射线及闪电等的作用。击落的电子，自动依附到临近的分子上变成空气负离子，原来的分子就变成空气正离子。而分子的碰撞会转移电荷，离子化潜能很低的分子带正电荷，而电子则被非常稳定的分子所吸引。负离子释放涂料可以使空气中产生中离子可分为大、小两种离子。空气中呈正电荷的小离子中，主要的是水合氢离子（Hydronium ion）H30*·（H2O）。距地面10km处n=6的离子很多。

日本染织经济新闻社纺织印染信息网在其“负离子整理呈酣战状态”的报道中指出，负离子释放涂料已从助剂开发、试生产走向多功能整理的发展阶段。例如Sakai Nagoya生产的具有负离子效果、耐久吸水性和抗紫外线的负离子释放涂料产品MioUV、QⅡ已投放市场。钟纺（Kanebo）公司在开发负离子释放涂料纤维的基础上，又添加了药草（herb）萃取液，生产新的“lone”纤维。为了规范负离子商品市场，日本已成立了“日本负离子应用学会”，由东京大学医学部山野井异博士任会长，以及“日本机能性离子协会”，由东京理科大学中江茂教授任会长。为促进新产业的健康发展，他们同时将着手建立负离子释放涂料标准的测试方法、测试仪器的评估等工作。

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