抗微生物復(fù)合表面及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種抗微生物復(fù)合表面及其制造方法，特別是涉及對(duì)陽(yáng)極氧化處理過(guò) 的復(fù)合表面進(jìn)行特殊處理，以抑制該復(fù)合表面上的微生物生長(zhǎng)的一種抗微生物復(fù)合表面及 其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] -般而言，金屬的陽(yáng)極氧化處理是指對(duì)鋁或鋁合金等金屬，進(jìn)行電解以在表面形 成一層氧化皮膜的技術(shù)，又可泛稱為鋁陽(yáng)極處理。經(jīng)鋁陽(yáng)極處理后的外殼表面，具有耐腐 蝕、涂料可附著性、電性絕緣及耐磨的優(yōu)點(diǎn)，而該氧化鋁層又具有許多微孔結(jié)構(gòu)，故鋁陽(yáng)極 處理廣泛用于現(xiàn)今一般電子產(chǎn)品、家電、家具及民生用品等眾多制品的外殼的表面加工。
[0003] 然而因隨身3C產(chǎn)品，如手持移動(dòng)電話外殼、物品手把或提款機(jī)按鍵等人體長(zhǎng) 期接觸下將將容易孳生細(xì)菌、微生物等問(wèn)題，其中以人體皮膚上金黃色葡萄球菌(學(xué)名： Staphylococcus aureus, S. aureus),或未經(jīng)適當(dāng)清潔而存留于手的大腸桿菌(學(xué)名： Escherichia coli，E. coli)，可經(jīng)常散布于上述所列舉的部位，使鋁陽(yáng)極處理過(guò)后的表面 頓時(shí)成為一種傳播細(xì)菌、微生物或甚至是致病病原的媒介。然而如果要對(duì)鋁陽(yáng)極處理的表 面做到抗菌、抗微生物處理，不是效果不彰，就是可能會(huì)影響到鋁陽(yáng)極處理的表面的原有優(yōu) 點(diǎn)，效果不彰的原因可能是因?yàn)榭刮⑸镉玫奈锪蠠o(wú)法被完善地形成、分布于該表面；或者 在存在上述抗微生物用的物料時(shí)，導(dǎo)致原本較佳的染色效果變差等瓶頸。
[0004] 于是，本發(fā)明人有感上述問(wèn)題的可改善，乃潛心研究并配合學(xué)理的運(yùn)用，而提出一 種設(shè)計(jì)合理且有效改善上述問(wèn)題的本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的，在于提供一種抗微生物復(fù)合表面及其制造方法，以改善現(xiàn)今 許多制品的復(fù)合表面上的微生物孳生問(wèn)題，以及避免為了使復(fù)合表面能夠具有抑制微生物 生長(zhǎng)的活性時(shí)，卻連帶地導(dǎo)致復(fù)合表面失去原有優(yōu)點(diǎn)的問(wèn)題。
[0006] 為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種所述抗微生物復(fù)合表面的制造方法，至少包括如 下步驟：提供一工件，其具有經(jīng)陽(yáng)極氧化處理的第一金屬?gòu)?fù)合表面，該第一金屬?gòu)?fù)合表面具 有一第一孔洞微結(jié)構(gòu)；提供一含銀懸浮溶液，該含銀懸浮溶液還混和有一封孔劑，將該工 件浸泡于所述含銀懸浮溶液，從而形成一與銀粒子共同沉積于該第一金屬?gòu)?fù)合表面的封孔 層，使所述銀粒子分布于所述封孔層。
[0007] 為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種抗微生物復(fù)合表面，其用以形成于一工件的表面， 至少包括：一經(jīng)陽(yáng)極氧化處理的第一金屬?gòu)?fù)合表面，該第一金屬?gòu)?fù)合表面依據(jù)一第一分布 區(qū)域而分布于該工件的表面，該第一金屬?gòu)?fù)合表面具有一第一孔洞微結(jié)構(gòu)；一封孔層，該封 孔層夾帶著多個(gè)銀粒子并形成于該第一金屬?gòu)?fù)合表面上，從而填封于該第一孔洞微結(jié)構(gòu)。
[0008] 綜上所述，本發(fā)明通過(guò)在對(duì)該第一金屬?gòu)?fù)合表面的第一孔洞微結(jié)構(gòu)進(jìn)行封孔時(shí)， 連帶地使銀粒子能夠分布于該第一孔洞微結(jié)構(gòu)及該封孔層，從而在不影響該第一金屬?gòu)?fù)合 表面原有的特性跟優(yōu)點(diǎn)之下，得以具有可抑制微生物生長(zhǎng)的抗菌效果。
[0009] 為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō) 明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制者。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖IA為本發(fā)明的抗微生物復(fù)合表面的制造方法的步驟流程圖；
[0011] 圖IB為本發(fā)明的抗微生物復(fù)合表面的制造方法中的納米銀溶液的制備方法的步 驟流程圖；以及
[0012] 圖2A至圖2D為依據(jù)本發(fā)明的抗微生物復(fù)合表面的制造方法所形成的抗微生物復(fù) 合表面的剖視結(jié)構(gòu)的演變示意圖。
[0013] 【符號(hào)說(shuō)明】
[0014] 10 工件
[0015] 11 第一金屬?gòu)?fù)合表面
[0016] Ila第一孔洞微結(jié)構(gòu)
[0017] 12 封孔層
[0018] 20 銀粒子
【具體實(shí)施方式】
[0019] 請(qǐng)參閱圖IA所示，為本發(fā)明的抗微生物復(fù)合表面的制造方法的步驟流程圖，至少 包括有如下步驟：
[0020] 步驟S101，并請(qǐng)?jiān)倥浜蠄D2A的依據(jù)本發(fā)明的抗微生物復(fù)合表面的制造方法所形 成的抗微生物復(fù)合表面的剖視結(jié)構(gòu)的演變示意圖所示：提供一工件10,此工件10可以是一 般的加工物件，例如手持移動(dòng)電話的機(jī)殼，大多是以鋁或鋁合金的金屬制品為主，但是不以 此為限，而且工件10可以是具有經(jīng)陽(yáng)極氧化處理的第一金屬?gòu)?fù)合表面11，且優(yōu)選地，第一 金屬?gòu)?fù)合表面11可依一第一分布區(qū)域而先形成于工件10上，在經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理后，會(huì) 使第一金屬?gòu)?fù)合表面11具有一第一孔洞微結(jié)構(gòu)11a。又，因?yàn)榈谝唤饘購(gòu)?fù)合表面11已經(jīng) 過(guò)陽(yáng)極氧化處理，故另一角度言之，此第一金屬?gòu)?fù)合表面11相當(dāng)于一種氧化膜。另外，附帶 一提的是，第一孔洞微結(jié)構(gòu)Ila可以因?yàn)殛?yáng)極氧化處理而形成于工件10的上表面(標(biāo)號(hào)略） 或下表面(標(biāo)號(hào)略)，本發(fā)明僅以上表面作為較佳的示范，下表面則類推，不再贅述。優(yōu)選地， 上述的工件10還可依照其需求而事先具有其特定的外型，是以工件10可以事先進(jìn)行有機(jī) 器的加工處理，如優(yōu)選地，可經(jīng)由電腦數(shù)值控制（Computer Numerical Control, CNC)的加 工處理，且此加工處理還可進(jìn)一步包含一表面視覺(jué)效果的處理。要在此補(bǔ)充的是，在進(jìn)行陽(yáng) 極氧化處理之前，也可包含對(duì)工件10進(jìn)行一前處理，前處理程序(但不以此為限）可以是包 括脫酯（degreasing)、堿洗（Alkaline etching)、第一次酸洗（first pickling)、化學(xué)拋光 (chemical polishing)、及第二次酸洗（second pickling)等的子流程，其中子流程的處理 次數(shù)視鋁合金工件的品質(zhì)要求而決定。每一子流程之后包括至少一道水洗流程，水洗流程 可以是一至五道，較佳是二道即可，以除去前一道子流程殘留的化學(xué)劑或雜質(zhì)，而上述前處 理的各項(xiàng)參數(shù)因?yàn)闀?huì)視工件10的需求而調(diào)整，故不在此加以限定。換言之，本發(fā)明所使用 的工件10可以經(jīng)過(guò)上述的前處理程序，但是不對(duì)此前處理程序的方式、參數(shù)等加以限定。
[0021] 步驟S103,并請(qǐng)?jiān)倥浜蠄D2B的依據(jù)本發(fā)明的抗微生物復(fù)合表面的制造方法所形 成的抗微生物復(fù)合表面的剖視結(jié)構(gòu)的演變示意圖所示：提供一含銀懸浮溶液（圖略，標(biāo)號(hào) 略)，且含銀懸浮溶液還混和有一封孔劑，以成為一種加工溶液，換言之，所述含銀懸浮溶 液，也就是所述加工溶液，可為一種混和有銀粒子和封孔劑的懸浮溶液。將工件10置于所 述含銀懸浮溶液之中，從而使銀粒子20能夠吸附于工件10的第一金屬?gòu)?fù)合表面11。又，值 得注意的是，在經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理后，所述第一金屬?gòu)?fù)合表面11乃至于其孔洞微結(jié)構(gòu)Ila 會(huì)因此而略帶正電，當(dāng)銀粒子20本身為電中性時(shí)，所述含銀懸浮溶液還可混合、包含有一 陰離子型界面活性劑，陰離子型界面活性劑可在所述含銀懸浮溶液中，占有一第一重量百 分濃度，所述第一重量百分濃度的值可為大于〇且為8%以下。而陰離子型界面活性劑可以 進(jìn)一步于溶液狀態(tài)下包覆銀粒子20并使銀粒子20略帶負(fù)電，相較于上述所示范的電中性 的銀粒子20而言，略帶負(fù)電的銀粒子20還有助于吸附于第一金屬?gòu)?fù)合表面11上。并且隨 著工件10在所述含銀懸浮溶液中浸泡的時(shí)間增加及加溫至攝氏80度~100度的步驟的 進(jìn)行，所吸附于工件10的第一金屬?gòu)?fù)合表面11的銀粒子20的量也會(huì)越高，上述浸泡的時(shí) 間優(yōu)選地可為10至60分鐘。優(yōu)選地，上述的陰離子型界面活性劑可為十二烷基苯磺酸鈉 (Sodium dodecylbenzenesulfonate)或十二烷基硫酸鈉 （Sodium dodecyl sulfate, SDS) 等。
[0022] 承上，上述的封孔劑可通過(guò)復(fù)合的方式，以形成一能夠用以與銀粒子20共同沉積 于第一金屬?gòu)?fù)合表面11上的封孔層12,使所述銀粒子可分布于所述封孔層12。而在此 一步驟中，封孔劑優(yōu)選地可為醋酸鎳型的封孔劑，換言之，上述的封孔層12可為一種封孔 鎳層。值得注意的是，因?yàn)榉饪讋┑募尤氩⒃诜饪讓?2形成的過(guò)程中，那些在上述步驟 S103剛開(kāi)始所提及的已事先附著于第一金屬?gòu)?fù)合表面11的銀粒子20,則可再次混入封孔 層12,以與封孔層12共同沉積于第一金屬?gòu)?fù)合表面11。而且經(jīng)由X射線熒光分析（X-ray fluorescence, XRF)顯示，在封孔層12中的銀粒子20含量約可為0. 01%至0. 2%的重量百 分比。
[0023] 進(jìn)一步地，請(qǐng)參閱圖IB所示，其為抗微生物復(fù)合表面的制造方法中的含銀懸浮溶 液的制備方法的步驟流程圖，前述所用的含銀懸浮溶液，為經(jīng)由一含銀懸浮溶液的制備方 法而得，包含如下步驟：
[0024] 步驟S201 :配置一硝酸銀溶液，硝酸銀溶液的莫耳濃度可為0.0 lM至0.1 M的，優(yōu) 選地，舉例來(lái)說(shuō)，硝酸銀溶液的原始濃度可為0. 01172M(如：使用硝酸銀0. 36公克、180毫升 的水)，接著再對(duì)硝酸銀溶液加入聚乙烯批咯燒銅（polyvinyl pyrrolidone, PVP)，只要使 聚乙烯吡咯烷銅相對(duì)于所述硝酸銀溶液占硝酸銀溶液的重量百分濃度達(dá)0. 027%~0. 054% 即可，故硝酸銀的濃度不以上述的0.01172M為限，以上所用的各藥品、試劑的濃度不宜過(guò) 高，否則溶液中的銀會(huì)過(guò)度聚集而使粒徑過(guò)大。
[0025] 步驟S203 :將所述硝酸銀溶液逐滴地滴入硼氫化鈉溶液（NaBH4)，硼氫化鈉溶液 所含的硼氫化鈉的莫耳濃度可為〇. 00846M~0. 01M，例如可由0. 16公克的硼氫化鈉加500 毫升的水制備而得，但不以此為限，從而使所述硝酸銀溶液逐漸地析出納米銀粒子，而上述 "逐滴地"的步驟有其重要性，以便使銀粒子在析出的時(shí)候，不會(huì)因?yàn)槎虝r(shí)間內(nèi)大量的析出 而導(dǎo)致銀粒子之間彼此聚集成更大的粒子，使所析出的銀粒子可以有較小的粒徑。而為了 更加地確保銀粒子能夠以較小的粒徑析出，在上述將硝酸銀溶液逐滴地滴入硼氫化鈉溶液 的步驟中，可以在攝氏13度以下或優(yōu)選在攝氏10度以下至4度以上的環(huán)境