JPH11322408A - Preparation of antibacterial tourmaline ceramic - Google Patents
Preparation of antibacterial tourmaline ceramicInfo
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- JPH11322408A JPH11322408A JP10172014A JP17201498A JPH11322408A JP H11322408 A JPH11322408 A JP H11322408A JP 10172014 A JP10172014 A JP 10172014A JP 17201498 A JP17201498 A JP 17201498A JP H11322408 A JPH11322408 A JP H11322408A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、トルマリン（電気石）
粉末に抗菌性金属酸化物を混合し、これを焼成して添着
させ、空気、水の浄化および改質、動物（人を含む）の
健康保持および増進、植物の育成の助長、土壌の改良に
好影響を与える抗菌性トルマリンセラミックス材料の製
造および同材料を基礎原料とした抗菌性トルマリンセラ
ミックス体の製造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a tourmaline.
Mix antibacterial metal oxides into powder, bake and impregnate them, purify and improve air and water, maintain and promote the health of animals (including humans), promote plant growth, and improve soil The present invention relates to the production of an antibacterial tourmaline ceramic material having a favorable effect and the production of an antibacterial tourmaline ceramic body using the same material as a base material.
【０００２】[0002]
【従来の技術】トルマリン（電気石）は、９５０〜９７
０°Ｃで硼素が放失され、１０００〜１１００°Ｃで熔
融する。陶磁器を１１５０°Ｃで焼成した場合、その焼
成品素地中には認められない。すなわち、熔化して焼成
素地中に熔けてしまい、著しく素地を着色する。物理的
特性としては、圧電効果（ピエゾ効果）により、圧電気
（ピエゾ電気）を生ずる。また、過熱すると「ピロ電
気」を生ずる焦電効果もある。なお、圧電効果とは、ピ
エゾ効果ともいい、イオン結晶が外力による応力に対応
して、電気分極を生ずる現象をいい、焦電性とは、温度
変化に対応して物質表面に電荷が現れる現象をいう。化
学的特性としては、水中において、ヒドロキシルイオン
（Ｈ３Ｏ２ −）を生成する性質がある。すなわち、水
（２Ｈ２Ｏ）は、一般的には、１１中にＨ３Ｏ＋（水素
イオン濃度。ヒドロニウムイオン）が１０−７モル、Ｏ
Ｈ−（水酸イオン濃度、水酸化物イオン）が１０−７モ
ル宛電離しており、そのイオン積は、Ｈ３Ｏ＋×ＯＨ−
＝Ｋ（一定）と定まっている。従って、１０−７×１０
−７＝１０−１４であるが、上式のうち、極く僅かであ
るが、Ｈ３Ｏ２ −×Ｈ＋↑＝Ｋが存在することが知られ
ている。この２Ｈ２Ｏ→Ｈ３Ｏ２ −×Ｈ＋↑に分解され
た結果、水は界面活性化され、水中にある金属を不動態
化させて、スライム等を抑制する（水道水の場合は、赤
錆水が出ない）。その理由は、水表面に単分子膜が形成
されるので、微量な存在量に比べて、効果が倍加され
る。最近では、トルマリンの永久電極の応用が研究さ
れ、その応用例としては、マイナス空気イオンの生成が
確認されており、動物（人を含む）の健康増進（血圧降
下、快眠）等についての開発が促進されつつあり、トル
マリンと銀を添加した抗菌製品等が発売されているが、
いずれも開発途上のようであり、十分に満足するだけの
技術的評価を得るまでには至っていない。2. Description of the Related Art Tourmaline (tourmaline) is 950-97.
At 0 ° C boron is lost and melts at 1000-1100 ° C. When the ceramic is fired at 1150 ° C., it is not found in the fired material. That is, it is melted and melted in the fired base, and the base is significantly colored. As a physical characteristic, piezoelectricity (piezoelectricity) is generated by the piezoelectric effect (piezoelectricity). There is also a pyroelectric effect that generates "pyro electricity" when overheated. Note that the piezoelectric effect is also called a piezo effect, and is a phenomenon in which an ionic crystal generates electric polarization in response to a stress caused by an external force. Pyroelectricity is a phenomenon in which electric charges appear on a material surface in response to a temperature change. Say. As a chemical property, there is a property of generating a hydroxyl ion (H 3 O 2 − ) in water. That is, water (2H 2 O) generally contains 10 −7 mol of H 3 O + (hydrogen ion concentration; hydronium ion) in 11
H − (hydroxyl ion concentration, hydroxide ion) is ionized to 10 −7 mol, and the ion product is H 3 O + × OH −
= K (constant). Therefore, 10 −7 × 10
Although −7 = 10 −14 , it is known that H 3 O 2 − × H + ↑ = K exists, albeit very slightly, in the above equation. As a result of being decomposed into 2H 2 O → H 3 O 2 − × H + ↑, water is surface activated, passivates metals in the water, and suppresses slime and the like (in the case of tap water, No red rust water appears). The reason is that a monomolecular film is formed on the surface of water, so that the effect is doubled as compared with the case of a small amount present. Recently, the application of tourmaline permanent electrodes has been studied, and as an application example, the generation of negative air ions has been confirmed, and the development of animal (including human) health promotion (low blood pressure, good sleep), etc., has been developed. Antibacterial products with the addition of tourmaline and silver are on the market,
All of them seem to be under development, and have not yet obtained sufficient technical evaluation.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来のトルマリンを基
材にした水に対する浄化および改質に関する技術的な評
価は、開発途上の関係もあるが、高い評価を得ていな
い。また、空気に関しては、全く新製品の開発が発表さ
れていない。市販の水質改善用トルマリンペレットや浄
化用トルマリンセラミックボールを調べてみても、水中
で約６〜８ケ月位で、水の界面活性化作用が著しく減少
する。一方、銀を含有する化合物または添着物は、空気
中あるいは水中の酸素や光等の作用により、着色、変
色、褪色等を起こす現象は、古くから知られている。在
来のトルマリンセラミックボールやトルマリンペレット
等に関しても、同様な現象が見受けられる。The technical evaluation of conventional purification and reforming of water based on tourmaline as a base material has a developing relationship, but has not been highly evaluated. Regarding air, no new product development has been announced. Examination of commercially available tourmaline pellets for improving water quality and tourmaline ceramic balls for purification shows that the surface activation effect of water is significantly reduced in about 6 to 8 months in water. On the other hand, it has been known for a long time that a silver-containing compound or an impregnation causes coloring, discoloration, fading or the like by the action of oxygen or light in the air or water. Similar phenomena are observed with conventional tourmaline ceramic balls and tourmaline pellets.
【０００４】上述の欠点をいかに克服するかについて、
鋭意研究の結果。 （１）トルマリンが及ぼす水の界面活性化作用の劣化に
対処する方法として、チタン酸バリウム（ＢａＴｉ
Ｏ３）を添加（混合）することとした。チタン酸バリウ
ムは、水晶、電気石に次いでピエゾ電気の発生量（静電
容量）が大きく、現在、電子工業では広く利用されてい
る。Regarding how to overcome the above disadvantages,
The result of earnest research. (1) Barium titanate (BaTi
O 3 ) was added (mixed). Barium titanate produces the largest amount of piezo electricity (capacitance) next to quartz and tourmaline, and is currently widely used in the electronics industry.
【０００５】（２）銀を含む化合物または混合物の欠点
である、着色、変色、褪色などに対する処置としては、
銀を化合または混合、あるいは添着しないで、これに代
わるものとして、抗菌性金属を１種以上添加（混合）す
ることとした。現在知られている抗菌性金属群として
は、Ａｇ・Ａｕ・Ｃｕ・Ｚｎ・Ｈｇ・Ｓｎ・Ｆｅ・Ｔｉ
・Ｃｒ・Ｃｄ・Ｐｂ等があり、このうちＣｕ・Ｃｒ・Ｚ
ｎ・Ｓｎが特に有効であることを知った。前述のＨ３Ｏ
２ −の発生に必要なピロ電気、ピエゾ電気の発生をでき
るだけ妨げない抗菌性金属として、ＺｎおよびＦｅを添
加（混合）することとした。これ等はＰｂを除いて、他
の抗菌性金属よりも電気抵抗値が高いからである。[0005] (2) Treatments for coloring, discoloration, fading, etc., which are disadvantages of compounds or mixtures containing silver, include:
Instead of combining, mixing or impregnating silver, one or more antibacterial metals were added (mixed) instead. Currently known antibacterial metals include Ag / Au / Cu / Zn / Hg / Sn / Fe / Ti
・ Cr ・ Cd ・ Pb etc. Among them, Cu ・ Cr ・ Z
We have found that n · Sn is particularly effective. The aforementioned H 3 O
2 - pyroelectric required generation, as much as possible interfere not antimicrobial metal occurrence of piezoelectric, was the addition of Zn and Fe (mixing). This is because, except for Pb, the electric resistance value is higher than that of other antibacterial metals.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、抗菌性トルマ
リンセラミックス材料の製造、および当該材料を出発原
料として、他原料物質と混合し、所望の形状に成形する
と共に、これを低温焼成して、一体化した成形体の製造
に大別される。材料の製造は、その原料の配合比率およ
び焼成工程によって、その効率が大きく変化するが、高
効率と思われる配合および製造方法は次のとおりであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to the production of an antibacterial tourmaline ceramic material, and using the material as a starting material, mixing it with other materials, forming it into a desired shape, and firing it at a low temperature. And the manufacture of integrated molded articles. The efficiency of the production of the material varies greatly depending on the blending ratio of the raw materials and the firing step. The blending and production methods which are considered to be highly efficient are as follows.
【０００７】（１）抗菌性トルマリンセラミックス材料
の製造方法。 ａ．トルマリンの電気的特性の発揮させ易い平均的な粒
経は、３〜１０μｍであるので、７μｍ付近が望まし
く、使用量は、５０重量％を基準とする。 ｂ．チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）は、トルマリン
の電気的特性を増幅させるために、添加（混合）するも
のであって、ＢａＯ＋ＴｉＯ２→ＢａＴｉＯ３を１３５
０°Ｃで焼成して得る。使用量は２０重量％を基準とす
る。 ｃ．抗菌性金属としては、四三酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）５
重量％、亜鉛華（ＺｎＯ）５重量％を使用基準とする。 ｄ．粘着剤および可塑性材としては、有機性粘着剤５重
量％、可塑性材として蛙目粘土１０重量％、木節粘土５
重量％を基準とする。有機性粘着剤、可塑性材に水５０
重量％を加え、十分に撹拌の後、上記ａ，ｂ、ｃを加え
て、ボールミル（ポットミル）で約５時間混練し、乾燥
後、８００゜Ｃ±１０゜Ｃで５〜６時間焼成し、窯出し
後、所望の粒度に調整して、粗砕、粉砕、摩砕して、抗
菌性トルマリンセラミックス材料を得る。(1) A method for producing an antibacterial tourmaline ceramic material. a. The average particle size of tourmaline, which is easy to exhibit its electrical properties, is 3 to 10 μm. b. Barium titanate (BaTiO 3 ) is added (mixed) in order to amplify the electrical properties of tourmaline, and BaO + TiO 2 → BaTiO 3 is converted to 135.
Obtained by firing at 0 ° C. The amount used is based on 20% by weight. c. As the antibacterial metal, ferric oxide (Fe 3 O 4 ) 5
% By weight, and 5% by weight of zinc white (ZnO). d. 5% by weight of an organic pressure-sensitive adhesive and 10% by weight of Frogme clay and 5
Based on weight%. Water 50 for organic adhesives and plastics
%, And after sufficient stirring, add the above a, b, and c, knead with a ball mill (pot mill) for about 5 hours, dry, and bake at 800 ° C. ± 10 ° C. for 5 to 6 hours; After being discharged from the kiln, the mixture is adjusted to a desired particle size, crushed, crushed, and ground to obtain an antibacterial tourmaline ceramic material.
【０００８】（２）抗菌性トルマリンセラミックス焼結
体の製造方法。抗菌性トルマリンセラミックス材料７０
重量％、無鉛低温フラックス１０重量％、低温可塑性原
料２０重量％を湿式混練、乾燥後、粉体として所望の形
体をした金型等で成形し、あるいは泥漿として、流込成
形を行う等、一般陶磁器製造方法に準じて、成形、乾
燥、焼成すれば所望の焼結体を得る。焼成温度は、トル
マリンのもつ電気的特性を失わない範囲の温度でなけれ
ばならない。従って、９５０゜Ｃ未満である。好ましく
は９３０゜Ｃ付近の焼成温度が望ましい。(2) A method for producing an antibacterial tourmaline ceramic sintered body. Antibacterial tourmaline ceramic material 70
% By weight, 10% by weight of a lead-free low-temperature flux, and 20% by weight of a low-temperature plastic raw material are wet-kneaded and dried, then molded in a mold or the like having a desired shape as a powder, or subjected to cast molding as a slurry. A desired sintered body can be obtained by molding, drying, and firing according to the method for producing ceramics. The firing temperature must be within a range that does not lose the electrical properties of tourmaline. Therefore, it is less than 950 ° C. Preferably, a firing temperature around 930 ° C. is desirable.
【０００９】[0009]
【作用】本発明に係る抗菌性トルマリンセラミックス材
料および同セラミックス体には、下記のとおりの物理的
化学的特性および作用がある。 （１）物理的特性および化学的特性。中性（ＰＨ６．９
〜ＰＨ７．２）。圧電性、焦電性、抗菌性を有する。 （２）作用。 ａ．トルマリンおよびチタン酸バリウムによるピロ電
気、ピエゾ電気によって、水との接触表面における水の
表面活性化とそれに伴う水中金属の不動態化作用。 ｂ．同上の電気作用により生ずる、空気のマイナスイオ
ン化。 ｃ．焼成添着された抗菌性金属酸化物による抗菌作用。 以上を複合化させることによって、水の浄化、改質、空
気のマイナスイオン化をより効率的にするものである。The antibacterial tourmaline ceramic material and the ceramic body according to the present invention have the following physical and chemical properties and functions. (1) Physical and chemical properties. Neutral (PH 6.9
~ PH7.2). It has piezoelectricity, pyroelectricity and antibacterial properties. (2) Action. a. Surface activation of water at the surface in contact with water and accompanying passivation of metals in water by pyroelectricity and piezoelectricity by tourmaline and barium titanate. b. Negative ionization of air caused by the same electric action as above. c. Antibacterial action by antibacterial metal oxide attached by firing. By combining the above, water purification, reforming, and negative ionization of air are made more efficient.
【００１０】[0010]
【実施例１】抗菌性トルマリンセラミックス材料の製造
方法。 （１）（チタン酸バリウムの製造） 酸化バリウム（ＢａＯ）１、酸化チタン（ＴｉＯ２）１
の割合で、乾式混合し、当該混合粉体を匣鉢に入れて、
１３５０゜Ｃの酸化焔で５時間焼成して、チタン酸バリ
ウム（ＢａＴｉＯ３）を得た。 （２）（抗菌性トルマリンセラミックス材料の製造方
法） 配合表（重量％） １．トルマリン ５０％ ２００ｇ ２．チタン酸バリウム ２０％ ８０ｇ ３．四三酸化鉄 ５％ ２０ｇ ４．亜鉛華（酸化亜鉛） ５％ ２０ｇ ５．ＣＭＣ ５％ ２０ｇ ６．蛙目粘土 １０％ ４０ｇ ７．木節粘土 ５％ ２０ｇ 合 計 １００％ ４００ｇ 以上のうち５〜７までの原料に水２００ｇ（５０重量
％）を入れ、十分撹拌後に１〜４までの原料を乾式混合
して、上記５〜７の注水済原料に投入し、再度撹拌した
後、これをポットミルに入れて、約５時間混練し、乾燥
後、匣鉢に入れて、８００°Ｃで約５時間焼成し、窯出
し後、粒度調整をして、３８０ｇの抗菌性トルマリンセ
ラミックス材料を得た。ＣＭＣは有機性であるので、焼
成すると揮発する。Example 1 A method for producing an antibacterial tourmaline ceramic material. (1) (Production of barium titanate) Barium oxide (BaO) 1, titanium oxide (TiO 2 ) 1
At a ratio of dry mixing, put the mixed powder in a sagger,
It was calcined in an oxidizing flame at 1350 ° C. for 5 hours to obtain barium titanate (BaTiO 3 ). (2) (Method for producing antibacterial tourmaline ceramic material) Formulation table (% by weight) 1. Tourmaline 50% 200g 2. Barium titanate 20% 80 g Iron trioxide 5% 20 g 4. 4. Zinc white (zinc oxide) 5% 20 g 5. CMC 5% 20 g 6. Frog-eye clay 10% 40g 7. Kibushi clay 5% 20g Total 100% 400g 200 g (50% by weight) of water is added to the raw materials of 5 to 7 out of the above, and after sufficient stirring, the raw materials of 1 to 4 are dry-mixed. And stirred again, put it in a pot mill, kneaded for about 5 hours, dried, put it in a sagger, baked at 800 ° C for about 5 hours, taken out of the kiln, After adjustment, 380 g of an antibacterial tourmaline ceramic material was obtained. Since CMC is organic, it volatilizes when fired.
【００１１】[0011]
【実施例２】（抗菌性トルマリンセラミックス焼結体の
製造）上記で得た抗菌性トルマリンセラミックス材料を
出発原料として、下記のとおりに配合した。 １．抗菌性トルマリンセラミックス材料粉体 ７０重量％ ２１０ｇ ２．無鉛低温フラックス １０重量％ ３０ｇ ３．低温粘土 ２０重量％ ６０ｇ 合 計 １００重量％ ３００ｇ 以上の原料をポットミルに入れ、湿式混練（約４時間）
して、乾燥後に、所定の金型で成形して、窯詰め、９３
０°Ｃで約５時間焼成して、２９６ｇの焼結体を得た。Example 2 (Manufacture of antibacterial tourmaline ceramic sintered body) The antibacterial tourmaline ceramic material obtained above was blended as a starting material as follows. 1. 1. Antibacterial tourmaline ceramic material powder 70% by weight 210 g 2. Lead-free low-temperature flux 10% by weight 30g Low-temperature clay 20% by weight 60g Total 100% by weight 300g or more raw materials are put into a pot mill and wet-kneaded (about 4 hours)
Then, after drying, it is molded with a predetermined mold and packed in a kiln.
The resultant was fired at 0 ° C. for about 5 hours to obtain 296 g of a sintered body.
【００１２】[0012]
【発明の効果】本発明に係る抗菌性トルマリンセラミッ
クス材料および同成形体は、従来のトルマリンセラミッ
クス体に比べて、 （１）トルマリンにチタン酸バリウムを添加したため、
ピロ電気、ピエゾ電気の静電容量が大となり、ヒドロキ
シルイオンの発生量を多くした結果、水中金属の不動態
化およびマイナス空気イオンの生成化が増大され、従来
品に比べ、より高効率になった。 （２）銀に代わって、抗菌性金属酸化物を使用したた
め、銀の欠点である変色、着色、褪色がなくなった。The antibacterial tourmaline ceramic material and the molded article according to the present invention have the following advantages. (1) Since barium titanate is added to tourmaline,
As the electrostatic capacity of pyroelectricity and piezoelectricity increased and the amount of hydroxyl ions generated increased, the passivation of metals in water and the generation of negative air ions increased, resulting in higher efficiency than conventional products Was. (2) Since the antibacterial metal oxide was used instead of silver, discoloration, coloring, and fading, which are disadvantages of silver, were eliminated.
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 38/00 ３０３ Ｃ０４Ｂ 35/16 Ｚ (72)発明者 林 二郎 東京都杉並区松ノ木３丁目24−13 株式会 社エーワン内Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI C04B 38/00 303 C04B 35/16 Z (72) Inventor Hayashi Jiro 3-24-13 Matsunoki, Suginami-ku, Tokyo Inside A-One Co., Ltd.
Claims (2)
酸化物を低温焼成で添着し、複合化してなることを特徴
とする抗菌性トルマリンセラミックス材料。An antimicrobial tourmaline ceramic material comprising a tourmaline (tourmaline) powder and an antimicrobial metal oxide which are adhered by low-temperature firing to form a composite.
を、所望の形状に成形すると共に低温焼成して、一体化
することを特徴とする抗菌性トルマリンセラミックス
体。2. An antimicrobial tourmaline ceramic body, wherein the antimicrobial tourmaline ceramic material is formed into a desired shape, fired at a low temperature, and integrated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10172014A JPH11322408A (en) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Preparation of antibacterial tourmaline ceramic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10172014A JPH11322408A (en) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Preparation of antibacterial tourmaline ceramic |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11322408A true JPH11322408A (en) | 1999-11-24 |
Family
ID=15933938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10172014A Pending JPH11322408A (en) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Preparation of antibacterial tourmaline ceramic |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11322408A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100450072B1 (en) * | 2002-06-25 | 2004-09-24 | 방재원 | Method of manufacturing functional ceramic powder by tourmaline |
| KR100465367B1 (en) * | 2002-08-13 | 2005-01-13 | 황종율 | Making process of wastewater purifier ceramic |
| CN114177785A (en) * | 2021-12-09 | 2022-03-15 | 广西碧清源环保投资有限公司 | Ceramic filter membrane with magnetization function and electric polarity and preparation method thereof |
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-
1998
- 1998-05-15 JP JP10172014A patent/JPH11322408A/en active Pending
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