生物陶瓷组合物的制作方法
生物陶瓷组合物的制作方法
【专利说明】生物陶瓷组合物
[0001] 相关申请和优先权的要求
[0002] 本文档要求2012年9月26日申请的美国临时专利申请案第61/705, 986号和2013 年2月6日申请的美国专利申请案第13/760, 546号的优先权，其揭示内容以引用的方式并 入本申请案中。
【背景技术】
[0003] 在1800年代，英国的F.W.赫舍尔（F.W. Herschel)博士发现并向世界报告了 0.7 到1000微米范围内的波长，其刚刚超出可见光，称为红外光，具有较强物理特性和较大热 活性。水和活生物体（包括人）的天然共振频率范围属于红外光范围内。例如，众所周知， 6-18 μπι范围的波长由于其对身体的活化和供能作用而对人体有利。实际上，人类皮肤辐射 9.36 μπι红外波，其与水分子的共振频率极接近，且因为我们的身体中约70%为水而如此。 红外波可以是最安全并且最有利的可供使用的能源。
[0004] 根据国家互补和替代药物中心（National Center for Complementary and Alternative Medicine ;NCCAM)，"一些CAM实践涉及影响健康的不同能量场的操作。这些 场可以表征为真实的（可测量）或想象的（尚有待于测量）。基于真实能量形式的实践包 括涉及电磁场的实践（例如磁体疗法和光疗法）。"（什么是互补和替代药物？（What is Complementary and Alternative Medicine) (2008 年 10月）。2012 年8月 31 日修订，来 自 http ：//nccam. nih. gov/health/whatiscam)〇
[0005] 生物陶瓷包括辐射有利红外波的陶瓷。由于其有利于人体健康，如今将生物陶瓷 用于不同目的，包括生物医学和活体需求。这些目的旨在利用由红外辐射发挥的作用，包括 例如维持食品的新鲜度、除臭、激发等。因此，需要研发可提供额外有利作用的其它生物陶 瓷组合物和其用途。
【发明内容】
[0006] 根据各种实施例，提供一种生物陶瓷组合物，其包括约45重量％至约55重量％高 岭石（Al 2Si2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13重量％氧化铝 (Al 2O3);约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约3重量％至约13重量％氧化 锆（ZrO 2),其中含量是以组合物的总重量计。在一个实施例中，以组合物的总重量计，高岭 石的量在约45重量％至约50重量％范围内。在另一个实施例中，以组合物的总重量计，高 岭石的量在约51重量％至约55重量％范围内。在另一实施例中，以组合物的总重量计，高 岭石的量在约47重量％至约53重量％范围内。在另一实施例中，组合物中任何粒子的最 大尺寸为约〇. 5 μ m至约25 μ m。
[0007] 本文中还呈现一种物件，其包括：(a)衬底；和（b)生物陶瓷组合物，其包括 遍及衬底分散的粒子，其中生物陶瓷组合物包括约45重量％至约55重量％高岭石 (Al 2Si2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13重量％氧化铝 (Al 2O3);约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约3重量％至约13重量％氧化 锆（ZrO2)，其中含量是以生物陶瓷组合物的总重量计。在一个实施例中，衬底包括至少一种 弹性体。在另一个实施例中，衬底包括一种聚合物，其选自聚氧苯甲基亚甲基二醇酐、聚氯 乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乳酸和聚乙烯醇缩丁醛。在另一实施例中，弹 性体选自聚氯丁二烯、尼龙、聚氯乙烯弹性体、聚苯乙烯弹性体、聚乙烯弹性体、聚丙烯弹性 体、聚乙烯醇缩丁醛弹性体、硅酮、热塑性弹性体以及其组合。
[0008] 在另一实施例中，衬底包括选自毛绒、真丝、棉花、帆布、黄麻、玻璃、尼龙、聚酯、丙 烯酸、氨纶、聚氯丁二烯、含有膨体聚四氟乙烯的层状织物以及其组合的材料。在另一实施 例中，衬底包括选自以下的金属：锌、钼、镉、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锆、铌、钌、铑、 钯、银、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、铝、镓、铟、锡以及其组合。
[0009] 在一个实施例中，物件选自服装、珠宝、贴片（例如制造以粘附到皮肤上的贴片， 例如经皮贴片、经皮水凝胶贴片等）、衬垫、鞋垫、垫褥、支身物、泡沫材料滚筒、洗剂、肥皂、 胶带、玻璃器皿、家具、油漆、墨水、标签、地毯、垫片、食品和/或饮料容器、饮料罐、头饰（例 如头盔、帽子等）、鞋袜（例如袜子、鞋等）、手套和耳机。在另一个实施例中，衬底包括聚合 物并且具有被配置成用于接收饮料容器的形状。在另一实施例中，物件更包括至少一个发 光二极管（LED)、至少一个磁体或其组合。
[0010] 还呈现一种用于制备聚合物件的方法，其包括以下步骤：（a)在聚合衬底处于液 体或流体形式时混合生物陶瓷组合物与衬底，所述生物陶瓷组合物包括约45重量％至约 55重量％高岭石（Al2Si 2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13 重量％氧化铝（Al 2O3);约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约3重量％至约 13重量％氧化锆（ZrO 2),其中含量是以生物陶瓷组合物的总重量计；和（b)将聚合衬底模 制成最终形状或形式。在一个实施例中，以生物陶瓷组合物的总重量计，高岭石的量在约45 重量％至约50重量％范围内。在另一实施例中，以生物陶瓷组合物的总重量计，高岭石的 量在约51重量％至约55重量％范围内。在另一实施例中，以生物陶瓷组合物的总重量计， 高岭石的量在约47重量％至约53重量％范围内。在另一实施例中，所述方法更包括将物 件暴露于约0. 05Hz与约20MHz之间的频率的电磁信号保持约5分钟至约10分钟的时段。 [0011] 还呈现用于降低饮料中糠醛含量的方法，其通过：将含有糠醛的饮料暴露于生物 陶瓷组合物保持适于降低糠醛含量的时段，所述生物陶瓷组合物包括约45重量％至约55 重量％高岭石（Al 2Si2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13重 量％氧化铝（Al 2O3);约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约3重量％至约13 重量％氧化锆（ZrO 2),其中含量是以生物陶瓷组合物的总重量计。
【附图说明】
[0012] 图1为根据各种实施例制备的生物陶瓷组合物在500x放大率下的电子显微图 像；
[0013] 图2为图1中也分析的生物陶瓷组合物浸入面料（88%聚酰胺和12%氨纶）中的 光谱透射率的图；
[0014] 图3为图1中也分析的生物陶瓷组合物的光谱透射率的图；
[0015] 图4为饮料罐内的饮料容器的正视图；
[0016] 图5为暴露于生物陶瓷组合物之前的IOmL啤酒样品的质谱；
[0017] 图6为糠醛的质谱；
[0018] 图7为（a)在暴露于生物陶瓷组合物之前的IOmL啤酒样品的质谱和（b)糠醛的 质谱的重叠图；和
[0019] 图8为（a)在暴露于生物陶瓷组合物之后的IOmL啤酒样品的质谱和（b)糠醛的 质谱的重叠图。
【具体实施方式】
[0020] 除非上下文以其它方式清楚地指明，否则如本文献中所使用，单数形式「一」和 「所述」包括复数个参考物。除非另有定义，否则本文中所用的所有技术和科学术语皆具有 如本领域的普通技术人员通常理解的相同含义。如本文献中所使用，术语"包含"意谓"包 括（但不限于 ）"。
[0021] 生物陶瓷的生物作用是基于红外频率范围为水和活生物体的天然共振频率范围 的事实。因为相当大部分的活生物体包括水，由生物陶瓷辐射的水分子的共振频率可活化 水并且影响活生物体。
[0022] 本文档描述生物陶瓷组合物，其包括约45重量％至约55重量％高岭石 (Al2Si 2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13重量％氧化铝 (Al 2O3);按重量计约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约3重量％至约13重 量％氧化锆（ZrO 2)，其中含量是以组合物的总重量计。在一个实施例中，以组合物的总重量 计，生物陶瓷组合物中高岭石的量选自约45重量％、46重量％、47重量％、48重量％、49重 量％、50重量％、51重量％、52重量％、53重量％、54重量％和55重量％。在另一个实施例 中，以组合物的总重量计，高岭石的量在约45重量％至约50重量％范围内。在另一实施例 中，以组合物的总重量计，高岭石的量在约51重量％至约55重量％范围内。在另一实施例 中，以组合物的总重量计，高岭石的量在约47重量％至约53重量％范围内。在一个实施例 中，，生物陶瓷组合物中任何粒子的最大尺寸在约0. 5 μ m至约25 μ m范围内。在另一实施 例中，生物陶瓷组合物中任何粒子的最大维度在约Iym至约20 ym范围内。在另一实施例 中，生物陶瓷组合物中任何粒子的最大尺寸在约2 μπι至约15 μπι范围内。
[0023] 如本文所使用，术语"电气石"保留其在矿物质和宝石领域中已知的含义。例如， 根据 "The Mineral&Gemstone Kingdom" 网站(http ：//www. minerals, net/tourmaline chemical formula, aspx)，电气石为"具有相同晶格的同形矿石的群组。由于其元素分布的 小差异，电气石群组中的每个成员具有其自身的化学式。"根据直接从网站获得的说明：
[0024] 电气石群组的单个通式为：
[0025] X1Y3Al6(BO3)3Si 6O18(OH)4
[0026] 其中：X = Na 和 / 或 Ca 并且 Y = Mg、Li、Al 和 / 或 Fe2+
[0027] 这产生式：（Na，Ca) (Mg，Li，Al，Fe2+) 3A16 (BO3) 3Si6018 (OH) 4
[0028] 在一些不太常见的变化中，Al可由其它元素置换。例如，在钙镁电气石（Uvite) 中，Al由Mg部分置换。
[0029] 这使化学式扩展成：
[0030] (Na，Ca) (Mg，Li，Al，Fe2+) 3 (Al，Mg，Cr) 6 (BO3) 3Si6018 (OH) 4
[0031] □钠铁电气石含有三个0原子和一个代替OH自由基的F原子。钠铁电气石分子 还含有呈3+氧化态的Fe原子。
[0032] 这使化学式进一步扩展成：
[0033] (Na，Ca) (Mg，Li，Al，Fe2+，Fe3+) 3 (Al，Mg，Cr) 6 (BO3) 3Si6018 (OH，0, F) 4
[0034] 最终，网站提供电气石群组的个别成员的化学式：
[0035] 黑电气石：NaFe2+3Al6 (BO3) 3Si6018 (OH) 4
[0036] 镁电气石：NaMg3Al6 (BO3) 3Si6018 (OH) 4
[0037] 锂电气石：Na (Li，Al) 3A16 (BO3) 3Si6018 (OH) 4
[0038] 钙锂电气石：Ca (Li ,AD3Al6(BO3)3Si6O 18 (OH)4
[0039] 钙镁电气石：Ca (Mg，Fe2+) 3Al5Mg(B03)3Si60 18 (OH)4
[0040] 钠铁电气石：NaFe3VVl6 (BO3)3Si6O18O3F
[0041] 各种实施例还包括合并有生物陶瓷组合物的物件。在一个实施例中，生物陶瓷组 合物呈现为物件表面的至少一部分上的涂层或在物件本身制造之前或在制造期间直接并 入衬底。在另一实施例中，衬底为聚合、织布或金属材料。
[0042] 例如，在一个实施例中，聚合物件是通过将生物陶瓷组合物与聚合衬底在衬底呈 液体或流体形式时混合而制备。接着将生物陶瓷/聚合材料模制成最终所需形状或形式。 并入聚合衬底的生物陶瓷组合物的量可以是任何适合的量。在一个实施例中，以物件的总 重量计，添加约1重量％至约35重量％的量的生物陶瓷组合物。在另一实施例中，以物件的 总重量计，添加约3重量％至约25重量％的量的生物陶瓷组合物。在另一实施例中，以物 件的总重量计，添加约5重量％至约15重量％的量的生物陶瓷组合物。在另一实施例中， 以物件的总重量计，添加约7重量％至约13重量％的量的生物陶瓷组合物。在另一实施例 中，聚合衬底呈布衬底形式，其在下文中更详细地论述。
[0043] 聚合衬底可包括任何适用于制备合并有生物陶瓷组合物的物件的聚合物。例如， 聚合衬底可包括至少一种弹性聚合物或至少一种非弹性聚合物。如本文所使用，"聚合"包 括（但不限于）均聚物、共聚物、交联聚合物和聚合物系统、聚合物掺合物，其包括连续及/ 或分散相，以及其类似物。
[0044] 弹性体包括（但不限于）粘弹性聚合物，如例如天然橡胶、合成橡胶、橡胶以及类 橡胶聚合材料。合成橡胶的一个实例为聚氯丁二烯（氯丁橡胶（Neoprene))。在一个实施 例中，弹性体选自聚氯丁二烯、尼龙、聚氯乙烯弹性体、聚苯乙烯弹性体、聚乙烯弹性体、聚 丙烯弹性体、聚乙烯醇缩丁醛弹性体、硅酮、热塑性弹性体以及其组合。
[0045] 热塑性弹性体（TPE)为由弹性材料和热塑性材料的组合获得的复合材料。TPE为 在热塑性材料的连续相中分散和交联的弹性材料。常规TPE的实例包括可从高级弹性体系 统公司（Advanced Elastomers Systems，Inc.)购得的Santoprcneil:和可从DSM弹性体公司 (DSM Elastomers，Inc.)购得的Sarlink?。
[0046] 在一个实施例中，非弹性体选自聚合物的群组，所述群组包括（但不限于）聚氧苯 甲基亚甲基二醇酐、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩丁醛、聚乳 酸以及其类似物。
[0047] 关于包括织布衬底和生物陶瓷组合物的物件，可以使用含有生物陶瓷组合物的液 体或流体载剂，通过织布/织物领域中已知的任何方法将生物陶瓷组合物涂覆到织布上。 例如，可以采用丝网印刷方法。丝网印刷是这样一种印刷方法：其使用包括织物的形式（称 为框架或筛），所述织物具有极精细网状物，其保持墨水在待再现的图像区域中可渗透并且 在其它区域中不可渗透。在一个实施例中，可将生物陶瓷组合物并入墨水中，接着将其丝网 筛分到织布衬底的至少一部分表面上。
[0048] 在另一实施例中，生物陶瓷组合物与一或多种液体聚合物（例如聚酯和/或其类 似物）组合。接着使用此项技术中已知的方法挤压生物陶瓷/聚合物组合物以形成用于制 备织布衬底的纤维。
[0049] 添加到墨水或其它液体/流体载剂中的生物陶瓷组合物的量可以是任何适合的 量。在一个实施例中，以载剂和生物陶瓷组合物的总重量计，生物陶瓷组合物的量在约1重 量％至约35重量％范围内。在另一实施例中，以载剂和生物陶瓷组合物的总重量计，生物 陶瓷组合物的量在约3重量％至约25重量％范围内。在另一实施例中，以 载剂和生物陶瓷 组合物的总重量计，生物陶瓷组合物的量在约5重量％至约15重量％范围内。在另一实施 例中，以载剂和生物陶瓷组合物的总重量计，生物陶瓷组合物的量在约7重量％至约13重 量％范围内。
[0050] 本文中适用的织布衬底包括通过织布制造技术领域中的人员已知的任何方法制 备的织物或纺织衬底。这类技术包括（但不限于）编织、针织、钩编、氈合、打结、粘结以及 其类似技术。用于织布衬底的适合的起始材料包括天然或合成（例如聚合）纤维和长丝。 在一个实施例中，织布衬底包括（但不限于）选自羊毛、蚕丝、棉花、帆布、黄麻、玻璃、尼龙、 聚酯、丙烯酸、氨纶、聚氯丁二烯、含有膨体聚四氟乙烯的层状织物（例如G 〇rC-TCx?织物） 以及其组合的材料。
[0051] 关于包括金属衬底的物件，可以通过金属加工领域中已知的任何方法将生物陶瓷 组合物以液体/流体形式涂覆到金属上。例如，可将生物陶瓷组合物并入液体/流体载剂 (例如（但不限于）油漆、密封剂、清漆以及其类似物）中并且涂覆到金属衬底的至少一部 分表面上。添加到油漆或其它液体/流体载剂中的生物陶瓷组合物的量可以是任何适合的 量。在一个实施例中，以载剂和生物陶瓷组合物的总重量计，添加到油漆或其它液体/流体 载剂中的生物陶瓷组合物的量在约1重量％至约35重量％范围内。在另一实施例中，以载 剂和生物陶瓷组合物的总重量计，添加到油漆或其它液体/流体载剂中的生物陶瓷组合物 的量在约3重量％至约25重量％范围内。在另一实施例中，以载剂和生物陶瓷组合物的总 重量计，添加到油漆或其它液体/流体载剂中的生物陶瓷组合物的量在约5重量％至约15 重量％范围内。在另一实施例中，以载剂和生物陶瓷组合物的总重量计，添加到油漆或其它 液体/流体载剂中的生物陶瓷组合物的量在约7重量％至约13重量％范围内。
[0052] 适用于本文中的金属衬底包括任何适用于制备合并有生物陶瓷组合物的物件的 金属衬底。例不性金属衬底包括纯金属和合金。在一个实施例中，金属衬底选自锌、钼、锦、 轨、钦、?凡、络、猛、铁、钻、镇、铜、错、银、钉、铭、?巴、银、组、鹤、鍊、饿、依、销、金、错、嫁、铜、锡 以及其类似物。
[0053] 几乎任何能够合并生物陶瓷组合物的物件皆为适合的。在一个实施例中，物件选 自服装（例如外衣）、珠宝、贴片（例如制造以粘附到皮肤上的贴片，例如经皮贴片、经皮水 凝胶贴片等）、衬垫、鞋垫、垫褥、支身物、泡沫材料滚筒、洗剂、肥皂、胶带、玻璃器皿、家具、 油漆、墨水、标签、地毯、垫片、食物和/或饮料容器、饮料罐（例如瓶子或罐子）、头饰（例如 头盔、帽子等）、鞋袜（例如鞋、运动鞋、凉鞋等）、耳机以及其类似物。
[0054] 在另一实施例中，物件为选自衬衫、裤子、短裤、礼服、裙子、夹克、帽子、内衣、袜 子、帽子、手套、领带、尿布以及其类似物的服装。在另一实施例中，物件为选自手镯、项链、 耳环、奖章、垂饰、戒指以及其类似物的珠宝。在另一实施例中，物件为选自毯子、薄片、枕 头、枕套、羊毛围巾、被套、床套、床垫以及其类似物的垫褥。在另一实施例中，物件为选自护 膝、护肘、压缩臂套、压缩腿套、护腕以及其类似物的支身物。
[0055] 任选地，物件可更包括至少一个发光二极管（LED)、至少一个磁体或其组合。
[0056] 任选地，物件可更包括一或多种使用频率产生器（即发射电磁信号（音频或放射 波）的信号产生机器）以所选择的频率压印在物件上的额外频率。市售频率产生器的实例 包括（但不限于）Rife Machines (例如 ProWave 101 ;F_Scan2 ;TrueRife F-117 ;Wellness Pro2010;Global Wellness ;GB4000;GB4000BCX Ultra;以及其类似物。通常，频率产生器 产生所选择的频率，其接着通过连接电缆传输到市售频率压印板（例如SP9或SP12涡流频 率压印板）。在一个实施例中，频率范围为约0.05Hz至约20MHz。在另一实施例中，频率范 围为约5Hz至约5MHz。在另一实施例中，频率范围为约IOOHz至约0.1 MHz。在另一实施例 中，频率范围为约IKHz至约IOKHz。使待压印所选择的频率的物件暴露于由产生器发射的 频率。为了达到这个目的，可将物件放在压印板上并且暴露于用于压印的所选择的频率的 信号。在一个实施例中，视待压印的频率的量和所选择的压印程序而定，压印方法每个循环 花费约5-10分钟。在另一实施例中，视待压印的频率的量和所选择的压印程序而定，压印 方法每个循环花费约5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟或10分钟。被压印的物件可在 与使用者接触时将频率印记以及由并入物件中的生物陶瓷组合物发射的波传输到使用者。
[0057] 另一实施例包括通过使饮料暴露于含有或邻近生物陶瓷组合物的容器来使饮料 变新鲜的方法。例如，一种方法可以通过使含有糠醛的啤酒暴露于生物陶瓷组合物来降低 啤酒中的糠醛含量。例如，如图4中所示，可将生物陶瓷组合物并入或涂覆到啤酒容器10 的至少一部分表面，例如通过饮料罐12。在一个实施例中，将生物陶瓷组合物与稍后用于形 成罐12的泡沫材料前驱体混合。在另一实施例中，通过所属领域中已知的任何涂覆方法将 生物陶瓷组合物涂覆到罐12的至少一部分表面上（例如通过喷雾、涂刷、浸渍以及其类似 方法将含有生物陶瓷组合物的液体载剂涂覆到罐12上）。并入或涂覆到罐12上的生物陶 瓷组合物的量可以是任何适合的量。在一个实施例中，以罐中泡沫材料的重量计，生物陶瓷 组合物的量在约1重量％至约35重量％范围内。在另一实施例中，以罐中泡沫材料的重量 计，生物陶瓷组合物的量在约3重量％至约25重量％范围内。在另一实施例中，以罐中泡 沫材料的重量计，生物陶瓷组合物的量在约5重量％至约15重量％范围内。在另一实施例 中，以罐中泡沫的重量计，生物陶瓷组合物的量在约7重量％至约13重量％范围内。
[0058] 接着将罐12置放在含有受糠醛污染的啤酒的瓶子或罐子10周围。瓶子或罐子10 在罐12中保持适于降低糠醛含量的时段。在一个实施例中，所述时段为约数分钟（例如小 于5分钟、5分钟、10分钟、15分钟、超过15分钟等）。也可以将生物陶瓷组合物并入或并 到饮料容器（例如罐子、瓶子等）的表面或并入或并到待粘附到含有啤酒或另一种待处理 的饮料的瓶子或罐子的标签或贴纸。也可以用生物陶瓷组合物以类似方式处理水或任何其 它饮料。
[0059] 以下非限制性实例用于进一步说明本发明。
[0060] 实例
[0061] 实例I :制备生物陶瓷粉末组合物。
[0062] 在巴西亚马逊州（Amazon State)帕林廷斯市（city of Parintins)的郊区提 取高岭石。所述城市位于亚马逊河下游地区（Lower Amazon Region)(座标：格林威治 (Greenwich)制：炜度 2° 37' 42"南 / 经度：56° 44' 11"西，高于海平面 50m)。
[0063] 所提取的高岭石用过氧化氢（H2O2)洗涤并且干燥。接着精细研磨干燥的高岭石并 且与以下物质混合直到获得均匀混合物：电气石；氧化铝（Al 2O3);二氧化硅（SiO2);以及氧 化错（ZrO2)。所得生物陶瓷组合物含有50重量％高岭石、10重量％电气石、18重量％氧化 铝、14重量％二氧化硅以及8重量％氧化锆。图1中的电子显微图像表明组合物包括小于 1微米的生物陶瓷粒子。
[0064] 实例2 :浸渍织物
[0065] 获得包括88重量％聚酰胺和12重量％氨纶织布衬底。以10重量％的量将根据 实 例1的方法制备的生物陶瓷组合物并入塑料溶胶墨水中并且混合。使用传统的丝网方法 将混合物涂覆到织布衬底上。图2为沉积在织布衬底上的生物陶瓷组合物的光谱透射率的 图。图3为单独的生物陶瓷组合物的光谱透射率的图。图2和3中的编号峰表明生物陶瓷 组合物吸收红外辐射。
[0066] 实例3 :饮料新鲜度
[0067] 获得饮料罐，其包括被挤压的闭孔聚苯乙烯泡沫。将根据实例1的方法制备的生 物陶瓷组合物以油漆组合物的10重量％的量并入基于塑料的油漆中并且混合。将混合物 涂覆到罐的内表面。也使用传统挤压方法制备含有塑料的10重量％的量的生物陶瓷组合 物的被挤压的塑料组合物。将被挤压的塑料组合物置放于罐的底部。
[0068] 使用气相色谱-质谱（GC-MS)分析罐中尚未暴露于生物陶瓷组合物的IOmL啤酒 样品（图5)。图5与图6(糠醛的质谱）的对比表明存在对应于啤酒样品中糠醛的峰（图 7)。
[0069] 接着将含有相同的用于获得样品的啤酒的罐子置放于用生物陶瓷处理的罐内10 分钟。在10分钟曝光周期之后，经过处理的罐立即覆盖罐子的约2/3的外表面，从罐子抽 取啤酒样品并且使用GC-MS分析（图8)。分析表明糠醛从啤酒中消失。如图8中所示，经 过处理的啤酒的质谱不含对应于糠醛的峰。
[0070] 本说明书中引用的所有公开案（专利公开案和非专利公开案）表示本发明所属领 域的技术人员的技能水平。所有这些公开案在本文中以全文引用的方式并入，其程度如同 每一篇个别公开案具体并且单独说明为以引用方式并入。
[0071] 尽管本文中已参考特定实施例描述本发明，但应理解，这些实施例仅仅说明本发 明的原理和应用。因此，应理解，在不脱离如由以下权利要求所详细说明的本发明的精神和 范畴的情况下，可对说明性实施例作出众多修改并且可设计出其它配置。
【主权项】
1. 一种生物陶瓷组合物，其包含约45重量％至约55重量％高岭石（Al2Si205 (OH)4);约 5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13重量％氧化铝（Al2O3);约11重量％至 约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约3重量％至约13重量％氧化锆（ZrO2),其中所述量是 以所述组合物的总重量计。2. 根据权利要求1所述的生物陶瓷组合物，其中以所述组合物的总重量计，所述高岭 石的量在约45重量％至约50重量％范围内。3. 根据权利要求1所述的生物陶瓷组合物，其中以所述组合物的总重量计，所述高岭 石的量在约51重量％至约55重量％范围内。4. 根据权利要求1所述的生物陶瓷组合物，其中以所述组合物的总重量计，所述高岭 石的量在约47重量％至约53重量％范围内。5. 根据权利要求1所述的生物陶瓷组合物，其中所述组合物中任何粒子的最大尺寸为 约 0. 5ym至约 25ym。6. -种物件，其包含： a. 衬底；和 b. 生物陶瓷组合物，其包含遍及所述衬底分散的粒子，其中所述生物陶瓷组合物包含 约45重量％至约55重量％高岭石（Al2Si2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石；约3 重量％至约13重量％氧化铝（Al2O3);约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约 3重量％至约13重量％氧化锆（ZrO2),其中所述量是以所述生物陶瓷组合物的总重量计。7. 根据权利要求6所述的物件，其中所述衬底包含至少一种弹性体。8. 根据权利要求6所述的物件，其中所述衬底包含选自由以下组成的群组的聚合物： 聚氧苯甲基亚甲基二醇酐、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩丁 醛以及聚乳酸。9. 根据权利要求7所述的物件，其中所述弹性体选自由以下组成的群组：聚氯丁二烯、 尼龙、聚氯乙烯弹性体、聚苯乙烯弹性体、聚乙烯弹性体、聚丙烯弹性体、聚乙烯醇缩丁醛弹 性体、硅酮、热塑性弹性体以及其组合。10. 根据权利要求6所述的物件，其中所述衬底包含选自由以下组成的群组的材料：羊 毛、蚕丝、棉花、帆布、黄麻、玻璃、尼龙、聚酯、丙烯酸、氨纶、聚氯丁二烯、含有膨胀聚四氟乙 烯的压层织物以及其组合。11. 根据权利要求6所述的物件，其中所述衬底包含选自由以下组成的群组的金属： 锌、钼、镉、钪、钛、轨、络、猛、铁、钴、镍、铜、错、银、钌、铭、钮、银、钽、鹤、铼、锇、铱、钼、金、 铝、镓、铟、锡以及其组合。12. 根据权利要求6所述的物件，其中所述物件选自由以下组成的群组：服装、珠宝、贝占 片、衬垫、鞋垫、垫褥、支身物、泡沫材料滚筒、洗剂、肥皂、胶带、玻璃器皿、家具、油漆、墨水、 标签、地毯、垫片、食品和/或饮料容器、饮料罐、头饰、鞋袜以及耳机。13. 根据权利要求6所述的物件，其中所述衬底包含聚合物并且具有被配置成用于接 收饮料容器的形状。14. 根据权利要求6所述的物件，其更包含至少一个发光二极管LED、至少一个磁体或 其组合。15. -种用于制备聚合物件的方法，其包含以下步骤： a. 将生物陶瓷组合物与聚合衬底在所述衬底呈液体形式时混合，所述生物陶瓷组合物 包含约45重量％至约55重量％高岭石（Al2Si2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石； 约3重量％至约13重量％氧化铝（Al2O3);约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以 及约3重量％至约13重量％氧化锆（ZrO2)，其中所述量是以所述生物陶瓷组合物的总重量 计；以及 b. 将所述聚合衬底模制成最终形状。16. 根据权利要求15所述的方法，其中以所述生物陶瓷组合物的总重量计，所述高岭 石的量在约45重量％至约50重量％范围内。17. 根据权利要求15所述的方法，其中以所述生物陶瓷组合物的总重量计，所述高岭 石的量在约51重量％至约55重量％范围内。18. 根据权利要求15所述的方法，其中以所述生物陶瓷组合物的总重量计，所述高岭 石的量在约47重量％至约53重量％范围内。19. 根据权利要求15所述的方法，其更包含将所述物件暴露于约0. 05Hz与约20MHz之 间的频率的电磁信号保持约5分钟至约10分钟的时段。20. -种用于降低饮料中糠醛含量的方法，其包含：使含有糠醛的饮料暴露于生物陶 瓷组合物保持适于降低所述糠醛含量的时段，所述生物陶瓷组合物包含约45重量％至约 55重量％高岭石（Al2Si2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13重 量％氧化铝（Al2O3);约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约3重量％至约13 重量％氧化锆（ZrO2)，其中所述量是以所述生物陶瓷组合物的总重量计。
【专利摘要】本发明涉及生物陶瓷组合物的组成和应用，所述生物陶瓷组合物包括约45重量％至约55重量％高岭石(Al2Si2O5(OH)4)；约5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13重量％氧化铝(Al2O3)；约11重量％至约19重量％二氧化硅(SiO2)；以及约3重量％至约13重量％氧化锆(ZrO2)。
【IPC分类】C04B35/16, A61L2/00, B29B11/16, C08K3/00, A61L101/02
【公开号】CN104903273
【申请号】CN201380049767
【发明人】香农·维斯曼, 弗朗西斯科·乔斯·小西德拉尔, 弗朗西斯科·德保拉·莫雷拉, 史蒂文·米顿
【申请人】复合能源技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年9月19日
【公告号】CA2883700A1, EP2900621A1, EP2900621A4, US20140087040, WO2014052159A1
【专利说明】生物陶瓷组合物
[0001] 相关申请和优先权的要求
[0002] 本文档要求2012年9月26日申请的美国临时专利申请案第61/705, 986号和2013 年2月6日申请的美国专利申请案第13/760, 546号的优先权，其揭示内容以引用的方式并 入本申请案中。
【背景技术】
[0003] 在1800年代，英国的F.W.赫舍尔（F.W. Herschel)博士发现并向世界报告了 0.7 到1000微米范围内的波长，其刚刚超出可见光，称为红外光，具有较强物理特性和较大热 活性。水和活生物体（包括人）的天然共振频率范围属于红外光范围内。例如，众所周知， 6-18 μπι范围的波长由于其对身体的活化和供能作用而对人体有利。实际上，人类皮肤辐射 9.36 μπι红外波，其与水分子的共振频率极接近，且因为我们的身体中约70%为水而如此。 红外波可以是最安全并且最有利的可供使用的能源。
[0004] 根据国家互补和替代药物中心（National Center for Complementary and Alternative Medicine ;NCCAM)，"一些CAM实践涉及影响健康的不同能量场的操作。这些 场可以表征为真实的（可测量）或想象的（尚有待于测量）。基于真实能量形式的实践包 括涉及电磁场的实践（例如磁体疗法和光疗法）。"（什么是互补和替代药物？（What is Complementary and Alternative Medicine) (2008 年 10月）。2012 年8月 31 日修订，来 自 http ：//nccam. nih. gov/health/whatiscam)〇
[0005] 生物陶瓷包括辐射有利红外波的陶瓷。由于其有利于人体健康，如今将生物陶瓷 用于不同目的，包括生物医学和活体需求。这些目的旨在利用由红外辐射发挥的作用，包括 例如维持食品的新鲜度、除臭、激发等。因此，需要研发可提供额外有利作用的其它生物陶 瓷组合物和其用途。
【发明内容】
[0006] 根据各种实施例，提供一种生物陶瓷组合物，其包括约45重量％至约55重量％高 岭石（Al 2Si2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13重量％氧化铝 (Al 2O3);约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约3重量％至约13重量％氧化 锆（ZrO 2),其中含量是以组合物的总重量计。在一个实施例中，以组合物的总重量计，高岭 石的量在约45重量％至约50重量％范围内。在另一个实施例中，以组合物的总重量计，高 岭石的量在约51重量％至约55重量％范围内。在另一实施例中，以组合物的总重量计，高 岭石的量在约47重量％至约53重量％范围内。在另一实施例中，组合物中任何粒子的最 大尺寸为约〇. 5 μ m至约25 μ m。
[0007] 本文中还呈现一种物件，其包括：(a)衬底；和（b)生物陶瓷组合物，其包括 遍及衬底分散的粒子，其中生物陶瓷组合物包括约45重量％至约55重量％高岭石 (Al 2Si2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13重量％氧化铝 (Al 2O3);约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约3重量％至约13重量％氧化 锆（ZrO2)，其中含量是以生物陶瓷组合物的总重量计。在一个实施例中，衬底包括至少一种 弹性体。在另一个实施例中，衬底包括一种聚合物，其选自聚氧苯甲基亚甲基二醇酐、聚氯 乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乳酸和聚乙烯醇缩丁醛。在另一实施例中，弹 性体选自聚氯丁二烯、尼龙、聚氯乙烯弹性体、聚苯乙烯弹性体、聚乙烯弹性体、聚丙烯弹性 体、聚乙烯醇缩丁醛弹性体、硅酮、热塑性弹性体以及其组合。
[0008] 在另一实施例中，衬底包括选自毛绒、真丝、棉花、帆布、黄麻、玻璃、尼龙、聚酯、丙 烯酸、氨纶、聚氯丁二烯、含有膨体聚四氟乙烯的层状织物以及其组合的材料。在另一实施 例中，衬底包括选自以下的金属：锌、钼、镉、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锆、铌、钌、铑、 钯、银、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、铝、镓、铟、锡以及其组合。
[0009] 在一个实施例中，物件选自服装、珠宝、贴片（例如制造以粘附到皮肤上的贴片， 例如经皮贴片、经皮水凝胶贴片等）、衬垫、鞋垫、垫褥、支身物、泡沫材料滚筒、洗剂、肥皂、 胶带、玻璃器皿、家具、油漆、墨水、标签、地毯、垫片、食品和/或饮料容器、饮料罐、头饰（例 如头盔、帽子等）、鞋袜（例如袜子、鞋等）、手套和耳机。在另一个实施例中，衬底包括聚合 物并且具有被配置成用于接收饮料容器的形状。在另一实施例中，物件更包括至少一个发 光二极管（LED)、至少一个磁体或其组合。
[0010] 还呈现一种用于制备聚合物件的方法，其包括以下步骤：（a)在聚合衬底处于液 体或流体形式时混合生物陶瓷组合物与衬底，所述生物陶瓷组合物包括约45重量％至约 55重量％高岭石（Al2Si 2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13 重量％氧化铝（Al 2O3);约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约3重量％至约 13重量％氧化锆（ZrO 2),其中含量是以生物陶瓷组合物的总重量计；和（b)将聚合衬底模 制成最终形状或形式。在一个实施例中，以生物陶瓷组合物的总重量计，高岭石的量在约45 重量％至约50重量％范围内。在另一实施例中，以生物陶瓷组合物的总重量计，高岭石的 量在约51重量％至约55重量％范围内。在另一实施例中，以生物陶瓷组合物的总重量计， 高岭石的量在约47重量％至约53重量％范围内。在另一实施例中，所述方法更包括将物 件暴露于约0. 05Hz与约20MHz之间的频率的电磁信号保持约5分钟至约10分钟的时段。 [0011] 还呈现用于降低饮料中糠醛含量的方法，其通过：将含有糠醛的饮料暴露于生物 陶瓷组合物保持适于降低糠醛含量的时段，所述生物陶瓷组合物包括约45重量％至约55 重量％高岭石（Al 2Si2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13重 量％氧化铝（Al 2O3);约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约3重量％至约13 重量％氧化锆（ZrO 2),其中含量是以生物陶瓷组合物的总重量计。
【附图说明】
[0012] 图1为根据各种实施例制备的生物陶瓷组合物在500x放大率下的电子显微图 像；
[0013] 图2为图1中也分析的生物陶瓷组合物浸入面料（88%聚酰胺和12%氨纶）中的 光谱透射率的图；
[0014] 图3为图1中也分析的生物陶瓷组合物的光谱透射率的图；
[0015] 图4为饮料罐内的饮料容器的正视图；
[0016] 图5为暴露于生物陶瓷组合物之前的IOmL啤酒样品的质谱；
[0017] 图6为糠醛的质谱；
[0018] 图7为（a)在暴露于生物陶瓷组合物之前的IOmL啤酒样品的质谱和（b)糠醛的 质谱的重叠图；和
[0019] 图8为（a)在暴露于生物陶瓷组合物之后的IOmL啤酒样品的质谱和（b)糠醛的 质谱的重叠图。
【具体实施方式】
[0020] 除非上下文以其它方式清楚地指明，否则如本文献中所使用，单数形式「一」和 「所述」包括复数个参考物。除非另有定义，否则本文中所用的所有技术和科学术语皆具有 如本领域的普通技术人员通常理解的相同含义。如本文献中所使用，术语"包含"意谓"包 括（但不限于 ）"。
[0021] 生物陶瓷的生物作用是基于红外频率范围为水和活生物体的天然共振频率范围 的事实。因为相当大部分的活生物体包括水，由生物陶瓷辐射的水分子的共振频率可活化 水并且影响活生物体。
[0022] 本文档描述生物陶瓷组合物，其包括约45重量％至约55重量％高岭石 (Al2Si 2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13重量％氧化铝 (Al 2O3);按重量计约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约3重量％至约13重 量％氧化锆（ZrO 2)，其中含量是以组合物的总重量计。在一个实施例中，以组合物的总重量 计，生物陶瓷组合物中高岭石的量选自约45重量％、46重量％、47重量％、48重量％、49重 量％、50重量％、51重量％、52重量％、53重量％、54重量％和55重量％。在另一个实施例 中，以组合物的总重量计，高岭石的量在约45重量％至约50重量％范围内。在另一实施例 中，以组合物的总重量计，高岭石的量在约51重量％至约55重量％范围内。在另一实施例 中，以组合物的总重量计，高岭石的量在约47重量％至约53重量％范围内。在一个实施例 中，，生物陶瓷组合物中任何粒子的最大尺寸在约0. 5 μ m至约25 μ m范围内。在另一实施 例中，生物陶瓷组合物中任何粒子的最大维度在约Iym至约20 ym范围内。在另一实施例 中，生物陶瓷组合物中任何粒子的最大尺寸在约2 μπι至约15 μπι范围内。
[0023] 如本文所使用，术语"电气石"保留其在矿物质和宝石领域中已知的含义。例如， 根据 "The Mineral&Gemstone Kingdom" 网站(http ：//www. minerals, net/tourmaline chemical formula, aspx)，电气石为"具有相同晶格的同形矿石的群组。由于其元素分布的 小差异，电气石群组中的每个成员具有其自身的化学式。"根据直接从网站获得的说明：
[0024] 电气石群组的单个通式为：
[0025] X1Y3Al6(BO3)3Si 6O18(OH)4
[0026] 其中：X = Na 和 / 或 Ca 并且 Y = Mg、Li、Al 和 / 或 Fe2+
[0027] 这产生式：（Na，Ca) (Mg，Li，Al，Fe2+) 3A16 (BO3) 3Si6018 (OH) 4
[0028] 在一些不太常见的变化中，Al可由其它元素置换。例如，在钙镁电气石（Uvite) 中，Al由Mg部分置换。
[0029] 这使化学式扩展成：
[0030] (Na，Ca) (Mg，Li，Al，Fe2+) 3 (Al，Mg，Cr) 6 (BO3) 3Si6018 (OH) 4
[0031] □钠铁电气石含有三个0原子和一个代替OH自由基的F原子。钠铁电气石分子 还含有呈3+氧化态的Fe原子。
[0032] 这使化学式进一步扩展成：
[0033] (Na，Ca) (Mg，Li，Al，Fe2+，Fe3+) 3 (Al，Mg，Cr) 6 (BO3) 3Si6018 (OH，0, F) 4
[0034] 最终，网站提供电气石群组的个别成员的化学式：
[0035] 黑电气石：NaFe2+3Al6 (BO3) 3Si6018 (OH) 4
[0036] 镁电气石：NaMg3Al6 (BO3) 3Si6018 (OH) 4
[0037] 锂电气石：Na (Li，Al) 3A16 (BO3) 3Si6018 (OH) 4
[0038] 钙锂电气石：Ca (Li ,AD3Al6(BO3)3Si6O 18 (OH)4
[0039] 钙镁电气石：Ca (Mg，Fe2+) 3Al5Mg(B03)3Si60 18 (OH)4
[0040] 钠铁电气石：NaFe3VVl6 (BO3)3Si6O18O3F
[0041] 各种实施例还包括合并有生物陶瓷组合物的物件。在一个实施例中，生物陶瓷组 合物呈现为物件表面的至少一部分上的涂层或在物件本身制造之前或在制造期间直接并 入衬底。在另一实施例中，衬底为聚合、织布或金属材料。
[0042] 例如，在一个实施例中，聚合物件是通过将生物陶瓷组合物与聚合衬底在衬底呈 液体或流体形式时混合而制备。接着将生物陶瓷/聚合材料模制成最终所需形状或形式。 并入聚合衬底的生物陶瓷组合物的量可以是任何适合的量。在一个实施例中，以物件的总 重量计，添加约1重量％至约35重量％的量的生物陶瓷组合物。在另一实施例中，以物件的 总重量计，添加约3重量％至约25重量％的量的生物陶瓷组合物。在另一实施例中，以物 件的总重量计，添加约5重量％至约15重量％的量的生物陶瓷组合物。在另一实施例中， 以物件的总重量计，添加约7重量％至约13重量％的量的生物陶瓷组合物。在另一实施例 中，聚合衬底呈布衬底形式，其在下文中更详细地论述。
[0043] 聚合衬底可包括任何适用于制备合并有生物陶瓷组合物的物件的聚合物。例如， 聚合衬底可包括至少一种弹性聚合物或至少一种非弹性聚合物。如本文所使用，"聚合"包 括（但不限于）均聚物、共聚物、交联聚合物和聚合物系统、聚合物掺合物，其包括连续及/ 或分散相，以及其类似物。
[0044] 弹性体包括（但不限于）粘弹性聚合物，如例如天然橡胶、合成橡胶、橡胶以及类 橡胶聚合材料。合成橡胶的一个实例为聚氯丁二烯（氯丁橡胶（Neoprene))。在一个实施 例中，弹性体选自聚氯丁二烯、尼龙、聚氯乙烯弹性体、聚苯乙烯弹性体、聚乙烯弹性体、聚 丙烯弹性体、聚乙烯醇缩丁醛弹性体、硅酮、热塑性弹性体以及其组合。
[0045] 热塑性弹性体（TPE)为由弹性材料和热塑性材料的组合获得的复合材料。TPE为 在热塑性材料的连续相中分散和交联的弹性材料。常规TPE的实例包括可从高级弹性体系 统公司（Advanced Elastomers Systems，Inc.)购得的Santoprcneil:和可从DSM弹性体公司 (DSM Elastomers，Inc.)购得的Sarlink?。
[0046] 在一个实施例中，非弹性体选自聚合物的群组，所述群组包括（但不限于）聚氧苯 甲基亚甲基二醇酐、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩丁醛、聚乳 酸以及其类似物。
[0047] 关于包括织布衬底和生物陶瓷组合物的物件，可以使用含有生物陶瓷组合物的液 体或流体载剂，通过织布/织物领域中已知的任何方法将生物陶瓷组合物涂覆到织布上。 例如，可以采用丝网印刷方法。丝网印刷是这样一种印刷方法：其使用包括织物的形式（称 为框架或筛），所述织物具有极精细网状物，其保持墨水在待再现的图像区域中可渗透并且 在其它区域中不可渗透。在一个实施例中，可将生物陶瓷组合物并入墨水中，接着将其丝网 筛分到织布衬底的至少一部分表面上。
[0048] 在另一实施例中，生物陶瓷组合物与一或多种液体聚合物（例如聚酯和/或其类 似物）组合。接着使用此项技术中已知的方法挤压生物陶瓷/聚合物组合物以形成用于制 备织布衬底的纤维。
[0049] 添加到墨水或其它液体/流体载剂中的生物陶瓷组合物的量可以是任何适合的 量。在一个实施例中，以载剂和生物陶瓷组合物的总重量计，生物陶瓷组合物的量在约1重 量％至约35重量％范围内。在另一实施例中，以载剂和生物陶瓷组合物的总重量计，生物 陶瓷组合物的量在约3重量％至约25重量％范围内。在另一实施例中，以 载剂和生物陶瓷 组合物的总重量计，生物陶瓷组合物的量在约5重量％至约15重量％范围内。在另一实施 例中，以载剂和生物陶瓷组合物的总重量计，生物陶瓷组合物的量在约7重量％至约13重 量％范围内。
[0050] 本文中适用的织布衬底包括通过织布制造技术领域中的人员已知的任何方法制 备的织物或纺织衬底。这类技术包括（但不限于）编织、针织、钩编、氈合、打结、粘结以及 其类似技术。用于织布衬底的适合的起始材料包括天然或合成（例如聚合）纤维和长丝。 在一个实施例中，织布衬底包括（但不限于）选自羊毛、蚕丝、棉花、帆布、黄麻、玻璃、尼龙、 聚酯、丙烯酸、氨纶、聚氯丁二烯、含有膨体聚四氟乙烯的层状织物（例如G 〇rC-TCx?织物） 以及其组合的材料。
[0051] 关于包括金属衬底的物件，可以通过金属加工领域中已知的任何方法将生物陶瓷 组合物以液体/流体形式涂覆到金属上。例如，可将生物陶瓷组合物并入液体/流体载剂 (例如（但不限于）油漆、密封剂、清漆以及其类似物）中并且涂覆到金属衬底的至少一部 分表面上。添加到油漆或其它液体/流体载剂中的生物陶瓷组合物的量可以是任何适合的 量。在一个实施例中，以载剂和生物陶瓷组合物的总重量计，添加到油漆或其它液体/流体 载剂中的生物陶瓷组合物的量在约1重量％至约35重量％范围内。在另一实施例中，以载 剂和生物陶瓷组合物的总重量计，添加到油漆或其它液体/流体载剂中的生物陶瓷组合物 的量在约3重量％至约25重量％范围内。在另一实施例中，以载剂和生物陶瓷组合物的总 重量计，添加到油漆或其它液体/流体载剂中的生物陶瓷组合物的量在约5重量％至约15 重量％范围内。在另一实施例中，以载剂和生物陶瓷组合物的总重量计，添加到油漆或其它 液体/流体载剂中的生物陶瓷组合物的量在约7重量％至约13重量％范围内。
[0052] 适用于本文中的金属衬底包括任何适用于制备合并有生物陶瓷组合物的物件的 金属衬底。例不性金属衬底包括纯金属和合金。在一个实施例中，金属衬底选自锌、钼、锦、 轨、钦、?凡、络、猛、铁、钻、镇、铜、错、银、钉、铭、?巴、银、组、鹤、鍊、饿、依、销、金、错、嫁、铜、锡 以及其类似物。
[0053] 几乎任何能够合并生物陶瓷组合物的物件皆为适合的。在一个实施例中，物件选 自服装（例如外衣）、珠宝、贴片（例如制造以粘附到皮肤上的贴片，例如经皮贴片、经皮水 凝胶贴片等）、衬垫、鞋垫、垫褥、支身物、泡沫材料滚筒、洗剂、肥皂、胶带、玻璃器皿、家具、 油漆、墨水、标签、地毯、垫片、食物和/或饮料容器、饮料罐（例如瓶子或罐子）、头饰（例如 头盔、帽子等）、鞋袜（例如鞋、运动鞋、凉鞋等）、耳机以及其类似物。
[0054] 在另一实施例中，物件为选自衬衫、裤子、短裤、礼服、裙子、夹克、帽子、内衣、袜 子、帽子、手套、领带、尿布以及其类似物的服装。在另一实施例中，物件为选自手镯、项链、 耳环、奖章、垂饰、戒指以及其类似物的珠宝。在另一实施例中，物件为选自毯子、薄片、枕 头、枕套、羊毛围巾、被套、床套、床垫以及其类似物的垫褥。在另一实施例中，物件为选自护 膝、护肘、压缩臂套、压缩腿套、护腕以及其类似物的支身物。
[0055] 任选地，物件可更包括至少一个发光二极管（LED)、至少一个磁体或其组合。
[0056] 任选地，物件可更包括一或多种使用频率产生器（即发射电磁信号（音频或放射 波）的信号产生机器）以所选择的频率压印在物件上的额外频率。市售频率产生器的实例 包括（但不限于）Rife Machines (例如 ProWave 101 ;F_Scan2 ;TrueRife F-117 ;Wellness Pro2010;Global Wellness ;GB4000;GB4000BCX Ultra;以及其类似物。通常，频率产生器 产生所选择的频率，其接着通过连接电缆传输到市售频率压印板（例如SP9或SP12涡流频 率压印板）。在一个实施例中，频率范围为约0.05Hz至约20MHz。在另一实施例中，频率范 围为约5Hz至约5MHz。在另一实施例中，频率范围为约IOOHz至约0.1 MHz。在另一实施例 中，频率范围为约IKHz至约IOKHz。使待压印所选择的频率的物件暴露于由产生器发射的 频率。为了达到这个目的，可将物件放在压印板上并且暴露于用于压印的所选择的频率的 信号。在一个实施例中，视待压印的频率的量和所选择的压印程序而定，压印方法每个循环 花费约5-10分钟。在另一实施例中，视待压印的频率的量和所选择的压印程序而定，压印 方法每个循环花费约5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟或10分钟。被压印的物件可在 与使用者接触时将频率印记以及由并入物件中的生物陶瓷组合物发射的波传输到使用者。
[0057] 另一实施例包括通过使饮料暴露于含有或邻近生物陶瓷组合物的容器来使饮料 变新鲜的方法。例如，一种方法可以通过使含有糠醛的啤酒暴露于生物陶瓷组合物来降低 啤酒中的糠醛含量。例如，如图4中所示，可将生物陶瓷组合物并入或涂覆到啤酒容器10 的至少一部分表面，例如通过饮料罐12。在一个实施例中，将生物陶瓷组合物与稍后用于形 成罐12的泡沫材料前驱体混合。在另一实施例中，通过所属领域中已知的任何涂覆方法将 生物陶瓷组合物涂覆到罐12的至少一部分表面上（例如通过喷雾、涂刷、浸渍以及其类似 方法将含有生物陶瓷组合物的液体载剂涂覆到罐12上）。并入或涂覆到罐12上的生物陶 瓷组合物的量可以是任何适合的量。在一个实施例中，以罐中泡沫材料的重量计，生物陶瓷 组合物的量在约1重量％至约35重量％范围内。在另一实施例中，以罐中泡沫材料的重量 计，生物陶瓷组合物的量在约3重量％至约25重量％范围内。在另一实施例中，以罐中泡 沫材料的重量计，生物陶瓷组合物的量在约5重量％至约15重量％范围内。在另一实施例 中，以罐中泡沫的重量计，生物陶瓷组合物的量在约7重量％至约13重量％范围内。
[0058] 接着将罐12置放在含有受糠醛污染的啤酒的瓶子或罐子10周围。瓶子或罐子10 在罐12中保持适于降低糠醛含量的时段。在一个实施例中，所述时段为约数分钟（例如小 于5分钟、5分钟、10分钟、15分钟、超过15分钟等）。也可以将生物陶瓷组合物并入或并 到饮料容器（例如罐子、瓶子等）的表面或并入或并到待粘附到含有啤酒或另一种待处理 的饮料的瓶子或罐子的标签或贴纸。也可以用生物陶瓷组合物以类似方式处理水或任何其 它饮料。
[0059] 以下非限制性实例用于进一步说明本发明。
[0060] 实例
[0061] 实例I :制备生物陶瓷粉末组合物。
[0062] 在巴西亚马逊州（Amazon State)帕林廷斯市（city of Parintins)的郊区提 取高岭石。所述城市位于亚马逊河下游地区（Lower Amazon Region)(座标：格林威治 (Greenwich)制：炜度 2° 37' 42"南 / 经度：56° 44' 11"西，高于海平面 50m)。
[0063] 所提取的高岭石用过氧化氢（H2O2)洗涤并且干燥。接着精细研磨干燥的高岭石并 且与以下物质混合直到获得均匀混合物：电气石；氧化铝（Al 2O3);二氧化硅（SiO2);以及氧 化错（ZrO2)。所得生物陶瓷组合物含有50重量％高岭石、10重量％电气石、18重量％氧化 铝、14重量％二氧化硅以及8重量％氧化锆。图1中的电子显微图像表明组合物包括小于 1微米的生物陶瓷粒子。
[0064] 实例2 :浸渍织物
[0065] 获得包括88重量％聚酰胺和12重量％氨纶织布衬底。以10重量％的量将根据 实 例1的方法制备的生物陶瓷组合物并入塑料溶胶墨水中并且混合。使用传统的丝网方法 将混合物涂覆到织布衬底上。图2为沉积在织布衬底上的生物陶瓷组合物的光谱透射率的 图。图3为单独的生物陶瓷组合物的光谱透射率的图。图2和3中的编号峰表明生物陶瓷 组合物吸收红外辐射。
[0066] 实例3 :饮料新鲜度
[0067] 获得饮料罐，其包括被挤压的闭孔聚苯乙烯泡沫。将根据实例1的方法制备的生 物陶瓷组合物以油漆组合物的10重量％的量并入基于塑料的油漆中并且混合。将混合物 涂覆到罐的内表面。也使用传统挤压方法制备含有塑料的10重量％的量的生物陶瓷组合 物的被挤压的塑料组合物。将被挤压的塑料组合物置放于罐的底部。
[0068] 使用气相色谱-质谱（GC-MS)分析罐中尚未暴露于生物陶瓷组合物的IOmL啤酒 样品（图5)。图5与图6(糠醛的质谱）的对比表明存在对应于啤酒样品中糠醛的峰（图 7)。
[0069] 接着将含有相同的用于获得样品的啤酒的罐子置放于用生物陶瓷处理的罐内10 分钟。在10分钟曝光周期之后，经过处理的罐立即覆盖罐子的约2/3的外表面，从罐子抽 取啤酒样品并且使用GC-MS分析（图8)。分析表明糠醛从啤酒中消失。如图8中所示，经 过处理的啤酒的质谱不含对应于糠醛的峰。
[0070] 本说明书中引用的所有公开案（专利公开案和非专利公开案）表示本发明所属领 域的技术人员的技能水平。所有这些公开案在本文中以全文引用的方式并入，其程度如同 每一篇个别公开案具体并且单独说明为以引用方式并入。
[0071] 尽管本文中已参考特定实施例描述本发明，但应理解，这些实施例仅仅说明本发 明的原理和应用。因此，应理解，在不脱离如由以下权利要求所详细说明的本发明的精神和 范畴的情况下，可对说明性实施例作出众多修改并且可设计出其它配置。
【主权项】
1. 一种生物陶瓷组合物，其包含约45重量％至约55重量％高岭石（Al2Si205 (OH)4);约 5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13重量％氧化铝（Al2O3);约11重量％至 约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约3重量％至约13重量％氧化锆（ZrO2),其中所述量是 以所述组合物的总重量计。2. 根据权利要求1所述的生物陶瓷组合物，其中以所述组合物的总重量计，所述高岭 石的量在约45重量％至约50重量％范围内。3. 根据权利要求1所述的生物陶瓷组合物，其中以所述组合物的总重量计，所述高岭 石的量在约51重量％至约55重量％范围内。4. 根据权利要求1所述的生物陶瓷组合物，其中以所述组合物的总重量计，所述高岭 石的量在约47重量％至约53重量％范围内。5. 根据权利要求1所述的生物陶瓷组合物，其中所述组合物中任何粒子的最大尺寸为 约 0. 5ym至约 25ym。6. -种物件，其包含： a. 衬底；和 b. 生物陶瓷组合物，其包含遍及所述衬底分散的粒子，其中所述生物陶瓷组合物包含 约45重量％至约55重量％高岭石（Al2Si2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石；约3 重量％至约13重量％氧化铝（Al2O3);约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约 3重量％至约13重量％氧化锆（ZrO2),其中所述量是以所述生物陶瓷组合物的总重量计。7. 根据权利要求6所述的物件，其中所述衬底包含至少一种弹性体。8. 根据权利要求6所述的物件，其中所述衬底包含选自由以下组成的群组的聚合物： 聚氧苯甲基亚甲基二醇酐、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩丁 醛以及聚乳酸。9. 根据权利要求7所述的物件，其中所述弹性体选自由以下组成的群组：聚氯丁二烯、 尼龙、聚氯乙烯弹性体、聚苯乙烯弹性体、聚乙烯弹性体、聚丙烯弹性体、聚乙烯醇缩丁醛弹 性体、硅酮、热塑性弹性体以及其组合。10. 根据权利要求6所述的物件，其中所述衬底包含选自由以下组成的群组的材料：羊 毛、蚕丝、棉花、帆布、黄麻、玻璃、尼龙、聚酯、丙烯酸、氨纶、聚氯丁二烯、含有膨胀聚四氟乙 烯的压层织物以及其组合。11. 根据权利要求6所述的物件，其中所述衬底包含选自由以下组成的群组的金属： 锌、钼、镉、钪、钛、轨、络、猛、铁、钴、镍、铜、错、银、钌、铭、钮、银、钽、鹤、铼、锇、铱、钼、金、 铝、镓、铟、锡以及其组合。12. 根据权利要求6所述的物件，其中所述物件选自由以下组成的群组：服装、珠宝、贝占 片、衬垫、鞋垫、垫褥、支身物、泡沫材料滚筒、洗剂、肥皂、胶带、玻璃器皿、家具、油漆、墨水、 标签、地毯、垫片、食品和/或饮料容器、饮料罐、头饰、鞋袜以及耳机。13. 根据权利要求6所述的物件，其中所述衬底包含聚合物并且具有被配置成用于接 收饮料容器的形状。14. 根据权利要求6所述的物件，其更包含至少一个发光二极管LED、至少一个磁体或 其组合。15. -种用于制备聚合物件的方法，其包含以下步骤： a. 将生物陶瓷组合物与聚合衬底在所述衬底呈液体形式时混合，所述生物陶瓷组合物 包含约45重量％至约55重量％高岭石（Al2Si2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石； 约3重量％至约13重量％氧化铝（Al2O3);约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以 及约3重量％至约13重量％氧化锆（ZrO2)，其中所述量是以所述生物陶瓷组合物的总重量 计；以及 b. 将所述聚合衬底模制成最终形状。16. 根据权利要求15所述的方法，其中以所述生物陶瓷组合物的总重量计，所述高岭 石的量在约45重量％至约50重量％范围内。17. 根据权利要求15所述的方法，其中以所述生物陶瓷组合物的总重量计，所述高岭 石的量在约51重量％至约55重量％范围内。18. 根据权利要求15所述的方法，其中以所述生物陶瓷组合物的总重量计，所述高岭 石的量在约47重量％至约53重量％范围内。19. 根据权利要求15所述的方法，其更包含将所述物件暴露于约0. 05Hz与约20MHz之 间的频率的电磁信号保持约5分钟至约10分钟的时段。20. -种用于降低饮料中糠醛含量的方法，其包含：使含有糠醛的饮料暴露于生物陶 瓷组合物保持适于降低所述糠醛含量的时段，所述生物陶瓷组合物包含约45重量％至约 55重量％高岭石（Al2Si2O5(OH)4);约5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13重 量％氧化铝（Al2O3);约11重量％至约19重量％二氧化硅（SiO2);以及约3重量％至约13 重量％氧化锆（ZrO2)，其中所述量是以所述生物陶瓷组合物的总重量计。
【专利摘要】本发明涉及生物陶瓷组合物的组成和应用，所述生物陶瓷组合物包括约45重量％至约55重量％高岭石(Al2Si2O5(OH)4)；约5重量％至约15重量％电气石；约3重量％至约13重量％氧化铝(Al2O3)；约11重量％至约19重量％二氧化硅(SiO2)；以及约3重量％至约13重量％氧化锆(ZrO2)。
【IPC分类】C04B35/16, A61L2/00, B29B11/16, C08K3/00, A61L101/02
【公开号】CN104903273
【申请号】CN201380049767
【发明人】香农·维斯曼, 弗朗西斯科·乔斯·小西德拉尔, 弗朗西斯科·德保拉·莫雷拉, 史蒂文·米顿
【申请人】复合能源技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年9月19日
【公告号】CA2883700A1, EP2900621A1, EP2900621A4, US20140087040, WO2014052159A1
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