CN1635045A

CN1635045A - 自蓄热功能复合体及其制造方法与应用

Info

Publication number: CN1635045A
Application number: CN 200410101594
Authority: CN
Inventors: 王寅生; 蔡意文; 于翠萍; 许晓晖; 杨佳慧; 钟正刚
Original assignee: Central Iron and Steel Research Institute; Advanced Technology and Materials Co Ltd
Current assignee: Advanced Technology and Materials Co Ltd
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2024-12-24
Also published as: CN1315974C

Abstract

本发明属于粉末制品领域，涉及自蓄热功能复合材料。本发明自蓄热功能复合体的组成(重量％)为：电气石超微粉25～50％、热素粉40～65％、粘结剂2～5％、包埋剂1～5％。电气石超微粉是电气石原矿经过超微化处理而得，超微化处理工艺是电气石原矿经过粉碎、球磨和热处理，电气石原矿粉碎后球磨，球磨时间为36～70小时，随后热处理，热处理温度为300～900℃，保温时间为1～3小时。自蓄热功能复合体的制造方法包括如下步骤：原料配备、混料、压制成型。压制成型的压力为12～30MPa，压制成型后即成为自蓄热功能复合体。本发明所制备的自蓄热功能复合粉体适用于负离子发生材料、涂料油漆、抑菌除臭领域；而自蓄热功能复合体则适用于人体保健制品。

Description

自蓄热功能复合体及其制造方法与应用

技术领域

本发明属于粉末制品领域，涉及自蓄热功能复合材料。

背景技术

自蓄热功能复合材料的功能特性就是在一定条件下能够自身释放能量，激发提高电气石超微体的负离子产生能力，从而具有多种功能保健作用。

近年来，负离子及其发生材料对空气质量、身体健康的影响受到众多科研机构、专家学者和企业家的高度重视。空气负离子的多少已成为空气清新与否的标准，世界卫生组织(WHO)规定，清新空气负离子的标准浓度为每立方厘米空气中不能低于1000至1500个。目前负离子的生物学意义已被广大医学界认可，负离子除了具有促进人体微系统血液循环、活化人体细胞、提高免疫、调解人体的酸碱代谢平衡等功能保健外，还具有抑菌除臭、除尘，净化空气优化环境，改善水质的作用。然而随着现代化的生产，在人口比较集中的城市、办公室、会议室、购物中心、医院等室内的空气负离子含量很少(一般在100个/cm³以下)，空气显得很混浊，发病率明显提高。随着人们生活水平的提高和近代医学的发展，人们迫切希望自己生存的周边环境变得像大自然那样清新起来，也就是说要提高生存环境的负离子浓度，提高自身健康。

目前市场上出现的负离子发生器，主要是利用高压放电的作用，在产生负离子的同时，伴随产生臭氧和氮氧化合物等有害物质，因而不符合绿色环保的宗旨。而天然矿物电气石具有压电性和热释电性，能够使周围空气负离子化和水分子瞬间负离子化的特性外，还具有发射远红外线的特性，理所当然的被认为是一种天然负离子发生器。但在正常状况下，电气石超微粉体材料的负离子发生量很小，远远不能满足人类生活环境的需要。

中国专利ZL02123892.8公布了一种能高效产生空气负离子的电气石复合粉体及其制备方法。叙述了为了提高电气石负离子发生量添加了稀土、光催化材料等，从其加入了稀土来说，所制备的复合粉体存在着较大的安全隐患，况且只能提高负离子的发生量，没有自蓄热的效果。有的专利是加入了金属银，但其目的不是提高电气石负离子材料的功能性。利用热激发，提高负离子发生效率，研制具有自蓄热的功能复合材料在国内还不多见。

发明内容

针对现有技术上的缺陷和电气石负离子材料的特性，本发明的目的在于提供一种可控制产热速率的、且产热效率高的自蓄热功能复合体及其制造方法与应用。

针对上述目的，本发明的自蓄热功能复合体及其制造方法与应用的技术方案如下：

(1)本发明自蓄热功能复合体的组成(重量％)为：电气石超微粉25～50％、热素粉40～65％、粘结剂2～5％、包埋剂1～5％。

其中电气石超微粉的粒径＜5微米，热素粉的粒径10～600微米。

电气石超微粉是电气石原矿经过超微化处理而得，超微化处理工艺是电气石原矿经过粉碎、球磨后再热处理，电气石原矿粉碎后球磨，球磨时间为36～70小时，随后热处理，热处理温度为300～900℃，保温时间为1～3小时。

上述热素粉为镁粉、铁粉、铝粉、氧化钙中任一种或任两种以上之和。

粘结剂为亚麻油、蓖麻油、聚氯乙烯、硬脂酸、松脂中任一种或任两种以上之和。

包埋剂为石蜡油、松香、甲基纤维素、聚氯乙烯中任一种或任两种以上之和。

(2).本发明自蓄热功能复合体的制造方法的工艺步骤如下：

a.原料配备

按自蓄热功能复合体的组成配比，即电气石超微粉25～50％、热素粉40～65％、粘结剂2～5％、包埋剂1～5％进行配料。

b.混料

将上述配备好的原料一并加入混料机中，并搅拌混合均匀后，即成为自蓄热功能复合粉体。

c.压制成型

将混合均匀的粉体原料置于具有一定形状的模具中，放在压力机上对其施压，压力为12～30Mpa，压制成型后即成为自蓄热功能复合体。

压制成型的模具具有各种不同的形状和规格，即所制成的自蓄热功能复合体具有各种不同的形状和规格。

上述的自蓄热功能复合体包含自蓄热功能复合粉体和自蓄热功能复合体。

(3).本发明所制备的自蓄热复合粉体适用于负离子发生材料、涂料油漆、抑菌除臭领域；而自蓄热复合体则适用于人体保健制品。

经上述方法制成的自蓄热功能复合体强度高，产热效率可控、持久，负离子发生率高，且安全可靠，无任何毒副作用，无污染，复合体不需要任何外加能量，在一定湿度或贴身一段时间后就能自发地产生热量，利用热素粉体自蓄的能量，激发电气石负离子粉体，提高其负离子发生率，具有缓解关节疼痛、净化环境、发射远红外线、活化人体细胞、抑菌除臭、调节人体微循化系统、调节人体酸碱代谢平衡等多种功效，特别适合于人体的康体保健，环境改善等方面。

电气石是一种环状硅酸盐无毒、安全天然矿物，含有多种对人体有益的微量元素，电气石具有压电性和热释电性，在一定压力和温度及湿度下，其极化性能提高，负离子发生效率明显增强。电气石超微粉是自蓄热功能复合粉体及自蓄热复合体产生负离子的主体，提供对人体和环境有益的负离子。同样热处理也是基于增强电气石负离子粉体的极化性能的目的。电气石粉体经过超微化处理后，能够提高其比表面积，增强电气石的极化特性，本发明要求超微化的粉体粒径不得超过5个微米，如果粒径能够小于1个微米则效果更好。

本发明就是依据电气石超微粉体的特性，把电气石超微粉体与热素粉体相复合，利用热素粉体所自蓄的能量来热激发电气石，热素粉体的主要作用是提供能量，通过控制热素粉体在自蓄热功能复合粉体中的含量，就可调节自蓄热功能复合粉体和自蓄热功能复合体的使用寿命和产热效率等。

本发明所制备的自蓄热功能复合粉体和自蓄热功能复合体具有优异的性能，负离子产生数能达到3000个/厘米³空气。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

①产生负离子数高，能达到3000个/厘米³空气。

②安全可靠，无任何毒副作用，无污染。

③不需要任何外加能量，且能量可控，使用寿命长。

④具有负离子、缓解关节疼痛、远红外、抑菌除臭等多种功能。

具体实施方式

根据本发明所述的自蓄热功能复合体及其制造方法制备了3批自蓄热功能复合粉体和3批自蓄热功能复合体，并分别进行了实际应用。

实施例1

所配制的自蓄热功能复合体的组成(重量％)为：电气石超微粉36％，热素粉60％(其中镁粉10％、铁粉20％、铝粉30％)，粘结剂1.5％(其中硬脂酸0.5％、亚麻油1.0。％)，包埋剂2.5％(其中石腊油1.5％、松香1.0％)；其中电气石超微粉的粒径为3.5微米，热素粉的粒径为95微米。

上述配料中，电气石超微粉是电气石原矿经过超微化处理而得，即电气石原矿经粉碎后进行球磨，随后热处理。球磨时间为50小时，热处理温度为850℃，保温时间为1.5小时。

上述配料加入混料机中，并搅拌混合均匀后，即成为自蓄热功能复合粉体。将该粉体用于负离子材料中，使该负离子发生器所产生的负离子数达到2600个/每立方厘米空气。大大超出世界卫生组织所规定的标准。

将所制备的自蓄热功能复合粉体装入圆形模具中，在压力机上压制成圆片状，即成为圆片状自蓄热复合体，其中压制力为24Mpa。

将所制备的片状自蓄热复合体用于人体保健的自热片，自热片不需要任何外加能量，在一定湿度或贴身10分钟后就能自发地产生热量，贴身后有明显的温暖感觉，具有缓解关节疼痛，活化人体细胞，调节人体微循化系统，特别适合于人体的康体保健。

实施例2

所配制的自蓄热功能复合体的组成配比(重量％)为：电气石超微粉30％，热素粉65％(其中氧化钙11.8％、铁粉35.4％、铝粉17.8％)，粘结剂3.0％(其中聚氯乙烯2.0％、松脂1.0％)，包埋剂2.0％(其中甲基纤维素亚1.5％、松香0.5％)，其中电气石超微粉的粒径为2.1微米，热素粉的粒径为530微米。

上述配料中，电气石超微粉是电气石原矿经过超微化处理而得，在超微化处理过程中，球磨时间为38小时，热处理温度为600℃，保温时间为2小时。

上述配料加入混料机中，并搅拌混合均匀后，即成为自蓄热功能复合粉体。

将所制备的自蓄热功能复合粉体装入圆形模具中，在压力机上压制成圆片状，即成为圆片状自蓄热功能复合体，其中压制力为16Mpa。

将所制备的片状自蓄热功能复合体用于人体保健的自热片，自热片不需要任何外加能量，在自热片表面沾少许水分，15分钟后就能自发地产生热量，贴身后可以明显地感觉到温暖的效果。

实施例3

所配制的自蓄热功能复合体的组成配比(重量％)为：电气石超微粉41％，热素粉52％(其中氧化钙粉21.8％、镁粉10％、铁粉20.2％)，粘结剂(聚氯乙烯)3.0％，包埋剂4.0％(其中甲基纤维素亚1.5％、石蜡油2.5％)。其中电气石超微粉的粒径为2.9微米，热素粉的粒径为480微米。

上述配料中，电气石超微粉是电气石原矿经过超微化处理而得，在超微化处理过程中，球磨时间为39小时，热处理温度为450℃，保温时间为2.8小时。

将所制备的自蓄热功能复合粉体装入圆形模具中在压力机上压制成圆片状，即成为圆片状自蓄热功能复合体，其中压制力为20Mpa。

Claims

1.一种自蓄热功能复合体，其特征在于它的重量百分比组成为：电气石超微粉25～50％、热素粉40～65％、粘结剂2～5％、包埋剂1～5％。

2.一种权利要求1所述的自蓄热功能复合体的制造方法，其特征在于其工艺步骤如下：

(1)原料配备

按权利要求1所述的自蓄热功能复合体组成的重量百分比：极性亚纳电超微粉25～50％、热素粉40～65％、粘结剂2～5％、包埋剂1～5％进行配料；

其中电气石超微粉是电气石原矿经过超微化处理所得的超微粉；

(2)混料

将上述配备好的原料一并加入混料机中，并搅拌混合均匀后，即成为自蓄热复合粉体；

(3)压制成型

将混合均匀的粉体原料放于压力机上的具有一定形状的模具中，并对其施压，压力为12～30Mpa，压制成型后即成为自蓄热复合体。

3.根据权利要求1、2所述的自蓄热功能复合体，其特征在于该自蓄热功能复合体包含自蓄热功能复合粉体和自蓄热功能复合体。

4.一种权利要求1、2所述的自蓄热功能复合体的应用，其特征在于自蓄热功能复合粉体适用于负离子发生材料、涂料油漆、抑菌除臭领域；而自蓄热功能复合体适用于人体保健制品。

5.根据权利要求1所述的自蓄热功能复合体，其特征在于电气石超微粉的粒径＜5微米、热素粉的粒径10～600微米。

6.根据权利要求1所述的自蓄热功能复合体，其特征在于电气石原矿的超微化处理是电气石原矿需经粉碎、球磨和热处理过程，其中经粉碎后球磨，球磨时间为36～70小时，热处理温度为300～900℃，保温时间为1～3小时。

7.根据权利要求1所述的自蓄热功能复合体，其特征在于热素粉为镁粉、铁粉、铝粉、氧化钙中任一种或任两种以上之和。

8.根据权利要求1所述的自蓄热功能复合体，其特征在于粘结剂为亚麻油、蓖麻油、聚氯乙烯、硬脂酸、松脂中任一种或任两种以上之和。

9.根据权利要求1所述的自蓄热功能复合体，其特征在于包埋剂为石蜡油、松香、甲基纤维素、聚氯乙烯中任一种或任两种以上之和。

10.根权利要求2所述的自蓄热功能复合体的制造方法，其特征在于压制成型的模具具有各种不同的形状和规格，即自蓄热功能复合体具有各种不同的形状和规格。