JPH11246262A - 遠赤外線放射材および放射体 - Google Patents

遠赤外線放射材および放射体

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JPH11246262A
JPH11246262A JP10090568A JP9056898A JPH11246262A JP H11246262 A JPH11246262 A JP H11246262A JP 10090568 A JP10090568 A JP 10090568A JP 9056898 A JP9056898 A JP 9056898A JP H11246262 A JPH11246262 A JP H11246262A
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far
infrared
radiating
ceramic
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JP10090568A
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Jiro Hayashi
二郎 林
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】動物(人間を含む)の健康および植物の生育、
用水の浄化・改質に強力な遠赤外線を放射する新規なセ
ラミックス遠赤外線放射材料およびセラミックス遠赤外
線放射体を提供する。 【解決手段】本発明に係わる遠赤外線放射原料は、多孔
性鉱物原料15%〜20%を基材原料として、第1遷移
元素酸化物原料50%以上、第2遷移元素酸化物10%
未満、可塑性原料15%以上を加水、混合して成形した
ものを、1000゜C〜1200゜Cの温度で、約10
時間〜15時間15分位焼成して得るセラミックス遠赤
外線放射材料および同放射体であり、従来の遠赤外線放
射材に比し、広範囲の波長領域に於て放射率に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な高効率遠赤外線
放射材料および遠赤外線放射体に関し、非加熱(常温)
下に於て、粉体のまま、または成形体として、人体およ
び動物の健康保持、植物の育成、衣料等に保温機能の付
与、水質の改善ならびに浄化作用の促進に寄与する、セ
ラミックス遠赤外線放射材料およびセラミックス遠赤外
線放射体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】赤外線放射体の利用は、エネルギーを生
み出すものでなく、本来そのものがもっているエネルギ
ーを利用する技術である。赤外線は可視光線(0.4μ
m〜0.76μm)よりも長波長領域にあり、0.76
μm〜1000μmの電磁波である。赤外線は、さらに
近赤外線、通常赤外線(中間赤外線)、遠赤外線等に分
類されているが、未だ明確な定義はなく、それを扱う分
野に於て便宜的に定めているようである。本文では、
0.76μm〜4μmまでの波長領域の電磁波を近赤外
線、4μm〜1000μmまでの波長領域の電磁波を遠
赤外線として取り扱うこととする。
【0003】近年、遠赤外線に関する利用技術と開発技
術の進展は著しく、その応用分野も食品の乾燥、製造、
木材、合板、プラスチック、塗料等の工業的加熱、家庭
用調理器、温熱器、医療用治療器等の医療、健康器具、
更には水の浄化、改善、農産種子の養成照射等と多岐に
亘っている。
【0004】製造技術に関しても、特許申請の主なもの
を抜粋してみると、チタニア系、ジルコニア系、アルミ
ナ系のセラミックス体があげられ、更に遷移元素酸化物
を添加することにより、遠赤外線の放射効率を高める各
種の調合方法等の特許申請がなされている。特に近年は
珪酸系セラミックスの遠赤外線放射材料および放射体に
ついての研究開発が盛んになってきている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、未だ保
温性を有し、且つ幅広く高効率に遠赤外線を放射する材
料および放射体は、未だ開発されていない。
【0006】近年遠赤外線が、注目され、高く評価され
るに至り、広く応用されるようになった理由は大別して
次のようである。 (a)ほとんどの物質の赤外線吸収特性は、長波長側
(4μm〜10μm)付近に位置している。即ち、遠赤
外線領域にある。 (b)赤外線の熱の伝幡は、対流、伝導でなく放射(輻
射)であり、赤外線を受けた物質内の原子間運動を励起
させて温度を上昇させる効果が非常に強い特性があるの
で「熱線」とも呼ばれている。 (c)放射であるから風の影響を受けないので熱効率が
良い。 特に水や動物(人間を含む)は特異な吸収特性をもつ、
例えば水は短波長域にスペクトル吸収のピークがある、
(3μm〜5,1μm。9μm〜10μm)人の皮膚の
吸収特性は3μm、6μm付近にあり、透過は2μm、
4μm、11,5μm付近にある。
【0007】米国の航空宇宙局(NASA)などの研究
では、8μm〜14μmの電磁波を発する遠赤外線が良
いとされている。これらの遠赤外線は体内に浸透して内
部で発熱するため身体を芯から温める効果をもち微細血
管を拡張し、血液循環を良くして新陳代謝を良好にする
と言われている。人体の温熱機構は体内の細胞の分子運
動に依存するからであるが、放射波長と吸収波長との差
によって、表面反射、浸透力、内部吸収発熱等種々影響
するものと思われるが、これら従来の遠赤外線放射材料
および遠赤外線放射体は必ずしも適当なものであるとは
言えなかった。本発明は、動物(人間を含む)、植物等
の生体内会合水および一般用水に主眼を置いて、鋭意研
究の結果、新規なセラミックス遠赤外線放射材料および
セラミックス遠赤外線放射体を提供することを目的とし
たものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】遠赤外線放射効率は、そ
の原料の配合比率によって大きく変化するが、本発明の
セラミックス遠赤外線放射原料としては、基材に保温性
を有する多孔性の鉱物を用いる、保温性を有する多孔体
としては、パーライト、珪藻土、沸石(ゼオライト)、
石綿、アタパルジャイト・セピオライト、モンモリロナ
イト、軽石、バーミキュライト、膨張頁岩(発泡粘土)
等がある。このうち沸石(ゼオライト)は、斜ブチロル
沸石が望ましく、また、第1遷移元素酸化物50%以
上、第2遷移元素酸化物10%未満が望ましい。可塑性
原料には、粘土(組成基本式、Al・2SiO
・2HO)15%以上を用いるが、アルミナ分(Al
)30%以上、珪酸分(SiO)50%以上、
酸化鉄分(Fe)10%以上を含有する粘土が望
ましい。以上の原料の内パーライトを除く全ての原料は
粉体であるもので、且つ粒経が5μm以下のものが望ま
しい。以上の原料を、所定の配合に基ずいて加水,混練
した後にケーキとし、真空土練機(混練押出機)で押し
出した杯土を所望の形に成形し、乾燥後1000゜C〜
1200゜Cにて10〜16時間位焼成して所望のセラ
ミックス遠赤外線放射体を得る、セラミックス遠赤外線
放射材料は、焼成後に微粉末とする。以上は、セラミッ
クス遠赤外線放射体およびセラミックス遠赤外線放射材
料の製造方法である。
【0009】
【作用】前述の通り、人体に有効とされる電磁波は、3
μmおよび6μm〜14μmであり、水の電磁波波長領
域は、3μm〜5.1μm、9μm〜10μm付近にス
ペクトル吸収のピークがある。本発明に係わる遠赤外線
放射材料および同放射体は、3μm〜15μm位までの
幅広い領域に遠赤外線を高効率に放射することができる
ので、人の健康、水の浄化・改質および植物の育成に大
きく貢献することができる。
【0010】
【実施例】以下本発明に係わるセラミックス遠赤外線放
射体およびセラミックス遠赤外線放射材料の製造方法に
ついて具体的に説明する。
【0011】本発明に係わるセラミックス遠赤外線放射
体および同放射材料は、次の4種類に大別され、各種類
ごとにその製造方法が異なる。
【0012】多孔性原料(保温原料)として、パーライ
ト{組成(%)SiO−73.41、Al−1
2.34、Fe−1.33、NaO−2.9
5、KO−5.33、比重0.1〜0.25}を使用
した場合。 1.パーライト微粉末(粒体100μm) 15重量% 第1遷移元素酸化物のうち 2.二酸化マンガン(MnO) 30重量% 3.酸化第二鉄(Fe) 15重量% 4.酸化第二銅(CuO) 5重量% 5.酸化コバルト(CoO) 5重量% 第2遷移元素酸化物のうち 6.酸化イットリウム(YO) 2重量% 7.ジルコニア(ZrO・SiO) 5重量% 可塑性材として 8.蛙目粘土(組成、SiO−50%、Al−36%、Fe−1 1%、CaO−0.02%、TiO−0.5%) 23重量% パーライトを除く2〜8の原料を湿式混合した後に、ミ
ル(ボールミル、チューブミル)にて摩砕混合したゾル
状のものにパーライト15重量%加え、加熱しながら混
合してゲル状にしたものを圧ロ機(フィルタープレス)
で脱水してケーキとし、更に、真空土練機(混練押出
機)で押し出した杯土を所望の形に成形し、乾燥後に1
200゜Cで10時間焼成し、セラミックス遠赤外線放
射体を得た。セラミックス遠赤外線放射材料を製造の場
合は、上記で焼成した後に、微粉砕して粉末材料を得
た。
【0013】多孔性原料(保温原料)として、珪藻土
{組成(%)SiO−64.22、Al−3
6.08、Fe−4.36、CaO−0.64、
MgO−1.25、IgLos−12.6、比重0.3
1〜0.35}を使用した場合。 1.珪藻土 20重量% 第1遷移元素酸化物のうち 2.二酸化マンガン(MnO) 30重量% 3.酸化第二鉄(Fe) 15重量% 4.酸化第二銅(CuO) 5重量% 5.酸化コバルト(CoO) 5重量% 第2遷移元素酸化物のうち 6.酸化イットリウム(YO) 2重量% 7.ジルコニア(ZrO・SiO) 5重量% 可塑性材として 8.蛙目粘土(組成、SiO−50%、Al−36%、Fe−1 1%、CaO−0.02%、TiO−0.5%) 18重量% 1〜8の原料を湿式混合した後に、ミル(ボールミル、
チューブミル)にて摩砕混合したゾル状原料を圧ロ機
(フィルタープレス)で脱水してケーキとし、更に、真
空土練機(混練押出機)で押し出した杯土を所望の形に
成形し、1150゜C〜1190゜Cで12時間焼成し
て、セラミックス遠赤外線放射体を得た。セラミックス
遠赤外線放射材料を製造の場合は、上記で焼成した後
に、微粉砕して粉末材料を得た。
【0014】多孔性原料(保温原料)として、ゼオライ
ト{組成(%)SiO−71.98、Al−1
3.32、Fe−0.56、CaO−1.54、
O−2.14、NaO−1.30、HO−+
7.91、IgLos−15.5、比重0.25〜0.
30}を使用した場合。 1.ゼオライト(沸石) 19重量% 第1遷移元素酸化物のうち 2.二酸化マンガン(MnO) 30重量% 3.酸化第二鉄(Fe) 15重量% 4.酸化第二銅(CuO) 5重量% 5.酸化コバルト(CoO) 5重量% 第2遷移元素酸化物のうち 6.酸化イットリウム(YO) 2重量% 7.ジルコニア(ZrO・SiO) 5重量% 可塑性材として 8.蛙目粘土(組成、SiO−50%、Al−36%、Fe−1 1%、CaO−0.02%、TiO−0.5%) 19重量% 1〜8の原料を湿式混合した後に、ミル(ボールミル、
チューブミル)にて摩砕混合したゾル状原料を圧ロ機
(フィルタープレス)で脱水してケーキとし、更に、真
空土練機(混練押出機)で押し出した杯土を所望の形に
成形し、乾燥後に1000゜C〜1130゜Cで15時
間焼成し、更に、15分間1150゜Cで焼成して、セ
ラミックス遠赤外線放射体を得た。セラミックス遠赤外
線放射材料を製造の場合は、上記で焼成した後に、微粉
砕して粉末材料を得た。
【0015】上記3種類以外の多孔性原料(保温原料)
例えば、石綿、アタパルジャイト・セピオライト、モン
モリロナイト、軽石、バーミキュライト、膨張頁岩(発
泡粘土)等に於ても、これ等の物理的、化学的特性を認
識して、それに適合した焼成方法と配合方法等の製造方
法を研究すれば、高効率の遠赤外線放射材料および同放
射体を得ることができる。
【0016】
【発明の効果】幅広い波長領域で生体内の水分子や植物
体の水分子および一般用水に吸収され易い波長領域の遠
赤外線を、黒体に近い放射輝度で放射する遠赤外線であ
るので、人の健康、植物の育成、水の浄化・改質等に利
用して優れた効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明材料の内、沸石(ゼオライト)を基材と
して製造した遠赤外線放射率を示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多孔質原料を基材とし、他原料と一体化焼
    成し、複合化してなることを特徴とする。セラミックス
    遠赤外線放射材料。
  2. 【請求項2】前記セラミックス遠赤外線放射材料を所望
    の形状に成形すると共に、焼成し、複合化してなること
    を特徴とする、遠赤外線放射体。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006143965A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Tosoh Corp 農業被覆フィルム用エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物及びそれよりなる農業被覆フィルム。
WO2015121896A1 (ja) * 2014-02-17 2015-08-20 新エネルギー産業株式会社 無電源式物質変性方法
WO2015121895A1 (ja) * 2014-02-17 2015-08-20 新エネルギー産業株式会社 電位変動式物質変性装置

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JPWO2015121895A1 (ja) * 2014-02-17 2017-03-30 新エネルギー産業株式会社 電位変動式物質変性装置
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