专利名称：：一种紫砂陶器功能后整理方法
技术领域：
：本发明涉及一种紫砂陶器功能后整理方法，即是一种修复水的物理结构活化水质的在紫砂陶器表层逬行功能后整理方法。
背景技术：
：宜兴紫砂是一种硅酸盐矿物,产地在宜兴的紫砂主要由石英粉砂及胶合它的粘土矿物组成，石英碎屑孤立地分布在胶结构中，在镜下可观察到紫砂团粒之间的链状气孔，以及团粒内部的微细气孔，我国特有的宜兴紫砂与普通陶土不同，宜兴紫砂双重气孔结构是最突出的特点。宜兴紫砂干燥后气孔率达20.9%。紫砂陶器质地细腻、坚硬、吸水率小，收缩率平稳，烧温较宽，气孔率高，工艺性好，含多种生物需要的微量元素。紫砂陶器在我国已有iooo多年的生产历史。电气石(Tourmaline)是一种环状硅酸盐矿物，电气石以含硼为特征的铝、钠、铁、锂构成的矿物，形态为复三方锥晶类，晶体呈柱状。电气石的化学式为Na(Mg，Fe，Mn，Li，Al)3Al6[Si6018](B03)3(OH，F)4;电气石最突出的特点是具有压电性和热电性，温度或压力的变化，能引起晶体的电势差，由于晶格振动的不对称性，引起偶极矩变化产生红外波段的电磁辐射。电气石具有发射远红外的功能，而且其远红外线能量与水中的氢键的键能相当，产生共振，使水中的氢键断裂，使老化水的大分子团簇变小至6个水分子团。电气石晶体周围存在着静电场，与水接触瞬间将水电解，产生&02,使水呈现弱碱性，pH值7.4左右。通过电气石结晶体表面的静电场将重金属离子吸附到晶体负极，使局部重金属离子増高与电气石表面因羟基电解而产生的OH一离子发生反应，形成各种碱式盐或氢氧化物沉淀而析出。当水中的各种粒子的浓度达到平衡吋，反应不会继续，不存在反应过度的弊端，碱金属离子则不会发生沉淀，电气石对水中重金属离子有自净化的作用。紫砂陶器是因宜兴紫砂双重气孔结构的特质决定了紫砂陶器具有高气孔密度和高气孔率功能的。传统的紫砂陶器必、须在1080-1250t:烧温才能烧制出产品所需的紫砂颜色，色泽，肌理等传统文化艺术要求和符合国家标准对抗折强度的使用功能性要求。电气石结晶体因压电性和热电性能够产生电极，对水的物理结构活化水质具有重要影响，但在烧温高于950tl吋就会破坏晶体结构而失去其大部分功能和作用。有些已知方法在紫砂中加入电气石超细粉体逬行共混改性烧制紫砂陶器，比如公开的CN1654413A发明专利与本发明的功能后整理方法截然不同。前者是用电气石粉体功能材料与其它复合材^i共混成坯后直接烧制成器，而后者是用电气石超细粉体纳米材料与其它复合材料共混成浆，再將复合功能材料涂膜在紫砂陶器表层后二次烧制成器。有些巳知方法的紫砂陶器挂浆工艺与本发明存在设计原理，工艺材料，工艺方法，功能表现形式和功效的实质性差异。比如在公开的CN2926188Y实用新型专利的方法中描述添入电气石粒径在1000目(左右)吋；在文件中所描写的烧结温度9(KTC时，并没有真正具备紫砂陶器烧结条件。在公开的文件中也无其它可降低紫砂熔点的内容。即便是在公开的CN2926188Y实用新型专利的方法中在A紫砂泥浆料加入水玻璃(含工业烧碱)可以降低烧温，避免大于900tl烧温吋破坏电气石晶体吋，没有解决饮水器皿使用工业水玻璃所造成的饮用水安全性问题。也没有解决在低温烧制下所造成的紫砂陶器强度(GB4741)降低问题。也没有解决水玻璃所产生的包膜破坏紫砂陶器高气孔特性的问题。本发明申请人曾在2007年1月22曰向国家专利局呈交的"一种功能紫砂陶器的制备方法"(申请号2007100011805)的专利申请文件中公开过本发明的内容,由于原发明申请文件内容公开不充分，存在不足和缺陷，而修改后的文件虽然消除缺陷但申请内容又超出原始文件记载范围，发明专利申请于2008年9月12曰被国家专利局驳回，申请人在申请复审(案件编号F121562)后未做答复视为撤回复审请求。本发明申请人是在未发现相关紫砂陶器文献中有相同资料记载和无市售同类商品的情况下；是在2007100011805原始申请文件的基础上进行补充、删节修改后向国家专利局重新提出专利申请的。我们发明的紫砂陶器功能后整理方法是利用电气石超细粉体纳米材料产生的小尺寸效应比表面积及表面能大；在烧结时致密化速度快；有高的扩散速率；微粒在低熔点下可出现液相，可物质迁移等特性，把电气石超细粉体纳米材料部分将其它组份的功能粉体进行包覆，当这些复合功能材料经过烧结后固定在紫砂陶器的表层紫砂微孔芎隆中，在紫砂陶器表面的功能层形成极薄的、极碎的、布均匀的微小块状。由于这些极薄的、极碎的、分布均匀的微小块状的功能层上布满大量的、细密的、分布均匀的纹痕使接触水的比表面积增大，从而加快了对水的功能转化速度。由于这些形成极薄的、极碎的、分布均匀的微小块状的功能层是透气透水的，从而保持了原紫砂陶器具有的透气不透水的特殊性能。这样，经过功能后整理方法制作的功能紫砂陶器即符合紫砂陶器国家强制性标准要求，又发挥了电气石修复水的物理结构活化水质的功能和作用。本发明对复合功能粉体的粒度有明确的质量要求，所限定的电气石超细粉体粒度在D50:100-120nm是经过上百次的试验后得出的质量范围o我们发明的紫砂陶器功能后整理方法是因为宜兴紫砂特有的双重气孔结构而逬行的设计有二个目的第一，微小的电气石超细粉体的可以把功能层固定在紫砂陶器表层的紫砂微孔穹隆中，涂膜在紫砂陶器表面的功能紫砂熟泥经烧结后，不会因为收缩比率不同产生分裂断层(两层皮)而脱落。第二，紫砂微孔表面包覆含有纳米级的电能材料吸附在洞穹隆表面，将有机物就地分解掉，可将滤出的微生物就地杀死。这样，本发明科学地利用宜兴紫砂陶器的支架作用和电气石纳米级的电能材料的功能作用，实现对水的深度净化。
发明内容本发明的目的就是提供一种紫砂陶器功能后整理方法，即是一种修复水的物理结构活化水质的在紫砂陶器表层逬行功能后整理的方法。本发明的目的可以通过以下的技术方案来实现。本发明所说的功能紫砂陶器的后整理方法，其特征在于由以下原料配制复合材料功能层浆液，各种原料以重量百分比计为宜兴紫砂70-90%硅藻土2.5—7%碳酸钙2.5—5%扇贝壳粉3—8%电气石超细粉体2—10%本发明所说的功能紫砂陶器的后整理方法，其特征在于包括以下工艺步骤粉碎硏磨混合成浆对各种原料分别筛选粉碎硏磨，其硏磨细度要求是宜兴紫砂500-1000目、硅藻土500-1000目、碳酸钙500-1000目、扇贝壳粉400-500目、电气石超细粉体D50:100-120nm，将研磨好的原料粉体混合成浆液。(本发明需要说明的是电气石超细粉体为功能紫砂陶器的主要功能材料，但不是本
发明内容，为了得到电气石超细粉体，首先电气石选矿，去除杂质；再用普通气流磨机加工至4000目左右；再用搅拌磨机采取密封处理并加压至0.2-0.25兆帕超细粉碎；并进行干燥处理后可得D50:100-120nm的超细粉体。要求电气石超细粉体纯度大于95%,用IRE-1型红外线测试仪测得粉体的红外线辐射率〉0.92;用ITC-201A空气负离子仪测得粉体释放空气负离子数3000-10000个/cm3。然后将电气石超细粉体加入到水中与其它研磨好的原料粉体用超声波分散成复合功能粉体混合浆液。以上所述电气石粒度D50:100-120nm超细粉体可直接选用北京乐柏奇公司的成品。)滤水真空炼泥將配置好的浆液逬行滤水处理，在真空炼泥机进行捏炼成为复合功能材料的紫砂熟泥。制作普通紫砂器坯用宜兴紫砂按照陶器要求烧制成陶器坯体，也可选用巿售紫砂陶器必须洗净在真空下烘干以备用。紫砂陶器涂浆將复合功能材料的紫砂熟泥在陶器的表面做功能层进行均匀涂膜，待自然干燥。烧结功能紫砂陶器待涂膜在陶器表面的功能层自然干燥后入窑，在烧结温度850^900tl烧制，恒温812小吋，自然冷却后出窑，可获得极薄的、极碎的、分散均匀的微小块状固定在紫砂坯体表层的功能紫砂陶器o本发明利用纳米电能材料的特殊性能,因为纳米微电极在打开水的大分子团的同吋，还可将单个水分子的原子化合键打开，产生羟基负离子，生成碱性负离子水，负离子(OH-)外层电子数比正常的多一个，刚好使氧自由基获得了它所缺少的电子，变得无毒化。同吋生成的小分子水可提高水的界面活性和渗透性。吸附在紫砂功能层的微孔中的有机物及其它化学残留物可以被羟基负离子OH-分解掉。同吋，交换和去除钙、镁离子，因为水中的钙、镁离子以如下形式存在Ca(HC03)2和Mg(HC03)2。当遇到羟基及游离Ca+、Mg+离子吋Ca++Ca(HC03)2+20H"=2CaC031+2H20Mg(HC03)2+20ff+2Ca十2CaC03j十Mg(OH)2jMg十+20H^Mg(OH)2|吸附在功能材料上的碳酸钙和氢氧化镁沉淀而析出，这是电气石超细粉体材料特殊的优化水的作用。本发明利用超细材料的物理特性取得了降低烧温的条件，依据杂相机理和经过多次试验证明，当电气石超细颗粒与其它复合功能层材料共混烧炼，在850-950U烧温处理吋出现液相。由于微颗粒小尺寸效应和表面效应，在烧结过程中大幅降低了熔点，带来了节约能源，保护环境和降低成本的作用。本发明利用功能紫砂陶器材料中添加的硅藻土颗粒，在被浸水后迅速膨胀增加电气石结晶体压电性能，提高修复水的物理结构活化水质的功能和作用。本发明利用功能紫砂陶器材料中添加的扇贝壳粉抗菌颗粒，应用物理抗菌方法抗杀细菌，使陶器表面具有"自洁"的作用，消灭有害微生物和分解微生物尸体散发的内毒素，扇贝壳粉抗菌颗粒无毒性非常安全。本发明在试制和小批量生产吋做了大量的检测，证明经本发明制作的功能紫砂陶器(制品)处理的饮用水、农作物用水对生态环境有重要作用1用本发明制作的功能紫砂陶器(制品)处理过的水，分子团变小。经核磁共振测试用功能紫砂陶器(制品)处理自来水与自来水作比较，其线幅半宽度从80-160Hz缩小为65-75Hz。2用本发明制作的功能紫砂陶器(制品)处理过的水呈弱碱性。经酸碱度测试(pHS-3B酸度计)得出用功能紫砂陶器(制品)处理的自来水其pH值7.4-7.6。3用本发明制作的功能紫砂陶器(制品)处理过的水增加矿物质和微量元素，经测试锌(mg/L)从自来水原来的0.037增加到0.203;锶(mg/L)从自来水原来的0.113增加到1.358;硒(mg/L)从自来水未检出增加到0.003。4用本发明制作的功能紫砂陶器(制品)处理的水经中国预防医学科学院用(GB/T8538)做水质分析符合(GB8537)要求，各项指标检测合格o我们所发明的功能后整理方法制作的功能紫砂陶器可以改变饮用水的分子结构和能量的共振性状，活化与聚能的饮用水有通过细胞传递信息的特殊生物效应，有增强生物生命动力的作用。隨着人们生活水平的不断提高，自我保健意识的不断加强，人们对饮用水的追求与选择也变得更加理性，从洁净到健康，适应了世界性绿色食品的潮流，充分体现了回归自然的原则。实施方式与实例说明本发明紫砂陶器功能后整理方法的实施方式主要包括:将粉碎硏磨复合功能材料混合成浆一混合浆液滤水真空炼泥一(在)预制普通紫砂器坯一(在)紫砂陶器上逬行功能涂膜处理一待自然干燥后一入窑烧结温度在850-900t:—恒温8-12小吋一经自然冷却一烧制出功能紫砂陶器的工艺步骤。实例l粉碎研磨混合成浆选用宜兴产的"紫泥"(紫砂品种)破碎25mm左右的小块，再次精选80公斤粗粉碎后用GB-80型硏磨剥片机将紫砂研磨至750目微颗粒，硅藻土粉体4公斤(规格900目)，碳酸活5公斤(粉碎硏磨900目)，扇贝壳粉粉体4公斤(规格400目)，电气石超细粉体5公斤(粒度D5o:106nm)，然后将电气石超细粉体加入到水中与其它研磨好的原料粉体用超声波分散成复合功能粉体混合浆液。电气石超细粉体纯度95%,用IRE-1型红外线测试仪测得红外线辐射率>0.92，用ITC-201A空气负离子仪测得释放空气负离子数6000个/cm3以上。滤水真空炼泥將配置好的浆液逬行滤水处理，真空炼泥机逬行捏炼成为复合功能材料紫砂熟泥。、制作普通紫砂器坯选用市售紫砂壶洗净在真空箱内干燥处理。紫砂陶器涂膜处理将功能紫砂熟泥在陶器的表面涂膜做后整理加工，膜厚度0.5111111,待自然干燥。烧结功能紫砂陶器待紫砂壶在表面涂膜的功能熟泥自然干燥，放入窑中以卯OC烧处理，恒温8小吋经自然冷却出窑成品。经检验，烧结成的功能紫砂壶吸水率2.80%，气孔率4.53%;抗折强度大于420kg/cm2,符合国标的产品要求；颜色均匀，色泽良好。经检测，放入功能紫砂壶的饮用水，用017核磁共振仪测得半幅峰宽54Hz(原水是113Hz),表明水分子团变小，水呈弱碱性pH值7.65。用自来水作处理前后的水质分析(GB/T8538生活饮用水标准检验方法):紫砂壶处理水水质检验结果报告书<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>实例2粉碎研磨混合成浆:选用宜兴产的"清水泥"(紫砂品种)破碎25mm左右的小块，再次精选75公斤粗粉碎后用GB-80型硏磨剥片机将紫砂硏磨至600目微颗粒，硅藻土粉体3.5公斤(规格900目)，碳酸钙4.5公斤(粉碎研磨900目)，扇贝壳粉粉体5公斤(规格400目)，电气石超细粉体7.5公斤(粒度Dso:106nm)。然后將电气石超细粉体加入到水中与其它研磨好的原料粉体用超声波分散成复合功能粉体混合浆液。电气石超细粉体纯度95%,用IRE-1型红外线测试仪测得粉体的红外线辐射率>0.92，用ITC-201A空气负离子仪测得粉体释放空气负离子数6000个W以上。其他制造方法与实例1相同，不同点只是进行滚筒式造粒机用普通紫砂原料逬行造粒(伊2mm-6mm)。自然干燥后用马弗炉进行烧结，烧温1050C，待自然冷却后將共混的功能紫砂材熟泥在紫砂陶粒表面覆膜，膜厚度0.5mm。自然干燥后用马弗炉进行二次烧结，烧温85(TC，自然冷却后得到水处理专用功能紫砂陶粒(材)。用功能紫砂陶粒浸水做农科院水稻"优丰"晚粳品种和上海青菜"四月慢"的种子发芽实验试验方法应用玻璃器皿培养皿4个；水稻与青菜种子发芽试验，均设处理1#、2#，对照1#、2#二组处理方式。每个培养皿放置100粒水稻种子或青菜种子。处理1#、2#用功能紫砂陶粒浸泡液(功能紫砂陶粒2公斤浸泡在100公斤水中24小吋)浸种，对照用清水浸种，水稻种子浸种60小吋，青菜种子浸种30小吋，然后去除玻璃器皿中多余的溶液和水，在器皿底部铺上吸水纸，再將水稻种子或青菜种子有规则整齐排列，盖好器皿盖子，然后放置连栋塑料棚中待发芽。数天后二次测定其发芽势和发芽率。青菜种子直接播种试验，试验与对照区面积均为4平方米，种子播种量均为15克，播后压实土壤，然后试验区喷浇功能紫砂陶粒浸泡液7.5公斤，对照喷浇清水7.5公斤，最后铺上地膜待出苗，出苗后揭去地膜，再喷浇相同数量的功能紫ffiJ)陶粒浸泡液与清水，以后在青菜生育阶段又喷浇二次，收获称产，测定其植株高度。试验结果通过应用功能紫砂陶粒浸液对水稻和青菜种子的发芽试验，得到的初步结论是功能紫砂陶粒浸泡液对水稻、青菜种子的发芽有促逬作用，种子萌芽能提早1-2天，发芽势能提高10%以上，发芽率提高4-5%，这在生产上有一定的应用价值，如对水稻，尤其是杂优稻种子的浸种催芽，能起到发芽整齐一致，播后提高成秧率。经多功能紫砂陶粒浸泡液处理能提高发芽势和发芽率，使秧苗整齐一致，提高秧苗素质，且能节省用种量。权利要求1.一种紫砂陶器的功能后整理制方法，其特征在于由以下原料配制复合功能材料混合浆液，各种原料以重量百分比计为宜兴紫砂70-90％硅藻土2.5-7％碳酸钙2.5-5％扇贝壳粉3-8％电气石超细粉体2-10％各种原料分别筛选粉碎研磨细度要求是宜兴紫砂500-1000目、硅藻土500-1000目、碳酸钙500-1000目、扇贝壳粉400-500目、电气石超细粉体粒度D50100-120nm；将研磨好的复合功能粉体混合成浆液，利用后整理方法将有复合功能粉体的功能层烧结后固定在紫砂陶器表层的一种功能紫砂陶器的制备方法。2.如权利要求1所述紫砂陶器功能后整理方法,其特征在于包括，选用电气石粉体材料纯度大于95%;用IRE-1型红外线测试仪测得粉体的红外线辐射率大于0.92;用ITC-201A空气负离子仪测得粉体释放空气负离子数3000-10000个/cm、3.如权利要求1所述紫砂陶器功能后整理方法，其特征在于包括，将配置好的复合功能材料浆液捏炼成紫砂熟泥在紫砂陶器坯体涂膜功能层后，以85(K90(TC低温烧结经自然冷却后制成功能紫砂陶器o全文摘要一种紫砂陶器功能后整理方法制成有优化饮用水功能的紫砂陶器，由以下原料配制复合功能材料浆液以重量百分比计为宜兴紫砂70-90％，硅藻土2.5-7％，碳酸钙2.5-5％，扇贝壳粉3-8％，电气石超细粉体2-10％(粒度D<sub>50</sub>100-120nm)。复合材料功能浆液用后整理方法在陶器的表面做功能层涂膜，待自然干燥，以850～900℃烧结，经冷却成器。优化饮用水功能的紫砂陶器可以改变饮用水的分子结构和能量的共振性状，活化与聚能的饮用水有通过细胞传递信息的特殊生物效应，有增强生物生命动力的作用。文档编号C04B33/00GK101560089SQ20091014719公开日2009年10月21日申请日期2009年6月9日优先权日2009年6月9日发明者朱枫林,军舒,路朔良申请人:路朔良;朱枫林