专利名称：频谱发生器的制作方法
技术领域：
本实用新 型涉及医疗器械领域，特别涉及一种能模拟人体生物最佳吸收频谱的频 谱发生器。
背景技术：
随着人们生活水平的不断提高，具有医疗保健作用的频谱发生器越来越受到人们 的青睐。现有技术中，存在一种结构相对先进的频谱发生器，其包括一个电热膜加热层，在 电热膜加热层上方设有PET绝缘层，在PET绝缘层上方设有频谱发生层，在电热膜加热层下 方设有保护被罩。但这种多层结构的频谱发生器，使得其本身的制造工艺还是相对复杂。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种频谱发生器，解决了现有频谱发生器结构复杂的技 术问题，实现了频谱发生器结构简易、而且其辐射波长能够匹配人体的最佳吸收波长、辐射 率相对较高的目的。为实现上述目的，本实用新型提供了一种频谱发生器，其特征在于，包括电热层和 频谱发生层，所述频谱发生层设置于所述电热层的表面，且所述频谱发生层由远红外辐射涂料 涂覆于所述电热层的表面而形成。本实用新型的频谱发生器，具有由远红外辐射涂料涂覆于所述电热层的表面而形 成的频谱发生层和电热层的简易结构。而且，由于涂覆于所述电热层的表面而形成频谱发 生层的远红外辐射涂料中包含负离子乳液的成份，而使得本实用新型的频谱发生器具有辐 射波长能够匹配人体的最佳吸收波长的优点；更进一步地，由于在制备所述红外辐射涂料 的过程中，采用了两次研磨工艺而使远红外辐射涂料中颗粒的粒径到达微纳米范围(一般 为100 400nm左右)，使得该红外辐射涂料具有高辐射率，同时使得本实用新型的频谱发 生器也具有辐射率相对较高的优点。
图1为本实用新型频谱发生器的结构示意图；图2为本实用新型远红外辐射涂料的制备方法流程图；图3为本实用新型频谱发生器的制备方法流程图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。图1为本实用新型频谱发生器的结构示意图。如图1所示，本实施例的频谱发生 器包括电热层11和频谱发生层12，其中，频谱发生层12设置于电热层11的表面，且频谱发生层12由远红外辐射涂料涂覆于电热层11的表面而形成，所述电热层11为金属电热膜、 碳纤维电热板或云母电热板。涂覆于电热层11表面而形成频谱发生层12的远红外辐射涂 料的组分包括混合浆料和水性环氧成膜剂，其中，所述混合浆料包括负离子乳液3 15%、 氧化物混合物15 30%、分散剂0. 1 0. 5%、水20 30%，所述分散剂为水性分散剂或 水性分散剂混合物；所述水性环氧成膜剂包括水性环氧成膜剂B组分12 30%和水性环 氧成膜剂A组分10 25 %，所述水性环氧成膜剂A组分为环氧树脂或环氧树脂混合物，所 述水性环氧成膜剂B组分为水性环氧固化剂。进一步地，如图2为本实用新型远红外辐射涂料的制备方法流程图所示，制备远 红外辐射涂料的方法包括步骤21、将混合浆料放入搅拌球磨机中研磨2 4小时，再放到超细磨研磨机研 磨1 2小时，以生成微纳米颗粒混合浆料，本实施例中的混合浆料包括负离子乳液3 15%、氧化物混合物15 30%、分散剂0. 1 0. 5%、水20 30%。在本步骤中之所以对 混合浆料进行两次研磨，是为了进一步提高最终所制备成的远红外辐射涂料的辐射率，经 过两次研磨而使混合浆料中颗粒的粒径到达微纳米范围，一般为100 400nm左右。由于 颗粒的粒径越小，表面积就越大，分布在表面的原子就越多，将导致颗粒的表面活性显著增 大；又由于表面活性的增大有利于微观粒子吸收外来的能量后，释放出多余的能量，释放能 量的方式有许多种，远红外辐射就是其中一种。因此，涂料中颗粒的粒径越小越有利于辐射 率的提高。其中负离子乳液含有负离子矿物材料，其能够辐射远红外线 的波长在2 18 μ m 范围内，与适宜人体吸收的远红外线最佳波长9. 6 μ m协调很好，可被人体全部吸收，且负 离子能促成人体合成和储存维生素，强化和激活人体的生理活动，被称为“空气维生素”，进 一步地负离子还可以使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，具有促进人体新陈 代谢，提高人体免疫能力，增强人体肌能，调节肌体功能平衡的作用，此外，负离子还具有杀 灭病菌及净化空气的功能，在本实施例中所述的负离子乳液由天然矿物材料电气石经超细 研磨至100 200nm制备而成，与人工获得负离子的方法相比，电气石能永久性释放负离 子，而且在释放负离子过程中不耗能，也不产生对人体有危害的臭氧和活性氧，环保实用；所述分散剂为水性分散剂或水性分散剂混合物，具体可以是8030N，SN-5040, TH-904等牌号水性分散剂中一种水性分散剂或几种水性分散剂混合而成的水性分散剂混 合物；所述氧化物混合物为氧化铬绿、氧化锆、三氧化二钴、氧化铝、二氧化硅、二氧化 钛、氧化铁、五氧化二铌、氧化钴、氧化镁、二氧化锰、氧化钼等氧化物中三种或多种的混合 物；在本实施例中之所以选择氧化物混合物，是因为单一的氧化物往往只能在某一个较窄 的主波长范围内有较大的辐射率，将两种或多种氧化物混合起来，可以制成能在相当宽的 波长范围内都有较大辐射率的材料，更有利于人体吸收。进一步地，氧化物的选择及混合比 例以下面两条标准为依据一、根据不同的理疗目的，选择能够辐射匹配波长的氧化物，并以适当的比例混 合；二、在符合标准一的前提下，不同颜色氧化物的混合，以辐射层有较高的黑色度为 优先选择，从而使本实施例的远红外辐射涂料具有类似绝对黑体的辐射条件，提高了辐射率，如工业氧化铬绿体系氧化铬绿为深绿色，配以浅色的氧化镁、氧化铝、氧化钼等混合后 远红外辐射涂料的颜色为深绿色；钛-锆体系以二氧化钛、氧化锆为主要成分，加入氧化 铁、二氧化锰、三氧化二铬等黑化氧化物，混合后远红外辐射涂料的颜色为黑色；黑化锆体 系以氧化锆、二氧化硅为主要成分，加入氧化铁、二氧化锰、氧化钴等黑化氧化物，混合后 远红外辐射涂料的颜色为黑色；铝系以氧化铝、氧化锆、二氧化硅为主体，加入氧化铁、氧 化钴、三氧化二铬等黑化氧化物，混合后远红外辐射涂料的颜色为黑色。
步骤22、将所述微纳米颗粒混合浆料和水性环氧成膜剂B组分12 30%放入高 功能搅拌器中糅合，再放入三辊研磨机上捏合2 3次，以生成杂化混合液，所述水性环氧 成膜剂B组分为水性环氧固化剂；其中，所述水性环氧固化剂的制备过程包括将双环氧长链化合物滴加到多乙烯多胺和有机溶剂的混合液中，滴加完成后保持 45 75°C的反应温度2 3小时，生成第一反应液，所述双环氧长链化合物为聚醚多元醇 二缩水甘油醚；所述聚醚多元醇二缩水甘油醚为聚乙二醇二缩水甘油醚或聚丙二醇二缩水 甘油醚之一，或聚乙二醇二缩水甘油醚和聚丙二醇二缩水甘油醚的混合物；所述多乙烯多 胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、间苯二甲胺或间苯二甲二胺的任意一种；将稀释剂滴加到所述第一反应液中，滴加完成后保持45 75°C的反应温度2 3 小时，生成第二反应液，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，该双酚A型环氧树脂具体可选 用环氧828，834，618，637，638，6101等国内外牌号的双酚A型环氧树脂；最终通过将对所述第二反应液进行减压蒸馏，去除有机溶剂和稀释剂，以制备成 水性环氧固化剂，且所述有机溶剂和稀释剂均优选丙二醇甲醚。步骤23、将所生成的杂化混合液与水性环氧成膜剂A组分10 25%充分搅拌混 合均勻，以制备成远红外辐射涂料，所述水性环氧成膜剂A组分为环氧树脂或环氧树脂混 合物，具体地，水性环氧成膜剂A组分为环氧树脂128、6002、828等中的一种环氧树脂或数 种混合而成的环氧树脂混合物。在实际应用中，水性环氧成膜剂制备包括水性环氧成膜剂A组分和水性环氧成膜 剂B组分，其中，水性环氧成膜剂A组分为环氧树脂128、6002按照1 1的比例混合而成；水性环氧成膜剂B组分为水性环氧固化剂，其水性环氧固化剂的制备过程如下在装有冷凝管、搅拌器的500ml四口瓶中加入70ml丙二醇甲醚，开动搅拌，在氮 气保护下将0. 4mol的三乙烯四胺加入四口瓶中；搅拌速度为550r/min，采用水浴加热，温 度设定为60°C，当温度达到设定值时开始滴加聚乙二醇二缩水甘油醚0. 2mol，滴加速度为 0. 5ml/min,滴加开始IOmin后，停止通氮气，滴加完成后再保温2. 5h，以生成第一反应液。 保温结束后，对生成第一反应液以lml/min的速度滴加0. 15mol的环氧树脂828，为降低环 氧树脂的粘度及控制反应速度，用40ml的丙二醇甲醚对828稀释后滴加，滴加完成后保温 2. 5h，以生成第二反应液。反应完成后冷却到室温出料，在70 90°C区间内对所生成的第 二反应液进行减压蒸馏，除去有机溶剂丙二醇甲醚，得到浅黄绿色均一透明的水性环氧固 化剂。在上述水性环氧成膜剂A组分和水性环氧成膜剂B组分制备完成的基础上，远红 外辐射涂料制备的具体过程可为将负离子乳液210克，二氧化钛600克，氧化锆150克，三氧二钴45克，五氧化二铌35克，水1200克，分散剂SN-504015克配成的混合浆料放入搅拌球磨机中研磨3h ；然后， 将初次研磨后的浆料放到超细磨研磨机中再次研磨2h，以粒径达到200nm左右为宜，而制 备成微纳米颗粒混合浆料。将制备的微纳米颗粒浆料和水性环氧成膜剂B组分900克放入 高功能搅拌器进行糅合，接着放入三辊研磨机上捏合3次，以生成杂化混合液，之后再将杂 化混合液与水性环氧成膜剂A组分700克进行充分搅拌混合均勻。至此，就完成了远红外 辐射涂料的制备。或者，将负离子乳液250克，二氧化钛600克，氧化锆150克，氧化铁50克，二氧化 锰30克，水1200克，分散剂8030N 12克配成的混合浆料放入搅拌球磨机中研磨3h ；然后， 将初次研磨后的浆料放到超细磨研磨机中再次研磨2h，以粒径达到200nm左右为宜，而制 备成微纳米颗粒混合浆料。将制备的微纳米颗粒浆料和水性环氧成膜剂B组分1100克放 入高功能搅拌器进行糅合，接着放入三辊研磨机上捏合3次，以生成杂化混合液，之后再将 杂化混合液与水性环氧成膜剂A组分900克进行充分搅拌混合均勻。至此，就完成了远红 外辐射涂料的制备。或者，将负离子乳液470克，氧化铝为120克，氧化钼100克，氧化铬绿462克，水 1200克，分散剂8030N 12克配成的混合浆料放入搅拌球磨机中研磨4h ；然后，将初次研磨 后的浆料放到超细磨研磨机中再次研磨2h，以粒径达到200nm左右为宜，而制备成微纳米 颗粒混合浆料。。将制备的微纳米颗粒浆料和水性环氧成膜剂B组分1000克放入高功能搅 拌器进行糅合，接着放入三辊研磨机上捏合3次，以生成杂化混合液，之后再将杂化混合液 与水性环氧成膜剂A组分800克进行充分搅拌混合均勻。至此，就完成了远红外辐射涂料 的制备。或者，将负离子乳液150克，二氧化硅500克，氧化锆200克，氧化钴40克，二氧 化锰40克，水1200克，分散剂SN-504015克配成的混合浆料放入搅拌球磨机中研磨4h ；然 后，将初次研磨后的浆料放到超细磨研磨机中再次研磨2h，以粒径达到200nm左右为宜，而 制备成微纳米颗粒混合浆料。将制备的微纳米颗粒浆料和水性环氧成膜剂B组分1000克 放入高功能搅拌器进行糅合，接着放入三辊研磨机上捏合3次，以生成杂化混合液，之后再 将杂化混合液与水性环氧成膜剂A组分800克进行充分搅拌混合均勻。至此，就完成了远 红外辐射涂料的制备。或者，将负离子乳液270克，二氧化硅500克，氧化锆200克，氧化铁30克，二氧化 锰55克，水1200克，分散剂8030N 12克配成的混合浆料放入搅拌球磨机中研磨4h ；然后， 将初次研磨后的浆料放到超细磨研磨机中再次研磨2h，以粒径达到200nm左右为宜，而制 备成微纳米颗粒混合浆料。将制备的微纳米颗粒浆料和水性环氧成膜剂B组分1200克放 入高功能搅拌器进行糅合，接着放入三辊研磨机上捏合3次，以生成杂化混合液，之后再将 杂化混合液与水性环氧成膜剂A组分1100克进行充分搅拌混合均勻。至此，就完成了远红 外辐射涂料的制备。或者，将负离子乳液210克，氧化铝为550克，氧化锆200克，二氧化硅150克，氧 化铁50克，三氧化二铬50克，水1300克，分散剂TH-90413克配成的混合浆料放入搅拌球 磨机中研磨3h ；然后，将初次研磨后的浆料放到超细磨研磨机中再次研磨2h，以粒径达到 200nm左右为宜，而制备成微纳米颗粒混合浆料。将制备的微纳米颗粒浆料和水性环氧成 膜剂B组分1000克放入高功能搅拌器进行糅合，接着放入三辊研磨机上捏合3次，以生成杂化混合液，之后再将杂化混合液与水性环氧成膜剂A组分800克进行充分搅拌混合均勻。 至此，就完成了远红外辐射涂料的制备。本实施例的远红外辐射涂料的制备过程，将具有远红外辐射功能的氧化物和含有 负离子的负离子乳液结合，使制备成的远红外辐射涂料同时具有远红外效应和负离子效 应，且其辐射波长与人体的最佳吸收波长匹配性好、具有辐射率较高的优点，因此本实施例 的频谱发生器也具有同样的优点；同时在远红外辐射材料中引入水性环氧树脂成膜剂，由 于水性环氧树脂成膜剂具有附着力强，因此将在远红外辐射材料直接涂覆于电热层的表面 而形成频谱发生层，进而制备成频谱发生器，而且水性环氧树脂成膜剂还具有耐腐蚀、机械 性能优良等特性，且属于无毒无污染的水性环保产品，因此该远红外辐射涂料也具有这些 特性，本实施例用该远红外辐射涂料所制备成的频谱发生器也具有耐腐蚀、机械性能优良 等特性，且属于无毒无污染的水性环保产品。进一步地，在制备该远红外辐射涂料的过程 中，由于选择了不同颜色的氧化物进行混合而生成氧化物混合物，实现了对远红外辐射涂 料颜色的调控，使该涂料有较高的黑色度，具有类似绝对黑体的辐射条件，提高了辐射率； 再进一步地，本实用新型采用搅拌球磨和超细研磨依次对混合浆料进行研磨，制备的远红 外辐射涂料中颗粒的粒径达到微纳米范围(一般为100 400nm左右)，使远红外辐射涂层 的辐射率能得到进一步的提高，因此用该远红外辐射涂料所制备成的频谱发生器相对于现 有技术中的频谱发生器，其辐射率大幅度提高。再进一步地，如图3为本实用新型远红外辐射涂料的制备方法流程图所示，在实 际应用，本实施例的频谱发生器的制备方法可包括步骤31、将远红外辐射涂料涂覆于电热层的表面，以制成半成品频谱发生器；可将上述实施例中所制备而成的远红外辐射涂料以喷涂的方式涂覆于电热层的 表面，其中该远红外辐射涂料涂覆于电热层的表面的厚度可为150 350 μ m，所述电热层 可为金属电热膜、碳纤维电热板或云母电热板步骤32、通过固化涂覆于所述电热层的表面的远红外辐射涂料，将所述半成品频 谱发生器制备成频谱发生器。通过24 48小时室温固化涂覆于所述电热层的表面的远红外辐射涂料，将所述 半成品频谱发生器制备成频谱发生器；或者，通过1 3小时室温固化涂覆于所述电热层的表面的远红外辐射涂料；再通 过3 10小时烘箱固化所述涂覆于所述电热层的表面的远红外辐射涂料，将所述半成品频 谱发生器制备成频谱发生器，所述烘箱固化的控制温度为40 80°C。在实际应用中，本实用新型频谱发生器制备的具体过程可为将研磨、调配好的远红外辐射涂料采用喷涂的方法涂覆在金属电热膜基板上，以 制备成半成品频谱发生器，一般喷涂厚度为150 350 μ m左右，喷涂完成后，通过3小时室 温固化涂覆于所述电热层的表面的远红外辐射涂料，然后放入烘箱，再通过3小时烘箱固 化所述涂覆于所述电热层的表面的远红外辐射涂料，将所述半成品频谱发生器制备成频谱 发生器，所述烘箱固化的控制温度为80°C。或者，将研磨、调配好的远红外辐射涂料采用喷涂的方法涂覆在碳纤维电热板上， 以制备成半成品频谱发生器，一般喷涂厚度为150 350 μ m左右，喷涂完成后，通过3小时 室温固化涂覆于所述电热层的表面的远红外辐射涂料，然后放入烘箱，再通过6小时烘箱固化所述涂覆于所述电热层的表面的远红外辐射涂料，将所述半成品频谱发生器制备成频 谱发生器，所述烘箱固化的控制温度为60°C。或者，将研磨、调配好的远红外辐射涂料采用喷涂的方法涂覆在云母电热板上，以 制备成半成品频谱发生器，一般喷涂厚度为150 350 μ m左右，喷涂完成后，通过2小时室 温固化涂覆于所述电热层的表面的远红外辐射涂料，然后放入烘箱，再通过5小时烘箱固 化所述涂覆于所述电热层的表面的远红外辐射涂料，将所述半成品频谱发生器制备成频谱 发生器，所述烘箱固化的控制温度为70°C。或者，将研磨、调配好的远红外辐射涂料采用喷涂的方法涂覆在云母电热板上，以 制备成半成品频谱发生器，一般喷涂厚度为150 350 μ m左右，喷涂完成后，通过3小时室 温固化涂覆于所述电热层的表面的远红外辐射涂料，然后放入烘箱，再通过5小时烘箱固 化所述涂覆于所述电热层的表面的远红外辐射涂料，将所述半成品频谱发生器制备成频谱 发生器，所述烘箱固化的控制温度为70°C。或者，将研磨、调配好的远红外辐射涂料采用喷涂的方法涂覆在碳纤维基板上，以 制备成半成品频谱发生器，一般喷涂厚度为150 350 μ m左右，喷涂完成后，通过24 48 小时室温固化涂覆于所述电热层的表面的 远红外辐射涂料，将所述半成品频谱发生器制备 成频谱发生器。或者，将研磨、调配好的远红外辐射涂料采用喷涂的方法涂覆在云母电热板上，以 制备成半成品频谱发生器，一般喷涂厚度为150 350 μ m左右，喷涂完成后，通过3小时室 温固化涂覆于所述电热层的表面的远红外辐射涂料，然后放入烘箱，再通过7小时烘箱固 化所述涂覆于所述电热层的表面的远红外辐射涂料，将所述半成品频谱发生器制备成频谱 发生器，所述烘箱固化的控制温度为50°C。在本实施例的制备频谱发生器的过程中，由于远红外辐射涂料涂的附着力较强， 能通过直接将远红外辐射涂料涂覆于电热层的表面，再通过对涂覆于电热层的表面的远红 外辐射涂料进行固化，即可制备成频谱发生器，与现有技术中需要高温煅烧的工艺相比，涂 覆于电热层的表面的远红外辐射涂料仅需较低的固化温度，或在常温下即可固化，具有制 备工艺简单，不需要复杂设备的优点；又由于远红外辐射涂料涂的机械性能优良等特性，而 适合制备抗冲击性强，较大尺寸的频谱发生器。再进一步地，通过实验分析，由于制备成频谱发生层12的远红外辐射涂料包括负 离子成分，因此本实施例频谱发生器在7. 5 10. 5 μ m处有较高且宽的辐射峰值，而此段辐 射峰值与适宜人体吸收的远红外线最佳波长9. 6 μ m非常匹配，可以使人体获得很好的吸 收效果，使本实施例中的频谱发生器具有模拟人体生物频谱的效果。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限 制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理 解其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替 换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
权利要求一种频谱发生器，其特征在于，包括电热层和频谱发生层，所述频谱发生层设置于所述电热层的表面，且所述频谱发生层由远红外辐射涂料涂覆于所述电热层的表面而形成。
2.根据权利要求1所述的频谱发生器，其特征在于，所述电热层为金属电热膜、碳纤维 电热板或云母电热板。
专利摘要本实用新型公开了一种频谱发生器，其中，包括电热层和频谱发生层，所述频谱发生层设置于所述电热层的表面，且所述频谱发生层由远红外辐射涂料涂覆于所述电热层的表面而形成。本实用新型提供一种频谱发生器，解决了现有频谱发生器结构复杂的技术问题，实现了频谱发生器结构简易、而且其辐射波长能够匹配人体的最佳吸收波长、辐射率相对较高的目的。
文档编号A61N5/06GK201564992SQ20092022304
公开日2010年9月1日 申请日期2009年9月24日 优先权日2009年9月24日
发明者任明伟, 范广宏, 赵春英, 陈俊岭, 陈险峰 申请人:广东骏丰投资有限公司