[发明专利]远红外辐射材料及远红外辐射组合物

说明书

本发明涉及一种新型的远红外辐射体。更具体地说，本发明涉及一种远红外辐射材料，该材料可以应用于某些加工领域，例如各种物料(例如食品)的干燥和冷却、农产品和海产品的养殖，除了在医疗仪器或服装方面所具有的功能(例如隔热)之外，在空调、理发和美容治疗以及类似的领域里也具有相应的功能。

许多含有氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化硅或类似氧化物的陶瓷通常被推荐作为远红外辐射材料。这些材料可用于加热、冷却或干燥物品、或应用于空调、或医药以增进吸收或提高热能的辐射效率。

为了有效地利用远红外线辐射到物体或人体的热能，必须使辐射的远红外线与接受远红外线辐射的物体中所含水分子的转振波长一致。然而，常规的远红外辐射材料往往不能满意地达到适合于激发水分子的辐射效果。

为此，本发明的目的是提供一种新型的远红外辐射材料，该材料能有效地辐射激发动物(例如人体)和植物体内水分子所需的热能。

根据本发明的远红外辐射材料，可以达到上述目的，该材料含有5-50％(重量)的氧化铝、20-70％(重量)的至少一种选自二氧化钛、碳化钛和硼化钛的钛化合物、20-50％(重量)的至少一种选自氧化锆、碳化锆和硼化锆的锆化合物以及0.01-0.5％(重量)的稀土金属氧化物。

本发明的远红外辐射材料中，氧化铝的含量范围为约5至约60％(重量)。当该含量超过60％(重量)时，在8-10μm或以上的波长范围远红外辐射的效率将会降低，当其含量低于5％(重量)时，虽然辐射效率尚可，但是，在与聚合物粘合剂的混合作业中将产生困难，而不利于制备远红外辐射体。钛化合物的含量在20-70％(重量)之间。当该含量高于70％时，在12μm以上的波长范围辐射效率将降低，当其含量低于20％时，虽然辐射效率尚可，但是，在与聚合物粘合剂的混合作业中将产生困难，从而导致捏和的操作性能下降。

锆化合物含量范围为20-50％(重量)。如果该含量高于50％，辐射效率将降低；当其含量低于20％，在小于5μm的波长范围辐射效率将下降。优选钛化合物和锆化合物的总含量不低于70％(重量)。此外，如果按配方稀土氧化物的含量不低于0.01％(重量)，则将产生增进远红外辐射效率的效果。然而，当稀土氧化物的含量超过0.5％(重量)时，经济上不合算。

如上所述，本发明的远红外辐射材料包括氧化铝、钛化合物(例如二氧化钛、碳化钛、和硼化钛)、锆化合物(例如氧化锆、碳化锆、和硼化锆)以及稀土元素(例如钕、镧和钇)的氧化物。在本发明的远红外辐射材料中添加含量不超过8％(重量)的其它组分，例如少量的硅、碱金属氧化物、碱土金属氧化物、第VIII族金属氧化物或磷化合物，不会产生严重的问题。上述添加的组分不仅可以是单一的氧化物，而且还可以是复合的氧化物。

本发明的远红外辐射材料所含的组分可以是粉末，以便于混合而形成组合物。另外，可以按配方选择一部分或全部组分在高温下烧结，然后，研磨所得的产品。为了满足下述各种加工作业中混合的可操作性或可塑性的要求，按上述方法制成的远红外辐射材料其优选的粒度应尽可能小。

本发明的远红外辐射材料可以用树脂(例如合成树脂)为原料的粘合剂粘合，制成各种形状例如薄膜、片状、管状或其它类似形状的产品。远红外辐射材料也可以采取纤维织物的形式应用，办法是将该材料混入制备纤维用的聚合物中，然后，将该混合物纺丝即可制成纤维织物。将该材料混入制片的材料例如纸中，即可进一步以远红外辐射片的形式应用。这种薄片或薄板经进一步加工后可以再制成任意形状的模压片。除此之外，该材料与适宜的粘合剂或溶剂混合后可以作为远红外辐射涂料应用。

活性机体中的水分往往与生物聚合物结合而形成水合物簇，该水合物簇易于吸收波长6-12μm的远红外辐射线。本发明的远红外辐射材料能有效地辐射波长为4-20μm或更宽的远红外辐射线，因此，它可以在有效地加热或干燥动物或植物类食品的设备中应用。此外，该材料在医疗仪器以及服装或建筑材料等方面的应用可以显示出比常规材料优越的性能。

实施例和对照实施例