利用纳米级金属粒子使机体表面具有抗细菌活性的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用纳米级金属粒子使机体具有抗细菌活性的方法。本发明专利技术的方法包括通过将溶解在易挥发溶液中的纳米尺寸金属粒子形成的胶体溶液涂覆到机体的表面，然后热处理涂覆的机体，从而使纳米级金属粒子沉积到机体上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及一种利用纳米级金属粒子使机体具有抗细菌活性的方法，更具体地说，涉及一种在机体上沉积纳米尺寸金属粒子的方法，其特征在于纳米级金属粒子溶解在易挥发的溶液中形成涂覆到机体表面上的胶体溶液，然后再将涂覆的机体进行热处理。
技术介绍
本领域的技术人员已经熟知，家用电器要求卫生和清洁，典型的电器如电冰箱、洗衣机、吸尘器、电风扇、烘干机、空调器、电炒锅、电饭锅、洗碗机、消毒柜、微波炉、搅拌器、VTRs(录像机)、电视机等等。通常，为了使上述器具具有抗细菌活性的目的，经常采用高温加热器具或在器具中加入化学物质的方法。然而，当加热时，有可能造成器具变形，相应地，如果不加热到足够高的温度就显示不出抗细菌活性的作用。此外，当用化学物质处理器具时，很难保证抗细菌效果。更具体地说，如果对炊事器具使用化学物质，则对食品安全产生副作用。为了解决通过加热或化学物质对相关器具的处理问题，日本公开专利No2000-159898公开了一种通过直接将具有抗细菌活性的金属粒子混合到树脂中制作家用电器抗细菌机体的方法。使用的金属粒子为金属离子，具体地说为银(Ag)离子，其用作在于杀死所有细菌而又对环境和人类无害，换言之，银粒子的作用是使细菌新陈代谢所必需的酶失去活性。具体地说，将具有抗细菌活性的金属粒子混合到树脂中，如聚烯烃中，然后熔合在一起，形成适合在家用电器中使用的具有抗细菌活性的机体。此外，制成的机体不会受到细菌或霉菌的感染或污染，而其作为商品的价值不会降低。然而，以上方法的缺点在于，金属粒子是不均匀地分散在机体中或只有少量容纳在机体中，因此，抗细菌活性达不到需求的程度。为了获得足够的抗细菌活性，机体要容纳大量的金属粒子，同时应当有充足的金属粒子暴露在机体表面。当然，与使用的金属粒子量相比，这样的抗细菌效率相对较低，而制成的机体可能会由于混合到树脂中的金属化合物而产生变色。相应地，使机体的外观变差，商品价值降低。
技术实现思路
相应地，本专利技术的目的之一在于提供一种通过涂覆纳米级抗细菌金属粒子使机体具有抗细菌活性的方法，其能够实现即使在用于家用电器的机体表面使用少量的金属粒子也能使大量的表面积具有抗细菌的作用。本专利技术的其它方面和优点将部分通过以下说明显示，部分通过本专利技术的实施得到清晰地体现。本专利技术的前述和其它方面通过提供一种利用纳米级金属粒子将使机体表面具有抗细菌活性的方法而得以实现，这种方法包括将分散有纳米尺寸金属粒子的易挥发溶液涂覆到机体表面，然后热处理涂覆的机体，从而使具有抗细菌活性的纳米尺寸金属粒子沉积到机体上。本方法还包括在热处理用纳米级金属粒子涂覆机体之前干燥涂覆的机体的步骤。此外，优选实现热处理操作的温度为50C-150C，以防止机体变形。更优选方式中，实现热处理操作的温度为150C。以易挥发溶液为基准，用于涂覆操作的纳米尺寸金属粒子的使用量为100-2000ppm。更具体地说，以易挥发溶液为基准，用于涂覆操作的纳米尺寸金属粒子的使用量为1000ppm。纳米尺寸金属粒子具有消毒作用。具体地是，具有消毒作用的金属粒子可以从由银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)铁(Fe)、锌(Zn)、镉(Cd)、钯(Pd)、铑(Rh)、铬(Cr)组成的组中任意选取一种。机体适用于家用电器如电冰箱、洗衣机和空调器。具体地说，机体可以作为空气清洁器的过滤器。此外，电冰箱、洗衣机和空调器都可采用通过本专利技术方法制造的机体。附图说明参照相应的附图对下面优选实施方式进行具体说明，将使本专利技术的这些和其它方面和优点变得更加清晰和容易理解。图1是说明根据本专利技术通过利用纳米级金属粒子将抗细菌活性施加到机体表面的流程图。具体实施例方式现在参照相应的附图对本专利技术的优选实施方式和实施例具体说明。图1是说明根据本专利技术通过利用纳米级金属粒子使机体表面具有抗细菌活性的流程图。如图1所示，本专利技术的方法包括将纳米级金属粒子分散到溶液中的操作步骤100，将分散有纳米尺寸金属粒子的溶液涂覆到机体上的操作步骤110，干燥涂覆的机体的操作步骤120，以及热处理涂覆的或干燥的机体的操作步骤130。<将纳米级金属粒子分散到溶液中的操作步骤100> 在操作步骤100中，将纳米级金属粒子加到分散介质中并分散到其中，典型的分散介质为易挥发溶液，如水或乙醇。纳米尺寸金属粒子的平均粒子尺寸为500nm或更小，优选方式中为300nm或更小，更优选方式中为3-250nm。本专利技术具有抗细菌活性的纳米尺寸金属粒子可从由银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)铁(Fe)、锌(Zn)、镉(Cd)、钯(Pd)、铑(Rh)、铬(Cr)组成的组中选取。可以单独使用金属粒子或其合金。值得说明的是，银(Ag)离子具有杀死所有细菌的作用同时对环境和人类无害。因此，作为纳米级金属粒子，优选使用银(Ag)。同时，本专利技术的纳米尺寸金属粒子可以与非金属粒子混合。当然，在这种情况下，会降低抗细菌活性。在表1中显示了利用大肠杆菌ATCC25922和葡萄球菌ATCC6538的菌种测量只有银(Ag)或银(Ag)和硫(S)粒子的混合物的抗细菌活性的Halo测试结果。当加热到60C大约20分钟时，就可以对耐热较差的大肠杆菌ATCC25922杀菌。大肠杆菌是一种两端为圆形、长12-4μm、宽0.4-0.7μm的杆菌，由于存在有鞭毛，因此其能够活动。大肠杆菌不产生孢子而属于革兰氏阴性细菌(gram-negative)，属于小球菌科的葡萄球菌ATCC6538的菌种是革兰氏阳性(gram-positive)兼性厌氧微生物球菌(0.8-1.0μm宽)，当用显微镜观察时，经常呈不规则束群排列的小球细胞，可以分成23个种类4个亚种。具体地说，葡萄球菌是一种包括食品中毒在内的引起各种感染的重要细菌，而其它小球菌科的细菌则是偶尔感染的细菌。表1 此外，以易挥发溶液为基准，纳米尺寸金属粒子的使用量为100-2000ppm，如果金属粒子的使用量小于100ppm，则水的使用量相对较大，因此所需去除水分的时间较长。另外，也不能充分显示抗细菌活性的效果。另一方面，如果使用量超过1000ppm，抗细菌活性不会剧烈增加，但金属粒子却不能均匀地沉积在机体的表面。也可能使机体的表面变色并使制作具有抗细菌活性机体的成本增加。在下面的表2中显示了根据使用菌种量的Halo测试结果。表2 根据本专利技术方法中具有抗细菌活性的机体适合在各种要求抗细菌活性的家用电器中使用，典型的如电冰箱、洗衣机、吸尘器、电风扇、烘干机、空调器、电炒锅、电饭锅、洗碗机、消毒柜、微波炉、搅拌器、VTRs(录像机)、电视机等等。<将分散有纳米尺寸金属粒子的溶液涂覆到机体上的操作步骤110> 在操作步骤110中，将由纳米级金属粒子分散到易挥发溶液中形成的胶体溶液喷洒到机体的表面，或将机体沉浸在胶体溶液中。<干燥涂覆机体的操作步骤120> 在操作步骤120中，将涂覆的机体自然地干燥以缩短下面热处理操作所需要的周期时间或有效地实现热处理操作。也可以将干燥操作步骤省略而直接加热涂覆的机体。<热处理涂覆的或干燥的机体的操作步骤130> 在操作步骤130中，在操作步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用纳米级金属粒子使机体表面具有抗细菌活性的方法，包括步骤：　　　　在机体表面涂覆分散有纳米尺寸金属粒子的易挥发溶液；以及　　　　热处理涂覆的机体，　　　　使纳米级金属粒子沉积到机体上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴灿汀，金永生，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]