一种负氢离子水的生产方法及装置与流程

本发明涉及日用品制造领域，特别是负氢离子水的生产方法及装置。

背景技术：

随着人们对于健康的更高追求，饮用水水质对人体健康的影响逐渐被人们所重视。

负氢离子(H^-)，又称为氢化物离子，直到最近它才被纳入等离子物理学的范畴。这种状态的氢，其原子上多带了一个电子，因而带负电，成为负离子。负氢离子有超强抗氧化能力，能有效清除带来各种肌肤问题的活性氧自由基，在细胞层面将之转化为水。

负氢离子是目前发现的宇宙当中最小、最强、最优越的抗氧化物质，而且是一种迄今为止发现的极少数没有任何毒副作用的抗氧化物质。

负氢离子能够提高机体抗氧化系统的能力。它作用于细胞线粒体当中，增强生命动能ATP，提高机体的代谢能力，从而增强机体免疫系统的能力。

既能抗氧化，又能从根本上增强生命动能，除了负氢离子，到现在为止还没有发现第二种物质能做到这一点。

现有技术中的固态负氢离子制品因为需要用水服用，使得消费者食用量受到很大限制，消费者食用固态负氢离子制品也没有食用液态负氢离子制品那么直接和便利。达到同样食用效果的固态负氢离子制品相比液态负氢离子制品，成本高昂。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种负氢离子水的生产方法及装置，能够低成本的产生负氢离子水，以解决现有技术的缺陷。

本发明具体技术方案如下：

一种负氢离子水的生产方法，按沸石30％-60％、陶瓷器用粘土20％-45％、珍珠母贝1％-25％、珊瑚钙2％-35％、三氧化二铁10％-30％的重量配比混合形成圆球状，2-3日自然干燥，在正常大气中，950℃条件下经过8小时氧化烧成，形成陶瓷球。

进一步的，经过氧化烧成的陶瓷球，在氢气和氮气混合气体(氢气：氮气为1：9)中，950℃条件下经过12小时还原烧成含有CaH₂和Fe₃O₄的陶瓷球。

进一步的，用带有2T磁感应强度的磁石对含有CaH₂和Fe₃O₄的陶瓷球进行近距离照射处理，每隔5秒间隙照射1次，共照射5-10次。使陶瓷球带有磁力。

进一步的，将带有磁力的陶瓷球放入水中，会发生电气分解，氢原子单分子化(氕化)。形成负氢离子(H^-)。

本发明还公开了一种负氢离子水生产装置，包括由入口到出口顺序连接有泥沙过滤器、碳块过滤器、抗菌过滤器、负氢离子生成器。

所述泥沙过滤器为柱状空心结构，由侧壁向内依次设置带孔外壳、活性炭层、石英砂层、混合矿物质陶瓷球填充层；

所述碳块过滤器为柱状空心结构，由侧壁向内依次设置带孔外壳、第一过滤棉层、炭块层、第二过滤棉层、混合矿物质陶瓷球填充层；

所述抗菌过滤器为柱状空心结构，由侧壁向内依次设置带孔外壳、抗菌块层、过滤棉、混合矿物质陶瓷球填充层；

所述负氢离子生成器为柱状空心结构，由侧壁向内依次设置带孔外壳、滤棉层、负氢离子陶瓷球填充层。

进一步的，所述混合矿物质陶瓷球填充层采用混合矿物质陶瓷球(多种功能矿物质颗粒)与活性碳粉末混合后挤压成通透的圆桶层。

进一步的，负氢离子陶瓷球填充层采用前述负氢离子水生产方法中的负氢离子陶瓷球与活性碳粉末混合后挤压成通透的圆桶层。

进一步的，所述还原填充层采用所述负电位颗粒或金属填充，所述负电位颗粒材料采用金属镁、铝、锌中任意一种或其任意比例混合物。

进一步的，所述带孔外壳采用尼龙网、金属、PET、PP或PC带孔空心圆柱棒制成。

进一步，本发生产装置可在负氢离子生成器后面进一步连接富氢水生成器，所述富氢水生成器为柱状空心结构，由侧壁向内依次设置带孔外壳、第一过滤棉层、还原填充层、第二过滤棉层、混合矿物质陶瓷球填充层。

本发明的有益效果在于：

本发明主要解决了传统方法制取负氢离子水的高昂成本问题，同时解决了传统方法产生的负氢离子水中没有丰富矿物质的问题。

本发明生产装置中采用的富氢水与负氢离子水混合技术可以使负氢离子在混合液中得到更高的浓度，更有利于负氢离子的长时间保存。

附图说明

图1为本发明中泥沙过滤器结构示意图。

图2为本发明中碳块过滤器结构示意图。

图3为本发明中抗菌过滤器结构示意图。

图4为本发明中负氢离子生成器富氢水生成器结构示意图。

图5为本发明中富氢水生成器负氢离子生成器结构示意图。

针对本发明所述的负氢离子水的生产方法及原理如下：

(1)按沸石30％-60％、陶瓷器用粘土20％-45％、珍珠母贝1％-25％、珊瑚钙2％-35％、三氧化二铁10％-30％的配比混合形成圆球状，2-3日自然干燥，在正常大气中，950℃条件下经过8小时氧化烧成，形成陶瓷球。

其化学反应式原理CaCO₃＝CaO+CO₂↑

(2)经过氧化烧成的陶瓷球，在氢气和氮气混合气体(氢气∶氮气为1∶9)中，950℃条件下经过12小时还原烧成含有CaH₂和Fe₃O₄的陶瓷球。

其化学反应式原理CaO+2H₂＝CaH₂+H₂O

3Fe₂O₃+H₂＝2Fe₃O₄+H₂O

(3)用带有2T磁感应强度的磁石对含有CaH₂和Fe₃O₄的陶瓷球进行近距离照射处理，每隔5秒间隙照射1次，共照射5-10次。使陶瓷球带有磁力。

(4)将带有磁力的陶瓷球放入水中，会发生电气分解，氢原子单分子化(氕化)。形成负氢离子(H^-)。通常情况下，水(H₂O)可以电离成″H⁺″和″OH^-″，而″OH^-″在负电场环境中会被弹回而无法进入。但″H⁺″能轻易进入负电场，并在电子丰富的状态下受磁场能量的影响变成″H⁺+2e^-″产生负氢离子″H^-″。产生的″H^-″会被电流输送到N极，并与陶瓷球外部的大量″H⁺″发生反应转化成氢气的等离子体()，从带有磁力的陶瓷球的N极发生氢气泡。

其化学反应式原理CaH₂+2H₂O＝Ca(OH)₂+2H₂↑

本发明还公开了一种负氢离子水生产装置，具有四级或五级结构，第一级泥沙过滤器，第二级碳块过滤器，第三级抗菌过滤器，第四级负氢离子生成器，第五级富氢水(水素水)生成器(第五级可根据实际需要选择使用与否)。

第一级泥沙过滤器由多孔外壳与由活性碳层、石英砂层、混合矿物质陶瓷球填充层组成的空心芯层一起构成。

第一级泥沙过滤器空心芯层制作方法：活性碳层是把活性碳粉末挤压成圆桶层，按层级顺序套装即可；石英砂层是在过滤棒的活性碳层和混合矿物质陶瓷球层之间加入1mm-3mm的石英砂颗粒；混合矿物质陶瓷球填充层是由混合矿物质陶瓷球(多种功能矿物质颗粒)与活性碳粉末混合后挤压成通透的圆桶层。

第二级碳块过滤器由多孔外壳与由PP棉滤芯层、碳颗粒层、PP棉滤芯层、混合矿物质陶瓷球层组成的空心芯层一起构成。

第二级碳块过器空心芯层制作方法：PP棉滤芯层为成品；碳颗粒层是由1mm-3mm的活性碳颗粒组成；第三层PP棉滤芯层与第一层一致；混合矿物质陶瓷球填充层是由混合矿物质陶瓷球(多种功能矿物质颗粒)与活性碳粉末混合后挤压成通透的圆桶层。

第三级抗菌过滤器由多孔外壳与由抗菌颗粒层、PP棉滤芯层、混合矿物质陶瓷球填充层组成的空心芯层一起构成。

第三级抗菌过滤器空心芯层的制作方法：抗菌颗粒层是由纳米银抗菌陶瓷球与活性碳粉末混合后挤压成通透的圆桶层；PP棉滤芯层为成品；混合矿物质陶瓷球填充层是由混合矿物质陶瓷球(多种功能矿物质颗粒)与活性碳粉末混合后挤压成通透的圆桶层。

第四级负氢离子生成器由多孔外壳与由活性碳层、PP棉滤芯层、负氢离子陶瓷球填充层组成的芯层一起构成。

第四级负氢离子生成器芯层的制作方法：活性碳层是由活性碳粉末混合后挤压成通透的圆桶层；PP棉滤芯层为成品；负氢离子陶瓷球填充层是由负氢离子陶瓷球与活性碳粉末混合后挤压成通透的圆桶层。

第五级富氢水生成器由多孔外壳与由PP棉滤芯层、还原层、PP棉滤芯层、混合矿物质陶瓷球填充层组成的空心芯层一起构成。

第五级富氢水生成器空心芯层的制作方法：PP棉滤芯层为成品；还原层由100％的负电位球或金属镁条再与活性碳粉末混合后挤压成通透的圆桶层；第三层PP棉滤芯层与第一层一致；混合矿物质陶瓷球填充层是由多种功能矿物质颗粒与活性碳粉末混合后挤压成通透的圆桶层。

上述混合矿物质陶瓷球(多种功能矿物质颗粒)按重量份数计，包括负电位球20％-80％，水素球0％-60％，除氯陶瓷球0％-45％，麦饭石陶瓷球3％-40％，负离子陶瓷球0％-30％，远红外陶瓷球0％-40％，载银抗菌球0％-35％，纳米矿晶0％-25％，除垢分子球0％-30％，电气石陶瓷球0％-40％，口感调节球0％-20％。

进一步的，所述负电位球采用金属镁、铝、锌中任意一种或其任意比例混合物，粒度为3mm-6mm。

进一步的，所述水素球以质量分数计，包括金属镁粉20％-70％、纳米银抗菌粉0％-10％、高岭土10％-50％。

进一步的，所述水素球按照如下步骤制备：将各组分混合研磨8-12h至粉体，粒径小于50μm，在700℃-900℃的温度下焙烧2-6h，制成球状。水素球使普通水的负电位从正数下降到0mv-负500mv，PH值在7.3-10.5，并产生大量气泡使水中含有氢，氢的含量可以达到300-1500ppb。

进一步的，所述除氯陶瓷球以质量分数计，包括食品级亚硫酸钙30％-90％、粘土10％-70％。

进一步的，所述除氯陶瓷球按照如下步骤制备：将以质量分数计食品级亚硫酸钙30％-90％、粘土10％-70％混合，在300-650℃条件下焙烧0.5-2h后，制成球状。亚硫酸钙球具有高效、稳定、安全和适用范围广等优点。

进一步的，所述麦饭石陶瓷球以质量分数计，包括天然麦饭石0％-50％、石英20％-60％、斜长石10％-40％和高岭土10％-50％。

进一步的，所述麦饭石陶瓷球按照如下步骤制备：将各组分混合研磨6-10h至粉体，粒径小于50μm，经800℃以上煅烧2-6h后，制成球状。麦饭石陶瓷球含有多种对生物生长发育有益的常量、微量元素以及被称作动物生长调节剂的稀土元素和微量氨基酸，这些元素都具有良好的溶出性、矿化型、生物活性、吸附性、以及对水中元素和水质PH值的双向调节性等多种特性，对生物无毒无害。

进一步的，所述负离子陶瓷球按质量分数计，包括电气石15％-75％、天然麦饭石10％-40％、火山石0％-35％、粘土20％-50％。

进一步的，所述负离子陶瓷球按如下步骤制备：将各组分混合研磨6-10h至粉体，粒径小于50μm，经600℃-1200℃焙烧1-2h后，制成球状。负离子陶瓷球对水的过滤、空气的净化、改善人体健康等具有很好的效果。

进一步的，所述远红外陶瓷球按质量分数计，包括铁电气石10％-50％、结晶石英5％-40％、氧化钛0％-30％、氧化锆0％-10％、高岭土20％-70％。

进一步的，所述远红外陶瓷球按如下步骤制备：将各组分混合研磨8-12h至粉体，粒径小于50μm，经800℃以上煅烧2-6h后，制成球状。实现远红外发射率最大值。远红外线可以温暖细胞，改善血液循环，促进新陈代谢，增强细胞的活力。远红外线可以有效破坏水分子间的氢键，从而减小水分子之间的缔合度，生成小分子团水。而且远红外陶瓷球可以有效增大水的溶氧能力和溶解氧量，提高水的渗透、溶解和代谢等能力，作为功能饮用水将对人体产生良好的生理效应和保健作用。

进一步的，所述纳米银抗菌球按质量分数计，包括电气石5％-30％、麦饭石10％-30％、银0％-10％、氧化锌15％-40％、高岭土20％-50％、粘土15％-40％。

进一步的，所述纳米银抗菌球按如下步骤制备：将各组分混合研磨6-10h至粉体，粒径小于50μm，经800℃以上煅烧2-6h后，制成球状。纳米银抗菌球杀菌、抑菌效果持久，对人体无害，对皮肤无刺激性，属安全无毒产品。纳米银抗菌球把具有抗菌作用的银锌等多种金属离子以稳定的形态均匀地分布到陶瓷球中，解决了以往进口银系无机抗菌剂在添加到塑料、纤维中时发生变色、迁移速度快的现象。它属于无机类，因而具有安全性高和耐热性好，化学稳定性好，可对各类细菌进行高效广谱的杀灭和去除，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等抑菌率为90％以上。

进一步的，所述除垢分子球按质量分数计，包括电气石(30％-70％)、氧化钛(10％-40％)、麦饭石(10％-25％)、高岭土(20％-50％)和稀土材料氧化铈(0％-15％)。

进一步的，所述除垢分子球按如下步骤制备：将各组分混合研磨8-12h至粉体，粒径小于50μm，经1300℃以上高温煅烧3-8h后，制成球状。除垢分子球具有清除水垢和制造碱性小分子团水的功能。

进一步的，所述纳米矿晶按质量分数计，包括海泡石30％-65％、硅藻土10％-35％、凹凸棒石10％-40％、高岭土10％-40％。

进一步的，所述纳米矿晶按如下步骤制备：将各组分混合研磨6-10h至粉体，粒径小于50μm，经800℃以上煅烧2-6h后，制成球状。纳米矿晶对甲醛等有害气体的吸附速度比活性炭更快更强。试验证明，纳米矿晶的强效吸附效果是活性炭吸附性的10倍，所以单位面积纳米矿晶的使用量要远远小于活性炭，纳米矿晶是纯天然环境矿物材料复合而成，无异味，干净美观，无粉尘，还可循环使用。在阳光暴晒或加温烘烤后，可让产品脱附再生，使用寿命远远长于活性炭，是活性炭的理想替代品。

进一步的，所述电气石陶瓷球按质量分数计，包括电气石40％-95％、麦饭石0％-30％、高岭土20％-50％。

进一步的，所述电气石陶瓷球按如下步骤制备：将各组分混合研磨6-10h至粉体，粒径小于50μm，温度控制在300℃-800℃以内2-6h后，制成球状。突破传统烧制工艺，实现低温焙烧，保持电气石晶体内部结构的完整性。

进一步的，所述口感调节颗粒按质量分数计，包括电气石30％-70％、氧化钛10％-40％、麦饭石5％-20％、高岭土20％-50％、氯化钾0％-10％、硫酸镁0％-10％。

进一步的，所述口感调节颗粒按如下步骤制备：将各组分混合研磨6-10h至粉体，粒径小于50μm，经1300℃以上高温煅烧3-8h后，制成球状。口感调节球具有调节口感和制造碱性小分子团水的功能。

图1-5描述了本发明负氢离子水生成设备各部分的构造图，每级设备均为多层柱状空心结构(空心部分图中没有单独画出)。实际使用中既可以是图1-4四级结构一起联合使用，也可以是图1-5五级结构一起联合使用。具体处理过程为：1)需处理的对象水经过加压后依次顺序通过泥沙过滤器、碳块过滤器、抗菌过滤器、负氢离子生成器，最终形成负氢离子水。2)需处理的对象水经过加压后依次顺序通过泥沙过滤器、碳块过滤器、抗菌过滤器、负氢离子生成器、富氢水(水素水)生成器，最终形成负氢离子水和含矿物质富氢水的混合液。

上述四级或五级结构中每一级设备的水处理过程为：水从设备进水口进入后，由于压力作用从空心结构的外围四周进入芯内，由于压力和重力共同作用再从芯内到设备下半部分的储水区，储水区中的水达到一定高度，由于压力作用从出水口流出。每一级设备中空心芯层的数量和尺寸可根据保有一定浓度的负氢离子水、或负氢离子水与含矿富氢水(水素水)的产生量调整和确定。

以上所述仅是本发明的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。