CN106812432A - 用于建筑领域的具有抗菌性能的智能门 - Google Patents

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Abstract

本申请提供用于建筑领域的具有抗菌性能的智能门，包括智能门本体，的智能门本体上安装有中央处理器；中央处理器分别连接有传感器安装卡槽、图像信号采集器、信号传输模块、无线通信模块、开关、报警器以及限位开关；传感器安装卡槽用于安装传感器，优选地，用于安装红外传感器以检测智能门本体的开合状态；图像信号采集器采集所述智能门本体外的图像信号；信号传输模块将图像采集器采集到的信号传送给客户终端；无线通信模块用于通过使用无线输出方式传输信号传输模块传输的信号至客户终端；开关用于根据中央处理器发出的信号进行智能门本体的开合；报警器检测智能门本体异常开合；限位开关用于检测到门铃响时，开启所述图像信号采集器。

Description

用于建筑领域的具有抗菌性能的智能门
技术领域
本申请涉及智能门技术领域，尤其涉及用于建筑领域的具有抗菌性能的智能门。
背景技术
随着科学技术的发展和进步，智能产品越来越多的进入到人们生活的每一个角落。门作为人们日常生活中每天都要接触到的物件，门的安全性能和智能化程度越来越多的被人们关注和谈及。
目前，市场上销售的智能门的种类繁多，其大多数是通过在门的主体上装设智能门锁进而达到智能化的效果。然而，相关技术中的智能门存在只能使用单一的传感器的问题，且随着使用时间的推移，特别是在潮湿的环境中，智能门体受到腐蚀等问题。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本申请提供用于建筑领域的具有抗菌性能的智能门。
本发明通过以下技术方案得以实现：包括智能门本体(1)，所述的智能门本体(1)上安装有中央处理器(9)；所述中央处理器(9)分别连接有传感器安装卡槽(2)、图像信号采集器(3)、信号传输模块(4)、无线通信模块(5)、开关(6)、报警器(7)以及限位开关(8)；所述传感器安装卡槽(2)用于安装传感器，优选地，用于安装红外传感器以检测智能门本体(1)的开合状态；所述图像信号采集器(3)采集所述智能门本体(1)外的图像信号；所述信号传输模块(4)将所述图像采集器(3)采集到的信号传送给客户终端；所述无线通信模块(5)用于通过使用无线输出方式传输信号传输模块(4)传输的信号至客户终端；所述开关(6)用于根据中央处理器(9)发出的信号进行智能门本体(1)的开合；所述报警器(7)检测智能门本体(1)异常开合；所述限位开关(8)用于检测到门铃响时，开启所述图像信号采集器(3)。
进一步地，所述智能门本体(1)采用不锈钢材料制成，其外表面布设有抗菌膜层，所述抗菌膜层采用有序介孔碳基薄膜，抗菌膜层的厚度为0.35～1.5mm；抗菌抗冻薄膜的厚度为0.025～0.5mm；封装层的厚度为0.3～1mm。
进一步地，所述的有序介孔碳基薄膜的厚度为1.0～1.35mm；所述抗菌膜层的上方还布设有抗冻薄膜层，其厚度为0.05～0.25mm。
进一步地，所述有序介孔碳基薄膜的厚度为1.25mm，所述抗冻薄膜层的厚度为0.5mm。
进一步地，所述智能门本体(1)表面布设的有序介孔碳基薄膜层和抗冻薄膜层构成防护膜构件，所述防护膜构件通过采用旋转涂覆法涂覆于所述智能门本体(1)的表面，且所述有序介孔碳基薄膜层和抗冻薄膜层交替涂覆3次；所述有序介孔碳基薄膜层和抗冻薄膜层之间设置有氧化层；所述抗冻薄膜中含有作为抗冻剂的CH3CH2CH2OH。
本发明的有益效果：本发明通过上述实施例提供的用于建筑领域的具有抗菌性能的智能门，该智能门结构简单，在智能门主体上安装有传感器安装卡槽，便于客户更换传感器。因此克服了上述技术问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明的示意图。
其中，1-智能门本体，2-传感器安装卡槽，3-图像信号采集器，4-信号传输模块，5-无线通信模块，6-开关，7-报警器，8-限位开关，9-中央处理器。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不只是所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征值“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
如图1所示，用于建筑领域的具有抗菌性能的智能门，包括智能门本体1，所述的智能门本体1上安装有中央处理器9。
所述中央处理器9分别连接有传感器安装卡槽2、图像信号采集器3、信号传输模块4、无线通信模块5、开关6、报警器7以及限位开关8。所述传感器安装卡槽2用于安装传感器，优选地，用于安装红外传感器以检测智能门本体1的开合状态，在别的实施方式中，传感器安装卡槽2中还可以安装甲烷气体传感器、氢气传感器或二氧化硫传感器。所述图像信号采集器3采集所述智能门本体1外的图像信号；所述信号传输模块4将所述图像采集器3采集到的信号传送给客户终端。
所述无线通信模块5用于通过使用无线输出方式传输信号传输模块4传输的信号至客户终端；所述开关6用于根据中央处理器9发出的信号进行智能门本体1的开合；所述报警器7检测智能门本体1异常开合；所述限位开关8用于检测到门铃响时，开启所述图像信号采集器3。
进一步地，所述智能门本体1采用不锈钢材料制成，其外表面布设有抗菌膜层，所述抗菌膜层采用有序介孔碳基薄膜，抗菌膜层的厚度为0.35～1.5mm；抗菌抗冻薄膜的厚度为0.025～0.5mm；封装层的厚度为0.3～1mm。
进一步地，所述的有序介孔碳基薄膜的厚度为1.0～1.35mm；所述抗菌膜层的上方还布设有抗冻薄膜层，其厚度为0.05～0.25mm。
进一步地，所述有序介孔碳基薄膜的厚度为1.25mm，所述抗冻薄膜层的厚度为0.5mm。
进一步地，所述智能门本体1表面布设的有序介孔碳基薄膜层和抗冻薄膜层构成防护膜构件，所述防护膜构件通过采用旋转涂覆法涂覆于所述智能门本体1的表面，且所述有序介孔碳基薄膜层和抗冻薄膜层交替涂覆3次；所述有序介孔碳基薄膜层和抗冻薄膜层之间设置有氧化层；所述抗冻薄膜中含有作为抗冻剂的CH3CH2CH2OH；其中，所述的有序介孔碳基薄膜层的制备方法包括以下路径：
A.酚醛树脂-纤维材料的制备：取10g炭酸于40～42℃水浴中加热至使其融化，然后滴加20wt％的氢氧化钠，超声30min，再滴加入20wt％的HCHO溶液，75℃条件下磁力搅拌30min，再置于冰水浴中20min冷却至0～2℃，加入5～5.8g碳纤维素，滴加0.1M的HNO3/HCl溶液调节pH值为6.8～7.0后，置于真空干燥箱中，压力为0.1MPa～0.5MPa，温度调节至60～80℃，1h，制得酚醛树脂-纤维材料；
B.配制介孔碳溶液，将三嵌段共聚物F127：酚醛树脂-纤维材料为1:2的质量比混合，加入100ml C2H5OH溶液中，震荡25min，然后真空负压30min，其中，三嵌段共聚物F127的重量为1.5g，酚醛树脂-纤维材料的重量为3.0g，真空负压为30～100KPa；
C.配制抗菌溶液，将1.5gε-聚赖氨酸加入70ml超纯水中，45℃磁力搅拌，边搅拌边加入2.5％(w/v)C3H8O3 15ml和2.5％(w/v)PVA 15ml；然后加入50ml 1-丙醇，继续搅拌5min，调节温度至80℃保温3h即得；
D.有序介孔碳基薄膜，按照以下方法制得：
步骤一、真空脱气经由步骤B制得的介孔碳溶液1h，真空压力为45KPa，旋转涂覆法涂覆于智能门本体(1)的表面，按照低速I(匀胶50s)-中速(匀胶35s)-高速(匀胶25s)-低速II(匀胶15s)的方法进行滴胶，低速I滴胶的转速为100rpm/min、中速滴胶的转速为200rpm/min、高速滴胶的转速为850rpm/min，低速II滴胶的转速为90rpm/min，重复滴胶和匀胶4次；
步骤二、将涂覆好有序介孔碳基薄膜的智能门本体(1)置于130℃的环境中过夜，取出后置于80℃的真空干燥箱中于1.03MPa下负压3小时；
步骤三、将步骤二处理过的智能门本体(1)在有N2保护的氛围环境中进行热处理，热处理采用低温-高温-低温形式，低温为300℃，高温为750℃，低温为100～105℃，每个阶段保温1小时；
E.氧化层制备：按照摩尔比为5:1:2的体积比，取C6H7N、(NH4)2S2O8、H3PO4依次加入到乙醇溶液中，800rpm/min搅拌2.5小时，得到氧化溶液，将涂覆有有序介孔碳基薄膜的智能门本体1浸入氧化溶液中静置12小时，取出氮吹干燥；
F.涂覆抗冻薄膜，将步骤C中制得的抗菌溶液真空脱气1h，真空压力为30KPa，采用旋转涂覆法涂覆于经步骤E处理的氧化层上方，滴胶转速为300rpm/s，匀胶120s；置于75℃的真空干燥箱中干燥25h，真空箱的压力为100Kpa，重复滴胶两次。
进一步地，所述氧化层的厚度为0.5～10μm。
智能门本体1的碳基薄膜的电化学性能测试：取5cm×5cm的涂覆有碳基薄膜的不锈钢，置于0.2M HCl溶液中浸渍。在浸渍过程中，露出2cm×2cm的面积，其余部分用胶覆盖。经测试，未覆盖碳基薄膜(空白试验)和覆盖碳基薄膜的不锈钢的在不同的温度(T-300，T-400，T-500，T-600)处理下的腐蚀电位和腐蚀电流密度数据如表1。
表1
试验表明，相比于空白对照试验，涂覆有碳基薄膜后，不锈钢的腐蚀电位移动了200～500mV，腐蚀电流密度减小了约1.5个数量级，但是温度超过500℃后，碳基薄膜失去保护作用。
智能门本体1的抗菌性能测试：采用吸光度法，检测碳基薄膜对霉菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果。结果如表2所示。
表2
OD600
空白对照 6.8±0.01
0.25％ 3.5±0.05
0.5％ 2.9±0.03
0.75％ 1.3±0.06
1.0％ 0±0.025
试验表明，添加了ε-聚赖氨酸的碳基薄膜具有抑菌效果，同时正丙醇的加入提高了薄膜的抗冻性。
经过实验表明，添加了该ε-聚赖氨酸制成的膜具有抗霉菌和金黄葡萄球菌的作用，抑制了细菌的生长，使智能门本体的表面不容易生成细菌，进而降低了智能门本体的腐蚀速度，涂覆该抗菌抗冻薄膜的智能门本体使用寿命延长，抗冻效果好。
本申请的实施例提供的功能膜，在制备过程中，通过使用酚醛树脂作为碳源、三嵌段共聚物F127作为模板剂制备而成碳基薄膜，该碳基薄膜经过不同的真空箱压力处理和热处理。经试验证明，采用该碳基薄膜的智能门本体的腐蚀电位提升了200～500mV，其腐蚀电流相比于空白对照减小了约1.5个数量级。
进一步的，本申请的实施例提供的用于建筑领域的具有抗菌性能的智能门，在智能门上布设的所述抗菌薄膜和所述抗冻薄膜相接的界面之间设置有氧化层，该氧化层可以隔离抗菌薄膜和抗冻薄膜，使两层薄膜之间的相互渗透作用减小，使得智能门本体相对于传统的智能门的抗腐蚀、抗菌抗冻功能增强，节约了生产企业的生产成本，一门多用，具有潜在的商业应用价值。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.用于建筑领域的具有抗菌性能的智能门，包括智能门本体(1)，其特征在于，所述的智能门本体(1)上安装有中央处理器(9)；所述中央处理器(9)分别连接有传感器安装卡槽(2)、图像信号采集器(3)、信号传输模块(4)、无线通信模块(5)、开关(6)、报警器(7)以及限位开关(8)；所述传感器安装卡槽(2)用于安装传感器，优选地，用于安装红外传感器以检测智能门本体(1)的开合状态；所述图像信号采集器(3)采集所述智能门本体(1)外的图像信号；所述信号传输模块(4)将所述图像采集器(3)采集到的信号传送给客户终端；所述无线通信模块(5)用于通过使用无线输出方式传输信号传输模块(4)传输的信号至客户终端；所述开关(6)用于根据中央处理器(9)发出的信号进行智能门本体(1)的开合；所述报警器(7)检测智能门本体(1)异常开合；所述限位开关(8)用于检测到门铃响时，开启所述图像信号采集器(3)。
2.根据权利要求1所述的用于建筑领域的具有抗菌性能的智能门，其特征在于，所述智能门本体(1)采用不锈钢材料制成，其外表面布设有抗菌膜层，所述抗菌膜层采用有序介孔碳基薄膜，抗菌膜层的厚度为0.35～1.5mm；抗菌抗冻薄膜的厚度为0.025～0.5mm；封装层的厚度为0.3～1mm。
3.根据权利要求2所述的用于建筑领域的具有抗菌性能的智能门，其特征在于，所述的有序介孔碳基薄膜的厚度为1.0～1.35mm；所述抗菌膜层的上方还布设有抗冻薄膜层，其厚度为0.05～0.25mm。
4.根据权利要求1所述的用于建筑领域的具有抗菌性能的智能门，其特征在于，所述有序介孔碳基薄膜的厚度为1.25mm，所述抗冻薄膜层的厚度为0.5mm。
5.根据权利要求1所述的用于建筑领域的具有抗菌性能的智能门，其特征在于，所述智能门本体(1)表面布设的有序介孔碳基薄膜层和抗冻薄膜层构成防护膜构件，所述防护膜构件通过采用旋转涂覆法涂覆于所述智能门本体(1)的表面，且所述有序介孔碳基薄膜层和抗冻薄膜层交替涂覆3次；所述有序介孔碳基薄膜层和抗冻薄膜层之间设置有氧化层；所述抗冻薄膜中含有作为抗冻剂的CH3CH2CH2OH；其中，所述的有序介孔碳基薄膜层的制备方法包括以下路径：
A.酚醛树脂-纤维材料的制备：取10g炭酸于40～42℃水浴中加热至使其融化，然后滴加20wt％的氢氧化钠，超声30min，再滴加入20wt％的HCHO溶液，75℃条件下磁力搅拌30min，再置于冰水浴中20min冷却至0～2℃，加入5～5.8g碳纤维素，滴加0.1M的HNO3/HCl溶液调节pH值为6.8～7.0后，置于真空干燥箱中，压力为0.1MPa～0.5MPa，温度调节至60～80℃，1h，制得酚醛树脂-纤维材料；
B.配制介孔碳溶液，将三嵌段共聚物F127：酚醛树脂-纤维材料为1:2的质量比混合，加入100ml C2H5OH溶液中，震荡25min，然后真空负压30min，其中，三嵌段共聚物F127的重量为1.5g，酚醛树脂-纤维材料的重量为3.0g，真空负压为30～100KPa；
C.配制抗菌溶液，将1.5g ε-聚赖氨酸加入70ml超纯水中，45℃磁力搅拌，边搅拌边加入2.5％(w/v)C3H8O3 15ml和2.5％(w/v)PVA 15ml；然后加入50ml 1-丙醇，继续搅拌5min，调节温度至80℃保温3h即得；
D.有序介孔碳基薄膜，按照以下方法制得：
步骤一、真空脱气经由步骤B制得的介孔碳溶液1h，真空压力为45KPa，旋转涂覆法涂覆于智能门本体(1)的表面，按照低速I(匀胶50s)-中速(匀胶35s)-高速(匀胶25s)-低速II(匀胶15s)的方法进行滴胶，低速I滴胶的转速为100rpm/min、中速滴胶的转速为200rpm/min、高速滴胶的转速为850rpm/min，低速II滴胶的转速为90rpm/min，重复滴胶和匀胶4次；
步骤二、将涂覆好有序介孔碳基薄膜的智能门本体(1)置于130℃的环境中过夜，取出后置于80℃的真空干燥箱中于1.03MPa下负压3小时；
步骤三、将步骤二处理过的智能门本体(1)在有N2保护的氛围环境中进行热处理，热处理采用低温-高温-低温形式，低温为300℃，高温为750℃，低温为100～105℃，每个阶段保温1小时；
E.氧化层制备：按照摩尔比为5:1:2的体积比，取C6H7N、(NH4)2S2O8、H3PO4依次加入到乙醇溶液中，800rpm/min搅拌2.5小时，得到氧化溶液，将涂覆有有序介孔碳基薄膜的智能门本体(1)浸入氧化溶液中静置12小时，取出氮吹干燥；
F.涂覆抗冻薄膜，将步骤C中制得的抗菌溶液真空脱气1h，真空压力为30KPa，采用旋转涂覆法涂覆于经步骤E处理的氧化层上方，滴胶转速为300rpm/s，匀胶120s；置于75℃的真空干燥箱中干燥25h，真空箱的压力为100Kpa，重复滴胶两次。
6.根据权利要求5所述的用于建筑领域的具有抗菌性能的智能门，其特征在于，所述氧化层的厚度为0.5～10μm。
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