CN108182006A - 一种抗菌触摸屏及其制备方法和煮食设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及抗菌煮食设备领域，公开了一种抗菌触摸屏及其制备方法和煮食设备。方法包括：(A)将基板(1)进行清洗；(B)将光掩膜(5)放置于清洗后的基板(1)的外表面上，光掩膜(5)的至少部分区域为透光区；以紫外光照射所述透光区，在基板(1)上形成改性区域(6)；(C)去掉光掩膜(5)，在改性区域(6)上进行沉积银以使基板(1)的至少部分区域上形成抗菌层(2)；(D)将步骤(C)得到的形成有抗菌层(2)的基板(1)进行防氧化，形成防氧化层(3)。提供的抗菌触摸屏可以具有抗菌性能。另外在抗菌触摸屏上的防氧化层可以保护抗菌层，防止银层被氧化。
Description
技术领域
本发明涉及抗菌煮食设备领域，具体地，涉及一种抗菌触摸屏及其制备方法和煮食设备。
背景技术
煮食设备表面常残留有水分和食物，非常容易滋生细菌。特别是煮食设备上设置的触摸显示屏，用户进行设备操作，触摸功能键经常使用，增加了细菌感染的机会。
在目前例如智能电饭煲触摸屏使用越来越频繁的情况下，人们在使用煮食设备过程中，容易从触摸显示屏上感染细菌。
发明内容
本发明的目的是为了解决煮食设备的触摸显示屏的抗菌问题，提供一种抗菌触摸屏及其制备方法和煮食设备。
为了实现上述目的，本发明提供一种抗菌触摸屏的制备方法，包括：(A)将基板1进行清洗；(B)将光掩膜5放置于清洗后的基板1的外表面上，光掩膜5的至少部分区域为透光区；以紫外光照射所述透光区，在基板1上形成改性区域6；(C)去掉光掩膜5，在改性区域6上进行沉积银以使基板1的至少部分区域上形成抗菌层2；(D)将步骤(C)得到的形成有抗菌层2的基板1进行防氧化，形成防氧化层3。
本发明还提供了一种本发明的制备方法制得的抗菌触摸屏，其特征在于，该抗菌触摸屏包括：基板1、设置于基板1的外表面的至少部分区域上的抗菌层2和设置于抗菌层2上的防氧化层3；抗菌层2为银层。
本发明还提供了一种煮食设备，该煮食设备包括抗菌触摸屏，所述抗菌触摸屏为本发明的抗菌触摸屏。
通过上述技术方案，本发明提供的抗菌触摸显示屏可以具有抗菌性能。另外在抗菌触摸显示屏上的防氧化层可以保护抗菌层，防止银层被氧化。
本发明的抗菌触摸屏具有优异的抗菌效果，且制备工艺简单，成本低，容易大规模生产。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是显示本发明提供的抗菌触摸屏的构造的截面示意图；
图2是显示采用紫外光透过光掩膜5照射基板1的示意图；
图3是显示基板1上形成改性区域6的示意图；
图4是显示基板1上的改性区域6上沉淀银形成抗菌层2的示意图；
图5是本发明提供抗菌触摸屏的外观示意图，其中抗菌层2作为按键区，按键区外设置有显示屏区4。
附图标记说明
1、基板 2、抗菌层 3、防氧化层
4、显示屏区 5、光掩膜 6、改性区域
具体实施方式
以下将结合图1-5对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明的第一目的，提供一种抗菌触摸屏的制备方法，如图1-4所示，包括：(A)将基板1进行清洗；(B)将光掩膜5放置于清洗后的基板1的外表面上，光掩膜5的至少部分区域为透光区；以紫外光照射所述透光区，在基板1上形成改性区域6；(C)去掉光掩膜5，在改性区域6上进行沉积银以使基板1的至少部分区域上形成抗菌层2；(D)将步骤(C)得到的形成有抗菌层2的基板1进行防氧化，形成防氧化层3。
本发明通过使用紫外光改性基材的局部区域，可以沉积银而在基材上形成抗菌层，抗菌层可以进一步作为按键区而使制备的抗菌触摸屏具有抗菌效果。
本发明中，基板1的外表面是指最终朝向使用者，使用者可以接触的一面。基板1的另一面与安装该抗菌触摸屏的煮食设备相接触。
根据本发明，步骤(A)用于基板1提供清洁的表面，更有利于后续步骤的实施，优选情况下，在步骤(A)中，所述清洗的方法包括：将基板1使用碱液淋洗，再用丙酮和水进行超声清洗，最后以氮气吹干。
步骤(A)可以除去基体1表面的油脂。碱液可以为氢氧化钠溶液，浓度可以为1～10重量％。所述淋洗的时间为3～5min。所述超声清洗可以在超声清洗机中进行，超声功率为180～600w，超声时间为8～10min。
根据本发明，基板1用于提供触摸屏的基底，基板1可以选用的材料可以为透明或不透明，优选为透明材料。优选情况下，基板1可以为塑料基板或玻璃基板。基板1为已知物质，可以商购获得。
优选地，所述塑料基板可以选自聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚酰亚胺(PI)中的至少一种。
优选地，基板1的厚度为0.5～2mm，优选为1～1.5mm。
本发明中，光掩膜5上的所述透光区的设置可以用于透过紫外光，从而使所述透光区下方的基板1的表面受到紫外光的照射。所述透光区可以根据基板1上需要紫外光照射的区域的设计进行设置，例如所述透光区可以对应基板1上将作为按键区的区域。可以先将所述透光区下方基体1上对应的区域经紫外光照射变为改性区域6，然后在改性区域6上沉淀银形成抗菌层2，再将抗菌层2作为抗菌触摸屏上需要的具有抗菌效果的功能区，例如按键区。
根据本发明，优选情况下，如图2所示，在步骤(B)中，所述紫外光照射使用的紫外光波长为170～280nm，照射时间为5～50min。采用紫外光照射可以利用高能量的紫外光打断基体1的塑料材料的高分子链，使基体1被照射的外表面区域(即光掩膜5的透光区所对应的区域)产生-OH、-NH等亲水基团，形成改性区域6(如图3所示)，有利于后续制备抗菌层。上述紫外光照射的条件可以控制紫外辐照深度为0.1～10nm。
根据本发明，步骤(C)用于制备抗菌层2。本发明中优选抗菌层2为银层。优选情况下，在步骤(C)中，所述沉积银的方法为化学镀。可以将还原态的银结合在所述改性区域的表面的-OH、-NH等亲水基团上。优选地，将形成有改性区域6的基板1依次与氧化液、还原液相接触，控制形成厚度为40～80nm的银层，作为抗菌层2，其中，氧化液为含银化合物的溶液。所述氧化液可以为硝酸银和氢氧化钠的混合溶液，所述还原液可以为葡萄糖和酒石酸钾钠的混合溶液。所述沉积银的具体方法包括：a)将步骤(B)得到的形成有改性区域6的基板1放置在反应容器中，向反应容器中加入AgNO3溶液(浓度为50～60g/L)以浸泡基板1，然后再向反应容器中加入NaOH溶液(浓度为20～30g/L)；b)将氨水(浓度为25～37重量％)缓慢滴加进反应容器中，滴加量至反应容器中的溶液刚好澄清；c)将葡萄糖溶液(浓度为30～40g/L)和酒石酸钾钠溶液(浓度为5～15g/L)加入反应容器中进行反应3～5min。从反应容器中取出经历所述沉积银后的基板1，经过清洗，在基板1的改性区域6上沉积出光亮的银层，即为抗菌层2，如图4所示。
优选地，抗菌层2的厚度为40～80nm。
根据本发明，步骤(D)用于形成防氧化层，防止作为抗菌层2的银层的氧化，影响抗菌性能的使用寿命。优选情况下，在步骤(D)中，所述防氧化的方法为将形成有抗菌层2的基板1与银防氧化剂溶液在40～60℃下进行接触1～6min，然后以水清洗再在80～120℃下烘干1～2h；所述银防氧化剂溶液含有镍元素，镍元素的浓度为170～230mL/L，所述银防氧化剂溶液的pH为5～6。例如所述银防氧化剂溶液可以主要含有六水合硫酸镍(镍盐)20g/L，次磷酸钠(还原剂)140g/L，柠檬酸钠(络合剂)10g/L和氨水(pH调节剂)30m L/L，pH为5～6。所述接触可以为在40～60℃下进行无电解镀镍(或化学镀镍)4～10min，从而形成镍层。
优选地，控制形成防氧化层(3)的厚度为100～200nm。
根据本发明，基体1上的改性区域6与光掩膜5上的所述透光区相对应。改性区域6上形成抗菌层2。
本发明提供的方法制备的抗菌触摸屏的结构上，在基体1上形成抗菌层2和防氧化层3。其中，在最终得到的抗菌触摸屏上，形成抗菌层2的区域可以作为按键区，可以进一步例如通过印刷的方式形成设置按键的区域。在所述按键区之外还可以有显示屏区4，如图5所示。
本发明的第二目的，提供一种本发明的制备方法制得的抗菌触摸屏，如图1所示，其特征在于，该抗菌触摸屏包括：基板1、设置于基板1的外表面的至少部分区域上的抗菌层2和设置于抗菌层2上的防氧化层3；抗菌层2为银层。
本发明提供的所述抗菌触摸屏还可以在基体1的外表面上且抗菌层2的区域之外设置防氧化层3。
根据本发明，如图5所示，优选情况下，在所述抗菌触摸屏上，设置抗菌层2所在的区域作为按键区；设置所述按键区之外的至少部分区域作为显示屏区4。
根据本发明，优选情况下，基板1为塑料基板或玻璃基板；优选所述塑料基板选自聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚酰亚胺中的至少一种。
根据本发明，优选情况下，基板1的厚度为0.5～2mm，进一步优选为1～1.5mm。
根据本发明，优选情况下，抗菌层2为银层，抗菌层2的厚度为40～80nm。
根据本发明，优选情况下，防氧化层3为镍层。
根据本发明，优选情况下，防氧化层3的厚度为100～200nm。
本发明的第三目的，提供一种煮食设备，该煮食设备包括抗菌触摸屏，所述抗菌触摸屏为本发明的抗菌触摸屏。
根据本发明，对于煮食设备没有特别的限定，可以为其上设置有触摸显示屏的所有煮食设备，优选情况下，所述煮食设备可以为饭煲、压力锅、水壶、豆浆机或煎烤机。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例作为对本发明的进一步说明，但并不因此限制本发明。
以下实施例中，
银防氧化剂溶液含有六水合硫酸镍20g/L，次磷酸钠140g/L，柠檬酸钠10g/L和氨水30m L/L，pH为5～6。
抗菌触摸屏的抗菌性能根据QBT 2591-2003的方法进行测试：将金黄色葡萄球菌的菌液、大肠埃希氏菌的菌液各自分别滴加在实施例和对比例制备的触摸屏表面，起始滴加量记为“0”接触时间试样上的菌落数，培养24小时后的菌量记为24小时培养后试样上的菌落数；
抗菌率＝[(“0”接触时间试样上的菌落数-24小时培养后试样上的菌落数)/“0”接触时间试样上的菌落数]×100％。
实施例1
本实施例说明本发明的抗菌触摸屏及其制备方法。
(1)将聚碳酸酯(PC)基板进行表面清洁：以氢氧化钠溶液(浓度为10重量％)淋洗基板4min；然后将基板放置在超声清洗机中，先以丙酮进行超声清洗(180kW，10min)，然后再以水进行超声清洗(420kW，8min)；取出基板，以氮气吹干。
(2)将光掩膜放置在经步骤(1)处理后的基板外表面上，光掩膜的透光区对应基板上要设置的按键区。以波长为170nm的紫外光照射透光区45min，在基板上对应透光区的部分得到紫外辐照深度为8nm的改性区域。
(3)移去光掩膜，将基板放入反应容器中，然后向反应容器中先后加入AgNO3溶液(浓度为55g/L)、NaOH溶液(浓度为25g/L)浸泡基板；然后向反应容器中滴加氨水，至反应容器中溶液变为澄清；将葡萄糖溶液(浓度为35g/L)和酒石酸钾钠溶液(浓度为10g/L)加入反应容器中进行反应4min。将基板取出，以水清洗后，在基板的改性区域沉积有光亮的银层，即为抗菌层。
(4)将步骤(3)处理后的基板用银防氧化剂溶液在50℃下进行无电解镀镍10min，形成防氧化层。取出镀镍后的基板，以水清洗并在100℃下烘干2h，得到抗菌触摸屏。
抗菌触摸屏中基板厚度为1.5mm，抗菌层厚度为60nm，防氧化层厚度为100nm。
如图5所示，抗菌触摸屏上有抗菌层的部分作为按键区，按键区外的部分设置显示屏区。
将得到的抗菌触摸屏进行抗菌性能测试，金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌的抗菌率均达到99.99％。
得到的抗菌触摸屏安装到饭煲上，得到具有抗菌触摸屏的饭煲。
实施例2
本实施例说明本发明的抗菌触摸屏及其制备方法。
(1)将聚丙烯(PP)基板进行表面清洁：以氢氧化钠溶液(浓度为8重量％)淋洗基板4min；然后将基板放置在超声清洗机中，先以丙酮进行超声清洗(180kW，8min)，然后再以水进行超声清洗(180kW，10min)；取出基板，以氮气吹干。
(2)将光掩膜放置在经步骤(1)处理后的基板外表面上，光掩膜的透光区对应基板上要设置的按键区。以波长为172nm的紫外光照射透光区12min，在基板上对应透光区的部分得到紫外辐照深度为10nm的改性区域。
(3)移去光掩膜，将基板放入反应容器中，然后向反应容器中先后加入AgNO3溶液(浓度为50g/L)、NaOH溶液(浓度为30g/L)浸泡基板；然后向反应容器中滴加氨水，至反应容器中溶液变为澄清；将葡萄糖溶液(浓度为30g/L)和酒石酸钾钠溶液(浓度为5g/L)加入反应容器中进行反应5min。将基板取出，以水清洗后，在基板的改性区域沉积有光亮的银层，即为抗菌层。
(4)将步骤(3)处理后的基板用银防氧化剂溶液在40℃下进行无电解镀镍4min，形成防氧化层。取出镀镍后的基板，以水清洗并在80℃下烘干1h，得到抗菌触摸屏。
抗菌触摸屏中基板厚度为1.2mm，抗菌层厚度为80nm，防氧化层厚度为150nm。
如图5所示，抗菌触摸屏上有抗菌层的部分作为按键区，按键区外的部分设置显示屏区。
将得到的抗菌触摸屏进行抗菌性能测试，金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌的抗菌率均达到99.99％。
得到的抗菌触摸屏安装到压力煲上，得到具有抗菌触摸屏的压力煲。
实施例3
本实施例说明本发明的抗菌触摸屏及其制备方法。
(1)将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基板进行表面清洁：以氢氧化钠溶液(浓度为3重量％)淋洗基板10min；然后将基板放置在超声清洗机中，先以丙酮进行超声清洗(600kW，9min)，然后再以水进行超声清洗(400kW，9min)；取出基板，以氮气吹干。
(2)将光掩膜放置在经步骤(1)处理后的基板外表面上，光掩膜的透光区对应基板上要设置的按键区。以波长为280nm的紫外光照射透光区10min，在基板上对应透光区的部分得到紫外辐照深度为10nm的改性区域。
(3)移去光掩膜，将基板放入反应容器中，然后向反应容器中先后加入AgNO3溶液(浓度为60g/L)、NaOH溶液(浓度为20g/L)浸泡基板；然后向反应容器中滴加氨水，至反应容器中溶液变为澄清；将葡萄糖溶液(浓度为40g/L)和酒石酸钾钠溶液(浓度为15g/L)加入反应容器中进行反应3min。将基板取出，以水清洗后，在基板的改性区域沉积有光亮的银层，即为抗菌层。
(4)将步骤(3)处理后的基板用银防氧化剂溶液在60℃下进行无电解镀镍5.5min，形成防氧化层。取出镀镍后的基板，以水清洗并在120℃下烘干1.5hmin，得到抗菌触摸屏。
抗菌触摸屏中基板厚度为1mm，抗菌层厚度为40nm，防氧化层厚度为160nm。
如图5所示，抗菌触摸屏上有抗菌层的部分作为按键区，按键区外的部分设置显示屏区。
将得到的抗菌触摸屏进行抗菌性能测试，金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌的抗菌率均达到99.99％。
得到的抗菌触摸屏安装到豆浆机上，得到具有抗菌触摸屏的豆浆机。
对比例1
以聚碳酸酯基板作为触摸屏。
将触摸屏进行抗菌性能测试，金黄色葡萄球菌的抗菌率达到13.43％，大肠埃希氏菌的抗菌率达到15.86％。
从实施例和对比例的结果可以看出，本发明的方法提供的抗菌触摸屏，经抗菌性能测试可以抗菌率获得达到99.99％，具有优异的抗菌性。
Claims (13)
1.一种抗菌触摸屏的制备方法，包括：
(A)将基板(1)进行清洗；
(B)将光掩膜(5)放置于清洗后的基板(1)的外表面上，光掩膜(5)的至少部分区域为透光区；以紫外光照射所述透光区，在基板(1)上形成改性区域(6)；
(C)去掉光掩膜(5)，在改性区域(6)上进行沉积银以使基板(1)的至少部分区域上形成抗菌层(2)；
(D)将步骤(C)得到的形成有抗菌层(2)的基板(1)进行防氧化，形成防氧化层(3)。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(A)中，所述清洗的方法包括：将基板(1)使用碱液淋洗，再用丙酮和水进行超声清洗，最后以氮气吹干。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(B)中，所述紫外光照射使用的紫外光波长为170～280nm，照射时间为5～50min，控制紫外辐照深度为0.1～10nm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(C)中，所述沉积银的方法为化学镀，优选地，将形成有改性区域(6)的基板(1)依次与氧化液、还原液相接触，控制形成厚度为40～80nm的银层，作为抗菌层(2)，其中，所述氧化液为含银化合物的溶液。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(D)中，所述防氧化的方法为将形成有抗菌层(2)的基板(1)与银防氧化剂溶液在40～60℃下进行接触1～6min，然后以水清洗再在80～120℃下烘干1～2h；所述银防氧化剂溶液含有镍元素，镍元素的浓度为170～230mL/L，所述银防氧化剂溶液的pH为5～6；控制形成防氧化层(3)的厚度为100～200nm。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的制备方法，其中，基板(1)为塑料基板或玻璃基板；优选所述塑料基板选自聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚酰亚胺中的至少一种；
优选地，基板(1)的厚度为0.5～2mm。
7.一种由权利要求1-6中任意一项所述的制备方法制得的抗菌触摸屏，其特征在于，该抗菌触摸屏包括：基板(1)、设置于基板(1)的外表面的至少部分区域上的抗菌层(2)和设置于抗菌层(2)上的防氧化层(3)；抗菌层(2)为银层。
8.根据权利要求7所述的抗菌触摸屏，其中，在所述抗菌触摸屏上，设置抗菌层(2)所在的区域作为按键区；设置所述按键区之外的至少部分区域作为显示屏区(4)。
9.根据权利要求7或8所述的抗菌触摸屏，其中，基板(1)为塑料基板或玻璃基板；优选所述塑料基板选自聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚酰亚胺中的至少一种；
优选地，基板(1)的厚度为0.5～2mm。
10.根据权利要求7或8所述的抗菌触摸屏，其中，抗菌层(2)的厚度为40～80nm。
11.根据权利要求7或8所述的抗菌触摸屏，其中，防氧化层(3)为镍层；优选地，防氧化层(3)的厚度为100～200nm。
12.一种煮食设备，该煮食设备包括抗菌触摸屏，所述抗菌触摸屏为权利要求7-11中任意一项所述的抗菌触摸屏。
13.根据权利要求12所述的煮食设备，其中，所述煮食设备为饭煲、压力锅、水壶、豆浆机或煎烤机。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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