CN1168512C - 保健用品及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

与以往的半导体系列的保健用品相比，本发明提供了改进的保健用品。在氧化钛的部分还原烧结体表面层积半导体薄膜。理想的半导体薄膜是p型半导体薄膜，通常使用硅系和锗系。氧化钛的部分还原烧结体以TiO2-x来表示、其中理想的x为0＜x＜0.5，半导体薄膜的厚度理想为1～500nm。产品的制造是在氧化钛粉末中加入粘合剂加压成型，然后将其在真空气氛、惰性气氛或者还原性气氛中在500～1100℃烧成后，在得到的氧化钛的部分还原烧结体的表面包盖p型半导体薄膜而成。

Description

保健用品及其制造方法
本发明涉及一种保健用品，特别是有关改性氧化钛的保健用品。
本发明的发明者在以前开发了在强诱电体的表面重迭包盖n型半导体薄膜和p型半导体薄膜的复合治疗器(特开平8-10339号公报)，但是其制造工艺复杂，花费时间、劳力，成本高。
本发明者经过进一步研究，将基底材料换成氧化钛的部分还原烧结体，获得了治疗效果更加明显的保健用品。
本发明解决了上述以前存在的技术问题，构成以下部分的发明
(1)以在氧化钛的部分还原烧结体的表面涂敷有半导体薄膜为特征的保健用品。
(2)以在氧化钛的部分还原烧结体的表面涂敷有p-型半导体薄膜为特征的保健用品。
(3)以硅或锗系的半导体中的一种为特征的上述要求1和2所述的保健用品。
(4)氧化钛的部分还原烧结体以TiO2-x来表示、其中0＜x＜0.5，以这样的钛的低氧化物为特征的保健用品。
(5)以半导体薄膜的厚度在1～500nm为特征的上述要求1至4项中的任何一项中所记载的保健用品。
(6)在氧化钛粉末中加入粘合剂加压成型，然后将其在真空、惰性气氛或还原性气氛中在500～1100℃烧结，在得到的部分还原烧结体的表面形成p型半导体薄膜。以这种过程为特征的保健用品
(7)在氧化钛粉末中，烧结时加入具有还原作用的粘合剂加压成型，然后将其烧结后，在表面形成p型半导体薄膜。以此为特征的保健用品的制造方法。
(8)粘合剂从漆类、淀粉类或者聚乙烯醇中任选一种或2种以上。以此为特征的上述要求6和7中所述的保健用品的制造方法。
(9)得到的氧化钛的部分还原烧结体以TiO2-x来表示、其中0＜x＜0.5，以这类钛的低氧化物为特征的要求6～8的任何一项中所述的保健用品的制造方法。
氧化钛一般具有TiO2的分子式，是禁止带宽度(能带度)为3.0eV的白色固体。此氧化钛在真空中在500-1100℃或者在氢气流中在500～1100℃加热时或者在氧化钛中加入少量的含碳化合物(如漆类、淀粉类、聚乙烯醇等粘合剂)，将之混合成型在真空或者惰性气氛中在500～1100℃加热，氧化钛中的氧部分失去、变成灰色或黑色，成为以TiO2-x来表达的低氧化物。
由于氧化钛的电子结构的变化、产生氧的缺陷能级，吸收可见光从而变成黑色。
另外，一般来说，氧化钛是放射远红外线效率高的物质，从黑体辐射的理论可以推测，变成黑色的部分还原氧化钛具有更高的远红外线辐射效率。
本发明中使用的部分还原氧化钛的制造，例如将粉末氧化钛(TiO2：金红石型或锐钛型)在真空或惰性气氛中或者还原性气氛中，是通过在500～1100℃加热而实现的。理想的温度范围是600～900℃。
作为惰性气体有氮气、氩气，作为还原性气体有氢气、一氧化碳等。
本发明中的氧化钛部分还原烧结体可以通过将上述获得的部分还原烧结体粉末加压成型而获得，也可以加压成型后加热再烧结而得到。另外，将氧化钛粉末中加入粘合剂加压成型后得到的样品放入上述气氛中加热处理也可获得部分还原烧结体。漆类、淀粉类、聚乙烯醇等可以作为粘合剂使用。
根据氧化钛的加热温度以及加热时间的不同，生成表达式为TiO2-x的部分还原烧结体，其中X在0＜x＜0.5内变化。
再者，氧化钛的颜色从白色到灰色到黑色而变化。
另外，上述真空气氛的真空度以10-2～10-6mmHg为理想。
通常，氧化钛(TiO2)是禁止带宽度为3.0eV的白色固体。将这一固体部分还原，氧原子将慢慢离去，产生氧的缺陷能级，光被吸收变成黑色。氧化钛的远红外放射效率高，被部分还原以后，远红外线放射的波长范围变得更广。另一方面对身体各部分脏器的疾病有效的波长范围随着脏器的不同而不同，与单纯的TiO2相比，部分还原的TiO2-x(0＜x＜0.5)具有更宽的波长范围，因此可以推测具有更高的效率。
但是，随着还原的进行，变成Ti2O3的结晶。这一结晶的禁止带的宽度是一定的，对身体的疾患的治疗效果将减弱。
因此，本发明在部分还原的氧化钛TiO2-x(0＜x＜0.5)的表面涂敷p型硅半导体或p型锗半导体薄膜，提供了对各种脏器的疾病的治疗有效的保健用品。
上述在部分还原氧化钛的表面涂敷p型硅半导体或p型锗半导体薄膜时，可以采用溅射、CVD、MOCVD、涂敷等方法。理想的膜厚为1nm～500nm，50～200nm最为理想。
当膜厚未满1nm时，通过波动放射对脏器患部的治疗效果不充分，超过500nm时仅有半导体的波动放射治疗效果，内部的部分还原氧化钛的具有很宽范围的远红外线放射效果就很难发挥。
制品的形状，如图1所示，可以是(a)圆锥柱(上部圆锥，下部为短圆柱)(b)球面柱(上部为半球面，下部为短圆柱)(c)圆盘，(d)球体(e)无定型块状物。
实施例
实施例1：
在市售的氧化钛(TiO2)(平均粒径为0.6微米的金红石型；古河机械金属公司生产)粉末中加入2％的作为粘合剂的硅漆，充分搅拌后，放入模具在1,000Kgf/cm2的压力下成型，图1(a)为其外观的斜视图，可以得到直径为6mm，高为3mm(圆柱高2mm)的圆锥柱(上部圆锥，下部为短圆柱)的成型体。
将此成型体在真空中在1000℃加热2小时，得到黑色的部分还原氧化钛(TiO1.91)烧结体。
在此黑色的部分还原氧化钛的烧结体上涂敷p型硅半导体薄膜(厚度为100nm)，得到产品。测量此产品对于各种脏器的微弱磁气波动，得到表1的结果。
微弱磁气波动由MIRS(商品名：アクテイツ-ワン制磁气波动共振分析仪)测得。该装置将微弱磁气波动数值显示在+21～-21的范围。对各种脏器来说最好的数值是+21，最差的是-21。这种微弱磁气波动共振分析仪在下述文献中有记载。USP 5,317,265 USP5,517,119 USP 5,607,453。
                          表1
    实施例1     比较例1     比较例2
氧化钛基材     TiO1.91     TiO2     Ti2O3
p型硅薄膜     有     有     有
免疫     +21     +18     +17
胃     +19     +18     +13
大肠     +19     +19     -
肝脏     +20     +17     +13
肾脏     +19     +18     -
胰脏     +17     +15     -
心脏     +19     +15     -
血液循环     +21     +16     +16
自律神经     +20     +20     +15
前列腺     +19     +16     -
疼痛     +21     +17     +14
眼睛疲劳     +21     +19     -
微弱磁气波动数值范围：+21(最佳值)，-21(最差值)。
[使用仪器：MIRS]
比较例1：
在市售的氧化钛(TiO2)(平均粒径为0.6微米的金红石型；古河机械金属公司生产)粉末中加入2％的作为粘合剂的硅漆，充分搅拌后，放入模具在1,000Kgf/cm2的压力下成型，可以得到与实施例1同样的圆锥柱成型体。
将此成型体在空气中在1000℃加热2小时，得到白色的氧化钛(TiO2)烧结体。
在此氧化钛的烧结体上涂敷掺杂有200at.ppm硼的p型硅半导体薄膜(厚度为100nm)，得到产品。测量此产品对于各种脏器的微弱磁气波动，得到表1的结果。
比较例2：
在氧化钛(TiO2)粉末中加入2％的作为粘合剂的硅漆，充分搅拌后，放入模具在1,000Kgf/cm2的压力下成型，可以得到与实施例1同样的圆锥柱成型体。
将此成型体在氮气中在1000℃加热2小时，得到灰色的氧化钛(Ti2O3)烧结体。
在此氧化钛的烧结体上涂敷p型硅半导体薄膜(厚度为100nm)，得到制品。测量此产品对于各种脏器的微弱磁气波动，得到表1的结果。
实施例2：
在市售的氧化钛(TiO2)(平均粒径为0.6微米的金红石型；古河机械金属公司生产)粉末中加入3％的作为粘合剂的硅漆，充分搅拌后，放入模具在600Kgf/cm2的压力下成型，图1(b)为其外观的斜视图，可以得到直径为8mm，高为1.5mm的圆柱、在圆柱的上面是直径为8mm，高为1.5mm的半球体的半球面柱(上部半球面下部为短圆柱)成型体。
将此成型体在真空中在1050℃加热2小时，得到黑色的部分还原氧化钛(TiO1.96)烧结体。
在此黑色的部分还原氧化钛的烧结体上溅射上100nm厚的p型锗(含有100at.ppm铝)半导体薄膜得到产品。测量此产品对于各种脏器的微弱磁气波动，得到表2的结果。
比较例3：
将实施例2中的黑色的部分还原氧化钛的烧结体，即没有包盖p型锗半导体薄膜的产品用作对比，测量此产品对于各种脏器的微弱磁气波动，得到表2的结果。
                    表2
    实施例2     比较例3
氧化钛基材     TiO1.86     TiO1.86
p型锗薄膜     有     无
免疫     +21     +13
胃     +19     +10
肝脏     +19     +11
肾脏     +18     +10
血液循环     +20     +10
自律神经     +18     +9
疼痛     +20     +8
[使用仪器：MIRS]
实施例3：
在市售的氧化钛(TiO2)(平均粒径为0.6微米的金红石型；古河机械金属公司生产)粉末中加入2％的作为粘合剂的硅漆，充分搅拌后，放入模具在1,000Kgf/cm2的压力下成型，得到与实施例1相同的如图1(a)所示的圆锥柱的成型体。
将此成型体在真空中在900～1100℃，加热2小时，得到黑色的部分还原氧化钛(TiO1.85～195)烧结体。
其中，部分还原氧化钛的还原状态上的差异是由于温度的不同以及不是将同一批东西同时还原的结果。在此黑色的部分还原氧化钛的烧结体上涂敷p型硅半导体薄膜(厚度100nm+20nm)。在上面粘上市售的绊创膏，将圆锥部贴在经络部位以及患部。治疗结果如表3所示。
                                 表3
    年龄     性别 症状 效果
    1     37     女 脚重、太阳穴疼 效果显著(A)
    2     27     女 脚重、肩酸，脚后跟疼 效果显著(A)
    3     19     女 哮喘、鼻塞 效果显著(A)
    4     52     男 腰痛 效果显著(A)
    5     40     男 肩酸 效果显著(A)
    6     21     男 智齿疼痛、膨胀 效果显著(A)
    7     40     女 膝盖沉重 效果显著(A)
    8     30     男 脖子 有效(B)
    9     33     女 妊娠恶阻 效果显著(A)
    10     53     男 胃疼 有效(B)
    11     22     女 腹部肌肉疼痛 有效(B)
    12     57     男 脚疼 效果显著(A)
    13     10     男 低热、膀胱炎 无效(D)
    14     20     女 颚关节炎 略为有效(C)
    15     19     女 颚关节炎 有效(B)
16 29 女 肋间神经痛 效果显著(A)
    17     33     女 颚关节炎(第三天好) 略为有效(B)
    18     31     女 头疼、颚关节炎 效果显著(A)
    19     25     男 腰疼 效果显著(A)
    20     30     男 腰疼、便秘、肩酸 有效(B)
    21     38     男 肩、脖酸 效果显著(A)
    22     55     女 风湿性关节炎 略为有效(C)
    23     48     男 癌 无效(D)
    24     46     男 拧伤恢复 有效(B)
    25     38     女 颚关节炎 有效(B)
    26     50     女 肩酸、右手食指疼痛 略为有效(C)
    27     25     女 颚关节炎 有效(B)
    28     60     女 脖子酸、不能转动 效果显著(A)
    年龄     性别 症状 效果
    29     39     女 肩酸 效果显著(A)
    30     45     女 颚关节炎 效果显著(A)
    31     68     男 腰痛 效果显著(A)
    32     47     女 肩酸 效果显著(A)
    33     52     女 颚关节炎、头痛 有效(B)
    34     47     男 高血压、头疼 效果显著(A)
    35     23     男 肩酸、脖子酸 效果显著(A)
    36     70     男 脚浮肿 效果显著(A)
    37     55     女 腰痛、脚浮肿 效果显著(A)
    38     70     男 浮肿 效果显著(A)
    39     40     男 肥胖(结合绿茶疗法)79→66Kg 略为有效(C)
    40     12     女 便秘 效果显著(A)
本实施例(3)是从一般的具有各种年龄层次的男女中、在实际的治疗中获得的。40人中有24名效果显著(A)，9名有效(B)、5名略为有效(C)、2名无效(D)。
效果显著和有效加起来33名、有效率为82.5％。如果效果显著为3分、有效为2分、略为有效为1分、无效为0分，进行加权计算、除以总患者数得出有效系数。本实施例得到有效系数为2.38。与后述实施例1.2得到的结果基本相同。
如上说述，根据本发明者的研究认为，对本发明中黑色的部分还原氧化钛烧结体来说，还原率处在TiO2和Ti2O3之间的氧化物效果优良。如果用TiO2-x来表示、其中0＜x＜0.5，如果用TinO2n-1来表示、其中2.0＜x＜∞。
作为其他的实验，在上述实施例1，比较例1，2的黑色部分还原氧化钛烧结体和白色氧化钛烧结体的表面，分别用溅射的方法涂敷无定型的p型硅半导体作为试验物。
将这些试验物贴在身体各处的疼痛部位，发现，黑色的样品具有更好的治疗效果。
但是，正如表1所示，基材的烧结体还原成Ti2O3(TiO1.5)以后，正如比较例所示，治疗效果降低。因此TiO2-x中x理想的范围是0＜x＜0.5，以x＝0.05-0.3最为理想。
再者，在上述实施例1、比较例1，2以及其他的实验中，用锗系半导体代替硅系半导体具有同样效果。
理想的膜的厚度为1nm～500nm，当膜厚小于1nm时，效果不充分，而当膜厚超过500nm时，部分还原氧化钛的效果就难以发挥出来。
进一步根据详细的研讨，根据身体各个部位的不同效果也有所差别，但从膜厚来说50～200nm时效果最为理想。
接下来，对具有肩酸的27名患者进行了试验。
用实施例1中得到的产品对其中15名进行了试验，发现12名具有显著效果和有效，加起来有效率达80％。
另一方面，用在氧化钛(TiO2)上涂敷p型硅半导体薄膜的比较例1的产品对其中12名患者进行试验，发现8名具有显著效果和有效，加起来有效率达67％。
进一步以效果显著为3分、有效为2分、略为有效为1分、无效为0分，进行加权计算、得出有效系数。用实施例1的产品得到的有效系数为2.20，用比较例1的产品得到的有效系数为1.83。
上述结果列在表4中。
                                表4
实施例1(TiO1.91p型Si) 患者数 效果显著 有效 略为有效 无效
15名 7 5 2 1
比率％ 47 30 13 7
有效率％ 80
比较例1(TiO2p型Si) 患者数 效果显著 有效 略为有效 无效
12名 4 4 2 2
比率％ 33 33 17 17
有效率％ 67
进一步对腰痛患者12名进行了试验。
用实施例1中得到的产品对其中6名患者进行了试验，发现有效率为83％。而用比较例1的产品对其中6名患者进行试验，发现有效率达67％。
进一步以效果显著为3分、有效为2分、略为有效为1分、无效为0分，计算有效系数。用实施例1的产品得到的有效系数为2.17，用比较例1的产品得到的有效系数为1.83。
上述结果列于表5。
                                  表5
实施例1(TiO1.91p型Si) 患者数 效果显著 有效 略为有效 无效
6名 3 2 0  1
比率％ 50 33 0  17
有效率％ 83
比较例1(TiO2p型Si) 患者数 效果显著 有效 略为有效 无效
6名 2 2 1 2、    1
比率％ 33 33 17 17
有效率％ 67
从以上实施例等对身体疾患的治疗效果来看，本品比以前的在氧化钛(TiO2)上涂敷硅膜的比较产品更为有效。
如上说述，本发明的保健用品，放射大量的微弱磁气波动，本产品由于在宽广的波长范围具有远红外放射，因此成为对身体的各个脏器的疾患都有显著疗效的保健用品。

Claims (6)

1.一种保健用品，其包括氧化钛的部分还原烧结体及其表面涂敷的半导体薄膜，其中的氧化钛的部分还原烧结体是以TiO2-x来表示、其中0＜x＜0.5的钛的低价氧化物，半导体薄膜的厚度为1～500nm。
2.权利要求1的保健用品，其表面涂敷的半导体薄膜是p-型半导体薄膜。
3.权利要求2的保健用品，其表面涂敷的p-型半导体薄膜是硅或锗系的半导体薄膜。
4.权利要求1-3之任一项的保健用品的制备方法，包括在氧化钛粉末中加入粘合剂加压成型，然后将其在真空、惰性气氛或还原性气氛中在500～1100℃烧结，然后再在得到的部分还原烧结体的表面形成p型半导体薄膜，其中得到的氧化钛的部分还原烧结体是以TiO2-x来表示、其中0＜x＜0.5的钛的低价氧化物，半导体薄膜的厚度为1～500nm。
5.权利要求4的方法，其中烧结时加入的粘合剂是具有还原作用的粘合剂。
6.权利要求5的方法，其中的粘合剂是从漆类、淀粉类或者聚乙烯醇中任选的一种或2种以上。
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