CN113787542A - 旋转剃须刀及其外刀的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转剃须刀及其外刀的制备工艺。本发明旋转剃须刀,包括内刀和网罩外刀,网罩外刀罩设内刀,网罩外刀临近内刀的内侧开设有若干球形凹槽,在球形凹槽中设置有陶瓷微球,陶瓷微球可在球形凹槽内转动,且突出球形凹槽并与内刀刀头滚动接触;在内侧表面上且至少在球形凹槽的槽口处还设置有限位件,用于将陶瓷微球限位于球形凹槽内。本发明的旋转剃须刀的网罩外刀上设置与内刀头滚动接触的陶瓷微球,将现有内刀与外刀之间的滑动摩擦更改为滚动摩擦,减小了内刀与外刀之间的摩擦系数,内刀不易破损,提高剃须刀使用寿命,有效避免崩出的陶瓷碎片损伤用户皮肤的危险。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动剃须刀技术领域,具体涉及一种旋转剃须刀及其外刀的制备工艺。
背景技术
旋转剃须刀的刀头部分分为外刀和内刀,外刀呈网罩形式固定套设在内刀外;内刀为旋转刀头,与旋转剃须刀电机传动轴相连接,随着电机的带动旋转。旋转电动剃须刀工作时,胡须透过外刀进入剃须刀内部,电机带动内刀旋转,内刀与外刀相互切割,将胡须剪断,从而实现剃须。
与传统的不锈钢材质的刀片相比,陶瓷材料制成的刀具具有分子结构致密、抗菌性能好、硬度高、不会变形、刀片锋利、性能稳定、不生锈等优点,目前已经出现陶瓷材料的内刀应用在旋转剃须刀上。
然而,陶瓷材料脆性大,耐冲击能力低、易碎,当陶瓷内刀与金属外刀相互切割时,容易导致陶瓷内刀破碎,内刀崩瓷,影响剃须刀使用寿命,崩出的陶瓷碎片甚至存在损伤用户皮肤的危险。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足,提供一种旋转剃须刀及其外刀的制备工艺,以解决现有内刀易碎崩瓷,影响剃须刀使用寿命,崩出的陶瓷碎片甚至存在损伤用户皮肤的危险的技术问题。
为了实现上述发明目的,本发明的一方面,提供了一种旋转剃须刀。旋转剃须刀包括内刀和网罩外刀,网罩外刀罩设内刀,网罩外刀临近内刀的内侧开设有若干球形凹槽,在球形凹槽中设置有陶瓷微球,陶瓷微球可在球形凹槽内转动,且突出球形凹槽并与内刀刀头滚动接触;
在内侧表面上且至少在球形凹槽的槽口处还设置有限位件,用于将陶瓷微球限位于球形凹槽内。
本发明的旋转剃须刀的网罩外刀上设置与内刀头滚动接触的陶瓷微球,将现有内刀与外刀之间的滑动摩擦更改为滚动摩擦,减小了内刀与外刀之间的摩擦系数,内刀不易破损,提高剃须刀使用寿命,有效避免崩出的陶瓷碎片损伤用户皮肤的危险。
优选地,陶瓷微球的材料包括45-65质量份ZrO2、5-15质量份SiO2、10-25质量份Al2O3、2-10质量份CrO3、5-20质量份MoS2以及1-10质量份Ni。陶瓷微球以ZrO2为主体成分,ZrO2的耐磨性能高,
通过陶瓷微球的组分材料的选择,以及优选各个组分材料中的配比,制作出具有耐磨性能高,硬度大、韧性大的陶瓷微球。一方面,Al2O3与ZrO2结合后,提高成品的韧性,MoS2的加入提高了陶瓷微球的润滑性能,减小陶瓷微球的滑动摩擦系数;另一方面,SiO2、2-10质量份CrO3和Ni的复配提高陶瓷微球的致密度。因此,上述组分制成的陶瓷微球的耐磨性能佳,在剃须刀内刀在旋转过程中与陶瓷微球滚动接触时,陶瓷微球不易磨损,同时也减少对剃须刀内刀的损伤。
具体实施例中,陶瓷微球的粒径为1-4μm,硬度为1500-1700HV,韧性为12-20MPa·m-3/2。
通过对陶瓷微球的粒径、硬度以及韧性的进一步限定,确定与剃须刀内刀滚动接触的陶瓷微球的物理性能,降低内刀刀头的破损率,提高剃须刀的使用寿命。
优选地,限位件为层叠结合在网罩外刀的内侧表面上的限位膜。
具体实施例中,限位膜的厚度0.3-1.5μm;
更具体地,限位膜的材料为耐高温树脂,耐高温树脂包括聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯酯、聚苯基硫醚以及环氧树脂中的至少一种。
将陶瓷微球放置在网罩外刀内侧的球形凹槽中之后,在网罩外刀内侧喷涂限位膜,通过限位膜将陶瓷微球固定在球形凹槽中,避免陶瓷微球与内刀刀头滚动摩擦过程中脱落。
优选地,球形凹槽的内径为2.4-9μm;和/或
相邻两个球形凹槽之间的中心距离为2-5μm。
球形凹槽的内径大于陶瓷微球的直径,便于将陶瓷微球稳定放置在凹槽内,同时相邻两个球形凹槽之间的中心距离限定在2-5μm,使得球形凹槽在网罩内刀内侧上分布的密度比较小,适当增大剃须刀内刀与外刀之间的接触面积,有助于内外刀剪切胡须,提高剃须效率。
进一步的,在上述旋转剃须刀的网罩外刀背离内刀的外表面上层叠有抗菌润滑涂层,抗菌润滑涂层包括抗菌粒子和润滑粒子。
具体实施例中,抗菌粒子包括银离子、TiO2、ZnO2、SiO2、三氯生、季铵化合物、聚阳离子、壳聚糖、抗菌肽和抗菌酶中的至少一个;和/或
润滑粒子包括玻璃微珠、SiO2、ZrO2以及聚硅氧烷中的至少一个。
用户剃须过程中,旋转剃须刀的网罩外刀背离内刀的外侧与用户的皮肤直接接触,通过在外侧涂覆抗菌润滑涂层,一方面减少剃须时剃须刀与皮肤之间的摩擦,另一方面抗菌涂层能够避免用户皮肤表面的油脂在剃须刀网罩外刀上滋生细菌。
在具体实施例中,抗菌润滑涂层的厚度为5-20μm,和/或
抗菌粒子与润滑粒子的质量比为(1:1)-(1:10)。
网罩外刀本体外侧上涂覆抗菌润滑涂层时,选择5-20μm的厚度进行涂覆,一方面避免涂层过薄,导致涂层与网罩外刀本体的结合不牢、抗菌润滑效果不佳,同时对涂覆工艺要求较为严格;另一方避免涂层过厚,影响胡须进入剃须刀刀头内部的长度,使得剃须不干净,存在胡须残留。进一步对抗菌粒子与润滑粒子的配比优化,维持抗菌与润滑效果均达到最优的平衡状态。
另一方面,本发明提供一种旋转剃须刀外刀的制备工艺。提供旋转剃须刀的网罩外刀本体,在网罩外刀本体的靠近内刀的内侧上开设有若干球形凹槽;
将陶瓷微球放置至球形凹槽内,且使得陶瓷微球突出球形凹槽并可与内刀刀头滚动接触;
在内侧表面上且至少在球形凹槽的槽口处还设置有限位件,以将陶瓷微球限位于球形凹槽内。
在具体实施例中,在内侧表面上且至少在球形凹槽的槽口处还设置有限位件,以将陶瓷微球限位于球形凹槽内的步骤包括:在内侧表面上喷涂限位膜,并将限位膜覆盖陶瓷微球表面去除一部分,以将陶瓷微球突出限位膜。
本发明的旋转剃须刀的网罩外刀上设置与内刀头滚动接触的陶瓷微球,将现有内刀与外刀之间的滑动摩擦更改为滚动摩擦,减小了内刀与外刀之间的摩擦系数,内刀不易破损,提高剃须刀使用寿命,有效避免崩出的陶瓷碎片损伤用户皮肤的危险。
优选地,陶瓷微球的组分包括45-65质量份ZrO2、5-15质量份SiO2、10-25质量份Al2O3、2-10质量份CrO3、5-20质量份MoS2以及1-10质量份Ni;
在陶瓷微球组分中加入0.5-1质量份粘合剂和0.1~0.5质量份分散剂后进行混合处理并研磨成混合物;
将混合物挤压造型,并烧结处理后得到陶瓷微球。
通过陶瓷微球的组分材料的选择,以及优选各个组分材料中的配比,制作出具有耐磨性能高,硬度大、韧性大的陶瓷微球。一方面,Al2O3与ZrO2结合后,提高成品的韧性,MoS2的加入提高了陶瓷微球的润滑性能,减小陶瓷微球的滑动摩擦系数;另一方面,SiO2、CrO3和Ni的复配提高陶瓷微球的致密度。因此,上述组分制成的陶瓷微球的耐磨性能佳,在剃须刀内刀在旋转过程中与陶瓷微球滚动接触时,陶瓷微球不易磨损,同时也减少对剃须刀内刀的损伤。
优选地,在陶瓷微球外层包裹有水溶性树脂,旋转剃须刀外刀制备工艺还包括:水洗网罩外刀,溶解陶瓷微球外层包裹的水溶性树脂。
水溶性树脂能够被水洗去除,通过在陶瓷微球外层包裹水溶性树脂,然后将陶瓷微球镶嵌到网罩外刀的内侧后,水溶性树脂水洗去除,剃须刀内刀与陶瓷微球接触时,陶瓷微球在球形凹槽内更顺畅地滚动,减小剃须刀工作时内刀与网罩内刀之间的摩擦力。
优选地,旋转剃须刀外刀制备工艺还包括如下步骤:
采用等离子体化学气相沉积方法在网罩外刀背离内刀的外表面涂覆抗菌润滑涂层,抗菌润滑涂层包括抗菌粒子和润滑粒子;
将涂覆后的网罩外刀采用纳米SiO2或Al2O3凝胶液超声波处理5-10min,取出后在90-105℃下干燥5-8min,干燥后加热到400-500℃,保温5-10min,并重复处理3-5次。
用户剃须过程中,旋转剃须刀的网罩外刀背离内刀的外侧与用户的皮肤直接接触,因此,通过在外侧涂覆抗菌润滑涂层,一方面减少剃须时剃须刀与皮肤之间的摩擦,另一方面抗菌涂层能够避免用户皮肤表面的油脂在剃须刀网罩外刀上滋生细菌。
附图说明
图1是本发明旋转剃须刀中外刀刀头的截面示意图;
图2是本发明旋转剃须刀中实施例中所涉及的陶瓷微球的截面示意图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本申请中,术语“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况。其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,“a,b,或c中的至少一项(个)”,或,“a,b,和c中的至少一项(个)”,均可以表示:a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c分别可以是单个,也可以是多个。
应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,部分或全部步骤可以并行执行或先后执行,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量,也可以表示各组分间重量的比例关系,因此,只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地,本申请实施例说明书中的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
一方面,本发明实施例提供了一种旋转剃须刀。
本发明实施例旋转剃须刀包括内刀和网罩外刀,网罩外刀罩设内刀,如图1所示,网罩外刀10临近内刀的内侧开设有若干球形凹槽01,在球形凹槽01中设置有陶瓷微球02,陶瓷微球02可在球形凹槽01内转动,且突出球形凹槽01并与内刀刀头滚动接触;在内侧表面上且至少在球形凹槽01的槽口处还设置有限位件03,用于将陶瓷微球02限位于球形凹槽01内。这样,本发明实施例的旋转剃须刀的网罩外刀上设置与内刀头滚动接触的陶瓷微球,将现有内刀与外刀之间的滑动摩擦更改为滚动摩擦,减小了内刀与外刀之间的摩擦系数,内刀不易破损,提高剃须刀使用寿命,有效避免崩出的陶瓷碎片损伤用户皮肤的危险。
其中,陶瓷微球02的材料包括45-65质量份ZrO2、5-15质量份SiO2、10-25质量份Al2O3、2-10质量份CrO3、5-20质量份MoS2以及1-10质量份Ni。制得陶瓷微球02的粒径为1-4μm,硬度为1500-1700HV,韧性为12-20MPa·m-3/2。在具体实施例中,ZrO2的添加质量份数选自45质量份、50质量份、55质量份、60质量份以及65质量份;SiO2的添加质量份数选自5质量份、10质量份以及15质量份;Al2O3的添加质量份数选自10质量份、15质量份、20质量份以及25质量份;CrO3的添加质量份数选自2质量份、4质量份、6质量份、8质量份以及10质量份;MoS2的添加质量份数选自5质量份、10质量份、15质量份以及20质量份;Ni的添加质量份数选自1质量份、2质量份、4质量份、6质量份、8质量份以及10质量份。通过陶瓷微球的组分材料的选择,以及优选各个组分材料中的配比,制作出具有耐磨性能高,硬度大、韧性大的陶瓷微球。一方面,Al2O3与ZrO2结合后,提高成品的韧性,MoS2的加入提高了陶瓷微球的润滑性能,减小陶瓷微球的滑动摩擦系数;另一方面,SiO2、CrO3和Ni的复配提高陶瓷微球的致密度。因此,上述组分制成的陶瓷微球的耐磨性能佳,在剃须刀内刀在旋转过程中与陶瓷微球滚动接触时,陶瓷微球不易磨损,同时也减少对剃须刀内刀的损伤。
在具体实施例中,限位件03为限位膜,如图1所示,限位膜层叠结合在网罩外刀的内侧表面上,将陶瓷微球02限定在球形凹槽02内转动。具体的,限位膜01的厚度可选自0.3μm、0.5μm、0.7μm、0.9μm、1.1μm、1.3μm以及1.5μm;在具体实施例中,限位膜03的材料可以是耐高温树脂,耐高温树脂能够在后续需要对网罩外刀进行高温处理时避免造成限位膜的破坏,确保限位膜的限位功能,陶瓷微球不会脱落。在具体实施例中,耐高温树脂包括聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯酯、聚苯基硫醚以及环氧树脂中的至少一种。将陶瓷微球放置在网罩外刀内侧的球形凹槽中之后,在网罩外刀内侧喷涂限位膜,通过限位膜将陶瓷微球固定在球形凹槽中,避免陶瓷微球与内刀刀头滚动摩擦过程中脱落。
本发明实施例中,为了能够镶嵌陶瓷微球02,与陶瓷微球02的粒径相匹配,球形凹槽01的内径可选自2.4-9μm,具体有2.4μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm以及9μm;相邻两个球形凹槽01之间的中心距离可选自2-5μm,具体有2μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm以及9μm。两个球形凹槽01的相邻边缘之间间隔约一个陶瓷微球02的直径距离,使得球形凹槽01在网罩内刀内侧上分布的密度比较小,适当增大剃须刀内刀与外刀之间的接触面积,有助于内外刀剪切胡须,提高剃须效率。
进一步实施例中,在上述旋转剃须刀的网罩外刀背离内刀的外表面上层叠有抗菌润滑涂层(图未显示),抗菌润滑涂层包括抗菌粒子和润滑粒子。具体的,抗菌粒子包括银离子、TiO2、ZnO2、SiO2、三氯生、季铵化合物、聚阳离子、壳聚糖、抗菌肽和抗菌酶中的至少一个;润滑粒子包括玻璃微珠、SiO2、ZrO2以及聚硅氧烷中的至少一个。
用户剃须过程中,旋转剃须刀的网罩外刀背离内刀的外侧与用户的皮肤直接接触,通过在外侧涂覆抗菌润滑涂层,一方面提高亲肤性,另一方面抗菌涂层能够避免用户皮肤表面的油脂在剃须刀网罩外刀上滋生细菌。
在具体实施例中,抗菌润滑涂层的厚度可选取5μm、10μm、15μm以及20μm;在一实施例中抗菌粒子与润滑粒子的质量比为(1:1)-(1:10)。
网罩外刀本体外侧上涂覆抗菌润滑涂层时,选择5-20μm的厚度进行涂覆,一方面避免涂层过薄,导致涂层与网罩外刀本体的结合不牢、抗菌润滑效果不佳,同时对涂覆工艺要求较为严格;另一方避免涂层过厚,影响胡须进入剃须刀刀头内部的长度,使得剃须不干净,存在胡须残留。进一步对抗菌粒子与润滑粒子的配比优化,维持抗菌与润滑效果均达到最优的平衡状态。
另一方面,基于上文本发明实施例中的旋转剃须刀,本发明实施例还提供了一种旋转剃须刀外刀的制备工艺。本发明实施例旋转剃须刀外刀的制备工艺包括如下步骤:
提供旋转剃须刀的网罩外刀本体,在网罩外刀本体的靠近内刀的内侧上开设有若干球形凹槽01;
将陶瓷微球放置至球形凹槽01内,且使得陶瓷微球02突出球形凹槽01并可与内刀刀头滚动接触;
在内侧表面上且至少在球形凹槽01的槽口处还设置有限位件,以将陶瓷微球02限位于球形凹槽01内。
在具体实施例中,在内侧表面上且至少在球形凹槽01的槽口处还设置有限位件,以将陶瓷微球02限位于球形凹槽01内的步骤包括:在内侧表面上喷涂限位膜,并将限位膜覆盖陶瓷微球02表面去除一部分,以将陶瓷微球02突出限位膜。
本发明实施例中旋转剃须刀的网罩外刀上设置与内刀头滚动接触的陶瓷微球02,将现有内刀与外刀之间的滑动摩擦更改为滚动摩擦,减小了内刀与外刀之间的摩擦系数,内刀不易破损,提高剃须刀使用寿命,有效避免崩出的陶瓷碎片损伤用户皮肤的危险。
优选地,陶瓷微球02的组分包括45-65质量份ZrO2、5-15质量份SiO2、10-25质量份Al2O3、2-10质量份CrO3、5-20质量份MoS2以及1-10质量份Ni;
在陶瓷微球02组分中加入0.5-1质量份粘合剂和0.1-0.5质量份分散剂后进行混合处理并研磨成混合物;
将混合物挤压造型,并烧结处理后得到陶瓷微球。
通过陶瓷微球的组分材料的选择,以及优选各个组分材料中的配比,制作出具有耐磨性能高,硬度大、韧性大的陶瓷微球。一方面,Al2O3与ZrO2结合后,提高成品的韧性,MoS2的加入提高了陶瓷微球的润滑性能,减小陶瓷微球的滑动摩擦系数;另一方面,SiO2、2-10质量份CrO3和Ni的复配提高陶瓷微球的致密度。因此,上述组分制成的陶瓷微球的耐磨性能佳,在剃须刀内刀在旋转过程中与陶瓷微球滚动接触时,陶瓷微球不易磨损,同时也减少对剃须刀内刀的损伤。
在另一实施例中,如图2所示,在陶瓷微球021外层包裹有水溶性树脂022,旋转剃须刀外刀制备工艺还包括:水洗网罩外刀,溶解陶瓷微球021外层包裹的水溶性树脂022。
水溶性树脂能够被水洗去除,通过在陶瓷微球外层包裹水溶性树脂,然后将陶瓷微球镶嵌到网罩外刀的内侧后,水洗网罩外刀能够将水溶性树脂去除,剃须刀内刀与陶瓷微球接触时,陶瓷微球在球形凹槽内更顺畅地滚动,减小剃须刀工作时内刀与网罩内刀之间的摩擦力。
另一实施例中,旋转剃须刀外刀制备工艺还包括如下步骤:
采用等离子体化学气相沉积方法在网罩外刀背离内刀的外表面涂覆抗菌润滑涂层,抗菌润滑涂层包括抗菌粒子和润滑粒子;
将涂覆后的网罩外刀采用纳米SiO2或Al2O3凝胶液超声波处理5-10min,取出后在90-105℃下干燥5-8min,干燥后加热到400-500℃,保温5-10min,并重复处理3-5次。
用户剃须过程中,旋转剃须刀的网罩外刀背离内刀的外侧与用户的皮肤直接接触,因此,通过在外侧涂覆抗菌润滑涂层,一方面减少剃须时剃须刀与皮肤之间的摩擦,另一方面抗菌涂层能够避免用户皮肤表面的油脂在剃须刀网罩外刀上滋生细菌。
下面结合具体实施例进行说明。
1.陶瓷微球实施例:
实施例A1:
本实施例提供的陶瓷微球的含有如下质量份的组分:
本实施例中陶瓷微球按照包括如下步骤进行制备:
将上述陶瓷微球的原料组分添加0.5份粘合剂和0.3份分散剂,混合处理后,
采用湿法球磨处理得到混合物;
将混合物进行挤压造型,于800℃下烧结处理,得到粒径为1-4μm的陶瓷微球。
实施例A2:
本实施例提供一种陶瓷微球。本实施例陶瓷微球与实施例A1中的陶瓷微球相比,不同在于本实施例提供的陶瓷微球的含有如下质量份的组分:
本实施例中陶瓷微球的制备方法参照实施例A1的方法制备。
实施例A3:
本实施例提供一种陶瓷微球。本实施例陶瓷微球与实施例A1中的陶瓷微球相比,不同在于本实施例提供的陶瓷微球的含有如下质量份的组分:
本实施例中陶瓷微球的制备方法也参照实施例A1的方法制备。
实施例A4:
本实施例提供一种陶瓷微球。本实施例陶瓷微球与实施例A1中的陶瓷微球相比,不同在于本实施例提供的陶瓷微球的含有如下质量份的组分:
本实施例中陶瓷微球的制备方法也参照实施例A1的方法制备。
对比例A1:
本对比例提供一种陶瓷微球。本对比例陶瓷微球与上述实施例中的陶瓷微球相比,不同在于本对比例中提供的陶瓷微球组分中不含有SiO2。本对比例中陶瓷微球的制备方法也参照实施例A1的方法制备。
对比例A2:
本对比例提供一种陶瓷微球。本对比例陶瓷微球与上述实施例中的陶瓷微球相比,不同在于本对比例中提供的陶瓷微球组分中不含有CrO3。本对比例中陶瓷微球的制备方法也参照实施例A1的方法制备。
对比例A3:
本对比例提供一种陶瓷微球。本对比例陶瓷微球与上述实施例中的陶瓷微球相比,不同在于本对比例中提供的陶瓷微球组分中不含有Ni。本对比例中陶瓷微球的制备方法也参照实施例A1的方法制备。
对比例A4:
本对比例提供一种陶瓷微球。本对比例陶瓷微球与上述实施例中的陶瓷微球相比,不同在于本对比例中提供的陶瓷微球组分中不含有MoS2。本对比例中陶瓷微球的制备方法也参照实施例A1的方法制备。
性能测定:
将实施例A1至实施例A4和对比例A1和对比例A4得到的陶瓷微球进行性能测试,分别对其硬度、韧性以及摩擦系数等性质进行测定,其中,各性质的测定方法如下:
硬度:维氏硬度采用显微硬度计,载荷10kg保压10s。
韧性:利用预制裂纹断裂试验方法,采用万能试验机进行测定;
滚动摩擦系数:采用平板倾斜法测量陶瓷微球在内刀材料所制成的平板上进行滚动摩擦系数的测量。
结果分析:
上述实施例A1至实施例A4和对比例A1和对比例A4的陶瓷微球进行性能测定,结果如下表1中所示:
表1
硬度(HV) | 韧性(MPa·m<sup>-3/2</sup>) | 滚动摩擦系数 | |
实施例A1 | 1628 | 14 | 0.1 |
实施例A2 | 1675 | 16 | 0.09 |
实施例A3 | 1632 | 18 | 0.08 |
实施例A4 | 1588 | 16 | 0.07 |
对比例A1 | 1528 | 9 | 0.09 |
对比例A2 | 1605 | 9 | 0.1 |
对比例A3 | 1600 | 10 | 0.09 |
对比例A4 | 1645 | 14 | 0.13 |
从表中能够得出,实施例A1、实施例A2、实施例A3中采用SiO2、CrO3和Ni进行复配得到的陶瓷微球的韧性在14MPa·m-3/2以上,较高的韧性保证陶瓷微球与剃须刀内刀滚动摩擦时,内刀不容易破损,而对比例A1、、对比例A2、对比例A3中陶瓷微球的成分中分别少添加了SiO2、CrO3和Ni,得到的陶瓷微球成品中韧性低于10MPa·m-3/2,可见,本发明实施例中采用SiO2、CrO3和Ni的复配能够有效提高陶瓷微球的韧性。
实施例A4中陶瓷微球的组分中MoS2的添加量高于前三组实施例,并相对于对比例A4中组分中未添加MoS2的检测结果来看,实施例A4中制备出的陶瓷微球的滚动摩擦系数明显较小。此外,现有旋转剃须刀的不锈钢网罩外刀刀头的滑动摩擦系数大于0.18。进一步说明,本发明实施例提供的陶瓷微球能够有效降低剃须刀内刀与网罩外刀之间的摩擦力,提高剃须刀使用寿命。
2.旋转剃须刀实施例:
将上述实施例A1至实施例A4和对比例A1至对比例A4按照如下方法嵌入剃须刀网罩外刀内侧,使得陶瓷微球与内刀刀头滚动接触。旋转剃须刀刀头的制备方法如下:
1)球形凹槽设置:
通过冲压的方式将旋转剃须刀网罩外刀本体靠近内刀的内侧间隔0.5μm冲压多个球形凹槽。
2)包埋陶瓷微球:
采用包埋的方式将陶瓷微球外层包裹0.2μm水溶性丙烯酸树脂。
3)陶瓷微球的嵌入:
采用7MPa的高压将陶瓷微球喷覆至剃须刀外刀内侧表面,以将陶瓷微球放置球形凹槽内;
将外刀内侧表面球形凹槽外的陶瓷微球清除后,向剃须刀外刀内侧表面喷涂限位膜,并高速打磨限位膜,将限位膜覆盖陶瓷微球表面去除一部分,以将陶瓷微球突出限位膜。
4)水洗:
将嵌入陶瓷微球的网罩外刀放至盛水容器中,并震荡30分钟,溶解陶瓷微球外层包裹的水溶性丙烯酸树脂,取出,500转/分钟离心10分钟,去除水分。
5)抗菌润滑涂层涂覆:
采用等离子体化学气相沉积方法在网罩外刀背离内刀的外表面涂覆抗菌润滑涂层,抗菌润滑涂层包括抗菌粒子和润滑粒子;
将涂覆后的网罩外刀采用纳米SiO2或Al2O3凝胶液超声波处理5-10min,取出后在90-105℃下干燥5-8min,干燥后加热到400-500℃,保温5-10min,并重复处理3-5次。
具体实施例中抗菌润滑涂层的组分如下实施例B1-B4。
实施例B1:
本实施例优选银离子作为抗菌粒子,SiO2作为润滑粒子。抗菌润滑涂层的厚度可选取为10μm,抗菌粒子与润滑粒子的质量比为1:5。
实施例B2:
本实施例优选壳聚糖作为抗菌粒子,ZrO2作为润滑粒子。抗菌润滑涂层的厚度可选取为10μm,抗菌粒子与润滑粒子的质量比为1:1。
实施例B3:
本实施例优选三氯生作为抗菌粒子,SiO2作为润滑粒子。抗菌润滑涂层的厚度可选取为15μm,抗菌粒子与润滑粒子的质量比为1:3。
实施例B4:
本实施例优选银离子作为抗菌粒子,玻璃微珠作为润滑粒子。抗菌润滑涂层的厚度可选取为5μm,抗菌粒子与润滑粒子的质量比为1:5。
旋转剃须刀性能测试:
将上述实施例A1制成的陶瓷微球采用上述制备方法制备好的旋转剃须刀外刀安装在剃须刀分别涂覆实施例B1-B4的抗菌润滑层后得实施例1-4,对比例1为安装有不锈钢网罩外网的旋转剃须刀,将实施例1-4以及对比例1进行如下性能测试:
使用寿命测试:旋转剃须刀模拟剃须开机10min停10min,累计使用时长;
噪音测试:采用分贝测试仪检测旋转剃须刀工作时刀头组件发出的声音;
抗菌检测:旋转剃须刀剃须一周后,检测网罩外刀外表面的菌群数量;
粗糙度检测:采用显微镜比较法将被测表面与表面粗糙程度标准品进行比较,以标准品工作面上的粗糙度为标准,观察比较被测表面是否达到相应标准品的表面粗糙度,标准品为对比例1的网罩外刀。
旋转剃须刀性能测试结果如表2中所示:
表2
结合表2的结果,从实施例1-实施例4和对比例1对比可以看出,本发明实施例中采用网罩外刀的内侧活动嵌入陶瓷微球后,旋转剃须刀的使用寿命明显得到延长,且内刀与外刀刀口之间的摩擦由滑动摩擦变为滚动摩擦后,旋转剃须刀工作时的噪音也大大降低。在网罩外刀外侧涂覆有抗菌润滑层之后,剃须刀使用一周后的菌群数量也降低了30倍左右,有效避免皮肤上的油脂在剃须刀表面滋生细菌。此外,旋转剃须到网罩外刀抗菌润滑涂层中的润滑粒子降低了不锈钢网罩外刀的表面粗糙度,减少用户使用过程中对皮肤的摩擦。
从实验结果中的细菌数量能够看出,网罩外刀涂覆实施例B1中的抗菌润滑涂层,剃须刀网罩外刀的细菌数量最少,抑菌效果最佳,涂覆实施例B4中的抗菌润滑涂层时,细菌数量次之,而实施例B1和实施例B2中均是银离子作为抗菌粒子,由此实验结果可知,抗菌润滑涂层中银离子的抗菌效果最佳,银离子作为抗菌粒子,SiO2或玻璃微珠作为润滑粒子,抗菌润滑涂层的厚度为10μm,抗菌粒子与润滑粒子的质量比为1:5的配比为最佳抗菌润滑涂层配方中抑菌强度最好的配比。从实施例4的粗糙度和噪音检测结果可知,采用银离子作为抗菌粒子,玻璃微珠作为润滑粒子,抗菌润滑涂层的厚度5μm,抗菌粒子与润滑粒子的质量比为1:5时,剃须刀网罩外刀的润滑效果最佳,表面最为光滑,剃须时发出的噪音最小。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种旋转剃须刀,其特征在于,包括内刀和网罩外刀,所述网罩外刀罩设所述内刀,所述网罩外刀临近所述内刀的内侧开设有若干球形凹槽,在所述球形凹槽中设置有陶瓷微球,所述陶瓷微球可在所述球形凹槽内转动,且突出所述球形凹槽并与所述内刀刀头滚动接触;
在所述内侧表面上且至少在所述球形凹槽的槽口处还设置有限位件,用于将所述陶瓷微球限位于所述球形凹槽内。
2.根据权利要求1所述的旋转剃须刀,其特征在于,所述陶瓷微球的材料包括45-65质量份ZrO2、5-15质量份SiO2、10-25质量份Al2O3、2-10质量份CrO3、5-20质量份MoS2以及1-10质量份Ni。
3.根据权利要求1所述的旋转剃须刀,其特征在于,所述陶瓷微球的粒径为1-4μm,硬度为1500-1700HV,韧性为12-20MPa·m-3/2。
4.根据权利要求1所述的旋转剃须刀,其特征在于,所述限位件为层叠结合在所述网罩外刀的内侧表面上的限位膜。
5.根据权利要求4所述的旋转剃须刀,其特征在于,所述限位膜的厚度0.3-1.5μm;和/或
所述限位膜的材料为耐高温树脂,所述耐高温树脂包括聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯酯、聚苯基硫醚以及环氧树脂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的旋转剃须刀,其特征在于,所述球形凹槽的内径为2.4-9μm;和/或
相邻两个所述球形凹槽之间的中心距离为2-5μm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的旋转剃须刀,其特征在于,所述网罩外刀背离所述内刀的外表面上层叠有抗菌润滑涂层,所述抗菌润滑涂层包括抗菌粒子和润滑粒子。
8.根据权利要求7所述的旋转剃须刀,其特征在于,所述抗菌粒子包括银离子、TiO2、ZnO2、SiO2、三氯生、季铵化合物、聚阳离子、壳聚糖、抗菌肽和抗菌酶中的至少一个;和/或
所述润滑粒子包括玻璃微珠、SiO2、ZrO2以及聚硅氧烷中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的旋转剃须刀,其特征在于,所述抗菌润滑涂层的厚度为5-20μm,和/或
所述抗菌粒子与所述润滑粒子的质量比为(1:1)-(1:10)。
10.一种旋转剃须刀外刀的制备工艺,其特征在于,所述制备工艺包括如下步骤:
提供旋转剃须刀的网罩外刀本体,在所述网罩外刀本体的靠近内刀的内侧上开设有若干球形凹槽;
将陶瓷微球放置至所述球形凹槽内,且使得所述陶瓷微球突出所述球形凹槽并可与所述内刀刀头滚动接触;
在所述内侧表面上且至少在所述球形凹槽的槽口处还设置有限位件,以将所述陶瓷微球限位于所述球形凹槽内。
11.根据权利要求10所述的旋转剃须刀外刀的制备工艺,其特征在于,所述在所述内侧表面上且至少在所述球形凹槽的槽口处还设置有限位件,以将所述陶瓷微球限位于所述球形凹槽内的步骤包括:
在所述内侧表面上喷涂限位膜,并将所述限位膜覆盖所述陶瓷微球表面去除一部分,以将所述陶瓷微球突出所述限位膜。
12.根据权利要求10所述的旋转剃须刀外刀的制备工艺,其特征在于,所述陶瓷微球的组分包括45-65质量份ZrO2、5-15质量份SiO2、10-25质量份Al2O3、2-10质量份CrO3、5-20质量份MoS2以及1-10质量份Ni;
在所述陶瓷微球组分中加入0.5-1质量份粘合剂和0.1~0.5质量份分散剂后进行混合处理并研磨成混合物;
将所述混合物挤压造型,并烧结处理后得到所述陶瓷微球。
13.根据权利要求10所述的旋转剃须刀外刀的制备工艺,其特征在于,所述陶瓷微球外层包裹有水溶性树脂,所述制备工艺还包括如下步骤:
水洗所述网罩外刀,溶解所述陶瓷微球外层包裹的水溶性树脂。
14.根据权利要求10-13任一项所述的旋转剃须刀外刀的制备工艺,其特征在于,所述制备工艺还包括如下步骤:
采用等离子体化学气相沉积方法在所述网罩外刀背离所述内刀的外表面涂覆抗菌润滑涂层,所述抗菌润滑涂层包括抗菌粒子和润滑粒子;
将涂覆后的所述网罩外刀采用纳米SiO2或Al2O3凝胶液超声波处理5-10min,取出后在90-105℃下干燥5-8min,干燥后加热到400-500℃,保温5-10min,并重复处理3-5次。
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