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非電解制氫水技術材料及應用
來源:氫分子產業網 發表時間:2016-7-14 16:11:10 閱讀:6612

山東木齊健康科技有限公司 王家勝 [email protected]

一、氫分子醫學的發展

醫學研究表明,很多疾病包括衰老在內,都是由于體內積累了沒法及時清除的自由基造成的。自由基是人體細胞在代謝過程中產生一類非常活潑、有很強氧化作用的化學物質,也叫活性氧。自由基攻擊生命大分子會造成組織細胞損傷,是引起機體衰老的根本原因,也是誘發腫瘤等惡性疾病的重要起因。過多的惡性活性氧自由基會產生破壞行為,導致人體正常細胞和組織的損壞,從而引起多種疾病,如心臟病、老年癡呆癥、帕金森病和腫瘤等。此外,外界環境中的陽光輻射、空氣污染、煙塵、農藥殘留等都會促使人體產生更多惡性活性氧自由基,導致核酸突變,這是人類衰老和患病的根源。

醫學研究證實,含氫氣的水具有清除生物體內自由基的功效。氫氣本身就是一種還原劑,而現代醫學研究證實它又具有選擇性抗氧化這一生物學作用。氫氣分子很微細,進入體內能快速滲透至全身,并穿透細胞膜,帶走當中很難消除的惡性活性氧,將其合成水排出體外,而不會影響其它良性活性氧及身體功能的運作。最重要的是能把被破壞及氧化了的細胞復原。水中的“氫”具有最強的還原能力,根據日本醫科大學太田成男教授所做的實驗分析,氫氣的抗氧化能力及提高細胞自身復原能力是目前為止最厲害的。

依托氫分子醫學的進步和發展,各類以含氫分子的健康產品,如富氫水杯、富氫水壺、富氫水機、氫水美容、氫氣農業等產品和產業也快速發展,并得到越來越多的消費者認可。據日本產業新聞報道,2015年日本氫類產品的銷售總額約為565億日元,到2016年預計達到1200億日元的市場規模,年增長率超過50%。日本曾用富氫水(日本稱之為水素水)作為2008年奧運會運動員的指定飲用水,“水素健康”理念也迅速獲得渴望健康長壽和遠離疾病人群的青睞,水素產業的市場前景越來越大。在日本已經有東京醫科大學等幾家科研機構,在向政府申請藥品批號,計劃主要用于減輕癌癥放化療過程中病人的不良反應,提高他們的生活質量。如果氫氣產品作為藥物的審批一旦出現,其市場規模還將呈現爆炸式增長。

我國氫分子醫學研究也如火如荼,并走在了世界前列。2016年2月,我國權威媒體央視發現之旅頻道《健康大本營》播放了《抗擊氧化的利劍—氫氣》的科學紀錄片,詳細地講解了富氫水對抗氧化、維持人體健康的重要作用。央視播出的這期科學節目,使人們對富氫水從神秘到了解,從盲目迷信到科學認知,為整個富氫行業的快速發展起到了較好的引導作用。氫分子健康產業在我國正呈現出健康向上的發展態勢,各種氫健康產品正呈現出強大的生命力。據中促會氫分子生物醫學專業委員會專家介紹,氫分子醫學研究領域將會誕生諾貝爾獎。

從國家央視的引導性傳播,到鐘南山院士的發聲及國內各大醫學院的火熱研究,使我國的氫氣醫學研究達到空前活躍的程度,同時中國消費者對氫健康產品的認知度也呈爆發性增長,眾多先知先覺的企業已經開始加入到氫產品的研發當中,氫健康產業的大軍如滾雪球般飛速發展。

二、富氫水制造技術

目前,消費市場制造富氫水的技術主要有以下三種:一是電解水制備富氫水;二是氫氣充入純凈水中制備富氫水;三是利用金屬/水反應制備富氫水。以上三種方法,國內外都有很多企業在應用,并推出眾多含氫系列功能產品。

電解水技術是電流通過水(H2O)時,在陰極通過還原水形成氫氣(H2),在陽極則通過氧化水形成氧氣(O2)。電解水制氫技術相對比較成熟,從較早的電解水機、電解水杯、水素美容儀和果蔬清洗儀等設備均采用電解水制氫技術。由于該技術產氫視覺效果好,制氫含量高等特點,現已成為市場制氫水的主流技術,并在快速進行技術迭代,新產品和技術層出不窮。從世界范圍看,日韓電解水技術應用企業比較多,開發的電解水素水產品比較成熟,處于國際領先水平。過去幾年,我國很多企業也采用引進日韓電解水制氫技術,以代理形式或整合再創新開發出新的富氫產品。

由于電解制氫水技術采用鉑電極,經過技術迭代又采用SPE膜氫氧分離技術,現有富氫產品在制氫和口感各方面均比較理想。但技術迭代同時沒有量產,反而增加了制造成本。產品上市后,零售價格定位比較高,且多以治療型賣點切入市場,購買群體相對較窄,限制了該技術產品的市場推廣。特別指出的是,國內某些企業為了走進氫產業風口,快速上馬富氫產品,在追求利潤最大化的目的下,對電極等材料把握不嚴,導致應用釕銥涂層電極,且不使用SPE離子膜隔離技術,導致氫氧不分離,產生臭氧等異味,市場接受度不高,還影響了產品的口碑。再加上電解制氫產品對水源和溫度有限定要求,不太適合中國人的飲水習慣。所以電解制氫技術系列產品在現階段雖占據主流市場,但在大規模化量產降價之前,市場只會不溫不火。

氫氣充入純凈水中制備富氫水,制成袋裝和罐裝富氫水,可作為功能飲料迅速切入傳統飲料渠道市場。該項目一次性投資比較大,具有較大的市場和發展空間。該技術最大的問題是氫存儲困難,必須用鋁制材料容器,限制了其包裝的靈活性。由于從生產線到消費者手中經過較長時間,氫氣會緩慢釋放導致產品的水溶氫含量偏低。國內現有幾款袋裝和罐裝富氫水,包裝漂亮大氣,口感不錯。缺點是價格偏高,消費群體較窄,限制了其市場快速擴張。相信該產品在技術和量產條件下,價格降低,將會成為比較受歡迎的新一代功能飲料。特別是在國內外其它飲料大品牌強勢進入的情況下,該品類產品還將會重新洗牌。

金屬/水反應制氫技術也比較成熟,自日韓國家采用鎂粒等活波金屬制氫以來,我國也有很多企業的產品采用。但鎂粒制氫存在很多問題,比如時效性差,易氧化變色,且易板結有沉淀物等。目前采用的企業和產品越來越少,鎂粒制氫作為一個過時技術面臨被淘汰。2015年由山東木齊研發的國家發明專利“富氫水瓷”新型制氫材料,不僅解決了鎂制氫的諸多問題,還增加了新的功能,現已成為非電解制氫的新型材料。據了解,富氫水瓷是由多種天然礦物材料與多種金屬合金復合,經低溫烘焙而成。制造工藝過程由于采用了納米包覆和微孔互通工藝,解決了其它活潑金屬制氫材料氧化失效和析出沉淀物等缺陷。同時使水與富氫水瓷能夠互聯互通,制氫溫和,更加符合人性化使用。最主要的是富氫水瓷對水源沒有任何限制,冷熱水均可,特別適合中國人的飲水習慣。經復旦大學分析測試中心檢測,富氫水瓷制造的氫水核磁共振頻率低于45赫茲,氫含量達到500-1000PPb,PH值處于7.5-8.5之間。經國家無機鹽產品質量監督檢驗中心檢測溶出元素安全合格。經國際權威檢測機構SGS檢測完全達到涉水產品衛生規范的要求。

現有幾種制氫材料為氫分子健康產業的快速發展提供了技術支撐。各種技術的應用都有優缺點,想進入氫產業的企業需要根據自己的產品定位和目標人群選擇。以上三種技術也會隨著市場的發展,逐步迭代更新,形成各自的消費群體。幾年后我們會看到,三駕馬車帶領氫分子健康產業飛速發展。

三、非電解制氫材料的產業應用

新型非電解制氫材料富氫水瓷由于攜帶方便,制氫效果明顯,對水源沒有限制,自上市以來受到了很多廠家的青睞。富氫水瓷可做成瓷片和顆粒型,使很多傳統產品在不改變現有工藝的情況下升級換代。比如富氫水瓷可應用到現有杯/壺、凈水器、制氫棒、洗浴美容和果蔬清洗等產品中。

非電解富氫杯在日韓已是比較成熟的產品。我國富氫水杯發展非常迅速,產品樣式琳瑯滿目。近期市場上出現的氫茶養療杯,就是可以將氫水茶水融合,即提高了氫水的口感,又增強了茶水的營養,產品一出現迅速成為氫健康產業爭相傳播的熱點。氫茶養療杯采用最新科技成果富氫水瓷,具有制氫速度快,無需通電,水源無限制,冷熱水均可且攜帶方便等特點。由于氫茶養療杯采用富氫水瓷,2-3個月就需更換瓷片。這也使該產品的營銷模式可采用“卡”模式。富氫杯變成為一個載體,不斷更換的瓷片成為長期盈利的法寶。

    

富氫水機多采用在后置T33濾芯裝填富氫水素顆粒制氫水。不管是超濾還是反滲透水機,均可通過增加富氫水素濾芯工藝升級成為富氫水機。目前凈水器處于白熱化競爭的紅海,各大凈水器企業和創業者也正在尋求產品升級的新技術。富氫水機工藝簡單,成本便宜,升級后產品更有賣點,將是凈水器比較理想的升級方向。

氫水美容產品從水素面膜到氫水洗浴,還有氫水噴霧,產品種類多,市場前景好。氫水美容具有較好的抗氧化效果,能夠有效呵護皮膚補充水分,且安全環保,是較為理想的美容護膚產品。近幾年隨著微商模式的迅猛發展,為氫水美容產品擴展了銷售渠道,將成為眾多微商創業者的首選。非電解制氫材料由于簡單,成本低,迅速成為氫水美容系列產品的首選材料。

長期食用含有農藥殘留的果蔬,會在人體內緩慢積累,造成致癌、致畸、致突變等慢性中毒。果蔬去農殘已經成為眾多企業的發力點,從活氧機到貝殼粉,產品眾多。水素貝貝粉作為最新的果蔬去殘產品,是率先應用氫氣技術清除果蔬表面農殘的新技術。不僅去農殘效果好,還可改善果蔬口感,將是比較受市場歡迎的新型富氫產品。

加濕器和熱水器均可通過增加制氫模塊,成為健康時尚的新型氫水加濕器和氫水熱水器。當然還有更多的傳統產品可以應用非電解技術材料來升級。在“大眾創業,萬眾創新”的背景下,氫分子產業將會成為一個新的風口。而電解水技術和非電解水技術都為氫分子健康產業的快速發展提供了較好的技術支撐。

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