專利名稱：一種阻垢制品以及阻止水垢生成的方法
技術領域：
本發明涉及一種阻垢制品以及阻止水垢生成的方法。
技術背景
通常，水的硬度是指自然水體中礦物質和微量元素的濃度換算成鈣之后的含量， 有些國家以氧化鈣計，中國和美國都是以碳酸鈣計，當水中碳酸鈣含量高于100mg/L的為硬水。硬水地區是指生活用水主要來源為硬水的地區，中國北方大部分地區，歐洲部分國家如意大利等都屬于硬水地區。
在加熱煮沸時，硬水中以酸式碳酸鹽形式存在的鈣、鎂等礦物質如Ca (HCO3) 2、Mg (HCO3)2等，會析出形成水堿并沉積在炊具等加熱器上形成水垢。水堿和水垢會給日常生活帶來影響和不便。水垢沉積在加熱器上形成隔熱層，阻礙熱傳導，浪費能耗，增加碳排放。 水堿自煮沸形成后，0. 5h后部分沉淀，其余部分一直蕩漾在水中，飲用時澀口，吞咽時有不適感。結垢會造成電加熱器過熱損壞而無法使用；同時水垢沉積在加熱器上，影響使用和美觀，水垢淤積過多時會堵塞炊具的壺口使其內的水無法倒出。
而從生活習慣和衛生角度而言，飲用開水是人們生活的普遍選擇。近些年來科學家的一些研究認為飲用水中礦物質元素對人體有益，可以防止和延緩隨著人口老齡化的趨勢而越來越普遍的一些慢性病。尤其是水中鈣、鎂含量對于防治心血管疾病和骨質疏松等疾病具有潛在而深遠的意義。
因此，在不改變人們生活習慣的前提下，保持適當硬度，同時阻止炊具等加熱器結垢，使水堿快速沉淀的飲用水是硬水地區居民的最佳飲水。
磷酸、檸檬酸等化學除垢劑是在炊具形成水垢后，與水垢發生中和反應以達到去除的目的，這種處理方法不能阻止水垢的形成和其在炊具等加熱器上的沉積，耗能問題和水堿蕩漾問題也不能解決。RO反滲透膜式凈水器可以去除水垢，但同時去除了水中的礦物質和微量元素，不能解決健康飲水問題。直飲水雖保持了硬度，但加熱時仍然會形成水堿和水垢。凈水器因為安裝管道和濾芯更換不及時會導致飲水二次污染問題，而RO反滲透膜凈水器廢水量和好水量的比值大于3 1，即經由凈水器產生一杯可以飲用的水同時產生3杯以上的廢水，這對于水資源是極大浪費。
相近專利WO 2007042475中提到使用一個10000L的儲水箱，預先加入肌醇六磷酸并注滿水，作為家庭一周的生活用水。肌醇六磷酸加入硬水體系時，會與接觸到的鈣鎂離子結合成肌醇磷酸鈣鎂(菲汀)晶核，形成絮狀不溶物沉淀。菲汀是營養滋補物，對于水體里細菌的滋生形成極好的營養環境，所以在儲水罐中加入肌醇六磷酸作為生活用水是不可行的。此外如此大的儲水箱在一般家庭是難以實現的。此專利中涉及的水系的最高溫度為 65°C，并未涉及煮沸的開水系統，所以與本發明的內容有本質不同。
肌醇六磷酸及其鹽類在水處理中用量比非常小，所以只作為工業或大型用水環境使用，如鍋爐等。作為家庭使用環境，飲水量有限，每次加熱水量一般在IL至5L，甚至量，并精確至毫克量級，這是家庭用戶無法做到的，故肌醇六磷酸在家庭等小用水環境中的阻垢應用至今仍是空白。
綜上，目前沒有合適的方法用于家庭等小用水環境的炊具等加熱器的結垢和水堿蕩漾難以沉淀的問題的解決。發明內容
針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明的目的是要提供一種阻垢制品及阻止水垢生成的方法，本發明能有效解決因鈣鎂離子引起的家庭等小用水環境的炊具等加熱器的水垢(水堿)問題，并且可有效節約能源。
本發明提供了一種阻垢制品，是一種肌醇六磷酸與載體結合的復合物、或者肌醇六磷酸的鹽類與載體結合的復合物、或者肌醇六磷酸與肌醇六磷酸的鹽類的組合與載體結合的復合物。
進一步的，所述的載體為棉纖維制品或者木纖維制品。
進一步的，所述的棉纖維制品選用布片或者棉粒。
進一步的，所述的木纖維制品選用竹粒、或者木炭粒。
進一步的，所述的載體為陶瓷粒、或者玻璃珠。
進一步的，所述的載體包括但不限于上述載體。
進一步的，所述的復合物中，以肌醇六磷酸來計算，含量為0. 05 - IOmg肌醇六磷酸/個復合物，以用于容積為0. IL左右的功夫茶壺至一般家庭等小用水環境的各種水加熱ο
本發明還提供了一種阻止水垢生成的方法，在水體中加入上述的阻垢制品，當水體的硬度為100-450mg/L時，加入的阻垢劑量，以肌醇六磷酸來計算，每升水中含有 0. 5mg-5mg肌醇六磷酸，達到阻垢效果，且水體清澈。
本方法是基于一種具有阻垢性能的肌醇六磷酸及其鹽類或者兩者組合與載體結合的復合物，用于分隔和精確計量微量肌醇六磷酸及其鹽類的用量。
肌醇六磷酸是天然產物，廣泛存在于天然谷物、豆類、種子胚芽、堅果和米糠中，最近已經證明肌醇六磷酸存在于哺乳動物(包括人類)所有的器官、組織和生物體液中。肌醇六磷酸作為食品添加劑和醫藥原料在生產和生活中廣泛使用。目前的研究表明其在抗氧化和抗腫瘤方面都有肯定意義。
硬水中以酸式碳酸鹽形式存在的鈣、鎂等礦物質如Ca (HCO3) 2、Mg (HCO3)2等，在加熱煮沸時，會析出形成CaC03、MgCO3晶核并長大，它們以不規則雜亂形態組合疊加在一起并沉積在加熱器的內壁上，經燒結形成致密的大塊沉淀，這就是水垢。肌醇六磷酸及其鹽類具有很強的螯合能力，其與鈣鎂離子形成的不溶性復合物菲汀成為水垢析出時的晶核，阻止碳酸鈣、碳酸鎂晶體的長大，并使其結晶形成形狀規則、顆粒均勻的晶體，這些晶體顆粒密實，既不互相附著長大亦不沉結在加熱器的內壁上，而是形成結構松散的沉淀物，這樣就達到了阻止水堿在內壁結垢的目的。
肌醇六磷酸及其鹽類在水中加入的濃度與水的硬度有相關性，在硬度為 100-450mg/L時，肌醇六磷酸的加入量在每升水是0. 5mg至5mg，使用量不足時阻垢效果不佳，使用量超量時水會出現渾濁從而影響飲用。在不同飲水源如深井層和潛水層，或同3/4頁一飲水源不同節令如豐水期和枯水期，水的硬度是不同的。肌醇六磷酸以液體形態或其鹽類以粉狀形態存在，在家庭等小用水環境使用時，如此微量用戶無法精確計量，更不可能根據水的硬度變化而做相應調整。本發明將肌醇六磷酸或其鹽類或者兩者的組合與有形載體形成復合物，每個復合物上附著精確計量的肌醇六磷酸，即將肌醇六磷酸定量化、 分隔化，使用時只要取與用水體積對應的復合物需用量，置入生水中即可，操作方便、且不會出現偏差，燒出的開水清澈，口感綿軟，從而解決了肌醇六磷酸無法精確準確定量以至于無法在家庭等小用水環境使用的問題。具體做法是某種規格的阻垢制品的每個載體上設計附著N毫克(mg)的肌醇六磷酸、或者相當量的肌醇六磷酸的鹽類、或者相當量的兩者的組合，設計每個載體與M毫升(ml)的肌醇六磷酸、或者相當量的肌醇六磷酸的鹽類、或者相當量的兩者的組合的溶液相接觸，則用于與載體結合的溶液的體積濃度為C=I X1000 (mg/L)只要正確配制這一濃度的肌醇六磷酸、或者相當量的肌醇六磷酸的鹽類、 M或者相當量的兩者的組合的溶液，只要正確使每個載體只接觸M毫升的溶液，則每個阻垢復合物制品就能精確結合預訂的N毫克有效成分。
肌醇六磷酸只是改變碳酸鈣、碳酸鎂的結晶形態，并沒有改變其化學性質，所以對水的成分及水中對人體有益的礦物質含量并沒有產生改變。
最近已經證明肌醇六磷酸存在于哺乳動物(包括人類)所有的器官、組織和生物體液中。肌醇六磷酸作為食品添加劑和醫藥原料在生產和生活中廣泛使用。目前的研究表明其在抗氧化和抗腫瘤方面都有肯定意義。
本發明和已有技術相比，其技術進步是顯而易見的。本發明的方法能夠使水堿快速沉淀，同時改善了飲用水的口感，并且提供了一種精確微量化計量肌醇六磷酸的方法和產品，可以給家庭使用。
具體實施方式
本發明通過下面的實施例進行說明，這些實施例不能以任何方式限制本發明的范圍。
實施例1取硬度為300mg/L的飲用水5升分成5等分，每一份為一升，分別加入0. lmg、0. 5mg、 Img Jmgdmg肌醇六磷酸，煮沸后觀察五個樣品濁度和煮水容器內壁上水垢的沉結。結果顯示，在硬度為300mg/L時，肌醇六磷酸的每升水含量在Img至3mg時，內壁無沉結，水體清澈透明，無明顯的懸浮物。
實施例2配制含肌醇六磷酸50mg的水溶液15mL備用，取IOcmX IOcm的每平米質量為45g的食品加工用純棉布塊完全浸沒入備用液中，充分浸泡后，烘干，將布塊均勻裁剪成2cmX2cm 的布片。隨機取5片布片，用高效液相色譜HPLC測定各布片中肌醇六磷酸的含量，結果顯示，每片等體積的布片上肌醇六磷酸含量均勻一致，均為含有肌醇六磷酸ang/個復合物。
實施例3取十粒符合GB 17762-1999《耐熱玻璃器具的安全與衛生要求》標準的相同規格(直徑5Φ=0. 6cm, H=L 0cm)的玻璃圓柱，每個玻璃柱均蘸取0. 04ml含肌醇六磷酸0. 05mg的水溶液，烘干。隨機取5粒玻璃柱，分別洗脫，用高效液相色譜HPLC測定各玻璃柱中肌醇六磷酸的含量，結果顯示，各玻璃柱上肌醇六磷酸含量均勻一致，均為含有肌醇六磷酸0. 05mg/個復合物。
實施例4取十粒符合GB-T 13803. 2-1999《木質凈水用活性炭》標準的粒徑為4. Omm的椰殼木質柱狀活性炭木炭粒(純物理壓合無粘合劑)，用移液器在每粒上各滴入0. 02ml含肌醇六磷酸鈉Hmg (相當于肌醇六磷酸IOmg)的水溶液，烘干，密封分裝。隨機取5粒木炭粒，分別洗脫，用高效液相色譜HPLC測定各木炭粒中肌醇六磷酸的含量，結果顯示，各木炭粒上肌醇六磷酸含量均勻一致，均為含有肌醇六磷酸IOmg/個復合物。
實施例5取硬度為300mg/L的水樣若干份，每份1L，隨機取實施例2中的布片至水樣中，煮沸后觀察五個樣品濁度和煮水容器內壁上水垢的沉結，結果顯示，內壁無沉結，水體清澈透明， 無明顯的懸浮物。結果顯示，肌醇六磷酸和有形載體結合的復合物，計量精確、肌醇六磷酸含量穩定。
實施例6取硬度為300mg/L的飲用水樣2升，分成二等份各1L，備用，在其中一份水樣中加入實施例2中的布片一片，另一份不加。兩份水樣同時加熱煮沸，沸騰后停止加熱，對比水堿沉淀速度。加入布片的水樣在停止沸騰同時水堿即迅速沉至水底，水體即呈清澈透明。空白水樣在停止沸騰后，水堿依舊在水中蕩漾漂浮，靜置0.紐后水堿部分沉到底部，仍有部分蕩漾漂浮在水體中，靜置4h后，水堿仍未全部沉到底部。結果顯示，在硬水中加入肌醇六磷酸與有形載體的復合物可以使其在煮沸后水中的水堿實現快速沉淀，水體清澈。
實施例7取2cmX 2cm的每平米質量為45g的食品加工用純棉布片250片備用，設定每片上附著的肌醇六磷酸為^ig (即N4mg)，設定每片與0. 5ml的肌醇六磷酸溶液(即M=O. 5ml)相接N4觸，如此配制體積濃度為C= g X1000 (mg/L) = — X1000 (mg/L)=8000mg/L的肌醇六磷MU. υ酸溶液。精確量取125ml該溶液，將備用布片完全浸沒入此溶液中，充分浸漬后，烘干。取用容積為2L的電熱水壺，裝入硬度為300mg/L的生水至最大容積處，加入一個備用的復合物，煮沸。如此重復200次，觀察水壺的結垢情況，發現水壺底部和內壁皆未結水垢，且水體清澈透明，無明顯的懸浮物。結果顯示，肌醇六磷酸與有形載體形成的復合物可以有效解決炊具等加熱器的結垢問題。
上述實施例中所用的食品用肌醇六磷酸與載體的復合物、或食品用肌醇六磷酸的鹽類與載體的復合物也可以用上述兩種的組合來代替，其使用量是以肌醇六磷酸來折算的，效果相當。
權利要求
1.一種阻垢制品，其特征在于是一種肌醇六磷酸與載體結合的復合物、或者肌醇六磷酸的鹽類與載體結合的復合物、或者肌醇六磷酸與肌醇六磷酸的鹽類的組合與載體結合的復合物。
2.如權利要求1所述的一種阻垢制品，其特征在于所述的載體為棉纖維制品或者木纖維制品。
3.如權利要求2所述的一種阻垢制品，其特征在于所述的棉纖維制品選自布片或者棉粒。
4.如權利要求2所述的一種阻垢制品，其特征在于所述的木纖維制品選自竹粒、或者木炭粒。
5.如權利要求1所述的一種阻垢制品，其特征在于所述的載體為陶瓷粒、或者玻璃珠。
6.如權利要求1-5中任一所述的一種阻垢制品，其特征在于所述的復合物中，阻垢劑量折算成肌醇六磷酸，含量為0. 05 - IOmg肌醇六磷酸/個復合物。
7.—種阻止水垢生成的方法，其特征在于在水體中加入權利要求1-5中任一所述的阻垢制品，當水體的硬度為100-450mg/L時，加入的阻垢劑量，折算成肌醇六磷酸，每升水中含有0. 5mg-5mg肌醇六磷酸。
全文摘要
本發明提供了一種阻垢制品，解決了現有技術不能有效解決的因鈣鎂離子引起的家庭等小用水環境的炊具等加熱器的水垢問題，是一種精確微量化計量的食品級肌醇六磷酸與載體結合的復合物、或者精確微量化計量的肌醇六磷酸的鹽類與載體結合的復合物、或者兩者的組合與載體結合的復合物。本發明還提供了一種阻止水垢生成的方法,在水體中加入所述的阻垢制品，當水體的硬度為100-450mg/L時，加入的阻垢劑量，以肌醇六磷酸來計算，每升水中含有0.5mg-5mg肌醇六磷酸。本發明提供了一種精確微量化計量的肌醇六磷酸的產品，方便家庭使用。本發明的方法能夠使水堿快速沉淀，同時改善了飲用水的口感。
文檔編號C02F5/14GK102502977SQ20111033954
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月1日 優先權日2011年11月1日
發明者梁穎然 申請人:梁穎然