多用途远红外辐射材料组合物 【技术领域】
本发明涉及一种新颖的远红外辐射材料组合物，其具有多种功能，例如，发射非热远红外射线，增强生命体力量，净化空气，吸收和中和有害电磁波，控制水脉，提高水和土壤质量等等。尤其，本发明涉及一种新颖的多用途远红外辐射材料组合物，其可用于与以下相关的任一工业领域：环境，水质和土质的提高，水净化，保健产品和最新医药应用，农场-家禽-渔业产品，花卉栽培，建筑，楼房，食品储藏和加工，航空航天，磁悬浮学，特种合金钢，机动车辆，运动，电气和电子产品等等。
技术背景
对远红外射线日益增长的兴趣在高效能量方面对人体和食品产生了积极的影响。远红外射线是指波长在5-1000μm的光，该波长超过了可见光的红外组成区。由于该波长几乎同水波的波长相同，而水波的波长是我们人体的主要组成波，所以传入人体的远红外射线可直接作用于能量循环和生理活动，并同水分子强烈作用以活化水。同时，远红外射线还有多种功用，如保持所有食物的新鲜，使食物有滋味，除异味，促进动植物的生长，均匀加热或干燥以缩短时间，提高物体内部或外部温度。
关于具有此类功效的远红外材料的相关现有技术已公开于，例如，韩国专利公布第94-2031，94-5085和96-7375号，这些文献涉及只具有远红外功能而无非热远红外辐射的材料，其在以下方面无效：增强生命体力量，吸收和中和有害电磁波，控制水脉等。至于有害电磁波的中和剂，该技术在韩国专利公开第97-21141号中有描述，其仅仅涉及电磁波的屏蔽而未提到其他效果，如非热远红外辐射，生命体力量的增强，空气净化，水脉控制，水质和土质的提高等等。
【发明内容】
本发明的一个目的是提供一种新颖的远红外辐射材料组合物，其具有多种功用，如发射非热远红外射线，增强生命体力量，净化空气，吸收和中和有害电磁波，控制水脉，提高水和土壤质量等等。
为实现本发明的目的，因而提供了一种多用途远红外辐射材料组合物，包括：0.2-38重量份至少一种从SiO2和P2O5中选出地非金属化合物；0.01-70重量份至少一种从TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、Cr2O3、NiO、BaO和SrO中选取的金属化合物；0.01-2重量份至少一种从Nd、Y、Ce、Sm、La和Yb中选取的稀土元素；0.02-18重量份至少一种从C、Cr、Ni、Ba、Sr、Co、Cu、Li、Nb、Zr、Zn和Ge中选取的元素。
另外，本发明提供的这种多用途远红外辐射材料组合物可以以混合或涂覆的形式同所有金属和非金属材料结合，所述的金属和非金属材料例如黄土，Mcbansuk，玉，长石，闪石，黑云母，绿柱石，Yangkisuk，丝云母，滑石，绿翡翠，蛇纹石，贵重蛇纹石，电气石，稀土矿，阳起石，辉石，冻石，沸石，炭，粘土，硅石，钛铁矿，绿泥石，石榴子石，锆石，瓷石(高岭土)，橄榄石，孔雀石，石英，碧玉，珍珠，蓝宝石，红宝石，绿松石，玉髓，虎眼，绿刚玉，玛瑙，猫眼，水石，黄铜矿，紫铜，铝，钨，黑玉，鳞状石墨，沙子，重砂，花岗石，大理石，水泥，水，金属，有色金属，塑料，纤维，沥青，木头，棉花，无纺纱线，橡胶，颜料，油漆，墨水，纸浆(纸)，玻璃，陶瓷器皿，砖瓦，人造宝石，乙烯，软木，粘合剂，硅等等。
最优选的组成比在最有效的范围内确定，最有效的范围按以下步骤获得，即改变上述粉状远红外材料的组成比，长时间测定远红外射线的波长和量，然后进行生命体力量增强的测试，有害电磁波屏蔽测试，和水脉控制测试。
本发明远红外辐射材料组合物的组分以粉状进行混合来制得组合物。该组合物可用于无焚烧加工或如果必需，可在100-2500℃高温(根据其使用目的)下焚烧，然后在使用前粉碎或模塑。所得的远红外辐射材料粉末不局限于粒子尺寸，考虑到以后所述的各种应用中的混合效果或模塑加工性，优选将其粉碎到约10-1000目。
附图简述
图1是加入实施例1的远红外辐射材料之前(温度点为29.7℃)和加入实施例1的远红外辐射材料约10分钟后(温度点为30.4℃，增加了0.7℃。体温通过血液循环本身的提升而提高)的温度记录器照片；
图2是右手握有实施例1的远红外辐射材料之前(温度点为27.7℃)和右手握有实施例1的远红外辐射材料约10分钟后(温度点为28.7℃，增加了1℃，手指的温度也升高)左手的温度记录器照片；
图3是水通过过滤物前的NMR谱图；和
图4是水通过过滤物后的NMR谱图。
实施本发明的最佳方式
在下文中参照附图通过解释说明性的具体实施方案来详细描述本发明的远红外辐射材料组合物。实施例1
一种远红外辐射材料按以下组成制备：35重量份的SiO2，8重量份的TiO2，13重量份的Al2O3，8重量份的Fe2O3，8重量份的FeO，0.2重量份的MnO，5重量份的MgO，6重量份的CaO，2.5重量份的Na2O，2.5重量份的K2O，0.4重量份的Cr2O3，0.5重量份的P2O5，0.2重量份的NiO，0.02重量份的BaO，0.01重量份的SrO，0.02重量份的Cr，0.03重量份的Ni，0.1重量份的Ba，0.1重量份的Sr，0.05重量份的Co，0.5重量份的Cu，0.08重量份的Li，0.08重量份的Nb，0.06重量份的Nd，0.02重量份的Y，7重量份的C，2重量份的Zr，0.05重量份的Zn，0.3重量份的Ce，0.2重量份的Sn，0.05重量份的La，0.02重量份的Ge和0.01重量份的Yb。测试1
实施例1制得的远红外辐射材料的功效通过以下各种测试确定：1.远红外发射的测量
将实施例1制得的远红外辐射材料在发射方面与表现出很高的远红外射线发射性的玉、丝云母、Mcbansuk、Keumkang yakdol和黄土相比较。结果在表1中列出。
[表1]远红外发射性的测量值 试样 测量温度 (℃) 波长 (μm) 发射性 (％) 辐射能量 (x100W/m2·μm) 辐射温度 (℃) 实施例1 40 5-20 96 3.87 36.8 玉 40 5-20 93 3.74 35.3 丝云母 40 5-20 93 3.74 35.7 Mcbansuk 40 5-20 92 3.70 35.7 Keumkang yakdol 40 5-20 92 3.70 35.4 黄土 40 5-20 93 3.74 35.4 以上结果用FT-IR分光仪在黑体背景上得到。 在19℃的测量温度、70％湿度的条件下测定辐射温度。
如表1所示，同已知具有强的远红外发射性的天然矿物(玉、丝云母、Mcbansuk、Keumkang yakdol和黄土)相比，本发明远红外辐射材料组合物在远红外发射性方面更为出色。2.抗菌作用试验
对实施例1中制得的远红外辐射材料的抗菌功能进行了测试，结果列在表2中。
测试代码：KICM-FIR-1002
所用菌种：Escherichia coli ATCC 25 922，Pseudomonasaeruginosa ATCC 15442
[表2]抗菌作用测试结果 测试项目试样 初始浓度(units/ml) 6小时后 (units/ml) 24小时后 (units/ml) 细菌分解 速率(％) 用E.coli 测试参照物 267 271 261 2.2实施例1 193 28 2 99.3 用Pseudomonas aeruginosa 测试参照物 680 660 660 2.9实施例1 580 17 4 99.4 -参照物的值通过不使用样品的测量获得。 -介质中细菌数量通过乘以稀释倍数获得。
如表所示，本发明远红外辐射材料组合物具有优异的抗菌作用。3.空气净化试验(除异味)
对实施例1制得的远红外辐射材料进行了除异味测试，结果在表3中列出。
测试代码：KICM-FIR-1004
测试气体名称：氨气
气体浓度测量：气体检测管
[表3]除异味测试结果所用时间(min) 参照物中的浓 度(ppm) 试样中的浓度 (ppm) 除异味能力 (％) 0 500 500 - 30 490 140 71 60 440 80 82 90 390 30 92 120 390 20 95 参照物的数值通过不用试样的测量而获得。
上表表明本发明远红外辐射材料组合物有良好的除异味功能。4.抗真菌作用试验
对实施例1制得的远红外辐射材料进行了抗真菌作用测试，结果在表4中列出。
测试代码：ASTM G-21
测试真菌隔离种群(混合的隔离种群)：
Aspergillus Niger ATCC 9642
Penicillium PinopHilum ATCC 11797
Chaetomium Globosum ATCC 6205
[表4]抗真菌作用试验结果培养时间 1周后 2周后 3周后 4周后结果 0 0 0 0 结果中的0表示在试样中没有发现真菌生长。
上表表明本发明远红外辐射材料组合物具有良好的抗真菌作用。5.血液循环活化作用试验
为研究血液循环活化作用，用实施例1制备的远红外辐射材料进行了测试。
在17℃的室温下，将实施例1中制得的远红外辐射材料围在被测人的脖子上，该人的脸部温度为29.7℃，10分钟后测其脸部温度(温度从29.7℃以0.7℃升至30.4℃)。用温度记录器拍摄的脸部照片表明，整个脸部的血液循环都得到了活化(参见图1)。
同时，在室温17℃时首次测试左手的温度，右手握有实施例1中制备的远红外辐射材料10分钟后再测左手的温度。结果表明右手握有远红外辐射材料10分钟而无外部加热时左手温度升高1℃，并且指尖温度有很大提高(参见图2)。6.生命体力量(握力)增强的试验
实验1：生命体力量增强的O型环测试
1)O型环测试是通过左手握有食物去强制打开右手拇指和食指形成的O型环来确定某种食物是否适合人的物理构成。如果食物适合构成，手指不会失去力量而且无论在任何外力作用下仍保持O型环。
2)通常在O环测试中，即使食物适合人体的物理构成，食指或中指的握力足够强，但无名指或小指的握力却被削弱了。然而，在用左手握住实施例1中制备的多用途材料的O型环测试中，右手食指、中指、无名指和小指形成O环时都很有力。
3)通常在O环测试中，100个人中有2或3个人天生无名指有力，但小指却无力。但是，在O环测试中，当左手握有实施例1中的材料时，右手的小指不会失去力量而是在形成O环时更有力。
4)对遭受有颈部断裂脊骨的人偶尔在使用实施例1中的材料时握力也不会增强，但是在握有实施例1中的材料10-30分钟后，即使是无名指和小指在O环测试中握力也有提高。当材料放在脚下而不是握在手中时，这一现象出现更快。
实验2：用握力测试机进行的测试
1)20个人在使用实施例1中的材料前后对大拇指和无名指进行测试，结果列在表5中。
[表5]比不使用材料时握力提高约0.5千克5人比不使用材料时握力提高约1.0千克10人比不使用材料时握力提高约1.5千克3人比不使用材料时握力提高约1.7千克2人
实验3提升重物(哑铃)
1)当10个40岁左右的人握有实施例1中的材料时都可以很容易的用一只手提起30公斤的哑铃。7.阻止由于电磁波引起的力量下降的作用(减少电磁波作用)
实验1：在使用蜂窝式电话10分钟或以上时的反应
1)比较15个人在使用带有实施例1中材料的蜂窝式电话10分钟以上前后的反应。
[表6] 无实施例1中的材料 有实施例1中的材料 15个人中有13人 有耳鸣和头疼症状 13个有耳鸣和头疼症状 的人中12人不再有此症状
2)对15个左手握有蜂窝式电话、同时用无名指和小指形成O环的人进行O型环测试，所有人的力量都削弱了。但是，在使用实施例1中的材料进行类似的O环测试表明14个人的力量(握力)立即提高了，只有一个颈部有断裂脊骨的人在30分钟后力量才提高。8.水脉控制作用试验
一探矿杖(L-rod)在发现一处水脉(地下水或矿产)时变形为X形，但是当水脉被控制或阻断时变为∥型的平行状。采用探矿杖(L-rod)发现地下水或矿产后，在该处放置一根涂有实施例1中材料的5cm×5cm×0.1mm的无纺织物。在放置有无纺织物的地点上探矿杖变为∥平行状，这表明水脉被实施例1中材料阻断或控制。可以看到，铜板或铝板必须覆盖整个区域才能阻断水脉，而实施例1中的材料对于其半径100倍以上的地区之内都有作用。9.水质提高的试验
实验1：水体的pH值控制(提高含碱量)
在装有pH为6-7的水的水杯下放有实施例1中的材料，3-10分钟后，水的pH值提高到8-8.3。
实验2：由实施例1中材料制得的滤层在900-1300℃下烘烤后再粉碎到30-40目，pH值为6-7的水通过滤层，然后再测，水的pH值是8-8.3。
实验3：使用实验2中相同滤层前后的自来水的NMR(核磁共振)谱图。
在通过由实施例1中材料制得的滤层前，自来水的谱图中在108Hz处有峰，通过滤层后移至51Hz。根据报道，当NMR谱峰出现在较高处时，水分子运动活跃，可以提高水质。因此，本发明材料被证明有活化水分子运动和提高水质的作用。
图3表示的是水在通过由本发明实施例1中材料制得的滤层前的NMR谱图。图4是水在通过滤层后的NMR谱图。
如上所述，根据本发明制得的远红外辐射材料组合物有多种功用。如发射非热远红外射线，增强生命体力量，净化空气，吸收和中和有害电磁波，控制水脉，提高水和土壤质量等等。尤其是，本发明适用于以下相关的每一个工业领域：环境，水质和土质的提高，水净化，保健产品和最新医疗应用，农场-家禽-渔业产品，花卉栽培，建筑，楼房，食品储藏和加工，航空航天，磁悬浮学，特种合金钢，机动车辆，运动，电气和电子产品等等。
工业实用性
以下所述是本发明远红外辐射材料组合物的应用：
1.用于生产同空气净化相关的工业产品；
2.用作提高水体质量而获得洁净的或可饮用的水的材料，适用于以下相关工业领域的材料，即水净化剂，净化水，桑拿设施，废水的纯化，可饮用水，洗浴水，工业用水等等。
3.有独特的多用途的材料，提高同远红外射线有关的健康和生活环境，这种远红外射线可用于以下每一工业领域的不同工业产品：建筑材料，食物生活，甜食，厨房用具，医药和医疗设备，健康食品，食品加工，饮料，酒水，零配件，运动，制药，医疗和康复，农林渔业产品及其相关的加工，加热，电器和电子，陶瓷，造纸，油墨，石化，家电，纺织，服装，床上用品，卫生洁具，机动车辆，船舶，飞机，航空航天，磁悬浮，特种合金钢，超导和光催化剂，耐热合金，特种精细陶瓷，房屋，饭店商务，旅馆和房屋出租，发饰，卫生，有色金属，珠宝和重金属，橡胶，塑料，合成树脂，木材，生活必需品如鞋、帽、手套等等，漆，标签，粘着剂，杂货，水泥，铁矿，办公设备和器材，婴儿用品，灯具，管道，电磁波和水脉控制及屏蔽系统，能源系统，卫生器具，浴缸，数据交换设备，顶级新材料等。