CN109956739A - 一种基于制作非掺入式远红外线物品的强力远红外线基材及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于制作非掺入式远红外线物品的强力远红外线基材及制作方法，制备该强力远红外线基材的原料包括占总体重量百分比46％～58％的远红外线陶瓷粉末、5％～9％的氧化铝粉末、4％～9％的氧化锰粉末、4％～8％的氧化铂粉末、4％～8％的竹炭粉末、1％～4％的石墨烯粉末及10％～25％的陶瓷凝浆。用加热后的空气循环流经本发明的强力远红外线基材与待加工物品，使本强力远红外线基材释出的高放射率的远红外线渗入至待加工物品的内部，从而制成具远红外线放射能量的远红外线物品，由于该物品不具有掺入的远红外线原料粉末，而不会改变物品的状态，可确保该物品原有的特性，且不致因变质而损坏或降低功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种远红外线基材，特别涉及一种基于制作非掺入式远红外线物品的强力远红外线基材及制作方法，藉以能提供具高放射率的强力远红外线基材用于制作不掺入任何远红外线原料、且具远红外线放射能量的远红外线物品，以减少远红外线原料粉末对人体的接触伤害。
背景技术
远红外线(Far Infrared，缩写FIR)是指光谱上位于15～1000μm区域的光波，属于红外线的波长范围。远红外线除了科技、天文上的应用之外，也可用于医疗和保健方面。由于远红外线能放射出来的波长介于4～14μm，并能产生每秒30万的共振频率，此一波长与共振频率的远红外线因为具有“共鸣吸收”及“渗透力”，所以易被许多物质所吸收而产生热反应的放射线。当远红外线深入人体内部的组织时，可促进人体内细胞的水分子产生共振，其次微血管内除了水分子以外，二氧化碳分子亦能吸收不同波长的远红外线，这些分子经强化振动后所产生的能量与热量会促使血管扩张，并强化微血管的交换与输送能力，加速血液循环，促进酵素生成，而赋予细胞生命力，活化新陈代谢，增进组织再生的能力，并提高人体的免疫能力，目前在医学上已证实远红外线对于多种疾病都有治疗的功效。
由于远红外线具有促进人体健康与减少疾病的功效，其被广泛的运用于人们生活环境，例如各种纺织物(衣裤、内衣、毯、巾、寝具)、远红外线照射仪器、饰品、滤材、医疗器材(如贴布、弹力蹦带、敷垫)、人体矫正器材(如眼镜镜片、护膜等)、餐具器皿、输送管件(油、水等液体)、甚至置于水中改变水质的能量石等等。而目前欲使前述物品具有远红外线，一般是将具远红外线发射发量的原料研磨成粉末或纳米粉末，再将该具有远红外线的粉末掺入物品中，例如纺织物是以适当比例与高分子纤维材料混合后，经过抽丝、捻纱及织造形成布料，再经裁缝制成相对应的纺织物，而其他物品则是以混合成型、浸染、印刷或涂布等方式使远红外线物质附着于物品的内部或表面上。
不论以上述何种方式均是将具远红外线发射物质是采“植入式”的方法制成，然而这种「植入式」的具有远红外线的粉末无法顺利长时间附着或包埋于物品内，使得纺织物使用一段时间后，易因清洗、搓揉等外力而与物品材料脱离，造成其放射率下降、衰减，造成远红外线物品的远红外线功能质量的不稳定。且皆无法适用于接触具有敏感性皮肤的人体，一旦具有敏感性皮肤的使用者接触具有远红外线的粉末，则其皮肤便会产生红肿、发痒的症状。甚至，非敏感性皮肤的使用者如长期接触掺入具有远红外线的粉末的贴身物品，也可能引发不良反应；
再者，一般的远红外线原料普遍分为两种：(1)天然采集具有远红外线放射能量的矿石；(2)由特殊原料高温烧结而成的远红外线陶瓷。天然采集的矿石远红外线的放射不均匀，在采集的过程中，大多是只要测的到些微远活外线光波能量，就将之视为远红外线矿石。高温烧结的远红外线陶瓷则因原料配方及比例的不同而有差别，不佳的远红外线陶瓷的远红外线放射量低、远红外线放射的寿命短。
但如能开发一种不需掺入任何远红外线原料、而具有远红外线放射能量的物品，则相信可以解决前述因远红外线原料粉末接触人体所造成的问题，而足以应实际使用的需求，故现有技术实有再加以改善突破的空间存在。
因此，本发明人针对现有远红外线需要掺入具远红外线放射能量的原料时所面临的问题深入探讨，并藉由多年从事相关产业的研发与制造经验，经不断努力的改良与实验，终于成功开发出一种基于制作非掺入式远红外线物品的强力远红外线基材及其制作方法，藉以克服现有远红外线物品需掺入远红外线原料所造成的不便与困扰。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于制作非掺入式远红外线物品的强力远红外线基材，藉以能供用于制作不掺入任何远红外线原料、且具远红外线放射能量的远红外线物品，以减少远红外线原料粉末对人体的接触伤害。
本发明的另一主要目的在于提供一种基于制作非掺入式远红外线物品的强力远红外线基材的制作方法，其能形成一种高放射率的强力远红外线基材，且具有放射均匀及放射半衰期长的特性，并能大量生产高质量的强力远红外线基材。
本发明的再一主要目的在于提供一种基于制作非掺入式远红外线物品的制作方法，其能在不掺入任何远红外线原料的情况下制成具远红外线放射能量的远红外线物品，除了确保该物品原有的特性，且不致因变质而损坏或降低功能外，也可让该物品在使用过程中不产生脱落的问题。
基于此，本发明主要通过下列的技术手段，来具体实现前述的目的及功效：
本发明提供一种基于制作非掺入式远红外线物品的强力远红外线基材，该强力远红外线基材是由包括占总体重量百分比46％～58％的远红外线陶瓷粉末、重量百分比5％～9％的氧化铝粉末、重量百分比4％～9％的氧化锰粉末、重量百分比4％～8％的氧化铂粉末、重量百分比4％～8％的竹炭粉末、重量百分比1％～4％的石墨烯粉末及重量百分比10％～25％的陶瓷凝浆混合后高温烧结而成，且该强力远红外线基材呈块状结构，其外部形成有多个表面。
优选的，该强力远红外线基材的原料还包括占总体重量百分比0.5％～3％的氧化钛粉末。
优选的，该强力远红外线基材的原料还包括占总体重量百分比0.1％～2％的氧化锗粉末。
优选的，该强力远红外线基材上形成有系列孔隙；更优选的，该强力远红外线基材的孔隙相互连通。
本发明还提供了所述的强力远红外线基材的制作方法，其包含以下步骤：
步骤(a)、准备原料：选择占总体重量百分比46％～58％的远红外线陶瓷粉末、重量百分比5％～9％的氧化铝粉末、重量百分比4％～9％的氧化锰粉末、重量百分比4％～8％的氧化铂粉末、重量百分比4％～8％的竹炭粉末、重量百分比1％～4％的石墨烯粉末及重量百分比10％～25％的陶瓷凝浆；
步骤(b)、粉末原料混合：将准备好的前述远红外线陶瓷粉末、氧化铝粉末、氧化锰粉末、氧化铂粉末、竹炭粉末、石墨烯粉末依比例均匀的混合；
步骤(c)、加入陶瓷凝浆：将准备好的前述陶瓷凝浆逐步加入至混合后的前述粉末原料中，并均匀混合成可塑型的半固态状；
步骤(d)、模塑成型：将混合后的前述半固态状原料塑成一特定形状的半成品；
步骤(e)、高温烧结：将前述半成品通过烧结技术进行高温烧结，其烧结温度为1200～1500摄氏度，绕结时间为连续的7～10小时；
步骤(f)、冷却形成强力远红外线基材：完成高温烧结后自然冷却，得到所述强力远红外线基材的成品，且该强力远红外线基材的放射率达90％以上。
优选的，在该步骤(a)和步骤(b)中可进一步加入并混合入占总体重量百分比0.5％～3％的氧化钛粉末。
优选的，在该步骤(a)和步骤(b)中可进一步加入并混合入占总体重量百分比0.1％～2％的氧化锗粉末。
KLPI 170945
优选的，在该步骤(d)中可以利用成型模具、机械加工或人工加工以将所述半固态状的原料形成一具有特定形状的半成品。
本发明还提供了使用所述的强力远红外线基材制作非掺入式远红外线物品的制作方法，包含以下步骤：
步骤(1)、准备本发明的强力远红外线基材及至少一待加工物品；
步骤(2)、将该强力远红外线基材置入一循环流道内；
步骤(3)、将待加工的该物品置于一连通前述循环流道的放射空间内；
步骤(4)、对前述循环流道内的空气进行加热，加热温度为60～90摄氏度；
步骤(5)、对待加工的该物品进行气流渗透处理，处理时间为0.5～5小时；
步骤(6)、将完成加工后的该物品取出。
藉此，本发明通过上述技术手段的具体实现，用加热后的空气循环流经本发明的强力远红外线基材与待加工物品，使本强力远红外线基材释出的高放射率的远红外线能渗入至待加工物品的内部，从而制成具远红外线放射能量的远红外线物品，且该物品内不含有其他具远红外线放射能量的远红外线原料。由于该物品不具有掺入的远红外线原料粉末，而不会改变物品的状态，可确保该物品原有的特性，且不致因变质而损坏或降低功能外，该物品于在使用过程中也无现有技术中远红外线原料粉末易脱落的问题，因而避免了因接触人体而引发不良反应，从而增加了产品的附加价值，并提升了其经济效益。
附图说明
图1：本发明的强力远红外线基材的制作方法流程示意图。
图2：本发明的强力远红外线基材的外观示意图，供说明其较佳的结构态样。
图3：本发明的制作非掺入式远红外线物品的制作方法流程示意图。
图4：本发明制备具远红外线放射能量的纺织物的制备设备示意图。
[符号说明]
(10) 强力远红外线基材
(11) 表面
(15) 孔隙
(50) 设备
(51) 柜体
(52) 容置室
(541) 入气孔
(542) 出气孔
(55) 放射空间
(56) 循环流道
(57) 加热器
(58) 鼓风机
(59) 控制单元
(600) 物品/纺织物
具体实施方法
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
本发明提供一种基于制作非掺入式远红外线物品的强力远红外线基材及其制作方法，请参照图1、2及3所示，图1为说明本发明强力远红外线基材的制作流程图；图2为说明本发明强力远红外线基材的结构图；图3为说明供制作非掺入式远红外线物品的制作流程图。本发明的强力远红外线基材的制作流程至少包含以下步骤：(a)准备原料；(b)粉末原料混合；(c)加入陶瓷凝浆；(d)模塑成型；(e)高温烧结；(f)冷却形成强力远红外线基材。而该强力远红外线基材(10)至少是由占总体重量百分比46％～58％的远红外线陶瓷粉末、重量百分比5％～9％的氧化铝粉末、重量百分比4％～9％的氧化锰粉末、重量百分比4％～8％的氧化铂粉末、重量百分比4％～8％的竹炭粉末、重量百分比1％～4％的石墨烯粉末、重量百分比0.5％～3％的氧化钛粉末、重量百分比0.1％～2％的氧化锗粉末及重量百分比10％～25％的陶瓷凝浆混合后高温烧结而成，该强力远红外线基材(10)呈块状结构，且该强力远红外线基材(10)的外部形成有多个表面(11)，又该强力远红外线基材(10)上形成有系列孔隙(15)，供增加该强力远红外线基材(10)与外部空气的接触面积，再者前述的系列孔隙(15)进一步可以相互连通，使空气能于强力远红外线基材(10)的孔隙(15)间相互流动交换。制作该强力远红外线基材(10)的详细步骤说明如下所述：
步骤(a)、准备原料：选择准备远红外线陶瓷粉末、氧化铝粉末、氧化锰粉末、氧化铂粉末、竹炭粉末、石墨烯粉末、氧化钛粉末、氧化锗粉末及陶瓷凝浆作为原料，而各种原料占整体强力远红外线基材(10)的重量比分别为：该远红外线陶瓷粉末所占的重量百分比为46％～58％，该氧化铝粉末所占的重量百分比为5％～9％，该氧化锰粉末所占的重量百分比为4％～9％，该氧化铂粉末所占的重量百分比为4％～8％，该竹炭粉末所占的重量百分比为4％～8％，该石墨烯粉末所占的重量百分比为1％～4％，该氧化钛粉末所占的重量百分比为0.5％～3％，该氧化锗粉末所占的重量百分比为0.1％～2％，该陶瓷凝浆所占的重量百分比为10％～25％；
步骤(b)、粉末原料混合：将准备好的前述远红外线陶瓷粉末、氧化铝粉末、氧化锰粉末、氧化铂粉末、竹炭粉末、石墨烯粉末、氧化钛粉末及氧化锗粉末依比例均匀的混合；
步骤(c)、加入陶瓷凝浆：将准备好的前述陶瓷凝浆逐步加入至混合后的前述粉末原料中，并均匀混合成可塑型的半固态状；
步骤(d)、模塑成型：将混合后的前述半固态状原料利用成型模具、机械加工或人工加工模塑成前述强力远红外线基材(10)的结构，而形成一半成品；
步骤(e)、高温烧结：将前述半成品通过烧结技术进行高温烧结，其烧结温度为1200～1500摄氏度，绕结时间为连续的7～10小时；
步骤(f)、冷却形成强力远红外线基材：半成品于完成高温烧结后，置于常温环境中自然冷却，而得到该强力远红外线基材(10)的成品，且该强力远红外线基材(10)的放射率达90％以上。
本发明的强力远红外线基材(10)可用于制作非掺入式远红外线物品，该制作流程如图3所示，其至少包含有下列步骤：
步骤(1)、准备本发明的强力远红外线基材及至少一待加工的纺织物；
步骤(2)、将该强力远红外线基材置入一循环流道内；
步骤(3)、将待加工的该纺织物置于一连通前述循环流道的放射空间内；
步骤(4)、对前述循环流道内的空气施以加热；
步骤(5)、对待加工的该等纺织物进行气流渗透处理；
步骤(6)、将完成加工后的该纺织物取出。
如图4所示，本发明还可利用一设备(50)完成前述步骤(2)～(5)的制作流程，该设备(50)包括一柜体(51)，该柜体(51)内形成有一可选择性启闭的容置室(52)，该容置室(52)可供摆置一个以上待加工的物品(600)进行气流渗透作业，该设备(50)于该容置室(52)周围的相对壁面上分别形成有系列入气孔(541)及系列出气孔(542)，该柜体(51)于该容置室(52)相对该入气孔(541)一侧设有一放射空间(55)，供选择性摆置至少一强力远红外线基材(10)，该放射空间(55)与该容置室(52)连通，该柜体(51)于该容置室(52)外部设有一循环流道(56)，该循环流道(56)可连通容置室(52)的该出气孔(542)与该入气孔(541)，该循环流道(56)流经该放射空间(55)，且该设备(50)于该柜体(51)和该循环流道(56)间设有一加热器(57)，且该循环流道(56)于该加热器(57)两侧中至少一侧设有至少一鼓风机(58)，供于该循环流道(56)内产生经该加热器(57)、该放射空间(55)、该容置室(52)的循环气流，另该柜体(51)上设有一可设定操作该加热器(57)的温度、加热时间、过热保护与该鼓风机(58)的风速强度、时间的控制单元(59)，供用于制备该具远红外线放射能量的物品(600)，且该物品(600)内不含有其他具远红外线放射能量的远红外线原料，而其详细的制备步骤如后所述，如图3及4所示，其中：
步骤(1)、准备所述强力远红外线基材及至少一待加工物品：准备至少一放射率达90％以上的本发明的强力远红外线基材(10)，本发明的物品(600)可以是各种纺织物(如衣裤、内衣、毯、巾、寝具等)、远红外线照射仪器、饰品、滤材、医疗器材(如贴布、弹力蹦带、敷垫等)、人体矫正器材(如眼镜镜片、护膜等)、餐具器皿、输送管件(如油、水等液体)、甚至置于水中改变水质的能量石；
步骤(2)、将该强力远红外线基材置入一循环流道内：完成该等强力远红外线基材(10)与该等物品(600)的准备后，根据待加工的物品(600)的材质、大小、数量及容置室(52)的空间，将该等具强力远红外线放射能量的强力远红外线基材(10)置入设备(50)内连通循环流道(56)的放射空间(55)内；
步骤(3)、将待加工的该物品置于一连通前述循环流道的放射空间内：接着将待加工的该等物品(600)置入设备(50)的容置室(52)内部，且令相邻的待加工的物品(600)间保持有可供空气流动的间隔空间；
步骤(4)、对前述循环流道内的空气进行加热：完成该等强力远红外线基材(10)与该等物品(600)的设置与摆放后，启动设备(50)循环流道(56)内的加热器(57)进行加热，使该循环流道(56)内的空气温度达到60～90摄氏度；该温度可依物品(600)的材质进行设定；
步骤(5)、对待加工的该等纺织物进行气流渗透处理：在该设备(50)启动加热器(57)进行循环流道(56)内空气加热时，可以同步启动该等鼓风机(58)，使加热后的空气于循环流道(56)、放射空间(55)及容置室(52)间循环流动，让受热的空气流经该等强力远红外线基材(10)后，该等强力远红外线基材(10)可以因受热而释出具强力远红外线放射能量的远红外放射线，并使含有高放射率的远红外放射线的空气再进入容置室(12)流经该等纺织物(600)，利用该等强力远红外线基材(10)的“共鸣吸收”及“渗透力”作用，使该等放射率达90％以上的远红外放射线能渗透进入纺织物(600)的表面及内部；其气流渗透处理的时间为0.5～5小时(可依物品(600)的材质进行设定，例如纺织物为0.8小时～1.5小时)，使该等强力远红外线基材(10)能产生放射率达80％以上的远红外放射线；
步骤(6)、将完成加工后的该纺织物取出：该等纺织物(600)于形成具远红外线放射能量的纺织物(600)后，可打开设备(50)柜体(51)的门板而将完成加工的纺织物(600)取出，得到一种具远红外线放射能量的纺织物(600)，且该纺织物(600)内不含有其他具远红外线放射能量的远红外线基材。
通过上述说明可知，本发明利用占总体重量百分比46％～58％的远红外线陶瓷粉末、重量百分比5％～9％的氧化铝粉末、重量百分比4％～9％的氧化锰粉末、重量百分比4％～8％的氧化铂粉末、重量百分比4％～8％的竹炭粉末、重量百分比1％～4％的石墨烯粉末、重量百分比0.5％～3％的氧化钛粉末、重量百分比0.1％～2％的氧化锗粉末及重量百分比10％～25％的陶瓷凝浆，经混合后高温烧结形成一强力远红外线基材(10)，而利用该强力远红外线基材(10)通过加热后的空气循环流经该等强力远红外线基材(10)与该等物品(600)，使该等强力远红外线基材(10)释出的高放射率的远红外线能渗入物品(600)内部，藉以能制成具远红外线放射能量的物品(600)，且该物品(600)内不含有其他具远红外线放射能量的远红外线原料，且放射率的半衰期长，而能大幅延长该物品的远红外线放射能量的使用寿命；
且对于该物品(600)的加工不掺入远红外线原料粉末，也不改变物品(600)的状态，这样做除了可确保该物品(600)原有的特性，且不致因变质而损坏或降低功能外，该物品(600)在使用过程中也无现有技术中远红外线原料粉末脱落的问题，不仅可适用于具有敏感性皮肤的人体，且长期使用也不会如现有技术般因长时间接触而引发不良反应，可避免人体皮肤的过敏、发痒或红肿等症状，进一步能促进人体健康。
Claims (10)
1.一种基于制作非掺入式远红外线物品的强力远红外线基材，其特征在于，该强力远红外线基材是由包括占总体重量百分比46％～58％的远红外线陶瓷粉末、重量百分比5％～9％的氧化铝粉末、重量百分比4％～9％的氧化锰粉末、重量百分比4％～8％的氧化铂粉末、重量百分比4％～8％的竹炭粉末、重量百分比1％～4％的石墨烯粉末及重量百分比10％～25％的陶瓷凝浆混合后高温烧结而成，且该强力远红外线基材呈块状结构，其外部形成有多个表面。
2.如权利要求1所述的强力远红外线基材，其特征在于，该强力远红外线基材的原料还包括占总体重量百分比0.5％～3％的氧化钛粉末。
3.如权利要求1所述的强力远红外线基材，其特征在于，该强力远红外线基材的原料还包括占总体重量百分比0.1％～2％的氧化锗粉末。
4.如权利要求1～3中任一项所述的强力远红外线基材，其特征在于，该强力远红外线基材上形成有系列孔隙。
5.如权利要求4所述的强力远红外线基材，其特征在于，该强力远红外线基材的孔隙相互连通。
6.权利要求1-3任一项所述的强力远红外线基材的制作方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤(a)、准备原料：准备占总体重量百分比46％～58％的远红外线陶瓷粉末、重量百分比5％～9％的氧化铝粉末、重量百分比4％～9％的氧化锰粉末、重量百分比4％～8％的氧化铂粉末、重量百分比4％～8％的竹炭粉末、重量百分比1％～4％的石墨烯粉末及重量百分比10％～25％的陶瓷凝浆；
步骤(b)、粉末原料混合：将准备好的前述远红外线陶瓷粉末、氧化铝粉末、氧化锰粉末、氧化铂粉末、竹炭粉末、石墨烯粉末依比例均匀的混合；
步骤(c)、加入陶瓷凝浆：将准备好的前述陶瓷凝浆逐步加入至混合后的前述粉末原料中，并均匀混合成可塑型的半固态状；
步骤(d)、模塑成型：将混合后的前述半固态状原料塑成一特定形状的半成品；
步骤(e)、高温烧结：将前述半成品通过烧结技术进行高温烧结，其烧结温度为1200～1500摄氏度，绕结时间为连续的7～10小时；
步骤(f)、冷却形成强力远红外线基材：完成高温烧结后自然冷却，得到所述强力远红外线基材的成品，且该强力远红外线基材的放射率达90％以上。
7.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在该步骤(a)和步骤(b)中可进一步加入并混合入占总体重量百分比0.5％～3％的氧化钛粉末。
8.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在该步骤(a)和步骤(b)中可进一步加入并混合入占总体重量百分比0.1％～2％的氧化锗粉末。
9.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在该步骤(d)中可以利用成型模具、机械加工或人工加工以将所述半固态状的原料形成一具有特定形状的半成品。
10.使用权利要求1-3任一项所述的强力远红外线基材制作非掺入式远红外线物品的制作方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤(1)、准备如权利要求1-3任一项所述的强力远红外线基材及至少一待加工物品；
步骤(2)、将该强力远红外线基材置入一循环流道内；
步骤(3)、将待加工的该物品置于一连通前述循环流道的放射空间内；
步骤(4)、对前述循环流道内的空气进行加热，加热温度为60～90摄氏度；
步骤(5)、对待加工的该物品进行气流渗透处理，处理时间为0.5～5小时；
步骤(6)、将完成加工后的该物品取出。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190702 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |