CN103935081A - 一种具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料，所述透气性材料基体为：化纤布、无纺布及开孔性海绵透气性材料，于透气性材料基体面上依次设有经磁控溅射形成的铜、银及纳米氧化锌、纳米二氧化钛层膜；本发明还提供了材料的制备方法。本发明在氩气保护状态下，通过实施真空磁控溅射技术，依次在透气性基材表面溅射锌、镍、铜、银等金属，再在氧气室内溅射锌、钛等金属形成基体表面附着了二层及二层以上金属膜和一层及二层的氧化物膜的纳米级杀菌抑菌透气性材料，用这种具有无机杀菌抑菌作用的化纤布、无纺布及开孔性海绵材料制造的医药卫生用品、空气过滤制品、家居装饰制品等，均具有很好地抑制细菌和灭菌作用，给人们带来健康的保障。
Description
技术领域
本发明属于新材料技术领域，涉及一种清洁材料，具体涉及一种具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的飞速发展，人们生活水平的不断提高，越来越多的新材料进入人们的日常生活当中，尤其是关乎到人体健康品质的各种经常用到的日常生活物品，人们会更加关注它的卫生和安全使用状况，尤其是受到雾霾天气中的空气影响，无论是出门在外，还是待在室内，日常生活用品都会被空气当中大量的灰尘、细菌而污染并迅速繁殖，不洁的日用品在长期的使用过程中会让人产生各种莫名的疾病，给人们的生活带来许多防不胜防的不健康的因素和困扰，为此生产出人体可接受的无机杀菌抑菌材料来制造日常生活用品，是人们一种迫切的期待。
发明内容
基于上述因素，本发明的目的是提供一种具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料及其制备方法，它通过实施真空磁控溅射技术，依次在透气性基材表面溅射铜、银、锌等金属，形成纳米级无机杀菌抑菌的透气性材料，再用这种材料制作日常生活物品让人放心的使用，解决了现有材料中存在的上述问题。
本发明所采用的技术方案是，一种具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料，其特征在于，所述透气性材料基体为：化纤布、无纺布及开孔性海绵透气性材料，于透气性材料基体面上依次设有经磁控溅射形成的锌层膜、银层膜、氧化锌层膜。
本发明所述的一种具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料的制备方法，该方法包括以下具体步骤：
步骤一，将透气性材料基体料卷装入磁控溅射真空室内，磁控溅射真空室内靶材腔由进入端到出口端依次安装顺序为：锌、银、锌三种金属靶材，磁控溅射真空室抽真空后接入氩气，真空度：2.8×10-1～4.6×10-3MPa，由出口端氧气室内加入氧气，用氧气室内接有的分子泵保持真空度约小于主真空室；
步骤二，在氩气保护状态下，实施磁控溅射镀膜，透气性材料基体料卷移动速度为:0.5m/min～8m/min，各层金属离子溅射密度：0.3～4g/m2；
步骤三，出炉收卷，最终形成表面具有三层无机杀菌材料结构的透气性材料，所得到具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料，最表层为纳米级氧化锌层膜，中间层为银层膜，底层是锌层膜。
本发明所述的一种具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料的制备方法，其特征还在于，
所述磁控溅射真空室靶材腔内溅射靶材及布放顺序：锌、银、锌，或为：锌、铜、锌，或为：锌、铜、钛或为镍、铜、钛，溅射镀膜后得到的无机杀菌抑菌透气性材料，最表层为纳米级氧化锌层膜或为纳 米级二氧化钛层膜，中间层为银层膜或为铜层膜，底层的锌层膜或为镍层膜。
本发明具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料，在氩气保护状态下，通过实施真空磁控溅射技术，依次在基体为：化纤布、无纺布及开孔性海绵等透气性基材表面溅射铜、银、锌等金属，形成基体表面附着了三层金属镀层的纳米级无机杀菌抑菌的透气性材料，用这种具有无机杀菌抑菌作用的化纤布、无纺布及开孔性海绵材料制造的医药卫生用品、空气过滤制品、水净化制品、家居装饰制品等，均具有很好地抑制细菌和灭菌作用，解决了生活当中不洁日常用品带来的细菌污染问题，避免人们使用过程中导致疾病发生的现象，同时还能给人们抵御疾病和强身健体，带来健康的保障。
附图说明
图1是本发明具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料结构示意图；
图2是本发明真空磁控溅射实施示意图。
图中，1.透气性材料基体，2.锌层膜，3.银层膜，4.氧化锌层膜，5.磁控溅射真空室，6.靶材腔，7.金属靶材，8.放料卷轴，9.收料卷轴，10.冷却辊筒，11.过渡滚轴，12.分子泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料，如图1所示，所述透气性材料基体为：化纤布、无纺布及开孔性海绵透气性材料，于透气性材料基体面上依次设有经磁控溅射形成的锌层膜、银层膜、氧化锌 层膜。
本发明一种具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料的制备方法，该所述方法包括以下具体步骤：
步骤一，将透气性材料基体料卷装入磁控溅射真空室内，磁控溅射真空室内靶材腔由进入端到出口端依次安装顺序为：锌、银、锌三种金属靶材，磁控溅射真空室抽真空后接入氩气，真空度：2.8×10-1～4.6×10-3MPa，由出口端氧气室内加入氧气，用氧气室内接有的分子泵保持真空度约小于主真空室；
步骤二，在氩气保护状态下，实施磁控溅射镀膜，透气性材料基体料卷移动速度为：0.5m/min～8m/min，各层金属离子溅射密度：0.3～4g/m2；
步骤三，出炉收卷，最终形成表面具有三层无机杀菌材料结构的透气性材料，所得到具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料，最表层为纳米级氧化锌层膜，中间层为银层膜，底层是锌层膜。
本发明一种具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料的制备方法，所述磁控溅射真空室靶材腔内溅射靶材及布放顺序：锌、银、锌，或为：锌、铜、锌，或为：锌、铜、钛或为镍、铜、钛，溅射镀膜后得到的无机杀菌抑菌透气性材料，最表层为纳米级氧化锌层膜或为纳米级二氧化钛层膜，中间层为银层膜或为铜层膜，底层的锌层膜或为镍层膜。
实施例
图2示意的是在透气性材料上实施磁控溅射，制备无机杀菌抑菌透气性材料的过程，透气性材料基体1为无纺布，磁控溅射真空室5 的靶材腔6内由进入端到出口端依次安装镍、银、锌三种金属靶材7。
按照本发明制备方法的具体步骤，先将装有透气性材料基体1无纺布的放料卷轴8装入磁控溅射真空室5内，并将透气性材料基体1无纺布绕经过渡滚轴11及冷却辊筒10与收料卷轴9连接；关闭炉门后接入氩气进入保护状态，抽真空至3.0×10-2MPa，由收料卷轴9带动，无纺布料卷移动速度为2m/min，然后再启动磁控溅射真空室5出口端锌靶材腔6密闭室的分子泵12，用氧气室内接有的分子泵保持真空度约小于主真空室，实施真空磁控溅射镀膜。
随着收料卷轴9转动，靶材腔6上的镍、银、锌三种金属靶材7，根据磁控反应溅射原理，于无纺布表面溅射镍、银、锌等金属离子，每层金属离子溅射密度为1.2g/m2，先后依次于透气性材料基体1无纺布表面上、与反应气体依次化合生成具有无机杀菌抑菌作用的无纺布透气性材料，与无纺布表面接触的底层为镍层膜，中间为银层膜，最表层为由出口端锌靶材腔6密闭室的分子泵12加入氧气后生成的纳米级氧化锌层膜，如果出口端靶材腔6放置的是钛金属，那么在无纺布透气性材料最表层生成的就是纳米级二氧化钛层膜。
本发明具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料，对于传统纳米杀菌材料需要经紫外或阳光照射后才有杀菌功能，而本发明材料无须任何处理可具有杀菌功能。
由于本发明具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料中所含有的铜、银、锌均为有益的杀菌材料，铜和银容易氧化，因此本发明材料的表面为纳米级氧化锌层膜或纳米级二氧化钛层膜，它不但减缓了铜、银、 锌氧化速度，形成稳定结构，使铜、银、锌释放缓慢，还避免铜、银直接与皮肤接触。
用本发明的制备方法将化纤布、无纺布及开孔性海绵材料支撑具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料可以应用到医学卫生领域，制作创可贴、口罩、杀菌床垫、纸尿裤等，也可以用来制作空调/净水设备的净化过滤材料；还可以用作交通设备、公共场所的沙发面料，汽车内装饰布料等，都能起到很好地抑制细菌和灭菌作用，有效地解决了生活当中不洁日常用品带来的细菌污染问题，避免人们使用过程中导致疾病发生的现象，给人们抵御疾病强身健体带来了健康保障。
上述实施方式只是本发明的一个实例，不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡依据本发明申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本发明申请专利范围内。
Claims (3)
1.一种具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料，其特征在于，所述透气性材料基体为：化纤布、无纺布及开孔性海绵透气性材料，于透气性材料基体面上依次设有经磁控溅射形成的锌层膜、银层膜、氧化锌层膜。
2.根据权利要求1所述的一种具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下具体步骤：
步骤一，将透气性材料基体料卷装入磁控溅射真空室内，磁控溅射真空室内靶材腔由进入端到出口端依次安装顺序为：锌、银、锌三种金属靶材，磁控溅射主真空室抽真空后接入氩气，真空度：2.8×10-1～4.6×10-3MPa，由出口端氧气室内加入氧气，用氧气室内接有的分子泵保持真空度约小于主真空室；
步骤二，在氩气保护状态下，实施磁控溅射镀膜，透气性材料基体料卷移动速度为:0.5m/min～8m/min，各层金属离子溅射密度：0.3～4g/m2；
步骤三，出炉收卷，最终形成表面具有三层无机杀菌材料结构的透气性材料，所得到具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料，最表层为纳米级氧化锌层膜，中间层为银层膜，底层是锌层膜。
3.根据权利要求1和2所述的一种具有无机杀菌抑菌作用的透气性材料的制备方法，其特征在于，所述磁控溅射真空室靶材腔内溅射靶材的布放顺序：锌、银、锌，或为：锌、铜、锌，或为：锌、银、钛，或为锌、铜、钛，或为镍、银、锌，或为：镍、铜、锌，或为镍、银、钛，或为镍、铜、钛，溅射镀膜后得到的无机杀菌抑菌透气性材料，最表层为纳米级氧化锌层膜或为纳米级二氧化钛层膜，中间层为银层膜或为铜层膜，底层的锌层膜或为镍层膜。
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