專利名稱：一種麥飯石紫砂混煉泥陶器及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一 種利用麥飯石及紫砂混煉泥料燒結(jié)而成的陶器及其制備方法。
背景技術(shù)：
微量元素和某些稀土元素是酶和激素以及維生素的組成部分，或者是使酶激活，促進激素合成并延長激素的作用效能或與維生素起補償與協(xié)調(diào)作用，它們在人體內(nèi)的含量雖然很低，但其作用與功能是不可替代的。鑒于微量元素和稀土元素對人體的重要作用，目前許多國家正在進行微量元素和常量元素添加劑的研制工作，但主要是采用具有工業(yè)開采價值的礦物或者是溶解度較大的無機鹽類。但對前者來說，一方面，具有工業(yè)開采價值的礦物種類不多，從經(jīng)濟的角度考慮不太理想，另一方面，對人體有益的微量元素和稀土元素的溶出量低，有些甚至不能溶出；對后者來說，由于溶解度較大，而人體對微量元素的最適需求量與微量元素的中毒水平比較接近，因此其使用安全性比較低；另外，無機鹽類中的微量元素離子的溶出平衡濃度高，容易流失，造成微量元素有效利用率低，有效期較短。一般認為，人體必需的微量元素有下列14種(1979年世界衛(wèi)生組織公布)Fe、Zn、Cu、Cr、Mn、Co、F、I、Se、V、Ni、Mo、Sr、Sn。近年來，人們還發(fā)現(xiàn)和證實了 Li、Ge、Si、Br、B、Nb、Rb以及某些稀土元素如La、Pr、Yb、Y等對人體健康有益；而對人體健康明顯有害的元素有 Be、Cd、Hg、Pb、Tl、Sb 及 Te 等。麥飯石是一種很早就發(fā)現(xiàn)并用作藥用石的天然礦物，其屬于火成巖類中的石英斑巖或石英長巖，是一種對生物無毒、無害并具有一定生物活性的復(fù)合礦物或藥用巖石。其主要化學(xué)成分是無機硅鋁酸鹽，其中包括A1203、Fe203、Fe0、Mg0、CaO, k20、Na20、Ti02、P205、MnO等，其含人體所需的全部常量元素，以及微量元素和稀土元素約達58種之多，如Si、Fe、Zn、Cu、Mo、Se、Mn、Sr、Ni、V、Li、Co、Cr、I、Ge、Ti 等。且對一些重金屬離子以及離子團(包括一些有機物離子團)具有吸附或選擇性吸附的功能。因此麥飯石的開發(fā)利用引起了越來越廣泛的重視。但天然麥飯石的溶解度極低(約為萬分之幾)，對生物體有益的各種元素在麥飯石的礦物體中又處于不同的結(jié)構(gòu)位置，因此各種元素是不可能按其組成一致性溶出的，尤其對生物體有益的過渡金屬元素和稀土元素的溶出量更低，而且其吸附性能受礦物組成的影響較大。為提高麥飯石中離子的溶出能力，一種方法是將麥飯石磨細，增加處于固體表面的金屬陽離子多面體和金屬陽離子的數(shù)目，從而增加離子的溶出量，但靠這種方法，離子溶出量的增加有限；另一種方法是將麥飯石加熱并用醋淬冷卻，采用這種方法可以改變或破壞麥飯石中各礦物的結(jié)構(gòu)，使金屬陽離子多面體或金屬陽離子的結(jié)合狀態(tài)減弱，從而大大增加其溶出能力，但同時對生物體有害的金屬元素離子如P、Hg、Cd、Ag等溶出量亦大大增力口，可見這兩種方式都不理想。因麥飯石具有保健作用，目前所開發(fā)的含麥飯石的容器很多，但大多是原石雕制、膠粘劑粘制、與高嶺土等礦物混合燒制，這些器皿或因美觀度差，或因使用化工品、或因燒結(jié)瓷化，阻斷了作為離子溶出的通道和離子吸附表面的微孔，影響容器的美觀和微量元素的釋放。
紫砂陶器歷史悠久，因其造型簡練、大方，色澤淳樸，使用的年代越久，色澤就愈加光潤古雅，用其泡茶，茶湯醇郁芳馨，被文人雅士看重和喜愛，使之得以不斷發(fā)展，紫砂壺逐漸成為壺藝、詩詞、書法、篆刻兼于一體的茶具，成為中國茶文化的組成部分。紫砂陶器美中不足的是可溶出的微量元素少，而麥飯石器皿能夠溶出人體所必須的多種微量元素，但器皿難于成型且表面不夠美觀。麥飯石紫砂混煉泥陶器保持了二者的優(yōu)點，彌補了雙方的缺陷，其具有紫砂陶器造型簡練、大方，色澤淳樸、古雅的特點，繼承了傳統(tǒng)紫砂茶具的形、神、氣，提高了飯石的礦化和保健作用，可謂強強結(jié)合，彌短揚長，優(yōu)勢互補，達到1+1 > 2的效果。用其泡茶，茶湯色香味皆蘊，茶壺透氣怡香，能溶出鉀、鈉、鈣、鎂、銅、鋅、鐵、錳、鍶、鈷、磷、硅、硫、碘、硒等20多種對人體有益礦物質(zhì)和微量元素，并加快茶中有益成分釋放，改良水質(zhì)，吸附重金屬離子，且使用的年代越久，壺身色澤就愈加光潤如玉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種麥飯石紫砂混煉泥陶器，制作時不加入任何化學(xué)粘合齊U，不加入燒制時產(chǎn)生阻斷離子溶出通道和離子吸附表面微孔物質(zhì)的高嶺土等易瓷化礦物。該產(chǎn)品的溶出離子濃度高、溶出速率快、溶出離子種類多以及對重金屬離子吸附性能好，且外形美觀典雅。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種麥飯石紫砂混煉泥陶器，陶器含有50-80% (重量比)的天然麥飯石和20-50% (重量比)的紫砂。優(yōu)選地，陶器是用麥飯石紫砂混煉泥制造的陶器。優(yōu)選地，紫砂至少為天青泥、底槽青泥、紅棕泥、大紅泥、本山綠泥、白麻子泥、紅麻子泥、紅泥中的一種。優(yōu)選地，麥飯石紫砂混煉泥陶器含有作為離子溶出通道和離子吸附表面的微孔。優(yōu)選地，麥飯石紫砂混煉泥陶器的離子溶出速率是天然麥飯石的離子溶出速率的6-40倍，且溶出離子的平衡濃度在其中毒水平以下。一種制備前述權(quán)利要求中任一項的麥飯石紫砂混煉泥陶器的方法，包括以下步驟a.將在球磨粉碎機中粉碎成粒度為80-200目的天然麥飯石與經(jīng)自然陳腐的紫砂按比例混合均勻，混合物在研磨機或石磨中研磨，得混合物粉末；b.將研磨粉碎后的粉末用40目篩篩選，并用強磁棒清除磁鐵礦；c.得到的經(jīng)篩選和除鐵的混合物粉末加水，用淘洗法，漂除云母片和一些較輕的碎屑雜質(zhì)懸浮物，泥漿比重控制在I. 7以下，并采用過濾式方法再次用強磁網(wǎng)除鐵，然后調(diào)合均勻下缸浸泡24小時以上；d.將浸泡好的泥漿起缸干燥，捶打成泥或機械真空煉泥，煉好的泥密封包裝，制得麥飯石紫砂混煉泥；e.用麥飯石紫砂混煉泥按紫砂成型工藝手工打身筒、半手工靠?；驒C械成型工藝制成陶器生坯，生坯自然干燥后可根據(jù)需要在表面進行刻繪；f.將干燥后的陶器生坯入電窯或柴窯燒制。
優(yōu)選地，在步驟b中，在將粉碎后的粉末過篩篩選時用強磁棒清除磁鐵礦，混合物粉末用淘洗法漂除云母片和一些較輕 的碎屑雜質(zhì)懸浮物，并采用過濾式方法再次用強磁網(wǎng)除鐵。優(yōu)選地，在步驟e中，成型工藝為藝手工打身筒、半手工靠?；驒C械成型。優(yōu)選地，在步驟f中，電窯或柴窯燒制溫度在1120_1170°C范圍內(nèi)燒制8_12小時。優(yōu)選地，在步驟e中，麥飯石紫砂混煉泥陶器包括茶具、餐具、花盆、燒水壺、奶茶具、礦化水罐等容器。本發(fā)明的有益效果為由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明燒結(jié)器皿不但外形美觀典雅，而且離子溶出速率是天然麥飯石6-40倍，溶出離子的種類比天然麥飯石增加，溶出離子的平衡濃度在其中毒水平以下，溶出有害離子的濃度控制在《內(nèi)蒙古中華麥飯石蒙DB523-89標準》以下，麥飯石紫砂混煉泥陶器與紫砂陶器的物理結(jié)構(gòu)基本相同；麥飯石紫砂混煉泥陶器中含有大量的微孔，其孔徑范圍在O. 01-8. O μ m之間，平均孔徑在I. 0-3. O μ m之間，微孔的內(nèi)比表面積在15，000-35，OOOcmVg之間，大大高于天然麥飯石和紫砂陶器的孔徑、平均孔徑。麥飯石紫砂混煉泥陶器中，由于含有大量孔徑大的微孔，因此其溶出離子的速率可大大提高。由于含有紫砂，在高溫時通過固溶、摻雜、制造缺位和晶體異位等因素削弱麥飯石對人體有益的離子的結(jié)合強度，從而增強其溶出能力，同時實現(xiàn)強化麥飯石對人體有害離子的結(jié)合，從而最大強度地降低其溶出能力。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的內(nèi)容不限于所舉的實施例。天然麥飯石是一種早就被人應(yīng)用的礦物藥材，它屬于火成巖類中的石英斑巖或石英二長巖，主要礦物為斜長石、鉀長石、鈉長石、石英、角閃石、黑云母、鈣鐵榴石等，副產(chǎn)物有鋯英石、磷灰石、磁鐵礦、鈦鐵礦等，其中有些礦物(如角閃石、黑云母等)已發(fā)生了不同成都的蝕變，從其化學(xué)組成上看，主要含有SiO2、Na2O、K2O、CaO、MgO、Fe2O3和FeO等，此外還含有多種金屬元素和過渡金屬元素，如Li、Sr、Ba、Ca、Ce、Sn、Pb、As、Bi、Se ;所述的燒結(jié)物對一些生物有害的重金屬元素離子，如Pb2+、Hg2+、Ag+等有較強的選擇性吸附作用。麥飯石紫砂混煉泥陶器選用天然麥飯石和宜興產(chǎn)的紫砂為主要成分，其麥飯石含量為燒結(jié)物總重的50-70%，紫砂為30-50%，所述的紫砂為宜興產(chǎn)的天青泥、底槽青泥、紅棕泥、大紅泥、本山綠泥、白麻子泥、紅麻子泥、紅泥中的一種或幾種。麥飯石紫砂混煉泥陶器含有(50%中華麥飯石50%紫砂泥混煉泥燒制)Si0267. 16%, Al2O3 16. 98%, CaO 2. I %, MgO O. 65%, Na2O 2. 07%, K2O I. 98%, Fe2O3 4. 82%,TiO2 O. 22%, MnO O. 027%，以及 P、Ba、Co、Cu、Zn、Li、Sr、V、Mo、Nb、Ta、Ga、Ni、La、Ce、Pr、Nd、Gd、Yb、Y、Sc、Bi、Eu、Tb、Er、Lu，Se、Ge、Sn、W、Sm、Dy、Tm 和 Sb 分別為 Ι-lOOOppm，所述的百分比為重量百分比。在天然中華麥飯石中，一些對生物有益的元素如Li、Zn、Mo、Mg等，或者是因為含量很少，或者是因為結(jié)合力很強而不能溶出或溶出量非常小，其他有益元素的溶出量也很小，溶出速率也很低，本發(fā)明的麥飯石紫砂混煉泥陶器，形成有大量的微孔，其孔徑在范圍在O. 01-8. O μ m之間，平均孔徑在I. 0-3. O μ m之間，微孔的內(nèi)比表面積在15，000-35, 000cm2/g之間，大大高于天然麥飯石的孔徑、平均孔徑和孔內(nèi)表面積(分別為O. 01-0. 75 μ m、O. 30-0. 45 μ m、5000_8000cm2/g)。本產(chǎn)品的制備方法為a.將在球磨粉碎機中粉碎成粒度為80-200目的天然麥飯石與經(jīng)自然陳腐的紫砂按比例混合均勻，混合物在研磨機或石磨中研磨，得混合物粉末；b.將研磨粉碎后的粉末用40目篩篩選，并用強磁棒清除磁鐵礦；c.得到的經(jīng)篩選和除鐵的混合物粉末加水，用淘洗法，漂除云母片和一些較輕的碎屑雜質(zhì)懸浮物，泥漿比重控制在I. 7以下，并采用過濾式方法再次用強磁網(wǎng)除鐵，然后調(diào)合均勻下缸浸泡24小時以上；d.將浸泡好的泥漿起缸干燥，捶打成泥或機械真空煉泥，煉好的泥密封包裝，制得麥飯石紫砂混煉泥；e.用麥飯石紫砂混煉泥按紫砂成型工藝手工打身筒、半手工靠模或機械成型工藝制成陶器生坯，生坯自然干燥后可根據(jù)需要在表面進行刻繪；f.將干燥后的陶器生坯入電窯或柴窯燒制。溫度控制在1120-1170°C范圍內(nèi)，燒制8-12小時，制得麥飯石紫砂混煉泥陶器?；旌显戏鬯檫^程中，麥飯石顆粒不可過大，否則燒制后表面出“毛刺”，同時需用強磁棒除鐵，否則燒成成品大多會出現(xiàn)黑色斑點，溫度過高會出現(xiàn)熔點孔，影響陶器美觀。燒結(jié)過程中的燒結(jié)溫度對麥飯石紫砂混煉泥陶器的性能的影響非常大，溫度過低，燒結(jié)強度不夠，溫度過高，則影響燒結(jié)物的離子溶出通道和離子吸附表面的微孔的形成，甚至瓷化、粘結(jié)變形。另外，麥飯石紫砂混煉泥陶器的性能對溫度變化非常敏感，燒結(jié)過程中必須控制燒結(jié)溫度的波動范圍在±5°C以內(nèi)。燒結(jié)溫度根據(jù)燒結(jié)器皿的組成成分比例、紫砂種類、麥飯石顆粒大小等因素進行調(diào)整。混合不同的紫砂品種燒結(jié)溫度不同。一方面，在燒結(jié)過程中可以通過固液、摻雜、制造缺位的品格歪扭等作用改變麥飯石的微觀結(jié)構(gòu)，并且通過麥飯石紫砂燒結(jié)物具有的大孔徑、高孔內(nèi)比表面積的微孔，使離子的溶出速率和溶出量增加；另一方面，可以增加天然麥飯石中某些微量元素的含量，幫助調(diào)整溶出離子的速率和濃度。由于粉末粒徑小，其比表面積較大處于固體表面的原子或離子的數(shù)量多，離子的溶出速率和溶出量增加。在配制混煉泥時，通過調(diào)整紫砂顆粒大小來控制麥飯石紫砂混煉泥陶器的表面離子溶出通道和離子吸附表面的微孔，增強其透氣性，使離子溶出通道和離子吸附表面的微孔通暢。成型步驟中，不加入任何化學(xué)粘合劑，不加入燒制時產(chǎn)生阻斷離子溶出通道和離子吸附表面微孔物質(zhì)的高嶺土等易瓷化礦物，只用紫砂礦，包括天青泥、底槽青泥、紅棕泥、大紅泥、本山綠泥、白麻子泥、紅麻子泥、紅泥中的一種或數(shù)種。按照本方法，麥飯石粉末粒徑控制在80-200目，紫砂40目左右，由于麥飯石粉末粒徑小，其比表而積較大處子固體表面的原子或離子的數(shù)量多，離子的溶出速率和溶出量增加。紫砂顆粒大，陶器的表面孔徑大， 增強了其透氣性，使離子溶出通道和離子吸附表面的微孔通暢。實施例I
按重量百分比分別為50%的100目中華麥飯石與40%的紫砂底槽青泥在粉碎機中粉碎成40-200目大小的混合物粉末，將粉碎后的粉末用40目篩篩選，并用強磁棒清除磁鐵礦，得到的混合物粉末加水，用淘洗法，清除云母片和一些較輕的碎屑雜質(zhì)懸浮物，然后攙和10%的50目底槽青泥砂礫調(diào)合均勻下缸浸泡，泥漿比重最好能控制在I. 7以下，并采用過濾式再次用強磁網(wǎng)除鐵，將浸泡24小時以上的泥漿起缸干燥，捶打成泥或機械中空煉泥，煉好的泥密封包裝。用煉好的泥按紫砂成型工藝手工打坯制成麥飯石紫砂壺生坯，自然干燥后刻繪。將干燥后刻繪生坯入電窯燒制，溫度1140°C，燒制時間12小時，制得麥飯石紫砂壺。其性能如下I)實施例I麥飯石紫砂壺溶出離子速率以電導(dǎo)率表示(μ s/cm)
權(quán)利要求
1.一種麥飯石紫砂混煉泥陶器，其特征在于所述陶器含有50-80% (重量比)的天然麥飯石和20-50% (重量比)的紫砂。
2.按照權(quán)利要求I所述的麥飯石紫砂混煉泥陶器，其特征在于所述的陶器是用麥飯石紫砂混煉泥制造的陶器。
3.按照權(quán)利要求I所述的麥飯石紫砂混煉泥陶器，其特征在于所述的紫砂至少為天青泥、底槽青泥、紅棕泥、大紅泥、本山綠泥、白麻子泥、紅麻子泥、紅泥中的一種。
4.按照權(quán)利要求I或2所述的麥飯石紫砂混煉泥陶器，其特征在于所述的麥飯石紫砂混煉泥陶器含有作為離子溶出通道和離子吸附表面的微孔。
5.按照權(quán)利要求I或2所述的麥飯石紫砂混煉泥陶器，其特征在于所述的麥飯石紫砂混煉泥陶器的離子溶出速率是天然麥飯石的離子溶出速率的6-40倍，且溶出離子的平衡濃度在其中毒水平以下。
6.一種制備前述權(quán)利要求中任一項所述的麥飯石紫砂混煉泥陶器的方法，包括以下步驟 a.將在球磨粉碎機中粉碎成粒度為80-200目的天然麥飯石與經(jīng)自然陳腐的紫砂按比例混合均勻，混合物在研磨機或石磨中研磨，得混合物粉末； b.將研磨粉碎后的粉末用40目篩篩選，并用強磁棒清除磁鐵礦； c.得到的經(jīng)篩選和除鐵的混合物粉末加水，用淘洗法，漂除云母片和一些較輕的碎屑雜質(zhì)懸浮物，泥漿比重控制在I. 7以下，并采用過濾式方法再次用強磁網(wǎng)除鐵，然后調(diào)合均勻下缸浸泡24小時以上； d.將浸泡好的泥漿起缸干燥，捶打成泥或機械真空煉泥，煉好的泥密封包裝，制得麥飯石紫砂混煉泥； e.用麥飯石紫砂混煉泥按紫砂成型工藝手工打身筒、半手工靠?；驒C械成型工藝制成陶器生坯，生坯自然干燥后可根據(jù)需要在表面進行刻繪； f.將干燥后的陶器生坯入電窯或柴窯燒制。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟b中，在將粉碎后的粉末過篩篩選時用強磁棒清除磁鐵礦，混合物粉末用淘洗法漂除云母片和一些較輕的碎屑雜質(zhì)懸浮物，并采用過濾式方法再次用強磁網(wǎng)除鐵。
8.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟e中，所述成型工藝為藝手工打身筒、半手工靠?；驒C械成型。
9.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟f中，所述電窯或柴窯燒制溫度在1120-1170°C范圍內(nèi)燒制8-12小時。
10.按照權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在步驟e中，所述麥飯石紫砂混煉泥陶器包括茶具、餐具、花盆、燒水壺、奶茶具、礦化水罐等容器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種麥飯石紫砂混煉泥陶器及其制備方法。所述的麥飯石紫砂混煉泥陶器由含有50-80％(重量比)的天然麥飯石，20-50％(重量比)紫砂的混煉泥制造，不加入任何化學(xué)粘合劑，不加入燒制時產(chǎn)生阻斷離子溶出通道和離子吸附表面微孔物質(zhì)的高嶺土等易瓷化礦物。原料經(jīng)過粉碎研磨、提純、煉泥，制得麥飯石紫砂混煉泥，再經(jīng)過制坯、干燥、焙燒等工藝，制成麥飯石紫砂混煉泥陶器。
文檔編號C04B35/16GK102627451SQ20121009993
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者劉中秀 申請人:劉中秀