JP5412382B2 - 身飾品 - Google Patents
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Description
本発明の身飾品はケイ素を99質量%以上含むものである。本発明者らの研究によれば、ケイ素は透過光線であるテラヘルツ帯の電磁波を放出するものであることを発見している。このため、本発明の身飾品は、例えばこれをネックレスとして使用することにより、温熱効果が期待される。
本発明の身飾品は、上記構成を満たすものであればいずれの方法によって製造されてもよく、例えば、珪石を溶融還元した後、不純物を除去し、次いで成形、研磨して身飾品を製造する方法が挙げられる。以下、身飾品の製造方法について説明する。
本発明で用いる珪石としては、二酸化ケイ素の含有率が高いもの、すなわち、珪石に含まれる酸化鉄やアルミナなどの不純物の含有率が低いものが好ましい。具体的には、二酸化ケイ素の含有率が80質量%以上(より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上)の珪石を用いることが好ましい。これにより、ケイ素含有率が99質量%以上(好ましくは99.99質量%以上、より好ましくは99.999質量%以上、さらに好ましくは99.9999質量%以上)の身飾品を得ることが容易となる。このような良質な珪石は、ドイツ、ノルウェー、中国、モンゴル、ブラジル等から産出される。なお、二酸化ケイ素の含有率が高い珪石を得ることができる点から、ドイツ産であることが好ましい。
上記珪石を溶融還元することによって、珪石に含まれる二酸化ケイ素をケイ素にすることができる。珪石を溶融還元する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、珪石100質量部に対して炭素源を50質量部〜70質量部加えて電気炉に投入し、1800℃〜2800℃で溶融することによって行う方法が挙げられる。炭素源としては、コークスや生木チップ等が挙げられる。
珪石には二酸化ケイ素の他に酸化鉄、アルミナ、炭酸カルシウム等の不純物が含まれており、上記溶融還元操作によってケイ素が遊離するのみならず、不純物由来の還元物(例えば、鉄やアルミニウム等)も生成する。本発明では、これら不純物由来の還元物を除去することが好ましい。ケイ素含有率の高い(より具体的には、ケイ素含有率が99質量%以上の)身飾品を得るためである。不純物由来の還元物を除去する方法としては、特に限定されるものではなく、溶融還元物を取鍋等の所定の容器に流し込み、溶融している還元物から、その上澄みを取り除く方法が簡便で好ましい。これは、不純物由来の還元物は、遊離したケイ素よりも比重が軽いことから、溶融還元物の上澄み部分に集まるからである。
本発明では、上澄みを取り除いた後の還元物を、さらに溶融炉で1900℃〜2100℃に加熱し、次いで温度をコントロールしながら徐々に冷却する(例えば、少なくとも1400℃〜250℃までの間は、冷却スピードを2〜0.5℃/分とする)操作を行うことが好ましい。これにより、上澄み除去後の還元物に僅かに含まれる不純物がさらに除去されて、より高純度(具体的には、ケイ素含有率が99.99質量%以上)の身飾品を得ることができる。また、本工程では、溶融炉中での加熱に代えて、真空炉中で系内を真空引きしながら溶融加熱してもよい。これにより、溶融加熱中に発生するガスを取り除くことができ、一層高純度(具体的には、ケイ素含有率が99.999質量%以上)の身飾品を得ることができる。
本発明では、不純物除去操作を経て得られる還元物、あるいは高純度化操作を経て得られた還元物を冷却して固化した後、所望の大きさのブロックに切り分けて成形する。なお、不純物除去操作を経て得られた還元物を本発明の身飾品として用いる場合には、固化した還元物のうち、取鍋等の容器の底部に位置していた部分を用いることが好ましい。当該底部の還元物は、上記不純物由来の還元物の含有率が低い(換言すれば、ケイ素含有率が高い)ことから、ケイ素含有率の高い(具体的には、ケイ素含有率が99質量%以上の)身飾品を得ることができるためである。また、高純度化操作を経て得られた還元物を本発明の身飾品として用いる場合には、固化した還元物のうち、その中心部を用いることが好ましい。当該中心部の還元物はケイ素含有率が高い(具体的には、ケイ素含有率が99.99質量%以上)からである。
本発明の身飾品は、上述の通り、使用者への当たりを和らげるために球状にしている。このような球状の身飾品は、例えば、上記ブロック状物の表面を研磨することによって得ることができる。成形物を研磨する方法としては、例えば遠心バレル研磨、回転バレル研磨、流動バレル研磨、振動バレル研磨等を挙げることができ、本発明の製造コストの観点から、特に遠心バレル研磨や回転バレル研磨が好ましい。
球状の身飾品について、任意の方向から、デジタルカメラ(キャノン株式会社製、EOS 5D MarkII、約2100万画素)を用いて、当該身飾品表面に光を照射しながら撮影して、身飾品の平面像(平面視)を得、これを6倍に拡大した。次いで、得られた画像をAdobe(登録商標)Photoshop(登録商標) CS4を用いて閾値55で二値化して、身飾品の平面像(平面視)に存在する凹部を黒色化して、黒色点の個数を計測した。最後に、身飾品の平面像(平面視)50mm2当たりの黒色点の個数を求めて、身飾品表面に存在する凹部の個数とした。なお、当該計測は、身飾品の任意の三方向についてそれぞれ行い、その平均値を凹部の個数とした。また、黒色点の長辺が1mm以下のものについては黒色点としてカウントしなかった。
圧縮試験機(インストロン社製、5581)を用いて、身飾品の圧縮操作を行い、身飾品が破断するまでの荷重を測定した。測定は身飾品5個についてそれぞれ行い、その平均値を身飾品の圧縮強度とした。
身飾品のケイ素含有率は、グロー放電質量分析(GDMS)によって測定した。
(身飾品の製造)
珪石100質量部、オイルコークスを主成分とする炭素源60質量部を電気溶融炉に投入し、約2600℃で溶融還元した。得られた還元物を取鍋に移し、上澄みを除去して珪石に含まれる不純物を取り除いた後、自然冷却して不純物除去固形物を得た。
(身飾品の製造)
実施例1において、不純物除去固形物の底部から約1cmのブロックを切り出してバレル研磨した以外は実施例1と同様にして、身飾品を得た。
成年女子(51歳)を被験者とし、試験室の環境(室温20℃、湿度50%)に20分間馴らした後、先ず、本発明にかかる身飾品(ネックレス)着用前の胸部の皮膚表面温度をサーモグラフィー(NEC三栄株式会社製、サーモトレーサーTH3100MR型)により測定した。
温熱効果試験1において、比較例1で得た身飾品を用いて作製したネックレスを着用した以外は温熱効果試験1と同様にして、胸部の皮膚表面温度を測定した。その結果を表2に示す。
Claims (4)
- ケイ素含有率が99.99質量%を超える球状の身飾品であり、任意の三方向からの前記身飾品の平面視をそれぞれ6倍に拡大した後に二値化して、前記平面視に表出する凹部を黒色化した場合に、長辺が1mmを超える黒色点の個数が、前記平面視の面積50mm2当り平均5個以下であることを特徴とする身飾品。
- ケイ素含有率が99.999質量%以上である請求項1に記載の身飾品。
- 粒径が5mm以上12mm以下である請求項1または2に記載の身飾品。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の身飾品に設けた貫通孔を介して、複数の前記身飾品をひも状部材で連結したことを特徴とするネックレス。
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