專利名稱：一種高效遠(yuǎn)紅外功能粉添加劑及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效遠(yuǎn)紅外輻射功能粉添加劑組合物及其制備工藝。
現(xiàn)有的遠(yuǎn)紅外功能材料及其制備，大都采用經(jīng)加工處理過的化工原料，通過混料、真空熱壓或高溫繞結(jié)的方法得到。其熱處理煅燒是為了促使其晶型轉(zhuǎn)變來提高紅外性能。該制備工藝對(duì)原材料成份以及處理溫度、時(shí)間及氣氛條件都要求嚴(yán)格，成本較高，用該工藝制得的產(chǎn)品在常溫下的遠(yuǎn)紅外輻射率較低。
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種常溫下遠(yuǎn)紅外輻射率高、原材料來源廣、成本較低的高效遠(yuǎn)紅外功能粉添加劑及其制備工藝。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種高效遠(yuǎn)紅外功能粉添加劑，它的配方如下(重量百分?jǐn)?shù))天然無機(jī)礦物70～100％，堿金屬、過渡金屬或堿金屬、過渡金屬氧化物、或非金屬化合物0～30％，稀土氧化物0～5％。
所述的天然無機(jī)礦物以含鋁、硅氧化物為主，也存在有其它金屬氧化物及各種復(fù)合氧化物，它選自以下礦石的一種或幾種莫來石、堇青石、螢石、方解石、明礬石、水晶石、煤矸石、電氣石、綠泥石、凹凸棒石、硅石、金紅石、鈦鐵礦石、滑石、硅灰石、海泡石、麥飯石、冰洲石、白云石、蒙脫石、沸石、累托石、臘石、長石、透輝石、透閃石、獨(dú)君石、偉晶石、花崗巖石、美酒玉石及高嶺土、瓷土、鋁土礦、白堊土、云母、硅藻土、膨潤土。
所述的堿金屬、過渡金屬或堿金屬、過渡金屬氧化物選自Sr、W、Mo、V、Pt、Zr、Fe、Ti、Mo、Ni、Ta、Ag、Co元素或其氧化物的一種或幾種。
所述的非金屬化合物選自C、N、F、O、B族元素氧化物、碳化物、氮化物、氟化物、硼化物中的一種或幾種。
所述的稀土氧化物選自Sc、Y以及La系元素氧化物的一種或幾種。
一種高效遠(yuǎn)紅外功能粉添加劑的制備工藝，它包括以下工藝步驟首先將各組原料進(jìn)行粉碎，然后按天然無機(jī)礦物70～100％(重量)，堿金屬、過渡金屬或堿金屬、過渡金屬氧化物、或非金屬氧化物0～30％(重量)，稀土氧化物0～5％(重量)的配比進(jìn)行選配料，再將該料混合后進(jìn)行煅燒，最后將煅燒好的混合料進(jìn)一步細(xì)磨粉碎得到；所述的煅燒溫度為350～1350℃，所述的煅燒時(shí)間為0.5～5小時(shí)。
所述的的稀土氧化物可以在煅燒活化時(shí)由稀土金屬與氧直接燃燒得到，或者采用加熱稀土元素的氫氧化物、碳酸鹽、氮化物、草酸鹽來制得。
與傳統(tǒng)的人造遠(yuǎn)紅外粉，即利用現(xiàn)有技術(shù)制造的產(chǎn)品相比，本發(fā)明的遠(yuǎn)紅外功能粉作為功能性添加劑使用，其常溫的遠(yuǎn)紅外輻射率可高達(dá)90％以上，且原材料主要源自天然礦物，產(chǎn)品的性能價(jià)格比優(yōu)于人造遠(yuǎn)紅外粉。
作為遠(yuǎn)紅外功能粉添加劑使用，它在常溫下具有遠(yuǎn)紅外輻射功能，所發(fā)出的4～14μm的遠(yuǎn)紅外線與人體所能吸收利用的波長相匹配，它輻射出的遠(yuǎn)紅外線具一定的穿透力和高的輻射率，被人體吸收后有明顯的溫?zé)嵝?yīng)，它可以促進(jìn)人體血液循環(huán)和改善新陳代謝機(jī)能，具有良好的理療保健作用。
本發(fā)明通過選配無機(jī)礦物原料并粉碎加工后，針對(duì)不同的原材料配方，可以選用亦可不用后續(xù)的如同人造遠(yuǎn)紅外陶瓷粉制造的高溫?zé)崽幚砉に嚕沟玫降南鄳?yīng)粒徑尺寸的粉體，具有常溫(20℃～50℃)的遠(yuǎn)紅外輻射功能，其選材范圍廣泛，加工處理工藝簡(jiǎn)單、煅燒無需特殊氣氛保護(hù)，加工成本較低。
粉碎處理采用機(jī)械粉碎法，粗碎一般用顎式破碎機(jī)，中碎采用對(duì)輥粉碎機(jī)、細(xì)碎設(shè)備可選擇雷茲磨、回轉(zhuǎn)球磨機(jī)、干式振動(dòng)磨、氣流粉碎機(jī)等手段加工處理。對(duì)于應(yīng)用到遠(yuǎn)紅外功能纖維中的粉末添加劑，需要再經(jīng)過濕式粉碎才能得到符合要求的粉體粒徑，濕式粉碎可采用濕式振動(dòng)磨、砂磨機(jī)、濕式攪拌球磨機(jī)等設(shè)備完成。
鑒于原料構(gòu)成的不同組分對(duì)4～14μm的遠(yuǎn)紅外輻射的貢獻(xiàn)不同，在后續(xù)的活化處理工藝中需要考慮到，部分組分的相變溫度較低，結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞后就保證不了性能的發(fā)揮，因而結(jié)合不同的原材料，有必要分別處理不同溫度、不同煅燒時(shí)間后，再混合均勻后使用，可以保證在4～14μm的寬范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高的遠(yuǎn)紅外輻射率，而對(duì)某些原料，煅燒是不可忽視的一道工序，通過促進(jìn)原料的晶型轉(zhuǎn)變，獲得性能優(yōu)良的晶型，并提高其遠(yuǎn)紅外特性。
下面將結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
選用含鐵量高的電氣石100公斤，經(jīng)機(jī)械粉碎至325目(如有特殊應(yīng)用需要，還可粉碎更細(xì)至0.1μm)，再選配優(yōu)質(zhì)麥飯石30公斤，云母1.5公斤，將兩者粉碎至與電氣石相同目數(shù)的細(xì)粉，再將三者混料后煅燒處理，溫度不超過500℃，時(shí)間在1.5小時(shí)以內(nèi)，經(jīng)處理后用干法球磨均勻，即得到所需產(chǎn)品。
實(shí)施例2選配優(yōu)質(zhì)寶石級(jí)電氣石80公斤，經(jīng)機(jī)械粉碎至325目(如有特殊應(yīng)用需要，還可粉碎更細(xì)至0.1μm)后待用；再選配獨(dú)君石材料5公斤，將其粉碎至與電氣石相同目數(shù)，然后在1250℃下進(jìn)行煅燒處理3.5～4.5小時(shí)，再進(jìn)行球磨粉碎，粒度目數(shù)不低于處理前，再將處理后的粉料與上述電氣石粉料混合球磨均勻后得到產(chǎn)品。
實(shí)施例3選配優(yōu)質(zhì)硅藻土50公斤，麥飯石30公斤，將以上兩者加工成325目細(xì)粉，再添加氧化鈰135克，干式混合均勻后，放入氧化性氣氛爐中加熱至1150℃，經(jīng)3.5小時(shí)后爐內(nèi)冷卻至室溫，取出后球磨粉碎均勻后即得產(chǎn)品。
實(shí)施例4選配優(yōu)質(zhì)沸石45公斤，堇青石20公斤，將二者分別粉碎至325目(如有特殊應(yīng)用需要，還可粉碎更細(xì)至0.1μm)后混合，再加入400目ZrO2粉1公斤，干式混合均勻后，放入爐中加熱至1300℃，保溫4.5小時(shí)，開爐冷卻至室溫，再進(jìn)行粉碎均勻后即得產(chǎn)品。
實(shí)施例5選用優(yōu)質(zhì)滑石35公斤，再加入金紅石10公斤，將兩者混合磨碎至325目細(xì)粉，然后加入400目碳化硅(SiC)粉8公斤，放入球磨罐內(nèi)混合均勻，再放入加熱爐中，處理溫度選在1280℃，時(shí)間為5小時(shí)，之后爐內(nèi)冷卻至室溫，取出后粉碎混合均勻即得產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種高效遠(yuǎn)紅外功能粉添加劑，其特征在于，它的配方如下(重量百分?jǐn)?shù))天然無機(jī)礦物70～100％，堿金屬、過渡金屬或堿金屬、過渡金屬氧化物、或非金屬化合物0～30％，稀土氧化物0～5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效遠(yuǎn)紅外功能粉添加劑，其特征在于，所述的天然無機(jī)礦物以含鋁、硅氧化物為主，也存在有其它金屬氧化物及各種復(fù)合氧化物，它選自以下礦石的一種或幾種莫來石、堇青石、螢石、方解石、明礬石、水晶石、煤矸石、電氣石、綠泥石、凹凸棒石、硅石、金紅石、鈦鐵礦石、滑石、硅灰石、海泡石、麥飯石、冰洲石、白云石、蒙脫石、沸石、累托石、臘石、長石、透輝石、透閃石、獨(dú)君石、偉晶石、花崗巖石、美酒玉石及高嶺土、瓷土、鋁土礦、白堊土、云母、硅藻土、膨潤土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效遠(yuǎn)紅外功能粉添加劑，其特征在于，所述的堿金屬、過渡金屬或堿金屬、過渡金屬氧化物選自Sr、W、Mo、V、Pt、Zr、Fe、Ti、Mo、Ni、Ta、Ag、Co元素或其氧化物的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效遠(yuǎn)紅外功能粉添加劑，其特征在于，所述的非金屬化合物選自C、N、F、O、B族元素氧化物、碳化物、氮化物、氟化物、硼化物中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效遠(yuǎn)紅外功能粉添加劑，其特征在于，所述的稀土氧化物選自Sc、Y以及La系元素氧化物的一種或幾種。
6.一種高效遠(yuǎn)紅外功能粉添加劑的制備工藝，其特征在于，它包括以下工藝步驟首先將各組原料進(jìn)行粉碎，然后按天然無機(jī)礦物70～100％(重量)，堿金屬、過渡金屬或堿金屬、過渡金屬氧化物、或非金屬氧化物0～30％(重量)，稀土氧化物0～5％(重量)的配比進(jìn)行選配料，再將該料混合后進(jìn)行煅燒，最后將煅燒好的混合料進(jìn)一步細(xì)磨粉碎得到；所述的煅燒溫度為350～1350℃，所述的煅燒時(shí)間為0.5～5小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效遠(yuǎn)紅外功能粉添加劑的制備工藝，其特征在于，所述的的稀土氧化物可以在煅燒活化時(shí)由稀土金屬與氧直接燃燒得到，或者采用加熱稀土元素的氫氧化物、碳酸鹽、氮化物、草酸鹽來制得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效遠(yuǎn)紅外功能粉添加劑及其制備工藝,它包括以下配方(重量百分?jǐn)?shù)):天然無機(jī)礦物70～100%,堿金屬、過渡金屬或堿金屬、過渡金屬氧化物、或非金屬化合物0～30%,稀土氧化物0～5%。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有常溫下遠(yuǎn)紅外輻射率高、原材料來源廣、工藝簡(jiǎn)單、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61N5/06GK1271758SQ0011574
公開日2000年11月1日 申請(qǐng)日期2000年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月18日
發(fā)明者高鐵 申請(qǐng)人:上海維安熱電材料有限公司