CN114318231A - 一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料技术领域，尤其是一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜及其制备方法，针对纳米抗菌功能较弱的问题，现提出以下方案，一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜，包括纳米二氧化钛、纳米三氧化二钛、纳米二氧化硅、银、氧化铜和纳米氧化锌，各组的质量分数为：所述纳米二氧化钛为3‑4份，所述纳米三氧化二钛为9‑11份、所述纳米二氧化硅为12‑15份，且纳米二氧化硅直径为20‑60nm之间，所述银为12‑15份，所述银直径为10‑15nm。所述氧化铜为5‑8份。本发明制备时，纳米二氧化钛是白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性，具有抗线、抗菌、自洁净、抗老化性能，可使膜具备抗菌、自洁净的功能。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜及其制备方法。
背景技术
光学镀膜是指在光学零件表面上镀上一层(或多层)金属(或介质)薄膜的工艺过程，在光学零件表面镀膜的目的是为了达到减少或增加光的反射、分束、分色、滤光、偏振等要求，常用的镀膜法有真空镀膜，为物理镀膜的一种。
现有技术中，具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜及其制备方法所制备出膜的纳米抗菌功能较弱，因此，需要一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜及其制备方法。
发明内容
基于纳米抗菌功能较弱的技术问题，本发明提出了一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜及其制备方法。
本发明提出的一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜，包括纳米二氧化钛、纳米三氧化二钛、纳米二氧化硅、银、氧化铜和纳米氧化锌，各组的质量分数为：所述纳米二氧化钛为3-4份，所述纳米三氧化二钛为9-11份、所述纳米二氧化硅为12-15份，且纳米二氧化硅直径为20-60nm之间，所述银为12-15份，所述银直径为10-15nm。所述氧化铜为5-8份，所述纳米氧化锌为23-26份，所述纳米氧化锌为48-54nm。
一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：放置好万分位电子秤并通电，进行校准清零，在电子秤的托盘上放置容器，再一次校准清零；
S2：打开纳米二氧化钛、纳米三氧化二钛、纳米二氧化硅、银、氧化铜和纳米氧化锌的包装袋，使用药匙依次取出包装袋内的原材料并放置于托盘上的容器内进行称量，每完成一种材料的称量就对电子秤进行校准清零；
S3：将容器内的粉末置于振动机内进行混合振动；
S4：将准备好的原材料放置于真空镀膜机内进行镀膜操作；
S5：待冷却至室温后，使用电镀膜厚测试仪和光谱仪对成品进行测量；
S6：检测完成后，将合格品放置于专用货柜内。
优选地，S1和S2中的称量操作位于密闭无尘车间内，所述电子秤周围空气流速低于一米每分钟。
优选地，S3中的振动机对粉末的振动时间不低于20min。
优选地，S4中的高温操作中的温度不低于1600℃。
优选地，S5中的专用货柜在放置合格品前需进行清洁消毒操作。
与现有技术相比，本发明提供了一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜及其制备方法，具备以下有益效果：
1、该具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜，制备时，纳米二氧化钛是白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性，具有抗线、抗菌、自洁净、抗老化性能，可使膜具备抗菌、自洁净的功能，纳米三氧化二钛可在1650℃的温度下作为一种很好的还原剂，可使得材料中出现游离态的原子，有利于膜的性能的提升，纳米二氧化硅由于是超细纳米级，尺寸范围在1-100nm，具有对抗紫外线的光学性能，能提高其他材料抗老化、强度和耐化学性能，还具抗菌的性能，进而可提升膜的抗菌性能，银中的硫元素可具备杀菌的性能，另外，在高温下，可使得二者在莫得表面分布均匀，氧化铜可以做为着色剂和磨光剂来使用，可提升膜的金属光泽，增加膜的美感，纳米氧化锌纳米氧化锌表面极性较强，在有机介质中不易均匀分散，可在膜表面分散均匀，另外，纳米级的原材料本身具备良好的抗菌性能，因此，可使得膜的抗菌性能显著。
2、该具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，使用万分位电子秤能够对原材料进行精准称量，可极大的减小原材料添加过程中产生的误差，相比较于传统的使用天平进行测量，可增强对原料的添加量的把控，进而增强对成品的品控效果，在降低次品的产生率的同时，可以提高和合格平的优异等级。
3、该具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，每一种材料依次进行测量，可保证每种材料的添加量精准，在每一次的测量完成后，对电子秤进行校准清凉，可以让工作人员直接从电子秤的显示屏上读出材料的添加量，避免复杂叠加计算造成数据产生错误，进一步保证材料添加的精准，在最后一种材料添加后，即可直接进行后续操作，便于工作人员的操作。
4、该具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，在将容器内的粉末添加至振动机内后，启动振动机，粉末在振动机内的运动状态处于无规则和剧烈的状态，相比较于传统混合中使用搅拌机的操作，可以使得原材料之间混合均匀，提高原材料之间的混合度，从而保证在真空镀膜时，膜的表面物质均匀，实现良好的透光率。
5、该具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，使用真空镀膜机在较高真空度下进行的镀膜，可通过蒸发镀膜，一般是加热靶材使表面组分通过原子团或离子的情况被蒸发出来，然后沉落在基片表面，薄膜在成膜过程中形成，也可通过溅射类镀膜，即利用电子或高能激光轰击靶材，此时表面组分通过原子团或离子情况被溅射出来，然后会沉积在基片的表面，经历膜形成的过程，最终形成薄膜。
6、该具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，使用电镀膜厚测试仪可使用长效稳定X铜光管半导体硅片电制冷系统，摒弃液氮制冷内置高清晰摄像头，方便用户随时观测样品脉冲处理器，数据处理快速准确，使用光谱仪可以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域，并在选定的波长上进行强度测定，通过使用电镀膜厚测试仪和光谱仪可以保证产品的合格品质。
7、该具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，加工完成后，专用货柜可对车间中的灰尘进行阻挡，可避免灰尘落至产品的表面，由于产品在存放的过程中，分子始终处于不断运动的状态，灰尘停留时间较久，可与膜的表面形成吸力效应，进而造成膜的损伤，因此，使用专用货柜进行存放，有利于对铲平的保存，可始终保持膜的性能。
8、该具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，在无尘车间进行加工时，可进一步减少空气中的灰尘量，可对膜的性能的提升进行帮助，空气流速很低，可以保证空气中的灰尘不会快速的运动，可减少空气中的灰尘和膜之间的接触面积，进而保证生产质量。
9、该具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，在高温状态下，几乎所有的化合物都会产生分解，特别是一些常态下非常稳定的化合物，因此，当温度处于1600℃时，二氧化钛在真空下会强烈吸氧，而此时二氧化硅开始释氧，因此，经过合理配比后，可以达到膜的总氧量的配合平衡，从而保证膜成分中的各个材质的均匀稳定，可对材料进行了稳定化作业。
10、该具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，对专用货柜进行清洁消毒，可保证专用货柜内的细菌进行去除，同时保证专用货柜的干净，可以避免膜在存放的过程中，受到来自与专用货柜的污染，而导致产品的品质下降，因此，可保证产品的性能。
附图说明
图1为本发明提出的一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜，包括纳米二氧化钛、纳米三氧化二钛、纳米二氧化硅、银、氧化铜和纳米氧化锌，各组的质量分数为：所述纳米二氧化钛为3-4份，所述纳米三氧化二钛为9-11份、所述纳米二氧化硅为12-15份，且纳米二氧化硅直径为20-60nm之间，所述银为12-15份，所述银直径为10-15nm。所述氧化铜为5-8份，所述纳米氧化锌为23-26份，所述纳米氧化锌为48-54nm。
本发明中，一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：放置好万分位电子秤并通电，进行校准清零，在电子秤的托盘上放置容器，再一次校准清零，使用万分位电子秤能够对原材料进行精准称量，可极大的减小原材料添加过程中产生的误差，相比较于传统的使用天平进行测量，可增强对原料的添加量的把控，进而增强对成品的品控效果，在降低次品的产生率的同时，可以提高和合格平的优异等级；
S2：打开纳米二氧化钛、纳米三氧化二钛、纳米二氧化硅、银、氧化铜和纳米氧化锌的包装袋，使用药匙依次取出包装袋内的原材料并放置于托盘上的容器内进行称量，每完成一种材料的称量就对电子秤进行校准清零，每一种材料依次进行测量，可保证每种材料的添加量精准，在每一次的测量完成后，对电子秤进行校准清凉，可以让工作人员直接从电子秤的显示屏上读出材料的添加量，避免复杂叠加计算造成数据产生错误，进一步保证材料添加的精准，在最后一种材料添加后，即可直接进行后续操作，便于工作人员的操作；
S3：将容器内的粉末置于振动机内进行混合振动，在将容器内的粉末添加至振动机内后，启动振动机，粉末在振动机内的运动状态处于无规则和剧烈的状态，相比较于传统混合中使用搅拌机的操作，可以使得原材料之间混合均匀，提高原材料之间的混合度，从而保证在真空镀膜时，膜的表面物质均匀，实现良好的透光率；
S4：将准备好的原材料放置于真空镀膜机内进行镀膜操作，使用真空镀膜机在较高真空度下进行的镀膜，可通过蒸发镀膜，一般是加热靶材使表面组分通过原子团或离子的情况被蒸发出来，然后沉落在基片表面，薄膜在成膜过程中形成，也可通过溅射类镀膜，即利用电子或高能激光轰击靶材，此时表面组分通过原子团或离子情况被溅射出来，然后会沉积在基片的表面，经历膜形成的过程，最终形成薄膜；
S5：待冷却至室温后，使用电镀膜厚测试仪和光谱仪对成品进行测量，使用电镀膜厚测试仪可使用长效稳定X铜光管半导体硅片电制冷系统，摒弃液氮制冷内置高清晰摄像头，方便用户随时观测样品脉冲处理器，数据处理快速准确，使用光谱仪可以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域，并在选定的波长上进行强度测定，通过使用电镀膜厚测试仪和光谱仪可以保证产品的合格品质；
S6：检测完成后，将合格品放置于专用货柜内，加工完成后，专用货柜可对车间中的灰尘进行阻挡，可避免灰尘落至产品的表面，由于产品在存放的过程中，分子始终处于不断运动的状态，灰尘停留时间较久，可与膜的表面形成吸力效应，进而造成膜的损伤，因此，使用专用货柜进行存放，有利于对铲平的保存，可始终保持膜的性能。
本发明中，S1和S2中的称量操作位于密闭无尘车间内，所述电子秤周围空气流速低于一米每分钟，在无尘车间进行加工时，可进一步减少空气中的灰尘量，可对膜的性能的提升进行帮助，空气流速很低，可以保证空气中的灰尘不会快速的运动，可减少空气中的灰尘和膜之间的接触面积，进而保证生产质量。
本发明中，S3中的振动机对粉末的振动时间不低于20min，通过20min的振动，可以使得粉末混合充分，使得粉末中的混合材料混合完全。
本发明中，S4中的高温操作中的温度不低于1600℃，在高温状态下，几乎所有的化合物都会产生分解，特别是一些常态下非常稳定的化合物，因此，当温度处于1600℃时，二氧化钛在真空下会强烈吸氧，而此时二氧化硅开始释氧，因此，经过合理配比后，可以达到膜的总氧量的配合平衡，从而保证膜成分中的各个材质的均匀稳定，可对材料进行了稳定化作业。
本发明中，S5中的专用货柜在放置合格品前需进行清洁消毒操作，对专用货柜进行清洁消毒，可保证专用货柜内的细菌进行去除，同时保证专用货柜的干净，可以避免膜在存放的过程中，受到来自与专用货柜的污染，而导致产品的品质下降，因此，可保证产品的性能。
工作原理：制备时，纳米二氧化钛是白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性，具有抗线、抗菌、自洁净、抗老化性能，可使膜具备抗菌、自洁净的功能，纳米三氧化二钛可在1650℃的温度下作为一种很好的还原剂，可使得材料中出现游离态的原子，有利于膜的性能的提升，纳米二氧化硅由于是超细纳米级，尺寸范围在1-100nm，具有对抗紫外线的光学性能，能提高其他材料抗老化、强度和耐化学性能，还具抗菌的性能，进而可提升膜的抗菌性能，银中的硫元素可具备杀菌的性能，另外，在高温下，可使得二者在莫得表面分布均匀，氧化铜可以做为着色剂和磨光剂来使用，可提升膜的金属光泽，增加膜的美感，纳米氧化锌纳米氧化锌表面极性较强，在有机介质中不易均匀分散，可在膜表面分散均匀，另外，纳米级的原材料本身具备良好的抗菌性能，这种抗菌混合材料，可广泛应用于光学镜片通过真空镀膜呈达到抗菌效果，因此，可使得膜的抗菌性能显著。
本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜，包括纳米二氧化钛、纳米三氧化二钛、纳米二氧化硅、银、氧化铜和纳米氧化锌，各组的质量分数为：所述纳米二氧化钛为3-4份，所述纳米三氧化二钛为9-11份、所述纳米二氧化硅为12-15份，且纳米二氧化硅直径为20-60nm之间，所述银为12-15份，所述银直径为10-15nm。所述氧化铜为5-8份，所述纳米氧化锌为23-26份，所述纳米氧化锌为48-54nm。
2.一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：放置好万分位电子秤并通电，进行校准清零，在电子秤的托盘上放置容器，再一次校准清零；
S2：打开纳米二氧化钛、纳米三氧化二钛、纳米二氧化硅、银、氧化铜和纳米氧化锌的包装袋，使用药匙依次取出包装袋内的原材料并放置于托盘上的容器内进行称量，每完成一种材料的称量就对电子秤进行校准清零；
S3：将容器内的粉末置于振动机内进行混合振动；
S4：将准备好的原材料放置于真空镀膜机内进行镀膜操作；
S5：待冷却至室温后，使用电镀膜厚测试仪和光谱仪对成品进行测量；
S6：检测完成后，将合格品放置于专用货柜内。
3.根据权利要求2所述的一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，其特征在于，S1和S2中的称量操作位于密闭无尘车间内，所述电子秤周围空气流速低于一米每分钟。
4.根据权利要求2所述的一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，其特征在于，S3中的振动机对粉末的振动时间不低于20min。
5.根据权利要求2所述的一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，其特征在于，S4中的高温操作中的温度不低于1600℃。
6.根据权利要求2所述的一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜的制备方法，其特征在于，S5中的专用货柜在放置合格品前需进行清洁消毒操作。
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| CN202111612253.0A CN114318231A (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 一种具有纳米抗菌功能的光学真空镀膜及其制备方法 |
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Citations (3)
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| CN1656241A (zh) * | 2002-04-25 | 2005-08-17 | 株式会社铃寅 | 功能性纤维板 |
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2021
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