JPH01234352A - 遠赤外線放射焼結体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （従来の技術及びその問題点） 赤外線のうち、比較的波長の長い遠赤外線は、有機物や
水の吸収の大きいことを利用して乾燥用熱源に利用され
ていたが、最近では食品保存や医療機器、健康機器等へ
の応用がなされている。これらは遠赤外線の常温あるい
は中温（１００℃以下）での利用と言える。

常温や中温で使われている遠赤外線放射材料はバルク状
の遠赤外線放射セラミックや金属、セラミック、プラス
チック、紙などの表面に遠赤外線放射材料をコーティン
グしたものである。遠赤外線放射物質のフィルムや塗料
も開発されている。

これらはいずれにしても金属、セラミック、プラスチッ
ク、紙などの表面だけを利用する形態であり、その内部
は当然利用不可能であった。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために、第１発明の遠赤外線放射
焼結体は、粒子の直径が０．１＋ｍｍから５゜０ｏｎで
その最大粒径と最小粒径との比が１から６の鉱物粒子の
表面に遠赤外線放射物質をコーティングし、該鉱物粒子
に結合材と水を加えて任意の形状に成形し、該成形物を
乾燥後、焼成したことを特徴とし、 第２発明の遠赤外線放射焼結体は、粒子の直径がＯ，１
ｎｙｎから５．０ｎｎでその最大粒径と最小粒径との比
が１から６の鉱物粒子と結合材および水を混練し、該混
練物を球状に成形し、該球状体の表面を遠赤外線放射物
質をコーティングした鉱物粒子あるいは遠赤外線放射物
質粒子をコーティングし、乾燥後、焼成してなることを
特徴とし。

第３発明の遠赤外線放射焼結体の製造方法は、粒子の直
径が０．１ｍｍから５．Ｏｗｎでその最大ｊ粒径と最小
粒径との比が１から６の鉱物粒子の表面に遠赤外線放射
物質をコーティングすることを特徴とし、 第４発明の遠赤外線放射焼結体の製造方法は、粒子の直
径が０．ｌａｗｎから５．０＋ｍｍでその最大粒径と最
小粒径との比が１から６の鉱物粒子と結合材および水を
混線し、該混練物を球状に成形し、該球状体の表面に遠
赤外線放射物質をコーティングした鉱物粒子あるいは遠
赤外線放射物質粒子をコーティングすることを特徴とす
る。

（発明の効果） 本発明の遠赤外線放射焼結体及びその製造方法によれば
、遠赤外線放射焼結体に連続した空隙に富んだ構造を持
たせることによって、水や空気などの流体を遠赤外線放
射物質と十分に接触させ、水や空気の構成物質を活性化
させることが可能となる等の効果を奏する。

（実施例） 以下、添付の図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

本実施例の概略を述べると、第１図のように岩石、セラ
ミック原料、人工砂などの鉱物粒子１の表面に遠赤外線
放射材料のコーティング層２を作り、これを原料として
第２図のように様々な形状、例えば板状３、球状４１円
筒状５．異形状６に成形する。

また、第３図のように岩石、セラミック原料、人工砂な
どの鉱物粒子１を球状に成形し、その表面に遠赤外線放
射材料のコーティング層２を形成した球状体７を形成し
たり、あるいは遠赤外線放射材料のコーティング層２を
表面に形成した後に乾燥、焼成して球状体８を得ること
もできる。

以下詳細に説明する。

本発明で用いる原料は、岩石類、セラミック原料１人１
砂などの鉱物原料と遠赤外線放射物質および結合材、水
などである。

鉱物原料は本発明の主要構成物であり、遠赤外線放射率
が小さい鉱物でも差し支えない。鉱物原料は粉末状であ
るか０．１ｍｎ＋から５．Ｏｍの粒径でその最大粒径と
最小粒径との比は１から６の範囲であることが必要であ
る。また、鉱物原料は一種あるいは二種以上の混合物の
いずれも使用可能である。

鉱物原料が粉末状である場合には粒子の直径が０．１＋
ｍから５．０ｍの範囲で、その最大粒径と最小粒径との
比が１から６の範囲になるように造粒する。鉱物原料が
非可塑性である場合にはカルボキシメチルセルロース（
ＣＭＣ）　、アルギン酸ソーダ、アラビヤゴム末、ベン
トナイト、カオリナイト、本節粘土などの結合材を鉱物
原料１００重量部に対して１〜５重量部添加する。造粒
は回転式造粒機や転勤式造粒機などで容易に行なうこと
ができる。

０．１＋ｍｍから５．０ｍの範囲でその最大粒径と最小
粒径との比が１から６の範囲に調整された鉱物粒子を以
下小粒と記す。

次に、この小粒の表面に遠赤外線放射物質をコーティン
グする方法を説明する。

ここで遠赤外線放射物質とは酸化ケイ素、アルミナ、ジ
ルコニア、チタニア、酸化ベリリウム。

酸化クロム、酸化ニッケル、炭化ケイ素などに代表され
るセラミック原料を言う。通常、遠赤外線放射物質は被
照射物質の吸収特性に合うようにブレンドして用いる。

小粒と遠赤外線放射材料との焼結温度に大きな差のある
場合には、小粒を構成する物質の粉末と遠赤外線放射材
料の粉末を各５０％ずつ混合して、この混合物を小粒上
にコーティングした後に、遠赤外線放射物質をコーティ
ングする。遠赤外線放射物質の粒径は小粒の平均粒径の
１／１０以下が望ましい。

小粒に遠赤外線放射物質をコーティングする第１段階と
して、遠赤外線放射物質１００重量部に対してＣＭＣや
アルギン酸ソーダなどの有機質結合材を１〜２重量部添
加する。小粒を皿型造粒機やドラム型造粒機で転動させ
、霧状に水を加えながら小粒表面を良く濡らし、そこへ
無機系結合材を添加した遠赤外線放射物質を徐々に加え
て、小粒表面に遠赤外線放射物質のコーティング層を形
成する。遠赤外線放射物質のコーテイング量は小粒１０
０重量部に対して、３０重量部以下、望ましくは１０〜
１５重量部が良い。

次に遠赤外線放射物質をコーティングした小粒の表面に
防水処理を行なう、防水処理は水に不溶な樹脂を有機溶
媒に溶かし、この溶液を上記小粒表面に吹きかけ法や浸
せき法などによって塗布し、塗布物を乾燥することによ
って達成される。具体的にはポリビニルブチラール樹脂
の１〜２％アルコール溶液の使用がもっとも望ましい。

その他、樹脂としてはアクリル樹脂、フェノール樹脂、
ポリ酢酸ビニル樹脂など、溶媒としてはアルコール類、
アルデヒド類、ケトン類、トルエンなどを使うことがで
きる。有機溶媒は乾燥時に冷却して回収する。

次に成形工程を説明する。防水処理した小粒に有機系結
合材、無機系結合材、水を加えて混練し。

混練物を球状、板状、円筒状、異形状に成形する工程で
ある。

有機系結合材としては高吸水性樹脂、ＣＭＣ、アルギン
酸ソーダ、アラビヤゴム末などの使用が望ましく、特に
高吸水性樹脂の使用が望ましい。

防水処理した小粒１００重量部に対して高吸水性樹脂０
．５〜１．０重量部を添加する。ＣＭＣ、アルギン酸ソ
ーダ、アラビヤゴム末では高吸水性樹脂の２〜３倍量を
添加する必要がある。

無機性結合材としてはベントナイト、カオリナイト、本
節粘土などが望ましく、特にベントナイトの使用が望ま
しい。ベントナイトの添加量は防水処理された小粒１０
０重量部に対して１〜５重量部、望ましくは１．５〜２
．５重量部である。

水は防水処理された小粒１００重量部に対して４０〜７
０重量部を添加する。これらの混合には通常のニーダ−
を使用することができる。

次に球状に成形する工程を説明する。

砂状原料と結合材および水を混線機で良く練り合わせる
。混練物を所要の寸法の網目を持つ押し出し成形機で押
し出し、所要の寸法に裁断し、サイコロ状１円柱状とす
る。本発明が従来の押し出し成形機による方法と異なる
のは本発明では押し出し工程の後工程として球状に成形
する工程を持つことと関連する。従来の押し出し装置は
押し出し成形品の強度を増すために、押し出し原料に強
い圧力を加えたり、空気抜きのために減圧にして成形品
の密度を高める必要があった。本発明では押し出し直後
の成形品の強度が高過ぎると球状に成形することが困難
となるので、ダイス部分を改良して圧力を小さくするこ
とが必要である。球状に成形するには、サイコロ状、円
柱状にした混練物を皿上で転動させるか１回転するドラ
ムに供給し、ドラム中で転動させる方法が適している。

転動させる時間は５分以内で十分である。

転勤により球状化した成形物は乾燥、焼成されて極めて
透水性、吸水性に優れた球状焼成物となる。乾燥、焼成
は従来技術で十分である。

なお、成形物は球状に限らず、任意の形状に作成できる
。任意の形状としての、板状、円筒状、異形状品はプレ
ス、押し出し、静水圧プレスなどの成形法で作成する。

この場合注意すべき点は小粒の圧縮強さの範囲で加圧す
る点である。粉末を造粒して得た小粒では１０ｋｇ／ｃ
ｏ？以下、望ましくは５　ｋｇ／ｃｎｆ以下、その他の
小粒では５０ｋｇ／ｃＪ以下の圧力である。この方法に
より第２図に示したような、例えば板状３、球状４１円
筒状５．異形状６などの成形体を作ることができる。

第３図に示した球状体７．８は、遠赤外線放射物質をコ
ーティングしていない小粒から上述と同様な方法で作成
したものである。第３図（Ａ）に示すように転勤状態に
したこの球状体７上に遠赤外線放射物質をコーティング
した小粒、あるいは第３図（Ｂ）のように遠赤外線放射
物質を水とともにふりかけて１球状体８表面に付着、固
定させる。

以上のようにして得られた成形物は次工程で乾燥、焼成
されて空隙に富む遠赤外線放射焼結体となる。乾燥、焼
成は従来技術で十分可能である。

以上、本発明の詳細な説明したが、その特徴は粒度調整
された小粒の表面に遠赤外線放射物質をコーティングし
た複合粒子を作り、これに高粘性のり状の結合材を添加
して小粒を破壊しないように成形する点にある。この製
法で作られた焼結体は空気や水の透過性が極めて良好で
あり、したがって、遠赤外線が空気や水の構成物質と効
率的に接触してその構成物質を活性化することが可能と
なる。

（実験例１） 花こう斑岩の粉末を０．５＋ｏｎ＋より大きく１．２ｍ
より小さい粒径に造粒した。造粒物１００重量部に対し
てジルコニア粉末１０重量部を皿型造粒機中で水ととも
にふりかけ、造粒物表面にジルコニアのコーティング層
を形成させた。この造粒物にポリビニルブチラールの２
％アルコール溶液をスプレーして防水処理を施した。防
水処理をした上記造粒物１００重量部に対して高吸水性
樹脂０゜７５重量部、ベントナイト１．５重量部、水４
０〜７０重量部を添加して良く混練した。混練物を押し
出し成形機、球状成形機、プレス成形機などにより板、
球１円筒状に成形した。成形物を乾燥した後、約１１５
０℃で焼成して遠赤外線放射焼結体を得た。

（実験例２） 花こう斑岩の粉末を０．５ｍより大きく１．２ｍより小
さい粒径に造粒した。造粒物にポリビニルブチラールの
２％アルコール溶液をスプレーして防水処理を施した。

防水処理した造粒物１００重量部に対して高吸水性樹脂
１．０重量部、ベントナイト１．５重量部、水７０重量
部を添加して良く混練した。混練物を押し出し成形機と
球状成形機によって約１０ｏ＋ｎ＋の球状体とした。こ
の球状体を皿上で回転しながら、実施例１に記したジル
コニアのコーティング層を形成させた造粒物あるいは０
，３ｎｗｎより太きく０．７ｎｎ＋より小さい粒径を持
つジルコニアを水とともにふりかけ、ジルコニア層を表
面に持つ球状体とした。この球状体を乾燥の後、約１１
６０℃で焼成して球状の遠赤外線放射焼結体を得た。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は遠赤外線放
射物質をコーティングした鉱石の粒子の拡大正面図、第
２図は遠赤外線放射物質をコーティングした鉱石の粒子
を任意の形状に成形した状態を示す説明図および第３図
は鉱石の粒子を成形した球状物の正面図である。 １・・・鉱物粒子 ２・・・遠赤外線放射物質のコーティング層、３・・・
板状成形物　　４・・・球状成形物５・・・円筒状成形
物　　６・・・異形状成形物７．８・・・球状体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒子の直径が０．１ｍｍから５．０ｍｍでその最
   大粒径と最小粒径との比が１から６の鉱物粒子の表面に
   遠赤外線放射物質をコーティングし、該鉱物粒子に結合
   材と水を加えて任意の形状に成形し、該成形物を乾燥後
   、焼成した遠赤外線放射焼結体。
2. （２）粒子の直径が０．１ｍｍから５．０ｍｍでその最
   大粒径と最小粒径との比が１から６の鉱物粒子と結合材
   および水を混練し、該混練物を球状に成形し、該球状体
   の表面を遠赤外線放射物質をコーティングした鉱物粒子
   あるいは遠赤外線放射物質粒子をコーティングし、乾燥
   後、焼成した遠赤外線放射焼結体。
3. （３）粒子の直径が０．１ｍｍから５．０ｍｍでその最
   大粒径と最小粒径との比が１から６の鉱物粒子の表面に
   遠赤外線放射物質をコーティングすることを特徴とする
   遠赤外線放射焼結体の製造方法。
4. （４）粒子の直径が０．１ｍｍから５．０ｍｍでその最
   大粒径と最小粒径との比が１から６の鉱物粒子と結合材
   および水を混練し、該混練物を球状に成形し、該球状体
   の表面に遠赤外線放射物質をコーティングした鉱物粒子
   あるいは遠赤外線放射物質粒子をコーティングすること
   を特徴とする遠赤外線放射焼結体の製造方法。