CN102219498A - 一种净水陶瓷材料及其制备方法 - Google Patents

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李明仁
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厦门建霖工业有限公司
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一种净水陶瓷材料及其制备方法,涉及一种陶瓷材料。提供一种可释放负离子、辐射远红外线、抗菌、除余氯、除重金属、净化水多功能的净水陶瓷材料及其制备方法。净水陶瓷材料的主料为电气石、氧化铜和三氧化二铁,辅料为石英、方解石、高铃土、长石、滑石、氧化锆、氧化钛、二氧化锰、三氧化二钴等中的至少一种。将主料混合,再与辅料等中的至少一种混合,粉碎过筛,经球磨后得混合物;再烧结合成尖晶石型铜氧体基体材料,粉碎球磨成基体材料;将铜盐、锌盐、无机银盐和稀土金属中的至少一种为金属源溶解于水中,配成溶液,将铜氧铁基体材料粉体投入溶液中吸附形成结合体;烧结后通入还原性气体,成型后得净水陶瓷材料。

Description

一种净水陶瓷材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种陶瓷材料,特别涉及一种释放负离子、辐射远红外线、抗菌、除余氯、除重金属、净化水多功能的净水陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 水不仅是生命存在的基本条件,也是生命结构的基本构本,人类与水资源密不可分。随着人类社会的进步和城市的发展,水被分为饮用水和生活用水,然而不管是饮用水还是生活用水,在其为人类服务的同时,每时每刻也被人类所污染,并且污染程度日趋严重, 污染物质的种类日趋增多,以至于威胁到人类的健康和生命。目前,人们普遍认为,饮用水是有害物质的侵入方式,实际上,淋浴时人的呼吸和皮肤吸收也可能使人吸收这些有害物质,恰恰是生活用水更加贯穿于我们日常生活的各个方面,例如,沐浴用水、厨房用水,衣服清洗用水,卫生盥洗用水。特别是沐浴用水,由于直接与人体的毛发和肌肤接触,其净化问题应当引起人们的重视。

[0003] 电气石是地球上矿物中唯一带有电气性能的一种矿物,主要成分有镁、铝、铁、硼等10多种对人体有利的微量元素。电气石能够永久的产生微电流,这种电流和人体神经的电流类似,这样就可以起到促使血液循环、顺畅的作用,另外电气石还能释放负离子,这些负离子能够调节人体离子平衡,身心放松,活化细胞,提高自愈率等很多作用,并能抑制身体的氧化和除异味的功效。电气石还能释放负离子,这些负离子能够调节人体离子平衡,身心放松,活化细胞,提高自愈率等很多作用,并能抑制身体的氧化和除异味的功效。一些研究也表明:电气石一经接触水,瞬间就能在水中释放电流,这种电流是最适合人体的 0. 06mA的微弱电流,当水与上述微弱电流接触时,周围的水分子中的氢离子和氢氧离子就分离,有效吸附水中游离的氢离子,使水呈弱酸性,并由此使水中溶解氧得以增加,最接近人体细胞水,对人体健康十分有益。

[0004] 水流经远红外线辐射材料,吸收远红外线陶瓷释放出的远红外线光波,由于此光波的振动频率同水的振动频率相近,这时水分子会产生共振吸收,水分子集团变小,活动能力增加,水分子得到活化,能迅速将水活化成带有能量的小分子团体,使水质可口甘美。远红外效应使大分子团的水产生扭曲裂断,使水的极性重新排列,形成稳定的小分子团,这种水的内聚力强,具有高效能量。

[0005] 而陶瓷材料吸附纳米铜、锌、银合金,因为合金金属簇能够有效的去除水中的余氯,可溶性的重金属离子以及硝酸盐、氟化物、碳酸盐和硫酸盐等有害物质,并可控制水中的细菌和藻类的生长繁殖及阻止硬垢的累积,同时可去除因钢铁材料制成的输水管件腐蚀时形成的氧化亚铁胶体,从而达到净化水质。

[0006] 近年来,市场上已出现了许多净化水的技术和产品,包括化学药品处理技术和产品、活性炭类过滤净化处理技术和产品、离子交换树脂处理技术和产品、麦饭石类净化处理技术和产品等。但实践证明上述各种技术和产品,如化学药品处理技术和产品因刺激性或发生化学反应而被淘汰,而其它几种处理技术和产品大都效果单一或不完善,也不具备或不完全具备释放负离子、辐射远红外线活化水、杀菌、抗菌、除氯的效果。

[0007] 中国专利CN1621388公开一种具有抗菌和活化水功能的特种陶瓷材料及制备方法和应用,采用高纯度无机氧化物纳米粉末&02、CeO2, Y2O3> CaO和MgO以及纳米银抗菌剂为原料,经过特殊工艺成型和烧结而成块、膜、片、柱、蜂窝或多孔等各种形状的特种功能多晶陶瓷体,其晶粒尺寸小于800nm,结构致密,极少玻璃相和微孔,并具有较高的强度和不易破碎等优异的结构特性,用于水和含水液体的处理,可有效抑制和杀灭有害细菌,活化水分子使其呈明显小分子团特征,并改善水中微量元素的含量,具有净水和活化水功能,部分或全部采用该陶瓷材料可制成各种卫生、环保、营养和保健养生功能制品。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于提供一种可释放负离子、辐射远红外线、抗菌、除余氯、除重金属、净化水多功能的净水陶瓷材料及其制备方法。

[0009] 所述净水陶瓷材料的组成包括主料和辅料,所述主料为电气石、氧化铜和三氧化二铁,所述辅料为石英、方解石、高铃土、长石、滑石、氧化锆、氧化钛、二氧化锰、三氧化二钴等中的至少一种,按质量百分比,主料的含量为40%〜90%,辅料的含量为10%〜60%。

[0010] 所述主料和辅料的颗粒细度可为200〜1400目。

[0011] 所述电气石、氧化铜和三氧化二铁的质量百分比可为(20%〜50% ) : (10%〜 20% ) : (10%〜20%)。

[0012] 所述净水陶瓷材料的制备方法包括以下步骤:

[0013] 1)将电气石、氧化铜和三氧化二铁混合,再与石英、方解石、高铃土、长石、滑石、氧化锆、氧化钛、二氧化锰、三氧化二钴等中的至少一种混合,粉碎过筛,经球磨后得混合物;

[0014] 2)将混合物烧结合成尖晶石型铜氧体基体材料,再经粉碎球磨成基体材料;

[0015] 在步骤2)中,所述烧结的温度可为800〜1300°C。

[0016] 3)将铜盐、锌盐、无机银盐和稀土金属中的至少一种为金属源,溶解于水中,配制成溶液,采用离子交换的方式,将铜氧铁基体材料粉体投入溶液中吸附,形成结合体;[0017] 在步骤3)中,所述铜盐可为有机铜盐或无机铜盐,所述铜盐可选自硫酸铜、硝酸铜、乙酸铜、碳酸铜等中的至少一种;所述锌盐可为有机锌盐或无机锌盐,所述锌盐可选自硫酸锌、硝酸锌、乙酸锌、碳酸锌等中的至少一种;所述吸附的温度可为30〜100°C,吸附的时间可为1〜4h。

[0018] 4)将结合体烧结后,通入还原性气体,成型后得净水陶瓷材料。

[0019] 在步骤4)中,所述烧结的温度可为800〜1300°C,烧结的时间可为1〜4h ;所述还原性气体可选自一氧化碳、氢气、甲醛、一氧化碳和氢气的混合物。

[0020] 步骤2)所得的基体材料是一种具有辐射远红外和释放负离子功能的粉体。

[0021] 所制得的净水陶瓷材料可以同时具有释放负离子、辐射远红外线、抗菌、除余氯、 除重金属等功能。

[0022] 与现有的净水陶瓷材料相比,本发明具有以下突出的优点和技术效果:

[0023] 1)本发明所制得的净水陶瓷材料经负离子测定仪检测,其负离子释放量达到 6000个/cm3,负离子可净化空气,人体吸收负离子对细胞膜发生作用,使细胞活化,以促进人体新陈代谢,有效排出体内有害物质,保持血液净化状态。[0024] 2)本发明所制得的净水陶瓷材料经远红外线发射率测试仪检测,其具有辐射远红外线的功能,5〜14 μ m波长之平均远红外线放射率高达0. 98以上,且不含游离放射性材料,无辐射伤害。波长与人体相匹配,作用于人体能够迅速地被人体皮肤组织吸收,对于血液循环和微循环障碍引起的疾病均具有改善和治疗作用。

[0025] 3)本发明所制得的净水陶瓷材料经抗菌测试和水质检测,其具有较强的抗菌效果,对黄色葡萄球菌和大肠杆菌等有抑菌杀菌作用,杀菌率达到99 %,同时能高效、快速去除水中微量有机污染物、消毒副产物,对去除水中硝酸盐、余氯和有害金属子。

[0026] 4)本发明所制得的净水陶瓷材料与市面上现有的产品相比,主要优势是集杀菌抗菌,除氯、除重金属、释放负离子、辐射远红外线活化水等多功能性于一体,而且无刺激性、 不起化学反应。流水经过陶瓷过滤材料,水质得到了明显地改善,而人受其流水的沐浴则可获得品质较高的肌肤舒适感,增加能量,容易去除人体污垢,消除疲劳。

具体实施方式

[0027] 实施例1

[0028] 将20 %电气石、10 %氧化铜、10 %三氧化二铁、10 %石英、15 %方解石、15 %高铃土、5 %三氧化二钴、5 % 二氧化锰、5 %氧化锆、5 %氧化钛混合,粉碎过筛球磨混合均勻,在 800°C下烧结合成尖晶石型铜氧体基体材料,再经粉碎球磨成基体材料;配制20%的乙酸铜和20%乙酸锌溶液,将基体粉末加于溶液中,于30°C水浴中充分吸附lh,形成结合体,过滤烘干,在800°C气氛炉中烧结Ih后,通入氢气还原,烧结成净水陶瓷材料。

[0029] 实施例2

[0030] 将25%电气石、18%氧化铜、12%三氧化二铁、5%石英、5%滑石、5%方解石、5% 高铃土、5 %三氧化二钴、5 % 二氧化锰、5 %氧化锆、10 %氧化钛混合,粉碎过筛球磨混合均勻,在1300°C下烧结合成尖晶石型铜氧体基体材料,再经粉碎球磨成基体材料;配制5%乙酸铜、10%硫酸锌、2%硝酸银、5%硝酸铈混合溶液,将基体粉末加于溶液中,于75°C水浴中充分吸附2. 5h,形成结合体,过滤烘干,在1250°C气氛炉中烧结3. 5h后,通入一氧化碳还原,烧结成净水陶瓷材料。

[0031] 实施例3

[0032] 将30%电气石、15%氧化铜、15%三氧化二铁、5%石英、5%滑石、5%方解石、5% 高铃土、5 %三氧化二钴、5 % 二氧化锰、5 %氧化锆、5 %氧化钛混合,粉碎过筛球磨混合均勻,在1000°C下烧结合成尖晶石型铜氧体基体材料,再经粉碎球磨成基体材料;配制20% 的乙酸铜和20%硫酸锌溶液,将基体粉末加于溶液中,于50°C水浴中充分吸附2h,形成结合体,过滤烘干,在1000°C气氛炉中烧结2h后,通入一氧化碳还原,烧结成净水陶瓷材料。

[0033] 实施例4

[0034] 将40%电气石、10%氧化铜、15%三氧化二铁、15%石英、10%滑石、5%方解石、 5%高铃土混合,粉碎过筛球磨混合均勻,在iioo°c下烧结合成尖晶石型铜氧体基体材料, 再经粉碎球磨成基体材料;配制10%的碳酸铜和10%硝酸锌溶液,将基体粉末加于溶液中,于70°C水浴中充分吸附2h,形成结合体,过滤烘干,在1100°C气氛炉中烧结3h后,通入一氧化碳还原,烧结成净水陶瓷材料。

[0035] 实施例5[0036] 将30 %电气石、15 %氧化铜、15 %三氧化二铁、5 %方解石、5 %高铃土、10 %三氧化二钴、10% 二氧化锰、5%氧化锆、5%氧化钛混合,粉碎过筛球磨混合均勻,在1000°C下烧结合成尖晶石型铜氧体基体材料,再经粉碎球磨成基体材料;配制10%的乙酸铜、15%硫酸锌、1 %硝酸银混合溶液,将基体粉末加于溶液中,于80°C水浴中充分吸附4h,形成结合体, 过滤烘干,在1200°C气氛炉中烧结4h后,通入氢气还原,烧结成净水陶瓷材料。

[0037] 实施例6

[0038] 将50%电气石、20%氧化铜、20%三氧化二铁、5%石英、5%氧化锆混合,粉碎过筛球磨混合均勻,在1300°C下烧结合成尖晶石型铜氧体基体材料,再经粉碎球磨成基体材料; 配制20%的硫酸铜和20%硫酸锌溶液,将基体粉末加于溶液中,于100°C水浴中充分吸附 4h,形成结合体,过滤烘干,在130(TC气氛炉中烧结4h后,通入氢气和一氧化碳混合气体还原,烧结成净水陶瓷材料。

Claims (10)

1. 一种净水陶瓷材料,其特征在于其组成包括主料和辅料,所述主料为电气石、氧化铜和三氧化二铁,所述辅料为石英、方解石、高铃土、长石、滑石、氧化锆、氧化钛、二氧化锰、三氧化二钴中的至少一种,按质量百分比,主料的含量为40%〜90%,辅料的含量为10%〜 60%。
2.如权利要求1所述的一种净水陶瓷材料,其特征在于所述主料和辅料的颗粒细度为 200 〜1400 目。
3.如权利要求1所述的一种净水陶瓷材料,其特征在于所述电气石、氧化铜和三氧化二铁的质量百分比为(20%〜50% ) : (10%〜20%) : (10%〜20%)。
4.如权利要求1所述的一种净水陶瓷材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:1)将电气石、氧化铜和三氧化二铁混合,再与石英、方解石、高铃土、长石、滑石、氧化锆、氧化钛、二氧化锰、三氧化二钴中的至少一种混合,粉碎过筛,经球磨后得混合物;2)将混合物烧结合成尖晶石型铜氧体基体材料,再经粉碎球磨成基体材料;3)将铜盐、锌盐、无机银盐和稀土金属中的至少一种为金属源,溶解于水中,配制成溶液,采用离子交换的方式,将铜氧铁基体材料粉体投入溶液中吸附,形成结合体;4)将结合体烧结后,通入还原性气体,成型后得净水陶瓷材料。
5.如权利要求4所述的一种净水陶瓷材料的制备方法,其特征在于在步骤2)中,所述烧结的温度为800〜1300°C。
6.如权利要求4所述的一种净水陶瓷材料的制备方法,其特征在于在步骤3)中,所述铜盐为有机铜盐或无机铜盐,所述铜盐选自硫酸铜、硝酸铜、乙酸铜、碳酸铜中的至少一种。
7.如权利要求4所述的一种净水陶瓷材料的制备方法,其特征在于在步骤3)中,所述锌盐为有机锌盐或无机锌盐,所述锌盐选自硫酸锌、硝酸锌、乙酸锌、碳酸锌中的至少一种。
8.如权利要求4所述的一种净水陶瓷材料的制备方法,其特征在于在步骤3)中,所述吸附的温度为30〜100°C,吸附的时间为1〜4h。
9.如权利要求4所述的一种净水陶瓷材料的制备方法,其特征在于在步骤4)中,所述烧结的温度为800〜1300°C,烧结的时间为1〜4h。
10.如权利要求4所述的一种净水陶瓷材料的制备方法,其特征在于在步骤4)中,所述还原性气体选自一氧化碳、氢气、甲醛、一氧化碳和氢气的混合物。
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