CN101885605A - 具有吸附性、离子交换和产生负离子功能的陶瓷颗粒及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有吸附性、离子交换和产生负离子功能的陶瓷颗粒，由下列重量百分含量的原料配置而成：天然吸附材料：15～35％，离子交换材料：10～25％，天然负离子释放材料：20～45％，稀土材料：1～15％，放射性材料：0.05～1.5％，粘结材料：5～25％，水：2～12％。本发明还公开了所述陶瓷颗粒的制备方法。本发明陶瓷颗粒其吸附性能强，离子交换性能好，负离子释放数高，具有优良的洗涤、清洁净化能力。
Description
技术领域
本发明属于特种功能陶瓷材料范畴，特别涉及一种具有吸附性、离子交换和产生负离子功能的陶瓷颗粒及其制备方法。
背景技术
合成洗涤剂是当今人们清洗衣物和餐具的必需用品，由于其使用方便，洗涤去污效果好而广泛使用。但是其属于合成化学物质，对人体和环境都有一定的危害，其最大的缺点是污染水，造成水中含有大量的表面活性剂和洗涤助剂。为了保护环境和我们自己，科学家们研究开发出了新的可替代洗衣粉的洗涤产品，其中陶瓷类洗衣颗粒就是其中之一。目前，陶瓷洗衣颗粒类产品由于其属于初步研究阶段，其洗涤去污功能单一，使用寿命短。因此，需要具有多种功能的陶瓷颗粒，以增加陶瓷颗粒的洗涤去污能力，并从洗涤去污机理上进行研究分析，同时增加陶瓷颗粒的使用寿命。发明专利：一种产生远红外线及负离子的陶瓷球(专利申请号：200610047297.2)涉及的陶瓷球，具有一定的洗涤功能，但主要是远红外线功能，负离子释放数不高，其他洗涤去污的功能不够；发明专利：陶瓷洗涤球及其制备工艺(专利申请号：99125580.1)介绍了一种陶瓷洗涤球，由粘土、千枚岩、电气石和OB20组成，所用原料为天然矿石，其负离子等功能低下，不能很好满足洗涤、清洁净化要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有陶瓷洗涤球不能很好满足洗涤、清洁净化要求的技术问题，而提供一种具有吸附性、离子交换和产生负离子功能的陶瓷颗粒及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提出的具有吸附性、离子交换和产生负离子功能的陶瓷颗粒，其由下列重量百分含量的原料配置而成：天然吸附材料：15～35％，离子交换材料：10～25％，天然负离子释放材料：20～45％，稀土材料：1～15％，放射性材料：0.05～1.5％，粘结材料：5～25％，水：2～12％。
本发明提出的所述陶瓷颗粒的制备方法，包括如下步骤：
将所述的陶瓷颗粒原料按照组分配比严格称量，放入密闭搅拌机内搅拌均匀；
用包衣机滚制成2.0～15mm的成型颗粒，晾干；
用800～1500℃高温炉烧制而成。
本发明提供的陶瓷颗粒是以具有天然吸附性材料、离子交换材料，以及天然负离子释放材料的为主要原料，再添加稀土材料、放射性材料和粘结材料，经过陶瓷颗粒成型、高温烧制、洗涤晾干筛选而成。其负离子释放高，介于陶和瓷临界点，颗粒内微孔细小而繁密，烧结强度好，适用于任何水温，在洗衣机内使用不产生任何沉淀物质。因此可以在滚筒式洗衣机、搅拌式洗衣机、波轮式洗衣机、洗衣烘干机和洗碗机等清洗场所使用。
与现有陶瓷洗涤球相比，本发明有如下有益效果：
1、本发明陶瓷颗粒采用微米级材料经高温烧制而成，增加了颗粒内吸附材料的微小通道以及各原料表面的接触通道，同时使用的粘结材料和水在高温时分解成气体溢出打通和增加陶瓷颗粒内孔道，使其吸附性能大大提高，有助于吸附水中的钙镁离子、重金属离子、悬浮物和颗粒状污渍，减少颗粒类污渍在衣物上的二次沉积，提高洗涤和清洗净化效果。
2、本发明陶瓷颗粒由于添加和稀土材料和放射性材料，可在任何温度条件下释放负离子，并且其负离子释放数高。负离子H3O2 -可使水分子团变小，增加水分子的渗透力和洗涤力；氧化分解油渍、蛋白质等有机物质，增加洗涤去污效果。
3、本发明陶瓷颗粒的离子交换材料在水中释放出Na+、K+离子，与水中和污渍的Ca2+、Mg2+等离子进行离子交换，使沉淀在衣物上的污渍水溶性增大而溶解于水。
4、本发明陶瓷颗粒采用微米级材料经高温烧制而成，颗粒内各原料结合紧密，外表光滑，功能持久，使用寿命长。
5、本发明陶瓷颗粒可替代合成洗涤剂，洗衣效果好，无泡沫无需漂洗，省水省电，不污染水质和环境，安全环保。
具体实施方式：
本发明所述的具有吸附性、离子交换和产生负离子功能的陶瓷颗粒，由下列重量百分含量的原料配置而成：天然吸附材料：15～35％，离子交换材料：10～25％，天然负离子释放材料：20～45％，稀土材料：1～15％，放射性材料：0.05～1.5％，粘结材料：5～25％，水：2～12％。
其中：天然吸附材料可以采用天然沸石、硅藻土和麦饭石中的一种或几种，其细度为0.5～50um。
离子交换材料可以采用天然沸石，砭石和矾石中的一种或几种，其细度为5～100um。
天然负离子释放材料可以采用电气石，蛇纹石，蛋白石和深海火山灰中的一种或几种，其细度为0.5～50um。
稀土材料可以采用稀土元素氧化物，稀土矿和稀土元素盐中的一种或几种，其细度为5～100um。
放射性材料可以采用二氧化钍和二氧化镭中的一种或几种，其细度为5～100um。
粘结材料可以采用聚丙烯酸树脂、聚乙二醇、硬脂酸镁、糊精中的一种或几种与高岭土混合而成，其细度为5～100um。
本发明的功能陶瓷颗粒洗涤、清洁净化基本原理如下：
1、本发明的功能陶瓷颗粒由于存在大量的微孔，与吸附能力很强。与水接触后，能够吸附、分解水中的游离氯和杂质、有机物、杂菌等，阻止了脏污污渍在衣物上的二次沉积，以及氯类物质对衣物的污染，起到衣物洗涤时漂白的作用；同时微孔可以吸附有毒有害气体以及悬浮粒子，起到清洁净化的作用。
2、本发明的功能陶瓷颗粒含有的离子交换材料在水中释放出Na+、K+离子，与水中和污渍的Ca2+、Mg2+等离子进行离子交换，降低水的硬度，同时Na+、K+离子交换取代了Ca2+、Mg2+等离子，就增加了Ca2+、Mg2+等离子污渍和沉淀物的溶解性，促使沉淀在衣物上的污渍水溶性增大而溶解于水被分离。
3、本发明的功能陶瓷颗粒在放射性材料自身的放射而产生能量，用稀土材料作为介质传递能力，激发天然负离子释放材料的压电性和热电性，使天然负离子释放材料晶体结构内正负电荷中心相对位移，引起晶体中电距的变化，导致其晶格空穴内的配位电子的不对称、非简谐性振动，产生微电流，造成水中和空气中的水分子轻微电解，产生负离子H3O2 -，可使水分子团变小，降低水溶液的表面张力，增加水分子的渗透力和洗涤力；同时负离子H3O2 -具有一定的氧化性能，氧化分解油渍、蛋白质等有机物质，增加洗涤去污效果。此外负离子H3O2 -可与细菌、灰尘、烟雾微粒及水滴相结合，达到清洁净化的目的。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。根据本发明的配方，配置下列不同比例的制备所述陶瓷颗粒的物料。其中的各组分含量为：重量百分比组份含量份数。如，A组分：10份，即表示A组分含量为总重量的10％。
实施例一
天然沸石：45份，电气石：27份，稀土氧化物：3份，二氧化钍：0.08份，聚丙烯酸树脂：3.92份，高岭土：16份，水：5份。将以上组分，放入密闭搅拌机内搅拌均匀，然后用包衣机滚制成2.0～15mm的成型颗粒，经初步晾干后，用800～1500℃高温炉烧制而成。
实施例二
硅藻土：21.5份，天然沸石：18.5份，电气石：19份，蛇纹石：6份，稀土矿：7份，二氧化镭：0.06份，聚丙烯酸树脂：2.5份，聚乙二醇：1.44份，高岭士：15份，水：9份。将以上组分，放入密闭搅拌机内搅拌均匀，然后用包衣机滚制成2.0～15mm的成型颗粒，经初步晾干后，用800～1500℃高温炉烧制而成。
实施例三
天然沸石：8.5份，硅藻土：5份，麦饭石：8.5份，砭石：3.5份，矾石：2.5份，电气石：9份，蛇纹石：7.5份，蛋白石：11.5份，深海火山灰：8份，稀土元素氧化物：3份，稀土矿：2.5份，稀土元素盐：1.5份，二氧化钍：0.05份，二氧化镭：0.05份，聚丙烯酸树脂：2份，聚乙二醇：1.2份，硬脂酸镁：1.5份，糊精：2.2份，高岭土：14份，水：8份。将以上组分，放入密闭搅拌机内搅拌均匀，然后用包衣机滚制成2.0～15mm的成型颗粒，经初步晾干后，用800～1500℃高温炉烧制而成。
实施例四
硅藻土：14.5份，麦饭石：10.5份，砭石：3.5份，矾石：4.5份，蛇纹石：15份，蛋白石：10份，深海火山灰：7份，稀土矿：3份，稀土元素盐：4份，二氧化镭：0.5份，聚乙二醇：3份，硬脂酸镁：2.5份，高岭土：12份，水：10份。将以上组分，放入密闭搅拌机内搅拌均匀，然后用包衣机滚制成2.0～15mm的成型颗粒，经初步晾干后，用800～1500℃高温炉烧制而成。
实施例五
天然沸石：15份，麦饭石：7份，砭石：5份，蛇纹石：9份，深海火山灰：21份，稀土元素氧化物：5.5份，稀土元素盐：6.5份，二氧化钍：0.05份，聚丙烯酸树脂：1.95份，糊精：4份，高岭土：16份，水：9份。将以上组分，放入密闭搅拌机内搅拌均匀，然后用包衣机滚制成2.0～15mm的成型颗粒，经初步晾干后，用800～1500℃高温炉烧制而成。
实施例六
天然沸石：16份，麦饭石：7份，矾石：6份，电气石：19份，蛋白石：9份，深海火山灰：5份，稀土矿：7.5份，稀土元素盐：4.5份，二氧化镭：0.08份，聚丙烯酸树脂：3份，硬脂酸镁：1.4份，糊精：1.52份，高岭土：12份，水：8份。将以上组分，放入密闭搅拌机内搅拌均匀，然后用包衣机滚制成2.0～15mm的成型颗粒，经初步晾干后，用800～1500℃高温炉烧制而成。
实施例七
天然沸石：13份，硅藻土：7份，砭石：6.5份，矾石：1.5份，蛋白石：23份，深海火山灰：17份，稀土矿：2份，稀土元素盐：3份，二氧化钍：0.5份，二氧化镭：0.5份，聚乙二醇：4.5份，糊精：5.5份，高岭土：12份，水：4份。将以上组分，放入密闭搅拌机内搅拌均匀，然后用包衣机滚制成2.0～15mm的成型颗粒，经初步晾干后，用800～1500℃高温炉烧制而成。
实施例八
硅藻土：3份，麦饭石：9份，砭石：7份，矾石：4份，电气石：24份，蛇纹石：10份，稀土元素氧化物：7份，稀土元素盐：6份，二氧化钍：1.0份，聚丙烯酸树脂：4份，聚乙二醇：2份，糊精：5份，高岭土：11份，水：8份。将以上组分，放入密闭搅拌机内搅拌均匀，然后用包衣机滚制成2.0～15mm的成型颗粒，经初步晾干后，用800～1500℃高温炉烧制而成。
实施例九
麦饭石：25份，矾石：18份，电气石：21份，深海火山灰：3份，稀土矿：5份，稀土元素盐：6份，二氧化镭：1.0份，硬脂酸镁：2份，糊精：3份，高岭土：9份，水：7份。将以上组分，放入密闭搅拌机内搅拌均匀，然后用包衣机滚制成2.0～15mm的成型颗粒，经初步晾干后，用800～1500℃高温炉烧制而成。
实施例十
麦饭石：20份，砭石：10份，蛋白石：8份，深海火山灰：17份，稀土元素氧化物：13份，二氧化钍：0.5份，二氧化镭：0.5份，糊精：10份，高岭土：12份，水：9份。将以上组分，放入密闭搅拌机内搅拌均匀，然后用包衣机滚制成2.0～15mm的成型颗粒，经初步晾干后，用800～1500℃高温炉烧制而成。
本发明提供的陶瓷颗粒是外表光滑，内部具有大量微孔通道的圆球体或柱状体陶瓷颗粒。
Claims (8)
1.一种具有吸附性、离子交换和产生负离子功能的陶瓷颗粒，其特征在于：由下列重量百分含量的原料配置而成：天然吸附材料：15～35％，离子交换材料：10～25％，天然负离子释放材料：20～45％，稀土材料：1～15％，放射性材料：0.05～1.5％，粘结材料：5～25％，水：2～12％。
2.如权利要求1所述的的陶瓷颗粒，其特征在于：所述的天然吸附材料为天然沸石，硅藻土和麦饭石中的至少一种，其细度为0.5～50um。
3.如权利要求1所述的的陶瓷颗粒，其特征在于：所述的离子交换材料为天然沸石，砭石和矾石中的至少一种，其细度为5～100um。
4.如权利要求1所述的的陶瓷颗粒，其特征在于：所述的天然负离子释放材料为电气石，蛇纹石，蛋白石和深海火山灰中的至少一种，其细度为0.5～50um。
5.如权利要求1所述的的陶瓷颗粒，其特征在于：所述的稀土材料为稀土元素氧化物，稀土矿和稀土元素盐中的至少一种，其细度为5～100um。
6.如权利要求1所述的的陶瓷颗粒，其特征在于：所述的放射性材料为二氧化钍和二氧化镭中的至少一种，其细度为5～100um。
7.如权利要求1所述的的陶瓷颗粒，其特征在于：所述的粘结材料为聚丙烯酸树脂、聚乙二醇、硬脂酸镁、糊精中的至少一种与高岭土混合而成，其细度为5～100um。
8.一种如权利要求1所述陶瓷颗粒的制备方法，包括如下步骤：
将所述的陶瓷颗粒原料按照组分配比严格称量，放入密闭搅拌机内搅拌均匀；
用包衣机滚制成2.0～15mm的成型颗粒，晾干；
用800～1500℃高温炉烧制而成。
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