一種太赫茲活性陶粒及其製備方法與流程

2023-07-26 18:46:36

本發明涉及一種活性陶粒及其製備方法，特別涉及一種具有太赫茲活性的陶粒及其製備方法，屬於特種功能陶瓷製備技術領域。

背景技術：
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目前市場上流行遠紅外陶瓷球、陶粒、陶瓷粉等多種產品，這些產品具有發射遠紅外的能力，作用在人體上具有促進人體血液循環，增進健康；用在醫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；還有用在工業上能節能減排等等；但是，由於這些遠紅外陶瓷產品的發射功率非常小，很難對人體代謝產生實質性促進作用；同時這些產品由於受環境影響較大，很難穩定發射遠紅外，其功效也難於長恆。

太赫茲波是上個世紀80年代中後期，才被正式命名，是指頻率在0.1THz到10THz範圍，波長在0.03到3mm範圍的太陽電磁波。近年已成世界許多發達國家的研究熱點。2004年美國政府把太赫茲波技術評為「改變未來世界的十大技術」之一；日本於2005年將其列為「國家支柱十大重點戰略目標」之首；我國緊跟世界研究前沿，在太赫茲應用技術上取得矚目成績。

技術實現要素：

本發明提供一種太赫茲活性陶粒及其製備方法，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，經太赫茲波處理後煅燒製成；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：雲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射能力；所述的太赫茲波活性水是指市購於福澤科技(嘉興)公司生產的太赫茲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、同時能穩定發射波長4-16μm的活性水；上述MC活性水中的礦物質能使活性陶粒具有選擇吸收並發射太赫茲波的能力；所述的製備方法是將上述原料用MC活性水調漿，經太赫茲波處理，再經高溫煅燒而成；所述的太赫茲活性陶粒根據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，但不僅限於此。

一種太赫茲活性陶粒及其製備方法方案如下：

(1)原料選擇及配比：原料選擇並按重量百分比，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；雲母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)天然礦物製備：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、雲母、正長石、微斜長石分別放入煅燒爐，經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)動植物材料製備：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)所述的添加劑製備：將氧化鈦或氧化釔經精磨至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活性水調至漿料，將漿料在攪拌中緩慢沿壁倒入一個會轉動的圓錐形無色玻璃漏鬥容器中，轉速10-50轉/分鐘，同時用0.5-10.0THz太赫茲波照射圓錐形無色玻璃漏鬥容器，處理1-1.5小時，使漿料能均勻獲得太赫茲波，同時通過圓錐形玻璃漏鬥和轉動，以增加陶粒材料的太赫茲波發射勢能；

(6)陶粒製作：上述漿料在圓錐形無色玻璃漏鬥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，盤內中設有0.5-1.0cm小格；經太赫茲波處理的漿料流入這個長方形的盤，流滿後進行120-150℃烘乾，最後用1150-1200℃進行煅燒，冷卻後敲打成05-1.0cm的陶粒；經太赫茲波處理的漿料還可以製成球形陶瓷球，但形狀不僅限於此。

經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；上述活性陶粒能穩定發射波長3-50μm，頻率為0.5-10.0THz的太赫茲波，法向發射率81％-93％。

本發明的有益效果：根據本發明的方法製備的太赫茲活性陶粒能穩定發射波長3-50μm，頻率為0.5-10.0THz的太赫茲波，法向發射率達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，產生0.5-5.0mA電流；具有上述理化特性能的活性水應用於人體會產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，去除乳酸等疲勞物質，改善新陳代謝等保健功能；應用於醫療領域能殺滅多種細菌和病毒；用在汽車上能產生節油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

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面進一步通過舉例說明對本發明進行詳細說明，但下文所描述的本發明的具體實施方式僅僅用於舉例說明，並不對本發明的保護範圍構成任何限定。

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，並按重量百分比砭石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調至漿料，將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉動的圓錐形無色玻璃漏鬥容器中，轉速10轉/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鬥容器，處理1-1.5小時，使漿料能均勻獲得太赫茲波；經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，流滿後進行120-150℃烘乾處理，最後用1200℃進行煅燒，冷卻後敲打成1.0cm的陶粒；經太赫茲波處理的漿料還可以製成球形陶瓷球，但形狀不僅限於此；經煅燒後的陶粒用IPC發光分光光度法測得鈣的含量達到836mg/L；依據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，法向發射率達88％；上述鈣陶粒可用於太赫茲人體活性水、殺菌水、汽車動力活性水的生產原料。

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，並按重量比砭石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調至漿料，將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉動的圓錐形無色玻璃漏鬥容器中，轉速30轉/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鬥容器，處理1-1.5小時，使漿料能均勻獲得太赫茲波；經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，流滿後進行120-150℃烘乾處理，最後用1200℃進行煅燒，冷卻後敲打成0.5-1.0cm的陶粒；經太赫茲波處理的漿料還可以製成球形陶瓷球，但形狀不僅限於此；經煅燒後的陶粒用IPC發光分光光度法測得鈣的含量達到768mg/L；依據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，法向發射率達84％；上述鈣陶粒可用於太赫茲人體活性水、殺菌水、汽車動力活性水的生產原料。

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，並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調至漿料，將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉動的圓錐形無色玻璃漏鬥容器中，轉速10轉/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鬥容器，處理1-1.5小時，使漿料能均勻獲得太赫茲波；經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，流滿後進行120-150℃烘乾處理，最後用1200℃進行煅燒，冷卻後敲打成0.5-1.0cm的陶粒。經煅燒後的陶粒用IPC發光分光光度發測得碳的含量達到680mg/L；依據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，法向發射率達86％；碳活性陶粒可用於太赫茲人體活性水、殺菌水、汽車動力活性水的生產原料。

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，並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調至漿料，將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉動的圓錐形無色玻璃漏鬥容器中，轉速30轉/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鬥容器，處理1-1.5小時，使漿料能均勻獲得太赫茲波；經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，流滿後進行150℃烘乾處理，最後用1200℃進行煅燒，冷卻後敲打成0.5-1.0cm的陶粒。經煅燒後的陶粒用IPC發光分光光度發測得碳的含量達到615mg/L；依據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，法向發射率達91％；碳活性陶粒可用於太赫茲人體活性水、殺菌水、汽車動力活性水的生產原料

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，並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調至漿料，將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉動的圓錐形無色玻璃漏鬥容器中，轉速10轉/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鬥容器，處理1-1.5小時，使漿料能均勻獲得太赫茲波；經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，流滿後進行120-150℃烘乾處理，最後用1200℃進行煅燒，冷卻後敲打成粒度為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，法向發射率達87％；硫活性陶粒可被用於太赫茲SOD化妝水、去除有機毒物VOC活性水的生產原料。

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，並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調至漿料，將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉動的圓錐形無色玻璃漏鬥容器中，轉速30轉/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鬥容器，處理1-1.5小時，使漿料能均勻獲得太赫茲波；經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，流滿後進行120-150℃烘乾處理，最後用1200℃進行煅燒，冷卻後敲打成粒度為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，法向發射率達83％；硫活性陶粒可被用於太赫茲SOD化妝水、去除有機毒物VOC活性水的生產原料。

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，並按重量百分比雲母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調至漿料，將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉動的圓錐形無色玻璃漏鬥容器中，轉速10轉/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鬥容器，處理1-1.5小時，使漿料能均勻獲得太赫茲波；經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，流滿後進行120-150℃烘乾處理，最後用1200℃進行煅燒，冷卻後敲打成0.5-1.0cm的陶粒。經煅燒後的陶粒用原子吸收光譜法測得鉀的含量達到67mg/L；依據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，法向發射率達88％；鉀活性陶粒可被用於太赫茲人體活性水、殺菌水的生產原料。

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，並按重量百分比雲母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調至漿料，將漿料在攪拌中緩慢倒入一個會轉動的圓錐形無色玻璃漏鬥容器中，轉速30轉/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鬥容器，處理1-1.5小時，使漿料能均勻獲得太赫茲波；經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，流滿後進行120-150℃烘乾處理，最後用1200℃進行煅燒，冷卻後敲打成0.5-1.0cm的陶粒。經煅燒後的陶粒用原子吸收光譜法測得鉀的含量達到53.5mg/L；依據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，法向發射率達90％；鉀活性陶粒可被用於太赫茲人體活性水、殺菌水的生產原料。

對實施例1-8分別得到的活性陶粒進行檢測，檢測結果如表1所示。

從表1中可以看出：

1、原料成分與陶粒有效成分關係：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；雲母、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係：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生波長4-16μm和頻率0.5-2.8THz產生生物共振現象，促進人體正常代謝。