CN112981399A - 一种卫浴用抗菌不锈钢管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种卫浴用抗菌不锈钢管，采用以下步骤对所述抗菌不锈钢管进行处理：S20，配置步骤，配置浓度为含有抗菌金属离子0.01‑0.5摩尔/升的前驱体溶液；S30，成膜步骤，将前驱体溶液涂覆在抗菌不锈钢表面，干燥后形成前驱体薄膜；S40，退火步骤，对表面具有前驱体薄膜的抗菌不锈钢进行预热处理，然后退火处理，得到卫浴用抗菌不锈钢管。本发明还涉及一种卫浴用抗菌不锈钢管的制备方法，本发明通过在抗菌不锈钢管表面的孔隙内形成抗菌氧化物，从而提高了抗菌不锈钢管表面抗菌离子的释放能力，大大提高了抗菌不锈钢管抗菌能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种卫浴用抗菌不锈钢管及其制备方法。
背景技术
含铜抗菌不锈钢是近年来发展的一类钢铁新材料，其利用持续溶出的微量Cu离子，而表现出强烈、广谱和持久的杀菌功能，这种兼具结构和功能一体化的新材料已经实现了工业化生产及应用。
含铜不锈钢在空气环境下的抗菌效果却不尽如人意。由于铜在含铜不锈钢的质量百分含量本身就很少，不能像铜合金中拥有更大的百分含量，当与细菌接触时，能够形成足够的渗透压，破坏足够多的细菌细胞壁。此外，含铜抗菌不锈钢工业化生产过程中为了达到较好的抗菌性能，需要额外进行一系列的固溶、时效等热处理工艺使其基体中析出足够多的纳米富铜相，这不仅给含铜抗菌不锈钢工业化生产带来生产工序上的增加，而且提高了成本。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供了一种卫浴用抗菌不锈钢管，采用以下步骤对所述抗菌不锈钢管进行处理：
S20，配置步骤，配置浓度为含有抗菌金属离子0.01-0.5摩尔/升的前驱体溶液；
S30，成膜步骤，将前驱体溶液涂覆在抗菌不锈钢表面，干燥后形成前驱体薄膜；
S40，退火步骤，对表面具有前驱体薄膜的抗菌不锈钢进行预热处理，然后退火处理，得到卫浴用抗菌不锈钢管。
所述抗菌金属离子选自铁离子、锰离子、锌离子、铅离子、锡离子、汞离子、铜离子、镉离子、镓离子中的一种或几种。
所述前驱体溶液由可溶性镓盐、可溶性锌盐以及水组成，所述镓锌前驱体溶液中镓锌的摩尔比为1：0.1-2。
所述前驱体薄膜的厚度10-1000纳米。
所述抗菌不锈钢管的处理步骤还包括：
S10，前处理步骤，所述前处理步骤将抗菌不锈钢管的表面形成孔的孔径为10-200纳米。
所述前处理步骤具体包括脱脂、过水、酸蚀、过水步骤。
所述前处理步骤具体包括脱脂、过水、碱蚀、过水步骤。
所述抗菌不锈钢管的处理步骤还包括打磨步骤，将退火后的抗菌不锈钢管打磨至光滑。
所述退火步骤具体为经过功率500-900W、5-15分钟和300-400℃的光波退火。
所述预热温度为50-150℃。
一种卫浴用抗菌不锈钢管的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S20，配置步骤，配置浓度为含有抗菌金属离子0.01-0.5摩尔/升的前驱体溶液；
S30，成膜步骤，将前驱体溶液涂覆在抗菌不锈钢表面，干燥后形成前驱体薄膜；
S40，退火步骤，对表面具有前驱体薄膜的抗菌不锈钢进行预热处理，然后退火处理，得到卫浴用抗菌不锈钢管。
本发明通过在抗菌不锈钢管表面的孔隙内形成抗菌氧化物，从而提高了抗菌不锈钢管表面抗菌离子的释放能力，大大提高了抗菌不锈钢管抗菌能力。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
抗菌性能检测
抗菌实验采用了近似于空气环境的干表面进行共培养，具体步骤如下：
将样品在常温水中放置2个月后，放入24孔板中，用无菌枪头吸取5μL106CFU/mL菌浓的菌液滴加到每个孔中的样品表面上。由于表面张力的作用，使菌液完全铺平以至于表面液膜厚度几乎为0，确保细菌与样品表面的充分接触。保证共培养所处的环境湿度在90％以上，温度恒定在37℃，共培养时间不超过12个时间点。到达一定的时间点后将样品连同其上菌液一同取出，放入离心管中，加入适当的磷酸缓冲盐溶液(PBS缓冲液)稀释细菌悬液，在摇床中充分振荡。最后吸取0.1mL的细菌悬液均匀涂在琼脂培养基平板上，37℃恒温培养24h，到达时间点后，取出平板进行菌落计数。抗菌率C的计算方式请见下列方程：
C(％)＝100×(A-B)/A
其中A代表的是空白对照组菌落数，B代表的是实验组菌落数。
实施例1
称取可溶性的铜盐，配置浓度为0.1摩尔/升的前驱体溶液，经过2小时的磁力搅拌和超声分散形成澄清透明的前驱体溶液；将前驱体溶液涂覆到抗菌不锈钢表面上形成大约500纳米干燥薄膜，对抗菌不锈钢50-150℃的预热处理，然后经过功率900W、5分钟和300摄氏度的光波退火，得到抗菌不锈钢。大肠杆菌抗菌率为93.8％，黄色葡萄球菌抗菌率为92.2％。
实施例2
称取可溶性的锌盐，配置浓度为0.1摩尔/升的前驱体溶液，经过2小时的磁力搅拌和超声分散形成澄清透明的前驱体溶液；将前驱体溶液涂覆到抗菌不锈钢表面上形成大约500纳米干燥薄膜，对抗菌不锈钢50-150℃的预热处理，然后经过功率900W、5分钟和300摄氏度的光波退火，得到抗菌不锈钢。大肠杆菌抗菌率为91.2％，黄色葡萄球菌抗菌率为90.2％。
实施例3
称取可溶性的锌盐和镓盐(镓锌的摩尔比为1：1)，配置浓度为0.1摩尔/升的前驱体溶液，经过2小时的磁力搅拌和超声分散形成澄清透明的前驱体溶液；将前驱体溶液涂覆到抗菌不锈钢表面上形成大约500纳米干燥薄膜，对抗菌不锈钢50-150℃的预热处理，然后经过功率900W、5分钟和300摄氏度的光波退火，得到抗菌不锈钢。大肠杆菌抗菌率为95.8％，黄色葡萄球菌抗菌率为95.2％。
实施例4
称取可溶性的锌盐和镓盐(镓锌的摩尔比为1：1)，配置浓度为0.1摩尔/升的前驱体溶液，经过2小时的磁力搅拌和超声分散形成澄清透明的前驱体溶液；对抗菌不锈钢表面进行酸蚀处理，使得抗菌不锈钢表面的孔隙的大小为20纳米左右，将前驱体溶液涂覆到抗菌不锈钢表面上形成大约500纳米干燥薄膜，对抗菌不锈钢50-150℃的预热处理，然后经过功率900W、5分钟和300摄氏度的光波退火，得到抗菌不锈钢。大肠杆菌抗菌率为98.3％，黄色葡萄球菌抗菌率为98.3％。
实施例5
称取可溶性的锌盐和镓盐(镓锌的摩尔比为1：1)，配置浓度为0.1摩尔/升的前驱体溶液，经过2小时的磁力搅拌和超声分散形成澄清透明的前驱体溶液；对抗菌不锈钢表面进行酸蚀处理，使得抗菌不锈钢表面的孔隙的大小为50纳米左右，将前驱体溶液涂覆到抗菌不锈钢表面上形成大约500纳米干燥薄膜，对抗菌不锈钢50-150℃的预热处理，然后经过功率900W、5分钟和300摄氏度的光波退火，得到抗菌不锈钢。大肠杆菌抗菌率为99.8％，黄色葡萄球菌抗菌率为99.4％。
实施例6
称取可溶性的锌盐和镓盐(镓锌的摩尔比为1：1)，配置浓度为0.1摩尔/升的前驱体溶液，经过2小时的磁力搅拌和超声分散形成澄清透明的前驱体溶液；对抗菌不锈钢表面进行酸蚀处理，使得抗菌不锈钢表面的孔隙的大小为100纳米左右，将前驱体溶液涂覆到抗菌不锈钢表面上形成大约500纳米干燥薄膜，对抗菌不锈钢50-150℃的预热处理，然后经过功率900W、5分钟和300摄氏度的光波退火，得到抗菌不锈钢。大肠杆菌抗菌率为99.9％，黄色葡萄球菌抗菌率为99.9％。
实施例7
称取可溶性的锌盐和镓盐(镓锌的摩尔比为1：1)，配置浓度为0.1摩尔/升的前驱体溶液，经过2小时的磁力搅拌和超声分散形成澄清透明的前驱体溶液；对抗菌不锈钢表面进行酸蚀处理，使得抗菌不锈钢表面的孔隙的大小为400纳米左右，将前驱体溶液涂覆到抗菌不锈钢表面上形成大约500纳米干燥薄膜，对抗菌不锈钢50-150℃的预热处理，然后经过功率900W、5分钟和300摄氏度的光波退火，得到抗菌不锈钢。大肠杆菌抗菌率为96.8％，黄色葡萄球菌抗菌率为95.6％。
实施例8
称取可溶性的锌盐和镓盐(镓锌的摩尔比为1：1)，配置浓度为0.1摩尔/升的前驱体溶液，经过2小时的磁力搅拌和超声分散形成澄清透明的前驱体溶液；对抗菌不锈钢表面进行酸蚀处理，使得抗菌不锈钢表面的孔隙的大小为800纳米左右，将前驱体溶液涂覆到抗菌不锈钢表面上形成大约500纳米干燥薄膜，对抗菌不锈钢50-150℃的预热处理，然后经过功率900W、5分钟和300摄氏度的光波退火，得到抗菌不锈钢。大肠杆菌抗菌率为97.1％，黄色葡萄球菌抗菌率为95.7％。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这中叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种卫浴用抗菌不锈钢管，其特征在于，采用以下步骤对所述抗菌不锈钢管进行处理：
S20，配置步骤，配置浓度为含有抗菌金属离子0.01-0.5摩尔/升的前驱体溶液；
S30，成膜步骤，将前驱体溶液涂覆在抗菌不锈钢表面，干燥后形成前驱体薄膜；
S40，退火步骤，对表面具有前驱体薄膜的抗菌不锈钢进行预热处理，然后退火处理，得到卫浴用抗菌不锈钢管。
2.根据权利要求1所述的一种卫浴用抗菌不锈钢管，其特征在于，所述抗菌金属离子选自铁离子、锰离子、锌离子、铅离子、锡离子、汞离子、铜离子、镉离子、镓离子中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种卫浴用抗菌不锈钢管，其特征在于，所述前驱体溶液由可溶性镓盐、可溶性锌盐以及水组成，所述镓锌前驱体溶液中镓锌的摩尔比为1：0.1-2。
4.根据权利要求1所述的一种卫浴用抗菌不锈钢管，其特征在于，所述前驱体薄膜的厚度10-1000纳米。
5.根据权利要求1所述的一种卫浴用抗菌不锈钢管，其特征在于，所述抗菌不锈钢管的处理步骤还包括：
S10，前处理步骤，所述前处理步骤将抗菌不锈钢管的表面形成孔的孔径为10-200纳米。
6.根据权利要求5所述的一种卫浴用抗菌不锈钢管，其特征在于，所述前处理步骤具体包括脱脂、过水、酸蚀或碱蚀、过水步骤。
7.根据权利要求1所述的一种卫浴用抗菌不锈钢管，其特征在于，所述抗菌不锈钢管的处理步骤还包括打磨步骤，将退火后的抗菌不锈钢管打磨至光滑。
8.根据权利要求1所述的一种卫浴用抗菌不锈钢管，其特征在于，所述退火步骤具体为经过功率500-900W、5-15分钟和300-400℃的光波退火。
9.根据权利要求1所述的一种卫浴用抗菌不锈钢管，其特征在于，所述预热温度为50-150℃。
10.一种卫浴用抗菌不锈钢管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S20，配置步骤，配置浓度为含有抗菌金属离子0.01-0.5摩尔/升的前驱体溶液；
S30，成膜步骤，将前驱体溶液涂覆在抗菌不锈钢表面，干燥后形成前驱体薄膜；
S40，退火步骤，对表面具有前驱体薄膜的抗菌不锈钢进行预热处理，然后退火处理，得到卫浴用抗菌不锈钢管。
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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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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210618 |