本發(fā)明涉及一種活性陶粒及其制備方法,特別涉及一種具有太赫茲活性的陶粒及其制備方法,屬于特種功能陶瓷制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
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目前市場上流行遠紅外陶瓷球、陶粒、陶瓷粉等多種產(chǎn)品,這些產(chǎn)品具有發(fā)射遠紅外的能力,作用在人體上具有促進人體血液循環(huán),增進健康;用在醫(yī)療上具有殺菌消毒等功效;用在服裝上能消除疲勞,起到保健作用;還有用在工業(yè)上能節(jié)能減排等等;但是,由于這些遠紅外陶瓷產(chǎn)品的發(fā)射功率非常小,很難對人體代謝產(chǎn)生實質(zhì)性促進作用;同時這些產(chǎn)品由于受環(huán)境影響較大,很難穩(wěn)定發(fā)射遠紅外,其功效也難于長恒。
太赫茲波是上個世紀80年代中后期,才被正式命名,是指頻率在0.1THz到10THz范圍,波長在0.03到3mm范圍的太陽電磁波。近年已成世界許多發(fā)達國家的研究熱點。2004年美國政府把太赫茲波技術(shù)評為“改變未來世界的十大技術(shù)”之一;日本于2005年將其列為“國家支柱十大重點戰(zhàn)略目標”之首;我國緊跟世界研究前沿,在太赫茲應用技術(shù)上取得矚目成績。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種太赫茲活性陶粒及其制備方法,所述的太赫茲活性陶粒由天然礦物、動植物材料、添加劑和太赫茲活性水組成,經(jīng)太赫茲波處理后煅燒制成;所述的天然礦物有富鈣礦物:砭石和貴陽石或水鋁英石或伊毛縞石或電氣石;富硫礦物:硫鐵礦石和高硫鋁土或高嶺土或貴陽石;富鉀礦物:云母和正長石或微斜長石或伊毛縞石;所述的動植物材料有薔薇科(Rosaceae)、櫻桃屬(Ceraras)植物的根或莖;柏科(Cupressaceae)、扁柏屬(Chamaecyparis Spach)或羅漢柏屬(Thujopsis)植物的根或果實;竹(Bamboo)組織、珊瑚(Anthozoa)組織;上述動植物材料能增加活性陶粒中鈣和碳元素;所述的添加劑是氧化鈦或氧化釔,上述添加劑可以提高活性陶粒對太陽光太赫茲波的吸收和發(fā)射能力;所述的太赫茲波活性水是指市購于福澤科技(嘉興)公司生產(chǎn)的太赫茲MC活性水(下稱MC活性水),上述MC活性水具有PH8.0-12.5、能自生瞬間電流0.5-5.0mA、同時能穩(wěn)定發(fā)射波長4-16μm的活性水;上述MC活性水中的礦物質(zhì)能使活性陶粒具有選擇吸收并發(fā)射太赫茲波的能力;所述的制備方法是將上述原料用MC活性水調(diào)漿,經(jīng)太赫茲波處理,再經(jīng)高溫煅燒而成;所述的太赫茲活性陶粒根據(jù)用途和組分可以分為太赫茲鈣活性陶粒、太赫茲碳活性陶粒、太赫茲硫活性陶粒、太赫茲鉀活性陶粒,但不僅限于此。
一種太赫茲活性陶粒及其制備方法方案如下:
(1)原料選擇及配比:原料選擇并按重量百分比,砭石10-30和貴陽石10-30或水鋁英石25-45或電氣石10-20;硫鐵礦石3045和高硫鋁土30-40或高嶺土5-15或貴陽石5-15;云母30-45和正長石20-30或微斜長石20-30,選取其中的一種或多種;動植物材料:櫻桃屬(Ceraras)植物的根或莖20-35、扁柏屬(Chamaecyparis Spach)或羅漢柏屬(Thujopsis)植物根或果實15-35,選取其中的一種或多種;竹炭組織15-30、珊瑚組織10-15;添加劑氧化鈦或氧化釔0.5-1.0、MC活性水15-25;
(2)天然礦物制備:分別將砭石、貴陽石、水鋁英石、電氣石、硫鐵礦石、高硫鋁土、高嶺土、云母、正長石、微斜長石分別放入煅燒爐,經(jīng)800-850℃煅燒1-1.5小時,快速冷卻至50℃以下,分別粉碎,再精磨至0.05-0.5μm和0.5-1.0μm超細粉,備用。
(3)動植物材料制備:將薔薇科櫻桃屬(Ceraras)植物的根或莖;柏科(Cupressaceae)扁柏屬(Chamaecyparis Spach)或羅漢柏屬(Thujopsis)的根或果實;竹組織(Bamboo)經(jīng)600-700℃碳化,以去除植物根組織中的木焦油和木醋酸,分別粉碎,再超細磨至0.05-0.5μm和0.5-1.0μm超細粉,備用;珊瑚組織分別粉碎,再精磨至0.05-0.5μm和0.5-1.0μm超細粉,備用;
(4)所述的添加劑制備:將氧化鈦或氧化釔經(jīng)精磨至0.05-0.5μm和0.5-1.0μm超細粉,備用。
(5)太赫茲波處理:選取上述天然礦物粉、動植物粉加入添加劑均勻混合;用MC活性水調(diào)至漿料,將漿料在攪拌中緩慢沿壁倒入一個會轉(zhuǎn)動的圓錐形無色玻璃漏斗容器中,轉(zhuǎn)速10-50轉(zhuǎn)/分鐘,同時用0.5-10.0THz太赫茲波照射圓錐形無色玻璃漏斗容器,處理1-1.5小時,使?jié){料能均勻獲得太赫茲波,同時通過圓錐形玻璃漏斗和轉(zhuǎn)動,以增加陶粒材料的太赫茲波發(fā)射勢能;
(6)陶粒制作:上述漿料在圓錐形無色玻璃漏斗容器下方放置一個長方形的盤,所述的長方形的盤得長、寬、高為50*25*0.5,盤內(nèi)中設有0.5-1.0cm小格;經(jīng)太赫茲波處理的漿料流入這個長方形的盤,流滿后進行120-150℃烘干,最后用1150-1200℃進行煅燒,冷卻后敲打成05-1.0cm的陶粒;經(jīng)太赫茲波處理的漿料還可以制成球形陶瓷球,但形狀不僅限于此。
經(jīng)過上述燒制的活性陶粒具有鈣含量700-850mg/L,碳含量600-700mg/L,硫酸根70-78mg/L,鉀含量50-70mg/L;上述活性陶粒能穩(wěn)定發(fā)射波長3-50μm,頻率為0.5-10.0THz的太赫茲波,法向發(fā)射率81%-93%。
本發(fā)明的有益效果:根據(jù)本發(fā)明的方法制備的太赫茲活性陶粒能穩(wěn)定發(fā)射波長3-50μm,頻率為0.5-10.0THz的太赫茲波,法向發(fā)射率達87%以上。將上述太赫茲活性陶粒處理水,能使水的PH值達到10-12.5,ORP達到-250mV,產(chǎn)生0.5-5.0mA電流;具有上述理化特性能的活性水應用于人體會產(chǎn)生促進人體末梢血管的擴張,促進組織機能的恢復,改善血液微循環(huán),去除乳酸等疲勞物質(zhì),改善新陳代謝等保健功能;應用于醫(yī)療領(lǐng)域能殺滅多種細菌和病毒;用在汽車上能產(chǎn)生節(jié)油13-15%,減排68-75%的神奇效果,市場前景十分巨大。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面進一步通過舉例說明對本發(fā)明進行詳細說明,但下文所描述的本發(fā)明的具體實施方式僅僅用于舉例說明,并不對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成任何限定。
實例一,太赫茲鈣活性陶粒燒制(一),選取粒徑為0.05-0.5μm超細粉,并按重量百分比砭石30、貴陽石25、水鋁英石25、氧化鈦0.5均勻混合;用MC活性水19.5調(diào)至漿料,將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉(zhuǎn)動的圓錐形無色玻璃漏斗容器中,轉(zhuǎn)速10轉(zhuǎn)/分鐘,同時用波長3-20μm,頻率0.5-3.0THz太赫茲波照射圓錐形無色玻璃漏斗容器,處理1-1.5小時,使?jié){料能均勻獲得太赫茲波;經(jīng)太赫茲波處理的漿料流入一個長方形的盤,盤高0.5-1.0cm,其中設有0.5-1.0cm小格,流滿后進行120-150℃烘干處理,最后用1200℃進行煅燒,冷卻后敲打成1.0cm的陶粒;經(jīng)太赫茲波處理的漿料還可以制成球形陶瓷球,但形狀不僅限于此;經(jīng)煅燒后的陶粒用IPC發(fā)光分光光度法測得鈣的含量達到836mg/L;依據(jù)GB/TT287-2008(紅外線輻射加熱試驗方法)檢測,陶粒輻射波長3-16μm,輻射頻率0.5-2.8THz,法向發(fā)射率達88%;上述鈣陶??捎糜谔掌澣梭w活性水、殺菌水、汽車動力活性水的生產(chǎn)原料。
實例二,太赫茲高鈣活性陶粒燒制(二),選取0.5-1.0μm粒徑級超細粉,并按重量比砭石25、貴陽石30或電氣石25、氧化鈦0.5均勻混合;用MC活性水19.5調(diào)至漿料,將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉(zhuǎn)動的圓錐形無色玻璃漏斗容器中,轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分鐘,同時用波長20-50μm,頻率3.0-8.0THz太赫茲波照射圓錐形無色玻璃漏斗容器,處理1-1.5小時,使?jié){料能均勻獲得太赫茲波;經(jīng)太赫茲波處理的漿料流入一個長方形的盤,盤高0.5-1.0cm,其中設有0.5-1.0cm小格,流滿后進行120-150℃烘干處理,最后用1200℃進行煅燒,冷卻后敲打成0.5-1.0cm的陶粒;經(jīng)太赫茲波處理的漿料還可以制成球形陶瓷球,但形狀不僅限于此;經(jīng)煅燒后的陶粒用IPC發(fā)光分光光度法測得鈣的含量達到768mg/L;依據(jù)GB/TT287-2008(紅外線輻射加熱試驗方法)檢測,陶粒輻射波長20-43μm,輻射頻率3.0-7.2THz,法向發(fā)射率達84%;上述鈣陶粒可用于太赫茲人體活性水、殺菌水、汽車動力活性水的生產(chǎn)原料。
實例三,太赫茲碳活性陶粒燒制(一):選取0.05-0.5μm粒徑的超細粉,并按重量百分比薔薇科、櫻桃屬、櫻花(Cerasus sp.)植物的根25;柏科日本花柏[Chamaecyparispisifera(Sieb.et Zucc.)Endl根25;竹組織(Bamboo)粉5,珊瑚組織粉25、高嶺石2、添加劑氧化釔0.5混合均勻,用MC活性水17.5調(diào)至漿料,將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉(zhuǎn)動的圓錐形無色玻璃漏斗容器中,轉(zhuǎn)速10轉(zhuǎn)/分鐘,同時用波長3-20μm,頻率0.5-3.0THz太赫茲波照射圓錐形無色玻璃漏斗容器,處理1-1.5小時,使?jié){料能均勻獲得太赫茲波;經(jīng)太赫茲波處理的漿料流入一個長方形的盤,盤高0.5-1.0cm,其中設有0.5-1.0cm小格,流滿后進行120-150℃烘干處理,最后用1200℃進行煅燒,冷卻后敲打成0.5-1.0cm的陶粒。經(jīng)煅燒后的陶粒用IPC發(fā)光分光光度發(fā)測得碳的含量達到680mg/L;依據(jù)GB/TT287-2008(紅外線輻射加熱試驗方法)檢測,陶粒輻射波長3-18μm,輻射頻率0.5-2.8THz,法向發(fā)射率達86%;碳活性陶??捎糜谔掌澣梭w活性水、殺菌水、汽車動力活性水的生產(chǎn)原料。
實例四,太赫茲碳活性陶粒燒制(二):選取0.5-1.0μm粒徑的超細粉,并按重量百分比櫻桃屬、櫻花(Cerasus sp.)植物的莖25,柏科扁柏屬(Chamaecyparis Spach)日本花柏[Chamaecyparis pisifera(Sieb.et Zucc.)Endl果實20;竹組織(Bamboo)粉10,珊瑚組織粉26、氧化釔0.5混合均勻,用MC活性水18.5調(diào)至漿料,將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉(zhuǎn)動的圓錐形無色玻璃漏斗容器中,轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分鐘,同時用波長20-50μm,頻率3.0-8.0THz太赫茲波照射圓錐形無色玻璃漏斗容器,處理1-1.5小時,使?jié){料能均勻獲得太赫茲波;經(jīng)太赫茲波處理的漿料流入一個長方形的盤,盤高0.5-1.0cm,其中設有0.5-1.0cm小格,流滿后進行150℃烘干處理,最后用1200℃進行煅燒,冷卻后敲打成0.5-1.0cm的陶粒。經(jīng)煅燒后的陶粒用IPC發(fā)光分光光度發(fā)測得碳的含量達到615mg/L;依據(jù)GB/TT287-2008(紅外線輻射加熱試驗方法)檢測,陶粒輻射波長20-45μm,輻射頻率3.0-7.8THz,法向發(fā)射率達91%;碳活性陶??捎糜谔掌澣梭w活性水、殺菌水、汽車動力活性水的生產(chǎn)原料
實例五,太赫茲硫活性陶粒燒制(一):選取0.05-0.5μm粒徑的超細粉,并按重量百分比取硫鐵礦石38、高硫鋁土30、高嶺石12、氧化鈦0.5混合均勻,用MC活性水19.5調(diào)至漿料,將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉(zhuǎn)動的圓錐形無色玻璃漏斗容器中,轉(zhuǎn)速10轉(zhuǎn)/分鐘,同時用波長3-20μm,頻率0.5-3.0太赫茲波照射圓錐形無色玻璃漏斗容器,處理1-1.5小時,使?jié){料能均勻獲得太赫茲波;經(jīng)太赫茲波處理的漿料流入一個長方形的盤,盤高0.5-1.0cm,其中設有0.5-1.0cm小格,流滿后進行120-150℃烘干處理,最后用1200℃進行煅燒,冷卻后敲打成粒度為0.5-1.0cm的陶粒。離子色譜儀分析法測得硫酸根76.6mg/L。依據(jù)GB/TT287-2008(紅外線輻射加熱試驗方法)檢測,陶粒輻射波長3-16μm,輻射頻率0.5-2.8THz,法向發(fā)射率達87%;硫活性陶粒可被用于太赫茲SOD化妝水、去除有機毒物VOC活性水的生產(chǎn)原料。
實例六,太赫茲高硫活性陶粒燒制(二):選取0.5-1.0μm粒徑的超細粉,并按重量百分比取硫鐵礦石30、高硫鋁土35、貴陽石15、氧化鈦0.5混合均勻,用MC活性水19.5調(diào)至漿料,將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉(zhuǎn)動的圓錐形無色玻璃漏斗容器中,轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分鐘,同時用波長20-50μm,頻率3.0-8.0THz太赫茲波照射圓錐形無色玻璃漏斗容器,處理1-1.5小時,使?jié){料能均勻獲得太赫茲波;經(jīng)太赫茲波處理的漿料流入一個長方形的盤,盤高0.5-1.0cm,其中設有0.5-1.0cm小格,流滿后進行120-150℃烘干處理,最后用1200℃進行煅燒,冷卻后敲打成粒度為0.5-1.0cm的陶粒。離子色譜儀分析法測得硫酸根72.1mg/L。依據(jù)GB/TT287-2008(紅外線輻射加熱試驗方法)檢測,陶粒輻射波長20-41μm,輻射頻率3.0-7.2THz,法向發(fā)射率達83%;硫活性陶??杀挥糜谔掌漇OD化妝水、去除有機毒物VOC活性水的生產(chǎn)原料。
實例七,太赫茲鉀活性陶粒燒制:選取0.05-0.5μm粒徑的超細粉,并按重量百分比云母30、正長石20、微斜長石20、高嶺石3、羅漢柏屬的羅漢柏T.dolabrata(L.f.)Sieb.et Zucc根10、氧化釔0.5混合均勻,用MC活性水16.5調(diào)至漿料,將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉(zhuǎn)動的圓錐形無色玻璃漏斗容器中,轉(zhuǎn)速10轉(zhuǎn)/分鐘,同時用波長3-20μm,頻率0.5-3.0太赫茲波照射圓錐形無色玻璃漏斗容器,處理1-1.5小時,使?jié){料能均勻獲得太赫茲波;經(jīng)太赫茲波處理的漿料流入一個長方形的盤,盤高0.5-1.0cm,其中設有0.5-1.0cm小格,流滿后進行120-150℃烘干處理,最后用1200℃進行煅燒,冷卻后敲打成0.5-1.0cm的陶粒。經(jīng)煅燒后的陶粒用原子吸收光譜法測得鉀的含量達到67mg/L;依據(jù)GB/TT287-2008(紅外線輻射加熱試驗方法)檢測,陶粒輻射波長3-16μm,輻射頻率0.5-2.8THz,法向發(fā)射率達88%;鉀活性陶??杀挥糜谔掌澣梭w活性水、殺菌水的生產(chǎn)原料。
實例八,太赫茲鉀活性陶粒燒制:選取0.5-1.0μm粒徑的超細粉,并按重量百分比云母25、正長石25、伊毛縞石10、高嶺石5、羅漢柏屬的羅漢柏T.dolabrata(L.f.)Sieb.et Zucc果實10、竹炭粉5、氧化釔0.5混合均勻,用MC活性水19.5調(diào)至漿料,將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉(zhuǎn)動的圓錐形無色玻璃漏斗容器中,轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分鐘,同時用波長20-50μm,頻率3.0-8.0THz太赫茲波照射圓錐形無色玻璃漏斗容器,處理1-1.5小時,使?jié){料能均勻獲得太赫茲波;經(jīng)太赫茲波處理的漿料流入一個長方形的盤,盤高0.5-1.0cm,其中設有0.5-1.0cm小格,流滿后進行120-150℃烘干處理,最后用1200℃進行煅燒,冷卻后敲打成0.5-1.0cm的陶粒。經(jīng)煅燒后的陶粒用原子吸收光譜法測得鉀的含量達到53.5mg/L;依據(jù)GB/TT287-2008(紅外線輻射加熱試驗方法)檢測,陶粒輻射波長20-47μm,輻射頻率3.0-7.3THz,法向發(fā)射率達90%;鉀活性陶??杀挥糜谔掌澣梭w活性水、殺菌水的生產(chǎn)原料。
對實施例1-8分別得到的活性陶粒進行檢測,檢測結(jié)果如表1所示。
從表1中可以看出:
1、原料成分與陶粒有效成分關(guān)系:砭石、貴陽石、水鋁英石、電氣石對鈣的貢獻率較高;硫鐵礦石、高硫鋁土對硫含量有較大作用;云母、正長石、微斜長石對鉀含量有較大作用;動植物材料對陶粒的碳含量作用較大。
2、原料粒徑與陶粒有效成分關(guān)系:1-8實施例中以0.5-1.0μm粒徑均獲得較高的有效成分,這是因為粒徑小,其比表面就越大,在單位時間內(nèi)釋放的有效成分相對就高;
3、使用波長3-20μm和0.5-3.0THz處理原料,能獲得有效成分和與人體活動產(chǎn)生波長4-16μm和頻率0.5-2.8THz產(chǎn)生生物共振現(xiàn)象,促進人體正常代謝。