本发明涉及一种热敷材料，具体涉及一种多功能矿物陶瓷热敷材料及其制备方法和应用。
背景技术：
热敷在中国有上千年的历史，热敷疗法属于中医外治中“熨法”的一种。具有使毛细血管扩张、血液循环加速，从而使肌肉慢慢松弛筋骨灵活，起到消除疲劳、散寒祛湿，改善颈肩疼痛的功效。
随着人们健康意识的增强和身体亚健康状态的年轻化，越来越多的热敷产品受到人们的欢迎。市面上销售的热敷产品主要有盐包和红豆袋等产品。盐包一般是用海盐，具有价格低，保温好，吸湿能力强等优点。但海盐在潮湿的环境下不利于保存，很容易结晶发霉。红豆热敷的时候有红豆香味，颗粒均匀，有一定的蓄热功能。但红豆长时间不用容易生虫，不利于储存，且在加热过程中容易烤糊。
也有用锗石、远红外线、负离子或玉石等材料做成瓷片，镶嵌在床垫、坐垫等产品上，通过电加热等升温方式加热，达到促进血液循环，缓解疼痛等不适。这些产品价格较贵，功能单一，缺少祛湿和抗菌等功能。
以上这些热敷产品用的材料很多种，但都有其各自缺点。如果能开发一种新材料，不仅可以代替海盐或红豆等功能材料的吸湿功能，还可以增强对肌肤的渗透力，增加产品的抗菌功效，将具有非常大的实用价值。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种多功能矿物陶瓷热敷材料，具有超强的渗透力、吸湿力和抑菌功能，还具有耐高温、长效性和安全性，具有较好的疏通经络，促进新陈代谢，缓解疼痛的效果。
本发明还提供其制备方法，工艺简单，减少了环境污染，节省了能源；本发明还提供其应用。
本发明所述的多功能矿物陶瓷热敷材料，由如下重量百分数的原料制成：吸湿材料56-70％、抗菌材料1-3％、功能材料16-30％、无机粘结剂1-10％和石墨烯0.1-1％；
其中，
吸湿材料由海泡石、凹凸棒石、膨润土和沸石制成；
抗菌材料由纳米氧化锌、银粉和铜锌合金制成；
功能材料由太赫兹粉、砭石粉、远红外线粉和锗粉制成；
无机粘结剂为水玻璃和偏硅酸钠的混合物。
其中：
所述的吸湿材料由如下重量百分数的原料制成：海泡石35-45％、凹凸棒石15-25％、膨润土8-12％和沸石25-35％。优选由如下重量百分数的原料制成：海泡石40％、凹凸棒石20％、膨润土10％和沸石30％。吸湿材料采用多种具有超微孔结构的天然矿物材料，主要是利用其不同尺寸和不同构造的超微孔结构，可产生“巢吸”效应，加热后更好的将体内深层湿寒之气排出。
所述的抗菌材料由如下重量百分数的原料制成：纳米氧化锌94-96％、银粉0.5-1.5％和铜锌合金3-5％，纳米氧化锌粒径为20-100纳米。优选由如下重量百分数的原料制成：纳米氧化锌95％、银粉1％和铜锌合金4％。抗菌材料选用纳米氧化锌等抗菌金属材料，主要是利用铜锌形成微电池，当身体湿寒之气排出时，可将微电池激活形成无数个抗菌矩阵点。
所述的功能材料由如下重量百分数的原料制成：太赫兹粉25-35％、砭石粉46-55％、远红外线粉8-12％和锗粉8-12％。优选由如下重量百分数的原料制成：太赫兹粉30％、砭石粉50％、远红外线粉10％和锗粉10％。功能材料选用太赫兹及多种具有自极化能量的矿物复合，主要是利用其超强的渗透性，打开毛孔，将热能带入肌肤深层。
所述的水玻璃和偏硅酸钠的质量比为3-5：1，优选质量比为4：1。无机粘合剂可减少异味，降低烧结温度，避免有机粘合剂对身体的伤害。
所述的石墨烯为纳米尺寸的氧化石墨烯，尺寸为5-50纳米。石墨烯采用纳米尺寸，主要是利用其激活效应，将吸湿材料的“巢吸”功能和功能材料的太赫兹能量协同增强，可更好的将身体肌肤通道打通，热能进入，湿寒排出。
纳米尺寸的石墨烯可分散到吸湿材料和功能材料的微孔或空隙中，利用石墨烯自身的微电池效应及抗菌功能，更好的起到激活功能材料。
本发明所述的多功能矿物陶瓷热敷材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将石墨烯、无机粘结剂和水混合，得混合液；
2)首先，将抗菌材料和功能材料混合研磨至粒度为50-300目，然后，加入吸湿材料，研磨至粒度为800-2000目，成型得热敷材料前驱体，成型过程中加入混合液；
3)将热敷材料前驱体晾晒10-30小时，再低温烧结，得多功能矿物陶瓷热敷材料。
其中：
步骤2)中，将抗菌材料和功能材料混合研磨至粒度为50-300目，然后，加入吸湿材料，研磨至粒度为800-2000目，利用吸湿材料自身微孔结构及空隙可以将功能材料进行深度均匀分散。
将不同粒径的吸湿材料和功能材料复合，充分利用了功能材料在吸湿材料内外孔的分散，提高了功能材料的分布，更好的促其效果发挥。
步骤2)中，所述的成型为造粒成型或者采用模具冲压成型，成型为球形、片状或柱状体。采用造粒成型时，造粒成型过程中喷洒混合液，球体尺寸为1-20毫米。采用模具冲压成型时，成型前加入混合液混合均匀。
步骤3)中，所述的低温烧结，温度为100-300℃，时间为1-5小时。
本发明所述的多功能矿物陶瓷热敷材料的应用，应用到热敷袋、瓷能毯、功能枕头、床垫和坐垫中，本发明在使用前，用电加热或微波炉加热都可。优选采用数控电加热方式对产品进行加热。
关于加热温度，一般加热至35-45℃使用，采用微波炉加热时，中高火加热1-3分钟使用。
本发明功能原理如下：
本发明采用矿物吸湿材料的巢吸技术，使其具有高效的吸湿祛湿功能；采用无机抗菌材料使其具有抗菌功能；采用复合功能材料的太赫兹热透技术使其具有缓解身体疼痛功能；采用石墨烯材料使各项功能材料协同增效，发挥出更好的效果。
利用超微孔材料的吸湿性能，添加功能材料的渗透力，增加材料的抑菌功能，形成了具有多种功能的热敷新材料。
综上所述，本发明的有益效果如下：
1、本发明制造了一种具有吸湿驱寒和热透功能的矿物陶瓷热敷材料，经过电加热升温后，将身体毛孔打开。利用功能材料对身体的渗透力，可将热量及能量波渗透身体深层肌肉纤维，同时身体内的湿气和寒气也顺着通道排出。采用具有超微孔结构的矿物材料作为吸湿材料，在加热后具有超强的“巢吸”效应，可像泵一样将体内深层湿寒吸出。
2、采用石墨烯，可激发各种功能材料的功能，提高抗菌材料和功能材料的协同性能。排出的湿寒气带有细菌或病毒，利用材料形成的数万个矩阵抗菌点将其杀死，可避免身体的二次感染及对热敷产品的污染。
3、本发明的制备方法，采用无机粘合成型技术，减少了环境污染；采用低温烧制，降低了烧成温度，节省了能源。
4、本发明还提供了其应用方法，能够应用到热敷袋、瓷能毯、功能枕头、床垫和坐垫中。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例中采用的石墨烯为纳米尺寸的氧化石墨烯，尺寸为5-50纳米。
实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。
实施例1
一种多功能矿物陶瓷热敷材料，由如下重量百分数的原料制成：吸湿材料56％、抗菌材料3％、功能材料30％、无机粘结剂10％和石墨烯1％。
其中：
吸湿材料由如下重量百分数的原料制成：海泡石40％、凹凸棒石20％、膨润土10％和沸石30％。
抗菌材料由如下重量百分数的原料制成：纳米氧化锌95％、银粉1％和铜锌合金4％，纳米氧化锌粒径为20-100纳米。
功能材料由如下重量百分数的原料制成：太赫兹粉30％、砭石粉50％、远红外线粉10％和锗粉10％。
无机粘结剂为水玻璃和偏硅酸钠的混合物，水玻璃和偏硅酸钠的质量比为4：1。
其制备方法如下：
1)将石墨烯、无机粘结剂和水混合，得混合液；
2)首先，将抗菌材料和功能材料混合研磨至粒度为50-300目，然后，加入吸湿材料，研磨至粒度为800-2000目，成型得热敷材料前驱体，成型过程中加入混合液；
3)将热敷材料前驱体晾晒20小时，再低温烧结，得多功能矿物陶瓷热敷材料，其中，烧结温度为200℃，时间为3小时。
实施例2
一种多功能矿物陶瓷热敷材料，由如下重量百分数的原料制成：吸湿材料60％、抗菌材料2％、功能材料28％、无机粘结剂9％和石墨烯1％。
其中：
吸湿材料由如下重量百分数的原料制成：海泡石45％、凹凸棒石20％、膨润土10％和沸石25％。
抗菌材料由如下重量百分数的原料制成：纳米氧化锌94％、银粉1％和铜锌合金5％，纳米氧化锌粒径为20-100纳米。
功能材料由如下重量百分数的原料制成：太赫兹粉34％、砭石粉46％、远红外线粉8％和锗粉12％。
无机粘结剂为水玻璃和偏硅酸钠的混合物，水玻璃和偏硅酸钠的质量比为5：1。
其制备方法如下：
1)将石墨烯、无机粘结剂和水混合，得混合液；
2)首先，将抗菌材料和功能材料混合研磨至粒度为50-300目，然后，加入吸湿材料，研磨至粒度为800-2000目，成型得热敷材料前驱体，成型过程中加入混合液；
3)将热敷材料前驱体晾晒10小时，再低温烧结，得多功能矿物陶瓷热敷材料，其中，烧结温度为300℃，时间为1小时。
实施例3
一种多功能矿物陶瓷热敷材料，由如下重量百分数的原料制成：吸湿材料65％、抗菌材料1％、功能材料25％、无机粘结剂8％和石墨烯1％。
其中：
吸湿材料由如下重量百分数的原料制成：海泡石35％、凹凸棒石25％、膨润土8％和沸石32％。
抗菌材料由如下重量百分数的原料制成：纳米氧化锌96％、银粉1％和铜锌合金3％，纳米氧化锌粒径为20-100纳米。
功能材料由如下重量百分数的原料制成：太赫兹粉25％、砭石粉55％、远红外线粉12％和锗粉8％。
无机粘结剂为水玻璃和偏硅酸钠的混合物，水玻璃和偏硅酸钠的质量比为3：1。
其制备方法如下：
1)将石墨烯、无机粘结剂和水混合，得混合液；
2)首先，将抗菌材料和功能材料混合研磨至粒度为50-300目，然后，加入吸湿材料，研磨至粒度为800-2000目，成型得热敷材料前驱体，成型过程中加入混合液；
3)将热敷材料前驱体晾晒30小时，再低温烧结，得多功能矿物陶瓷热敷材料，其中，烧结温度为100℃，时间为5小时。
实施例4
一种多功能矿物陶瓷热敷材料，由如下重量百分数的原料制成：吸湿材料70％、抗菌材料3％、功能材料16％、无机粘结剂10％和石墨烯1％。
其中：
吸湿材料由如下重量百分数的原料制成：海泡石37％、凹凸棒石23％、膨润土12％和沸石28％。
抗菌材料由如下重量百分数的原料制成：纳米氧化锌94.5％、银粉1.5％和铜锌合金4％，纳米氧化锌粒径为20-100纳米。
功能材料由如下重量百分数的原料制成：太赫兹粉28％、砭石粉52％、远红外线粉9％和锗粉11％。
无机粘结剂为水玻璃和偏硅酸钠的混合物，水玻璃和偏硅酸钠的质量比为4：1。
其制备方法如下：
1)将石墨烯、无机粘结剂和水混合，得混合液；
2)首先，将抗菌材料和功能材料混合研磨至粒度为50-300目，然后，加入吸湿材料，研磨至粒度为800-2000目，成型得热敷材料前驱体，成型过程中加入混合液；
3)将热敷材料前驱体晾晒25小时，再低温烧结，得多功能矿物陶瓷热敷材料，其中，烧结温度为150℃，时间为4小时。
实施例5
一种多功能矿物陶瓷热敷材料，由如下重量百分数的原料制成：吸湿材料68％、抗菌材料2.9％、功能材料28％、无机粘结剂1％和石墨烯0.1％。
其中：
吸湿材料由如下重量百分数的原料制成：海泡石36％、凹凸棒石18％、膨润土11％和沸石35％。
抗菌材料由如下重量百分数的原料制成：纳米氧化锌95.5％、银粉0.5％和铜锌合金4％，纳米氧化锌粒径为20-100纳米。
功能材料由如下重量百分数的原料制成：太赫兹粉32％、砭石粉48％、远红外线粉11％和锗粉9％。
无机粘结剂为水玻璃和偏硅酸钠的混合物，水玻璃和偏硅酸钠的质量比为5：1。
其制备方法如下：
1)将石墨烯、无机粘结剂和水混合，得混合液；
2)首先，将抗菌材料和功能材料混合研磨至粒度为50-300目，然后，加入吸湿材料，研磨至粒度为800-2000目，成型得热敷材料前驱体，成型过程中加入混合液；
3)将热敷材料前驱体晾晒15小时，再低温烧结，得多功能矿物陶瓷热敷材料，其中，烧结温度为250℃，时间为2小时。
实施例6
一种多功能矿物陶瓷热敷材料，由如下重量百分数的原料制成：吸湿材料62％、抗菌材料3％、功能材料30％、无机粘结剂4％和石墨烯1％。
其中：
吸湿材料由如下重量百分数的原料制成：海泡石42％、凹凸棒石22％、膨润土9％和沸石27％。
抗菌材料由如下重量百分数的原料制成：纳米氧化锌95％、银粉1.5％和铜锌合金3.5％，纳米氧化锌粒径为20-100纳米。
功能材料由如下重量百分数的原料制成：太赫兹粉33％、砭石粉47％、远红外线粉8.5％和锗粉11.5％。
无机粘结剂为水玻璃和偏硅酸钠的混合物，水玻璃和偏硅酸钠的质量比为3：1。
其制备方法如下：
1)将石墨烯、无机粘结剂和水混合，得混合液；
2)首先，将抗菌材料和功能材料混合研磨至粒度为50-300目，然后，加入吸湿材料，研磨至粒度为800-2000目，成型得热敷材料前驱体，成型过程中加入混合液；
3)将热敷材料前驱体晾晒20小时，再低温烧结，得多功能矿物陶瓷热敷材料，其中，烧结温度为200℃，时间为3小时。
对比例1
一种多功能矿物陶瓷热敷材料，由如下重量百分数的原料制成：吸湿材料57％、抗菌材料3％、功能材料30％和无机粘结剂10％。
其中：
吸湿材料由如下重量百分数的原料制成：海泡石40％、凹凸棒石20％、膨润土10％和沸石30％。
抗菌材料由如下重量百分数的原料制成：纳米氧化锌95％、银粉1％和铜锌合金4％，纳米氧化锌粒径为20-100纳米。
功能材料由如下重量百分数的原料制成：太赫兹粉30％、砭石粉50％、远红外线粉10％和锗粉10％。
无机粘结剂为水玻璃和偏硅酸钠的混合物，水玻璃和偏硅酸钠的质量比为4：1。
制备方法同实施例1。
实施例制备的多功能矿物陶瓷热敷材料检测认证：
1、多功能矿物陶瓷热敷材料送检复旦大学分析测试中心，检测其对水的核磁共振效果，达到45赫兹以下。
2、多功能矿物陶瓷热敷材料送检sgs检测其抗菌功能。经检测对大肠杆菌的杀抑率达90％以上，具有较好的抑菌效果。
对比例1制备的多功能矿物陶瓷热敷材料，经检测对大肠杆菌的杀抑率达80％。
3、将实施例1制备的多功能矿物陶瓷热敷材料进行吸湿性能测试。制作两个5升的同样湿度的密闭玻璃容器，然后在容器2中放入500克多功能矿物陶瓷热敷球，用湿度计分别测试其湿度变化。从测试结果分析，放入多功能矿物陶瓷热敷球的玻璃容器湿度下降的比较快，见表1。
将对比例1制备的多功能矿物陶瓷热敷材料进行吸湿性能测试。制作两个5升的同样湿度的密闭玻璃容器，然后在容器2中放入500克多功能矿物陶瓷热敷球，用湿度计分别测试其湿度变化。
表1玻璃容器湿度测试
4、典型案例：
将多功能矿物陶瓷热敷材料制成瓷能毯产品，采用数控电加热方式。将瓷能毯放在本专利申请人旗下的木医健康理疗馆进行体验测试。
1、王某某，女，56岁，淄博张店人。患有腰间盘突出，腰痛等症状，每次在瓷能毯躺1-2个小时，20天后不再腰痛，腰间盘突出明显减轻。
2、张某某，女，43岁，淄博桓台人。长时间睡眠不好。晚上睡觉前，使用瓷能毯后1-2个小时，3天后睡眠明显改善，精神状态变好。
3、高某某，男，50岁，济南历城人。湿寒比较重导致便秘，每天在瓷能毯上躺卧2-3小时，一周后便秘消失。
4、李某某，女，31岁，淄博张店人。宫寒痛经，例假时趴在瓷能毯上1-2个小时，疼痛明显减缓，体验效果很好。
用多功能矿物陶瓷热敷材料制成的瓷能毯，最大的优势就是将热能渗透到身体的深层部位，巢吸技术可将身体深层的湿寒泵吸排出。所以瓷能毯对湿寒体质引起的宫寒痛经有较好的效果，我们在本专利申请人旗下的木医健康理疗馆选取了30位宫寒痛经客户进行了测试，测试条件为：躺卧瓷能毯90min/次，时间5天，瓷能毯设定温度39℃。测试结果见表2。
表2木医健康馆宫寒痛经客户测试
表2中所述的有效是指采用本发明的多功能矿物陶瓷热敷材料制备的瓷能毯后，症状明显减轻或症状基本消失。
我们选取了30位腰腿寒凉客户进行了测试，测试条件为：躺卧瓷能毯90min/次，时间5天，瓷能毯设定温度40℃。测试结果见表3。
表3木医健康馆腰腿寒凉客户测试
表3中所述的有效是指症状明显减轻或症状基本消失。