專利名稱：自動殺菌消毒補鋅玻璃、陶瓷器皿及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動殺菌消毒補鋅玻璃、陶瓷器皿及其制造工藝，屬于硅酸鹽領(lǐng)域。
多年來國內(nèi)外的少數(shù)地區(qū)和特殊場合曾采用銀、銅等離子作飲水消毒或臨床的傷口消毒處理。近些年來國內(nèi)外將銀、銅以搪瓷、陶瓷釉料的形式燒在里面，使用時發(fā)揮其殺菌作用。1996年第一期《國外科技動態(tài)》中文章“抗菌陶瓷”介紹了日本東陶公司研制的具有抗金黃色葡萄球菌(MRSA)效果的瓷磚和衛(wèi)生陶瓷，它是通過在瓷磚和衛(wèi)生陶瓷表面燒一層氧化鈦和銀離子來達到殺菌的效果。同年中國公共衛(wèi)生學(xué)報發(fā)表了《光化學(xué)搪瓷消毒餐具消毒效果的研究》，該餐具除在面釉燒有二氧化鈦外還在面釉中加入一定量的氧化銅。此種消毒餐具也是通過二氧化鈦和有銅離子參與的殺菌作用。1998年《現(xiàn)代科技譯叢》第6期公開了張東峰譯的日本鋼鐵公司商品技術(shù)部開發(fā)出《抗菌不銹鋼》。該抗菌不銹鋼(NSSAM-1)是將銅元素溶在不銹鋼中，這種抗菌不銹鋼的化學(xué)成分是C、Si、Mn、Cr、Cu、N和少量的微量元素。通過銅的析離物達到抗菌特性。含銅不銹鋼24小時對大腸桿菌的殺滅率為99.99％。
本發(fā)明的目的是提供一種既能自動殺菌消毒又能給人體補鋅的玻璃、陶瓷器皿及其制造工藝。所生產(chǎn)的器皿在保持原有的玻璃、陶瓷的優(yōu)點以外，還具有很強的自動殺菌消毒作用。人體在應(yīng)用該器皿時還可有部分補鋅作用。上述制品很適用于無消毒能力或環(huán)境條件不允許消毒的餐具、茶具和食品的各種容器等。
這種自動殺菌消毒補鋅玻璃、陶瓷器皿包括在常用的玻璃、陶瓷容器、餐具表層鍍一層金屬合金，使其發(fā)揮殺菌補鋅作用。本發(fā)明的特征是獨特的玻璃、陶瓷器皿表面鍍層金屬元素的配比及真空鍍膜的工藝。本發(fā)明的自動殺菌消毒補鋅玻璃、陶瓷器皿表面鍍層各金屬元素所占重量百分比為銅20-60％、鋅38-79％、銀0.5-2％、三氧化二鈰0.001-0.004％、余量為不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明所說的自動殺菌消毒補鋅玻璃、陶瓷器皿的制造工藝，它是真空鍍膜工藝即為磁控濺射鍍膜，包括(1)鍍前基底表面處理步驟；(2)磁控濺射源銅、鋅、銀、鈰元素合金靶制作安裝步驟；(3)抽低、高真空步驟；(4)充氬氣進行濺射清洗、濺射鍍膜步驟；(5)通大氣，取掛具步驟；(6)成品檢驗包裝步驟。
用本發(fā)明制成的各種能自動殺菌消毒補鋅的玻璃、陶瓷器皿，具有消毒速度快，殺菌率高、影響因素少等特點。實驗表明，本發(fā)明的自動殺菌消毒補鋅玻璃、陶瓷器皿對大腸桿菌(8099)和代表腸道病毒的指標F2嗜菌體(寄主菌為E.Coli；285株)1小時的殺滅率均大于99.99％；人體在應(yīng)用該自動殺菌消毒補鋅玻璃、陶瓷器皿時還有部分補鋅作用。經(jīng)實驗在0.0015m3容積的制品內(nèi)裝純水1.0升，1小時可溶出鋅離子0.11-0.15mg，這一劑量可滿足成人一天的需要量。
本發(fā)明在選用銅、鋅、銀元素時還引入了鈰這種稀土元素，它可抑制Ag離子因吸收日光中長波紫外線被還原成Ag元素而失去殺菌的活性。因為Ce離子能大量吸收長波紫外線，所以與Ce離子共存的Ag離子的還原就被抑制，使Ag離子發(fā)揮活性，從而提高了銅鋅銀離子的游離濃度和殺菌強度，另外這樣還大大增加了玻璃、陶瓷器皿的殺菌、消毒時效，延長了其作用效果。
用本發(fā)明制成的自動殺菌消毒補鋅玻璃、陶瓷器皿具有自動快速消毒的特點，從而可節(jié)約常規(guī)消毒所需用的化學(xué)藥品和能源，并有一定的補鋅保健作用。
下面將結(jié)合本發(fā)明的實施例對本發(fā)明作更加詳細的說明，但本發(fā)明并不局限于這些詳細描述。實施例1-5按表1所列各實施例的銅鋅銀合金的含量比例，取分析純銅鋅銀元素粉末拌和均勻過180目篩兩次，裝入高鋁質(zhì)坩堝內(nèi)(其容量每次可熔化10kg合金元素料)，在26千瓦硅碳棒加熱爐中熔化，熔化溫度為1250℃，經(jīng)10分鐘，取出坩堝，將坩堝內(nèi)的合金水倒入長120cm×12cm×2cm的長方體模具中，冷卻后在長合金板的長軸上鉆孔，間距為2cm的細孔，按重量比裝入分析純?nèi)醵嫹?，即制成磁控濺射源。表1真空鍍膜各元素含量的實施例(以1000克總重量計)單位克
將前面制得的磁控長板狀濺射源裝入真空室內(nèi)，將表面經(jīng)脫脂清洗、靜電除塵的玻璃、陶瓷器皿裝入真空室內(nèi)，抽低真空真空度為2.7-6.7Pa；抽高真空真空度為6.7×10-3Pa；充氬氣濺射清洗時，真空度為0.8-1.0Pa；濺射鍍膜時真空度為0.05-0.12Pa；濺射電流為14-15A，電壓為600-620V；鍍膜時間2-3分鐘；真空室溫度100±20℃；鍍完后通大氣，取掛具；成品檢驗包裝。
按上述濺射源，銅、鋅、銀、鈰合金靶的各元素所占比例，進行真空鍍膜所生產(chǎn)的制品，經(jīng)殺菌實驗觀察和補鋅量的效果，其結(jié)果示于下表3中。
本發(fā)明的自動殺菌消毒補鋅玻璃、陶瓷器皿各實施例的殺菌、補鋅效果見下表2和3。
表2 玻璃容器各實施例殺菌效果及游離鋅含量
表3 陶瓷容器各實施例殺菌效果及游離鋅含量<
*1對照物為未經(jīng)過處理的普通玻璃或陶瓷器皿*2在自動殺菌消毒補鋅玻璃、陶瓷器皿內(nèi)裝純水1升、pH＝6.0時的含鋅量。
權(quán)利要求
1.一種自動殺菌消毒補鋅玻璃、陶瓷器皿，它包括在玻璃、陶瓷器皿表層鍍有一層金屬合金，使其發(fā)揮殺菌補鋅作用，其特征在于該玻璃、陶瓷器皿表面鍍層金屬合金元素的重量百分比為銅20-60％、鋅38-79％、銀0.5-2％、三氧化二鈰0.001-0.004％、余量為不可避免的雜質(zhì)。
2.權(quán)利要求1所說自動殺菌消毒補鋅玻璃、陶瓷器皿的制造工藝，它是真空鍍膜工藝，該工藝包括步驟(1)鍍前基底表面處理；(2)按權(quán)利要求1中所說的金屬合金元素的重量百分比制作并安裝磁控濺射源銅、鋅、銀、鈰及其它元素合金靶；(3)抽低、高真空；(4)充氬氣進行濺射清洗、濺射鍍膜；(5)通大氣，取掛具和(6)成品檢驗包裝。
3.如權(quán)利要求2所說的方法，其中所說的制作磁控濺射源的步驟包括用分析純Cu、Zn、Ag粉和其它合金成分混合，將其熔制成長板狀，在長板狀靶材長軸線上間距2cm鉆細孔，按重量比裝入分析純?nèi)趸嫹?，即制成磁控濺射源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能自動殺菌消毒補鋅的玻璃、陶瓷器皿及其制造工藝,本發(fā)明的特征是以玻璃、陶瓷器皿或容器為基材,在其表面進行真空鍍銅、鋅、銀、鈰合金膜。該合金膜各元素重量百分比范圍為銅20—60%、鋅38—79%、銀0.5—2%、三氧化二鈰0.001—0.004%;余量為不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的制造工藝包括真空鍍膜工藝。按本發(fā)明制造的玻璃、陶瓷殺菌消毒補鋅器皿具有殺菌消毒速度快、殺菌率高、影響因素少、并能為使用者提供一定量的鋅離子等特點,從而可節(jié)約常規(guī)消毒所用的化學(xué)藥品和能源,并有一定的保健作用。
文檔編號C03C17/09GK1246455SQ99119008
公開日2000年3月8日 申請日期1999年9月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月6日
發(fā)明者劉步升 申請人:中國人民解放軍沈陽軍區(qū)聯(lián)勤部衛(wèi)生防疫隊