CN111256072A - 一种led光触媒灭菌灯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED光触媒灭菌灯及其制备方法，该光触媒灭菌灯为面板灯，其发光面板向外出光的表面上设有光触媒处理层；该光触媒灭菌灯包含灯体、电源与吊杆组件；灯体为平板状，其包含边框以及设置在边框内部的LED灯板、扩散板、导光板、反光纸、背板。该光触媒处理层是将复合纳米光触媒材料喷涂在出光面上形成的光触媒薄膜，其中包含粒径范围为5～10nm的纳米颗粒。本发明还提供了该LED光触媒灭菌灯的制备方法。本发明提供的LED光触媒灭菌灯及其制备方法，制备的光触媒灭菌灯，通过白光LED照射光触媒处理层，能够起到杀灭细菌、减除有机悬浮物等有机体，达到净化空气的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种灭菌灯及其制备方法，具体地，涉及一种LED光触媒灭菌灯及其制备方法。
背景技术
光触媒灭菌灯可以通过可见光或白光照射光触媒层，持续产生活性自由基OH、活性氧O-，活性自由基将细菌、有机悬浮物、病毒等分解成二氧化碳和水，洁净空气。可以有效消除有机悬浮物、细菌和病毒。
但是通常的光触媒灭菌灯是使用380nm以下紫外线或780nm以上的红外照射光触媒层，而紫外线对人体有很大的伤害，不能直接照射到人，限制了光触媒灯的应用；红外线有加热作用，在夏天会增加空调等能源耗损，不利于环保。并且，目前用于光触媒灭菌灯的光触媒材料一般粒径在30-40nm范围，甚至达到微米级，在可见光范围内无法达到有效的杀菌作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于灭菌的光触媒灯及其制备方法，解决现有的问题，通过白光LED照射光触媒处理层，起到杀灭细菌、减除有机悬浮物等有机体，达到净化空气的作用。
为了达到上述目的，本发明提供了一种LED光触媒灭菌灯，其中，所述的光触媒灭菌灯为面板灯，其发光面板向外出光的表面上设有光触媒处理层；所述的光触媒灭菌灯包含灯体、电源与吊杆组件；所述的灯体为平板状，其包含边框以及设置在边框内部的LED灯板、扩散板、导光板、反光纸、背板。
上述的LED光触媒灭菌灯，其中，所述的灯体，其LED灯板和扩散板设置在下方的最外层，然后向上依次设置导光板、反光纸、背板，各层结构按顺序组合后安装固定在边框内。
上述的LED光触媒灭菌灯，其中，所述的背板，其顶部沿长度方向在靠两端处分别设有对称的吊杆组件；吊杆组件包含吊杆以及分别设置在吊杆顶端和底端的顶部固定件和底部固定件，底部固定件与灯体连接固定，再通过顶部固定件将灯体悬挂后固定在安装灯具处。
上述的LED光触媒灭菌灯，其中，所述的光触媒处理层是将复合纳米光触媒材料喷涂在出光面上形成的光触媒薄膜。
上述的LED光触媒灭菌灯，其中，所述的光触媒薄膜是采用复合纳米光触媒材料喷涂形成的钛基纳米光催化涂层，涂层中包含粒径范围为5～10nm的纳米颗粒，纳米颗粒中包含纳米TiO2。
本发明还提供了一种上述的LED光触媒灭菌灯的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1、制作灯体：将LED灯板、扩散板、导光板、反光纸、背板按顺序叠加组合起来，安装固定在边框内制成灯体；步骤2、前处理：将步骤1所得的非光触媒成品的灯体，除去表面灰尘及异物并去除油污，然后将清洁完毕的灯体进行烘烤；步骤3、喷涂：取烘烤完毕的灯体置于恒速自动传输设备上进行喷涂，形成光触媒处理层；步骤4、干燥：将喷涂完毕的灯体点亮，在常温下干燥；步骤5、PH试纸测试：将干燥完毕的灯体用PH试纸测试表面PH值；步骤6、覆膜：将PH测试合格的灯体表面用塑料膜包覆；步骤7、包装：将覆膜完成的灯体包装为成品；步骤8、安装：打开包装，将灯体接上电源，在安装时装上吊杆组件，固定后即形成LED光触媒灭菌灯。
上述的LED光触媒灭菌灯的制备方法，其中，所述的步骤2中，将非光触媒成品的灯体用高压真空清扫机除去表面灰尘及异物，然后用沾有有机溶剂的无尘布擦拭灯具表面去除油污，然后将清洁完毕的灯体放置于40±5℃的烤房内烘烤2小时。
上述的LED光触媒灭菌灯的制备方法，其中，所述的步骤3中，在无尘车间、环境温度25℃、环境湿度80％以内，取烘烤完毕的灯体置于恒速自动传输设备上，用预先调试好的高雾化喷涂设备喷涂，喷涂设备的枪针直径为0.8mm，枪针垂直于灯具表面，枪针距离灯体表面25～30cm，喷涂光触媒材料，自动恒速传输保证涂层均匀，喷涂压力为0.3～0.45Mpa，光触媒单位涂覆量为40ml/m2。
上述的LED光触媒灭菌灯的制备方法，其中，所述的步骤4中，将喷涂完毕的灯体点亮，并于常温下干燥24小时。
上述的LED光触媒灭菌灯的制备方法，其中，所述的步骤5中，PH试纸测试所得的正常PH值范围为11～12。
本发明提供的LED光触媒灭菌灯及其制备方法具有以下优点：
本发明应用于照明场所，不仅提供照明，而且可以杀灭细菌、有机悬浮物和病毒，以解决背景技术中提出的问题。
本发明使用的光触媒是颗粒粒径为5-10nm的钛基纳米光催化涂层复合材料，可以使用可见光450-650nm激发。白光LED的光谱可以是蓝光激发荧光粉后混合成的白光光谱、也可以是RGB三色或RGBW四色、或多于四色混合的白光光谱。
本发明通过膜化技术工艺喷涂、专业去油污技术、专用喷涂设备，保证最佳喷涂距离25-30cm，严格控制喷涂压力0.3-0.45Mpa，使成膜厚度均匀。
附图说明
图1为本发明的LED光触媒灭菌灯的主视图。
图2为本发明的LED光触媒灭菌灯的M向视图。
图3为本发明的LED光触媒灭菌灯的K向视图。
图4为本发明的LED光触媒灭菌灯的L向视图。
图5为本发明的LED光触媒灭菌灯的分解示意图。
图6为本发明的LED光触媒灭菌灯的光照波长图。
其中：1、边框；2、LED灯板；3、扩散板；4、导光板；5、反光纸；6、背板；7、电源；8、吊杆组件；9、光触媒处理层；10、灯体；11、吊杆；12、顶部固定件；13、底部固定件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
如图1～5所示，本发明提供的LED光触媒灭菌灯，该光触媒灭菌灯为面板灯，其发光面板向外出光的表面上设有光触媒处理层9；光触媒灭菌灯包含灯体10、电源7与吊杆组件8；灯体10为平板状，其包含边框1以及设置在边框1内部的LED灯板2、扩散板3、导光板4、反光纸5、背板6。
灯体10的LED灯板2和扩散板3设置在下方的最外层，然后向上依次设置导光板4、反光纸5、背板6，各层结构按顺序组合后安装固定在边框1内。灯体10与电源7通过导线电连接。
背板6顶部沿长度方向在靠两端处分别设有对称的吊杆组件8；吊杆组件8包含吊杆11以及分别设置在吊杆11顶端和底端的顶部固定件12和底部固定件13，底部固定件13与灯体10连接固定，再通过顶部固定件11将灯体10悬挂后固定在安装灯具处。
光触媒处理层9是将复合纳米光触媒材料喷涂在出光面上形成的光触媒薄膜。
优选地，光触媒薄膜是采用复合纳米光触媒材料喷涂形成的钛基纳米光催化涂层，涂层中包含粒径范围为5～10nm的纳米颗粒，纳米颗粒中包含纳米TiO2。
本发明还提供了该LED光触媒灭菌灯的制备方法，其包含：步骤1、制作灯体10：将LED灯板2、扩散板3、导光板4、反光纸5、背板6按顺序叠加组合起来，安装固定在边框1内制成灯体10；步骤2、前处理：将步骤1所得的非光触媒成品的灯体10，除去表面灰尘及异物并去除油污，然后将清洁完毕的灯体10进行烘烤；步骤3、喷涂：取烘烤完毕的灯体10置于恒速自动传输设备上进行喷涂，形成光触媒处理层9；步骤4、干燥：将喷涂完毕的灯体10点亮，在常温下干燥；步骤5、PH试纸测试：将干燥完毕的灯体10用PH试纸测试表面PH值；步骤6、覆膜：将PH测试合格的灯体10表面用塑料膜包覆；步骤7、包装：将覆膜完成的灯体10包装为成品；步骤8、安装：打开包装，将灯体10接上电源7，在安装时装上吊杆组件8，固定后即形成LED光触媒灭菌灯。
优选地，步骤2中，将非光触媒成品的灯体10用高压真空清扫机除去表面灰尘及异物，然后用沾有有机溶剂的无尘布擦拭灯具表面去除油污，然后将清洁完毕的灯体10放置于40±5℃的烤房内烘烤2小时。
步骤3中，在无尘车间、环境温度25℃、环境湿度80％以内，取烘烤完毕的灯体10置于恒速自动传输设备上，用预先调试好的高雾化喷涂设备喷涂，喷涂设备的枪针直径为0.8mm，枪针垂直于灯具表面，枪针距离灯体10表面25～30cm，喷涂光触媒材料，自动恒速传输保证涂层均匀，喷涂压力为0.3～0.45Mpa，光触媒单位涂覆量为40ml/m2。
步骤4中将喷涂完毕的灯体10点亮，并于常温下干燥24小时。
步骤5中PH试纸测试所得的正常PH值范围为11～12。
下面结合实施例对本发明提供的LED光触媒灭菌灯及其制备方法做更进一步描述。
实施例1
一种LED光触媒灭菌灯，该光触媒灭菌灯为面板灯，其发光面板向外出光的表面上设有光触媒处理层9。发光面板采用棱晶出光面设计，表面设有棱形起伏的纹路，增加光触媒附着力。
该光触媒处理层9是将复合纳米光触媒材料喷涂在出光面上形成的光触媒薄膜。
优选地，该光触媒薄膜是采用复合纳米光触媒材料喷涂形成的钛基纳米光催化涂层，涂层中包含粒径范围为5～10nm的纳米颗粒，纳米颗粒中包含纳米TiO2。
该光触媒灭菌灯还包含灯体10、电源7与吊杆组件8。
灯体10为平板状，其包含边框1以及设置在边框1内部的LED灯板2、扩散板3、导光板4、反光纸5、背板6。即，该光触媒灭菌灯设有灯具框架结构或灯体10、LED模组、光源部件和光触媒处理层9。
灯体10的LED灯板2和扩散板3设置在下方的最外层，然后向上依次设置导光板4、反光纸5、背板6，各层结构按顺序组合后安装固定在边框1内。灯体10与电源7通过导线电连接。
背板6顶部沿长度方向在靠两端处分别设有对称的吊杆组件8；吊杆组件8包含吊杆11以及分别设置在吊杆顶端和底端的顶部固定件12和底部固定件13，底部固定件13与灯体10连接固定，再通过顶部固定件12将灯体10悬挂后固定在天花板等安装灯具处。
本实施例还提供了该LED光触媒灭菌灯的制备方法，其包含：
步骤1、制作灯体10：将LED灯板2、扩散板3、导光板4、反光纸5、背板6按顺序叠加组合起来，安装固定在边框1内制成灯体10。
步骤2、前处理：将步骤1所得的非光触媒成品的灯体10，用高压真空清扫机除去表面灰尘及异物，然后用沾有有机溶剂的无尘布擦拭灯具表面去除油污，然后将清洁完毕的灯体10放置于40±5℃的烤房内烘烤2小时。有机溶剂采用常用的清洁油污的有机溶剂。
步骤3、喷涂：在无尘车间、环境温度25℃、环境湿度80％以内，取烘烤完毕的灯体10置于恒速自动传输设备上，用预先调试好的专用进口高雾化喷涂设备喷涂，喷涂设备的枪针直径为0.8mm，枪针垂直于灯具表面，枪针距离灯体10表面25～30cm，喷涂光触媒材料，自动恒速传输保证涂层均匀，喷涂压力为0.3～0.45Mpa，光触媒最佳单位涂覆量为40ml/m2。恒速自动传输设备和高雾化喷涂设备均为市购的现有设备。
步骤4、干燥：将喷涂完毕的灯体10点亮，并于常温下干燥24小时。
步骤5、PH试纸测试：将干燥完毕的灯体10用PH试纸测试表面PH值，所得的正常PH值范围为11～12。
步骤6、覆膜：将PH测试合格的灯体10表面用塑料膜包覆，防止外力摩擦灯具表面，保护光触媒处理层9。
步骤7、包装：将覆膜完成的灯体10包装至成品状态。
步骤8、安装：打开包装，将灯体10接上电源7，在安装时装上吊杆组件8，固定后即形成LED光触媒灭菌灯。
使用的光触媒是颗粒粒径为5-10nm的钛基纳米光催化涂层复合材料，其状态为无色半透明液体，pH值小于或等于12，固含量≥10％，采用的溶剂为去离子水，干基纯度>99.99％，光触媒中纳米颗粒的粒径范围为5-10nm。成膜厚度小于或等于1微米，成膜时间为5-10分钟，涂层材料不可燃，无腐蚀性。该光触媒材料可以使用可见光450-650nm激发。白光LED的光谱可以是蓝光激发荧光粉后混合成的白光光谱、也可以是RGB三色或RGBW四色、或多于四色混合的白光光谱。参见图6所示。
利用光照激发该钛基纳米光催化涂层，可以产生高活性的自由基，快速破坏细菌、病毒的分子结构以及分解挥发性污染物变为二氧化碳和水，实现高效杀灭细菌、病毒，消除空气污染及脱臭等目的。相对于其它光催化材料仅可被紫外光激发，该光触媒材料可高效吸收室内照射光、太阳光及散射光，具有高活性和高稳定性。可高效杀菌、抗病毒，彻底分解有机污染性气体，并达到脱臭效果，无二次污染。该涂层具有高效抗菌抗病毒的效果，对大肠杆菌、金色葡萄球菌、鲍曼不动杆菌、绿脓杆菌等多种致病性细菌长期具有优异的抗菌性能，同时不产生耐药性；还可以进行空气净化，能够持续高效去除甲醛、苯、TVOC等有机气相污染物；以及持续高效去除卫生间等空间的异味等效果。并且还具有涂层表面具有自清洁功能，粉尘等不易沉积；粒子分散性好，成膜光滑，结合牢固，稳定性好等特点。该涂层材料为市购，例如购自上海翼渊科技有限公司型号为YY-CZ-1的钛基纳米光催化涂层材料。
因此，该LED光触媒灭菌灯利用照明灯具的可见光波段(420-650nm)或太阳光(包括紫外光的全波段)照射，可高效杀灭细菌，净化空气，无需额外能耗，无二次污染，使用周期长，效益明显。
本发明提供的LED光触媒灭菌灯及其制备方法，将复合纳米光触媒材料(粒径约5-10nm)，通过膜化技术喷涂结合在LED灯具见光表面，形成复合LED光触媒灭菌系统。该LED光触媒面板灯是通过边框、LED灯板、扩散板、导光板、反光纸、背板按顺序组合起来，然后在出光面采用膜化技术喷涂光触媒，形成光触媒薄膜附着在扩散板上，再接上电源，在安装时装上吊杆组件即形成LED光触媒面板灯。
区别于其它的光触媒产品，本专利能在450-650nm波长的无害可见光区域激发，有更强的氧化性质。这种强氧化性可以有效杀灭细菌，破坏细菌中的蛋白质，也对空气中的有机物分解有很好的作用。复合纳米光触媒材料(粒径约5-10nm)，粒径小，尺寸均匀，干基纯度>99.99％。在溶解于去离子水后，喷涂材料为无色半透明液体，喷涂后高速成膜，效果持久，且完全不影响LED照明效果。本发明能在更接近自然的光谱下催化激发，去除有害的紫外光，照明效果更好，光催化灭菌效果更好。本发明采用棱晶出光面设计，增加光触媒附着力，增加光触媒涂覆面积至少增加50％以上，提高消杀面积。且LED出光均匀柔和，有效防止眩光，减少视觉疲劳。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种LED光触媒灭菌灯，其特征在于，所述的光触媒灭菌灯为面板灯，其发光面板向外出光的表面上设有光触媒处理层；
所述的光触媒灭菌灯包含灯体、电源与吊杆组件；
所述的灯体为平板状，其包含边框以及设置在边框内部的LED灯板、扩散板、导光板、反光纸、背板。
2.如权利要求1所述的LED光触媒灭菌灯，其特征在于，所述的灯体，其LED灯板和扩散板设置在下方的最外层，然后向上依次设置导光板、反光纸、背板，各层结构按顺序组合后安装固定在边框内。
3.如权利要求2所述的LED光触媒灭菌灯，其特征在于，所述的背板，其顶部沿长度方向在靠两端处分别设有对称的吊杆组件；吊杆组件包含吊杆以及分别设置在吊杆顶端和底端的顶部固定件和底部固定件，底部固定件与灯体连接固定，再通过顶部固定件将灯体悬挂后固定在安装灯具处。
4.如权利要求1所述的LED光触媒灭菌灯，其特征在于，所述的光触媒处理层是将复合纳米光触媒材料喷涂在出光面上形成的光触媒薄膜。
5.如权利要求4所述的LED光触媒灭菌灯，其特征在于，所述的光触媒薄膜是采用复合纳米光触媒材料喷涂形成的钛基纳米光催化涂层，涂层中包含粒径范围为5～10nm的纳米颗粒，纳米颗粒中包含纳米TiO2。
6.一种如权利要求1～5中任意一项所述的LED光触媒灭菌灯的制备方法，其特征在于，所述的方法包含：
步骤1、制作灯体：将LED灯板、扩散板、导光板、反光纸、背板按顺序叠加组合起来，安装固定在边框内制成灯体；
步骤2、前处理：将步骤1所得的非光触媒成品的灯体，除去表面灰尘及异物并去除油污，然后将清洁完毕的灯体进行烘烤；
步骤3、喷涂：取烘烤完毕的灯体置于恒速自动传输设备上进行喷涂，形成光触媒处理层；
步骤4、干燥：将喷涂完毕的灯体点亮，在常温下干燥；
步骤5、PH试纸测试：将干燥完毕的灯体用PH试纸测试表面PH值；
步骤6、覆膜：将PH测试合格的灯体表面用塑料膜包覆；
步骤7、包装：将覆膜完成的灯体包装为成品；
步骤8、安装：打开包装，将灯体接上电源，在安装时装上吊杆组件，固定后即形成LED光触媒灭菌灯。
7.如权利要求6所述的LED光触媒灭菌灯的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，将非光触媒成品的灯体用高压真空清扫机除去表面灰尘及异物，然后用沾有有机溶剂的无尘布擦拭灯具表面去除油污，然后将清洁完毕的灯体放置于40±5℃的烤房内烘烤2小时。
8.如权利要求6所述的LED光触媒灭菌灯的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，在无尘车间、环境温度25℃、环境湿度80％以内，取烘烤完毕的灯体置于恒速自动传输设备上，用预先调试好的高雾化喷涂设备喷涂，喷涂设备的枪针直径为0.8mm，枪针垂直于灯具表面，枪针距离灯体表面25～30cm，喷涂光触媒材料，自动恒速传输保证涂层均匀，喷涂压力为0.3～0.45Mpa，光触媒单位涂覆量为40ml/m2。
9.如权利要求6所述的LED光触媒灭菌灯的制备方法，其特征在于，所述的步骤4中，将喷涂完毕的灯体点亮，并于常温下干燥24小时。
10.如权利要求6所述的LED光触媒灭菌灯的制备方法，其特征在于，所述的步骤5中，PH试纸测试所得的正常PH值范围为11～12。
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