專利名稱：：一種紫砂陶器功能后整理方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種紫砂陶器功能后整理方法，即是一種修復水的物理結構活化水質的在紫砂陶器表層逬行功能后整理方法。
背景技術：
：宜興紫砂是一種硅酸鹽礦物,產地在宜興的紫砂主要由石英粉砂及膠合它的粘土礦物組成，石英碎屑孤立地分布在膠結構中，在鏡下可觀察到紫砂團粒之間的鏈狀氣孔，以及團粒內部的微細氣孔，我國特有的宜興紫砂與普通陶土不同，宜興紫砂雙重氣孔結構是最突出的特點。宜興紫砂干燥后氣孔率達20.9%。紫砂陶器質地細膩、堅硬、吸水率小，收縮率平穩(wěn)，燒溫較寬，氣孔率高，工藝性好，含多種生物需要的微量元素。紫砂陶器在我國已有iooo多年的生產歷史。電氣石(Tourmaline)是一種環(huán)狀硅酸鹽礦物，電氣石以含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鋰構成的礦物，形態(tài)為復三方錐晶類，晶體呈柱狀。電氣石的化學式為Na(Mg，F(xiàn)e，Mn，Li，Al)3Al6[Si6018](B03)3(OH，F(xiàn))4;電氣石最突出的特點是具有壓電性和熱電性，溫度或壓力的變化，能引起晶體的電勢差，由于晶格振動的不對稱性，引起偶極矩變化產生紅外波段的電磁輻射。電氣石具有發(fā)射遠紅外的功能，而且其遠紅外線能量與水中的氫鍵的鍵能相當，產生共振，使水中的氫鍵斷裂，使老化水的大分子團簇變小至6個水分子團。電氣石晶體周圍存在著靜電場，與水接觸瞬間將水電解，產生&02,使水呈現(xiàn)弱堿性，pH值7.4左右。通過電氣石結晶體表面的靜電場將重金屬離子吸附到晶體負極，使局部重金屬離子増高與電氣石表面因羥基電解而產生的OH一離子發(fā)生反應，形成各種堿式鹽或氫氧化物沉淀而析出。當水中的各種粒子的濃度達到平衡吋，反應不會繼續(xù)，不存在反應過度的弊端，堿金屬離子則不會發(fā)生沉淀，電氣石對水中重金屬離子有自凈化的作用。紫砂陶器是因宜興紫砂雙重氣孔結構的特質決定了紫砂陶器具有高氣孔密度和高氣孔率功能的。傳統(tǒng)的紫砂陶器必、須在1080-1250t:燒溫才能燒制出產品所需的紫砂顏色，色澤，肌理等傳統(tǒng)文化藝術要求和符合國家標準對抗折強度的使用功能性要求。電氣石結晶體因壓電性和熱電性能夠產生電極，對水的物理結構活化水質具有重要影響，但在燒溫高于950tl吋就會破壞晶體結構而失去其大部分功能和作用。有些已知方法在紫砂中加入電氣石超細粉體逬行共混改性燒制紫砂陶器，比如公開的CN1654413A發(fā)明專利與本發(fā)明的功能后整理方法截然不同。前者是用電氣石粉體功能材料與其它復合材^i共混成坯后直接燒制成器，而后者是用電氣石超細粉體納米材料與其它復合材料共混成漿，再將復合功能材料涂膜在紫砂陶器表層后二次燒制成器。有些巳知方法的紫砂陶器掛漿工藝與本發(fā)明存在設計原理，工藝材料，工藝方法，功能表現(xiàn)形式和功效的實質性差異。比如在公開的CN2926188Y實用新型專利的方法中描述添入電氣石粒徑在1000目(左右)吋；在文件中所描寫的燒結溫度9(KTC時，并沒有真正具備紫砂陶器燒結條件。在公開的文件中也無其它可降低紫砂熔點的內容。即便是在公開的CN2926188Y實用新型專利的方法中在A紫砂泥漿料加入水玻璃(含工業(yè)燒堿)可以降低燒溫，避免大于900tl燒溫吋破壞電氣石晶體吋，沒有解決飲水器皿使用工業(yè)水玻璃所造成的飲用水安全性問題。也沒有解決在低溫燒制下所造成的紫砂陶器強度(GB4741)降低問題。也沒有解決水玻璃所產生的包膜破壞紫砂陶器高氣孔特性的問題。本發(fā)明申請人曾在2007年1月22曰向國家專利局呈交的"一種功能紫砂陶器的制備方法"(申請?zhí)?007100011805)的專利申請文件中公開過本發(fā)明的內容,由于原發(fā)明申請文件內容公開不充分，存在不足和缺陷，而修改后的文件雖然消除缺陷但申請內容又超出原始文件記載范圍，發(fā)明專利申請于2008年9月12曰被國家專利局駁回，申請人在申請復審(案件編號F121562)后未做答復視為撤回復審請求。本發(fā)明申請人是在未發(fā)現(xiàn)相關紫砂陶器文獻中有相同資料記載和無市售同類商品的情況下；是在2007100011805原始申請文件的基礎上進行補充、刪節(jié)修改后向國家專利局重新提出專利申請的。我們發(fā)明的紫砂陶器功能后整理方法是利用電氣石超細粉體納米材料產生的小尺寸效應比表面積及表面能大；在燒結時致密化速度快；有高的擴散速率；微粒在低熔點下可出現(xiàn)液相，可物質遷移等特性，把電氣石超細粉體納米材料部分將其它組份的功能粉體進行包覆，當這些復合功能材料經過燒結后固定在紫砂陶器的表層紫砂微孔芎隆中，在紫砂陶器表面的功能層形成極薄的、極碎的、布均勻的微小塊狀。由于這些極薄的、極碎的、分布均勻的微小塊狀的功能層上布滿大量的、細密的、分布均勻的紋痕使接觸水的比表面積增大，從而加快了對水的功能轉化速度。由于這些形成極薄的、極碎的、分布均勻的微小塊狀的功能層是透氣透水的，從而保持了原紫砂陶器具有的透氣不透水的特殊性能。這樣，經過功能后整理方法制作的功能紫砂陶器即符合紫砂陶器國家強制性標準要求，又發(fā)揮了電氣石修復水的物理結構活化水質的功能和作用。本發(fā)明對復合功能粉體的粒度有明確的質量要求，所限定的電氣石超細粉體粒度在D50:100-120nm是經過上百次的試驗后得出的質量范圍o我們發(fā)明的紫砂陶器功能后整理方法是因為宜興紫砂特有的雙重氣孔結構而逬行的設計有二個目的第一，微小的電氣石超細粉體的可以把功能層固定在紫砂陶器表層的紫砂微孔穹隆中，涂膜在紫砂陶器表面的功能紫砂熟泥經燒結后，不會因為收縮比率不同產生分裂斷層(兩層皮)而脫落。第二，紫砂微孔表面包覆含有納米級的電能材料吸附在洞穹隆表面，將有機物就地分解掉，可將濾出的微生物就地殺死。這樣，本發(fā)明科學地利用宜興紫砂陶器的支架作用和電氣石納米級的電能材料的功能作用，實現(xiàn)對水的深度凈化。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的就是提供一種紫砂陶器功能后整理方法，即是一種修復水的物理結構活化水質的在紫砂陶器表層逬行功能后整理的方法。本發(fā)明的目的可以通過以下的技術方案來實現(xiàn)。本發(fā)明所說的功能紫砂陶器的后整理方法，其特征在于由以下原料配制復合材料功能層漿液，各種原料以重量百分比計為宜興紫砂70-90%硅藻土2.5—7%碳酸鈣2.5—5%扇貝殼粉3—8%電氣石超細粉體2—10%本發(fā)明所說的功能紫砂陶器的后整理方法，其特征在于包括以下工藝步驟粉碎硏磨混合成漿對各種原料分別篩選粉碎硏磨，其硏磨細度要求是宜興紫砂500-1000目、硅藻土500-1000目、碳酸鈣500-1000目、扇貝殼粉400-500目、電氣石超細粉體D50:100-120nm，將研磨好的原料粉體混合成漿液。(本發(fā)明需要說明的是電氣石超細粉體為功能紫砂陶器的主要功能材料，但不是本
發(fā)明內容，為了得到電氣石超細粉體，首先電氣石選礦，去除雜質；再用普通氣流磨機加工至4000目左右；再用攪拌磨機采取密封處理并加壓至0.2-0.25兆帕超細粉碎；并進行干燥處理后可得D50:100-120nm的超細粉體。要求電氣石超細粉體純度大于95%,用IRE-1型紅外線測試儀測得粉體的紅外線輻射率〉0.92;用ITC-201A空氣負離子儀測得粉體釋放空氣負離子數(shù)3000-10000個/cm3。然后將電氣石超細粉體加入到水中與其它研磨好的原料粉體用超聲波分散成復合功能粉體混合漿液。以上所述電氣石粒度D50:100-120nm超細粉體可直接選用北京樂柏奇公司的成品。)濾水真空煉泥將配置好的漿液逬行濾水處理，在真空煉泥機進行捏煉成為復合功能材料的紫砂熟泥。制作普通紫砂器坯用宜興紫砂按照陶器要求燒制成陶器坯體，也可選用巿售紫砂陶器必須洗凈在真空下烘干以備用。紫砂陶器涂漿將復合功能材料的紫砂熟泥在陶器的表面做功能層進行均勻涂膜，待自然干燥。燒結功能紫砂陶器待涂膜在陶器表面的功能層自然干燥后入窯，在燒結溫度850^900tl燒制，恒溫812小吋，自然冷卻后出窯，可獲得極薄的、極碎的、分散均勻的微小塊狀固定在紫砂坯體表層的功能紫砂陶器o本發(fā)明利用納米電能材料的特殊性能,因為納米微電極在打開水的大分子團的同吋，還可將單個水分子的原子化合鍵打開，產生羥基負離子，生成堿性負離子水，負離子(OH-)外層電子數(shù)比正常的多一個，剛好使氧自由基獲得了它所缺少的電子，變得無毒化。同吋生成的小分子水可提高水的界面活性和滲透性。吸附在紫砂功能層的微孔中的有機物及其它化學殘留物可以被羥基負離子OH-分解掉。同吋，交換和去除鈣、鎂離子，因為水中的鈣、鎂離子以如下形式存在Ca(HC03)2和Mg(HC03)2。當遇到羥基及游離Ca+、Mg+離子吋Ca++Ca(HC03)2+20H"=2CaC031+2H20Mg(HC03)2+20ff+2Ca十2CaC03j十Mg(OH)2jMg十+20H^Mg(OH)2|吸附在功能材料上的碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀而析出，這是電氣石超細粉體材料特殊的優(yōu)化水的作用。本發(fā)明利用超細材料的物理特性取得了降低燒溫的條件，依據(jù)雜相機理和經過多次試驗證明，當電氣石超細顆粒與其它復合功能層材料共混燒煉，在850-950U燒溫處理吋出現(xiàn)液相。由于微顆粒小尺寸效應和表面效應，在燒結過程中大幅降低了熔點，帶來了節(jié)約能源，保護環(huán)境和降低成本的作用。本發(fā)明利用功能紫砂陶器材料中添加的硅藻土顆粒，在被浸水后迅速膨脹增加電氣石結晶體壓電性能，提高修復水的物理結構活化水質的功能和作用。本發(fā)明利用功能紫砂陶器材料中添加的扇貝殼粉抗菌顆粒，應用物理抗菌方法抗殺細菌，使陶器表面具有"自潔"的作用，消滅有害微生物和分解微生物尸體散發(fā)的內毒素，扇貝殼粉抗菌顆粒無毒性非常安全。本發(fā)明在試制和小批量生產吋做了大量的檢測，證明經本發(fā)明制作的功能紫砂陶器(制品)處理的飲用水、農作物用水對生態(tài)環(huán)境有重要作用1用本發(fā)明制作的功能紫砂陶器(制品)處理過的水，分子團變小。經核磁共振測試用功能紫砂陶器(制品)處理自來水與自來水作比較，其線幅半寬度從80-160Hz縮小為65-75Hz。2用本發(fā)明制作的功能紫砂陶器(制品)處理過的水呈弱堿性。經酸堿度測試(pHS-3B酸度計)得出用功能紫砂陶器(制品)處理的自來水其pH值7.4-7.6。3用本發(fā)明制作的功能紫砂陶器(制品)處理過的水增加礦物質和微量元素，經測試鋅(mg/L)從自來水原來的0.037增加到0.203;鍶(mg/L)從自來水原來的0.113增加到1.358;硒(mg/L)從自來水未檢出增加到0.003。4用本發(fā)明制作的功能紫砂陶器(制品)處理的水經中國預防醫(yī)學科學院用(GB/T8538)做水質分析符合(GB8537)要求，各項指標檢測合格o我們所發(fā)明的功能后整理方法制作的功能紫砂陶器可以改變飲用水的分子結構和能量的共振性狀，活化與聚能的飲用水有通過細胞傳遞信息的特殊生物效應，有增強生物生命動力的作用。隨著人們生活水平的不斷提高，自我保健意識的不斷加強，人們對飲用水的追求與選擇也變得更加理性，從潔凈到健康，適應了世界性綠色食品的潮流，充分體現(xiàn)了回歸自然的原則。實施方式與實例說明本發(fā)明紫砂陶器功能后整理方法的實施方式主要包括:將粉碎硏磨復合功能材料混合成漿一混合漿液濾水真空煉泥一(在)預制普通紫砂器坯一(在)紫砂陶器上逬行功能涂膜處理一待自然干燥后一入窯燒結溫度在850-900t:—恒溫8-12小吋一經自然冷卻一燒制出功能紫砂陶器的工藝步驟。實例l粉碎研磨混合成漿選用宜興產的"紫泥"(紫砂品種)破碎25mm左右的小塊，再次精選80公斤粗粉碎后用GB-80型硏磨剝片機將紫砂研磨至750目微顆粒，硅藻土粉體4公斤(規(guī)格900目)，碳酸活5公斤(粉碎硏磨900目)，扇貝殼粉粉體4公斤(規(guī)格400目)，電氣石超細粉體5公斤(粒度D5o:106nm)，然后將電氣石超細粉體加入到水中與其它研磨好的原料粉體用超聲波分散成復合功能粉體混合漿液。電氣石超細粉體純度95%,用IRE-1型紅外線測試儀測得紅外線輻射率>0.92，用ITC-201A空氣負離子儀測得釋放空氣負離子數(shù)6000個/cm3以上。濾水真空煉泥將配置好的漿液逬行濾水處理，真空煉泥機逬行捏煉成為復合功能材料紫砂熟泥。、制作普通紫砂器坯選用市售紫砂壺洗凈在真空箱內干燥處理。紫砂陶器涂膜處理將功能紫砂熟泥在陶器的表面涂膜做后整理加工，膜厚度0.5111111,待自然干燥。燒結功能紫砂陶器待紫砂壺在表面涂膜的功能熟泥自然干燥，放入窯中以卯OC燒處理，恒溫8小吋經自然冷卻出窯成品。經檢驗，燒結成的功能紫砂壺吸水率2.80%，氣孔率4.53%;抗折強度大于420kg/cm2,符合國標的產品要求；顏色均勻，色澤良好。經檢測，放入功能紫砂壺的飲用水，用017核磁共振儀測得半幅峰寬54Hz(原水是113Hz),表明水分子團變小，水呈弱堿性pH值7.65。用自來水作處理前后的水質分析(GB/T8538生活飲用水標準檢驗方法):紫砂壺處理水水質檢驗結果報告書<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>實例2粉碎研磨混合成漿:選用宜興產的"清水泥"(紫砂品種)破碎25mm左右的小塊，再次精選75公斤粗粉碎后用GB-80型硏磨剝片機將紫砂硏磨至600目微顆粒，硅藻土粉體3.5公斤(規(guī)格900目)，碳酸鈣4.5公斤(粉碎研磨900目)，扇貝殼粉粉體5公斤(規(guī)格400目)，電氣石超細粉體7.5公斤(粒度Dso:106nm)。然后將電氣石超細粉體加入到水中與其它研磨好的原料粉體用超聲波分散成復合功能粉體混合漿液。電氣石超細粉體純度95%,用IRE-1型紅外線測試儀測得粉體的紅外線輻射率>0.92，用ITC-201A空氣負離子儀測得粉體釋放空氣負離子數(shù)6000個W以上。其他制造方法與實例1相同，不同點只是進行滾筒式造粒機用普通紫砂原料逬行造粒(伊2mm-6mm)。自然干燥后用馬弗爐進行燒結，燒溫1050C，待自然冷卻后將共混的功能紫砂材熟泥在紫砂陶粒表面覆膜，膜厚度0.5mm。自然干燥后用馬弗爐進行二次燒結，燒溫85(TC，自然冷卻后得到水處理專用功能紫砂陶粒(材)。用功能紫砂陶粒浸水做農科院水稻"優(yōu)豐"晚粳品種和上海青菜"四月慢"的種子發(fā)芽實驗試驗方法應用玻璃器皿培養(yǎng)皿4個；水稻與青菜種子發(fā)芽試驗，均設處理1#、2#，對照1#、2#二組處理方式。每個培養(yǎng)皿放置100粒水稻種子或青菜種子。處理1#、2#用功能紫砂陶粒浸泡液(功能紫砂陶粒2公斤浸泡在100公斤水中24小吋)浸種，對照用清水浸種，水稻種子浸種60小吋，青菜種子浸種30小吋，然后去除玻璃器皿中多余的溶液和水，在器皿底部鋪上吸水紙，再將水稻種子或青菜種子有規(guī)則整齊排列，蓋好器皿蓋子，然后放置連棟塑料棚中待發(fā)芽。數(shù)天后二次測定其發(fā)芽勢和發(fā)芽率。青菜種子直接播種試驗，試驗與對照區(qū)面積均為4平方米，種子播種量均為15克，播后壓實土壤，然后試驗區(qū)噴澆功能紫砂陶粒浸泡液7.5公斤，對照噴澆清水7.5公斤，最后鋪上地膜待出苗，出苗后揭去地膜，再噴澆相同數(shù)量的功能紫ffiJ)陶粒浸泡液與清水，以后在青菜生育階段又噴澆二次，收獲稱產，測定其植株高度。試驗結果通過應用功能紫砂陶粒浸液對水稻和青菜種子的發(fā)芽試驗，得到的初步結論是功能紫砂陶粒浸泡液對水稻、青菜種子的發(fā)芽有促逬作用，種子萌芽能提早1-2天，發(fā)芽勢能提高10%以上，發(fā)芽率提高4-5%，這在生產上有一定的應用價值，如對水稻，尤其是雜優(yōu)稻種子的浸種催芽，能起到發(fā)芽整齊一致，播后提高成秧率。經多功能紫砂陶粒浸泡液處理能提高發(fā)芽勢和發(fā)芽率，使秧苗整齊一致，提高秧苗素質，且能節(jié)省用種量。權利要求1.一種紫砂陶器的功能后整理制方法，其特征在于由以下原料配制復合功能材料混合漿液，各種原料以重量百分比計為宜興紫砂70-90％硅藻土2.5-7％碳酸鈣2.5-5％扇貝殼粉3-8％電氣石超細粉體2-10％各種原料分別篩選粉碎研磨細度要求是宜興紫砂500-1000目、硅藻土500-1000目、碳酸鈣500-1000目、扇貝殼粉400-500目、電氣石超細粉體粒度D50100-120nm；將研磨好的復合功能粉體混合成漿液，利用后整理方法將有復合功能粉體的功能層燒結后固定在紫砂陶器表層的一種功能紫砂陶器的制備方法。2.如權利要求1所述紫砂陶器功能后整理方法,其特征在于包括，選用電氣石粉體材料純度大于95%;用IRE-1型紅外線測試儀測得粉體的紅外線輻射率大于0.92;用ITC-201A空氣負離子儀測得粉體釋放空氣負離子數(shù)3000-10000個/cm、3.如權利要求1所述紫砂陶器功能后整理方法，其特征在于包括，將配置好的復合功能材料漿液捏煉成紫砂熟泥在紫砂陶器坯體涂膜功能層后，以85(K90(TC低溫燒結經自然冷卻后制成功能紫砂陶器o全文摘要一種紫砂陶器功能后整理方法制成有優(yōu)化飲用水功能的紫砂陶器，由以下原料配制復合功能材料漿液以重量百分比計為宜興紫砂70-90％，硅藻土2.5-7％，碳酸鈣2.5-5％，扇貝殼粉3-8％，電氣石超細粉體2-10％(粒度D₅₀100-120nm)。復合材料功能漿液用后整理方法在陶器的表面做功能層涂膜，待自然干燥，以850～900℃燒結，經冷卻成器。優(yōu)化飲用水功能的紫砂陶器可以改變飲用水的分子結構和能量的共振性狀，活化與聚能的飲用水有通過細胞傳遞信息的特殊生物效應，有增強生物生命動力的作用。文檔編號C04B33/00GK101560089SQ20091014719公開日2009年10月21日申請日期2009年6月9日優(yōu)先權日2009年6月9日發(fā)明者朱楓林,軍舒,路朔良申請人:路朔良;朱楓林