專利名稱：具有抗菌涂層膜的布勞恩管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種布勞恩管(Braun tube)及其制造方法，更具體地講，涉及一種具有抗菌涂層膜的布勞恩管及其制造方法。
一種操作機(jī)械的一個(gè)特點(diǎn)是，由布勞恩管產(chǎn)生大量熱量并具有帶電性能。因此，空氣中的灰塵容易附著在布勞恩管中，各種微生物可寄居在這里。為了解決上述問題，有人建議進(jìn)行抗靜電處理。
所述抗靜電處理可防止靜電產(chǎn)生，從而減少灰塵附著。不過，這種抗靜電處理既不會(huì)抑制由布勞恩管所產(chǎn)生的熱量，又不會(huì)抑制微生物繁殖。因此，依然存在由微生物繁殖所導(dǎo)致的與衛(wèi)生相關(guān)的問題。不過，尚未成功研究出用于抑制微生物繁殖的方法。大部分研究集中在抗菌組合物本身及抗菌組合物在纖維或衛(wèi)生容器上的應(yīng)用上。另外，大部分此類抗菌組合物是由有機(jī)物質(zhì)組成。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有抗菌作用的布勞恩管。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制造上述布勞恩管的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，提供了一種包括抗菌涂層膜的布勞恩管，該膜中含有TiO2。
理想的是，所述抗菌涂層膜的厚度范圍為500-5,000。
理想的是，以重量計(jì)，TiO2相對(duì)于抗菌涂層膜的含量范圍為5-10％。
理想的是，所述抗菌涂層膜還包括至少一種硅酸鹽(酯)化合物。在這里，TiO2與硅酸鹽(酯)化合物的混合比范圍可以為1∶1-1∶2，而TiO2與硅酸鹽(酯)化合物的總量可以占抗菌涂層膜總重量的10-20％。另外，上述硅酸鹽(酯)化合物可以是硅酸甲酯、硅酸乙酯或金屬硅酸鹽。
而且，理想的是，TiO2具有銳鈦礦結(jié)構(gòu)，其平均顆粒直徑為1～50nm。
為了實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，提供了一種制造具有抗菌涂層膜的布勞恩管的方法，包括以下步驟(a)將TiO2分散在醇中，制備一種分散液；和(b)將該分散液涂在布勞恩管上，并進(jìn)行熱處理。
理想的是，TiO2具有銳鈦礦結(jié)構(gòu)，其平均顆粒直徑為1～50nm。
理想的是，以重量計(jì)，TiO2在所述分散液中的濃度為5-10％。
理想的是，涂層的厚度為500-5,000。
另外，理想的是，涂敷后的熱處理是在130-150℃的溫度下進(jìn)行30-60分鐘。
理想的是，在所述步驟(a)和(b)之間還包括以下步驟(a1)將所述分散液與一種硅酸鹽(酯)化合物溶液混合；和(a2)調(diào)節(jié)該化合物的pH值，用超聲波重新分散該混合物，并使該分散液陳化。此時(shí)，陳化步驟可以在30-60℃的溫度下進(jìn)行30-60分鐘。
下面將對(duì)一種制造抗菌布勞恩管的方法及其工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明。
根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方案，按照以下方法制造本發(fā)明的抗菌布勞恩管。
首先，將TiO2分散在醇中，制成分散液，其最終濃度為5-10％重量百分比。此時(shí)，將一種由硅酸鹽(酯)化合物與醇或其他溶劑組成的分散液與上述分散液混合，然后將其pH調(diào)至酸性，優(yōu)選為pH2-3，再用10-50kHz的超聲波分散該混合物10分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間。然后對(duì)所得到的溶液進(jìn)行熱處理，并在30-60℃溫度下陳化30-60分鐘。通過上述陳化過程，使所述硅酸鹽(酯)化合物部分聚合，所得到的聚合物在隨后的處理中，在玻璃布勞恩管與抗菌涂層膜之間起著粘合劑的作用。將通過以上熱處理獲得的溶液涂在布勞恩管上，并進(jìn)行熱處理，以形成抗菌涂層膜，從而得到本發(fā)明的具有抗菌涂層膜的布勞恩管。理想的是，可以采用普通涂層方法，如旋轉(zhuǎn)涂敷、噴涂和沉積法，而熱處理是在130-150℃下進(jìn)行30-60分鐘。在熱處理期間，涂在玻璃表面上的組合物中的溶液被完全蒸發(fā)，得到含SiO2和TiO2的硬且致密的膜。
理想的是，本發(fā)明抗菌涂層膜的主要成分TiO2具有銳鈦礦結(jié)構(gòu)，其平均顆粒直徑為10-20nm。這里，顆粒大小的確定基于涂層性質(zhì)和所用溶劑，以及與硅酸鹽(酯)的附聚作用。
另外，理想的是，所述涂層膜的厚度為500-5,000。如果涂層膜的厚度不足500，其抗菌效果不明顯。同時(shí)，如果涂層膜的厚度超過5,000，則這一厚度超過了在布勞恩管上的正常厚度，難于形成均勻的涂層膜。
如果使用額外的硅酸鹽(酯)化合物，最好通過以重量計(jì)使TiO2與所加硅酸鹽(酯)化合物的混合比為1∶1～1∶2的形式，來保持涂層膜的涂層特性和硬度。
通過上述方法制造的本發(fā)明的具有抗菌涂層膜的布勞恩管的抗菌作用原理如下。
通過所述布勞恩管的抗菌涂層膜中所含TiO2的光催化反應(yīng)，將空氣中的O2和H2O分解成超氧化物(O2-)和羥基游離基(OH)。上述分解產(chǎn)物具有殺死布勞恩管周圍的細(xì)菌和霉菌的作用，并可除去異味。所述光催化反應(yīng)可以由陽(yáng)光、燈光或熒光燈的光線進(jìn)行。而且，該反應(yīng)是由布勞恩管自身的光線進(jìn)行的。因此，可以獲得具有抗菌涂層的布勞恩管的抗菌效果。具體地講，在光線的作用下，TiO2分解成Ti陽(yáng)離子的過程中所產(chǎn)生的電子，把空氣中的O2轉(zhuǎn)化成O2-，而羥基被轉(zhuǎn)化成羥基游離基。所得到的上述物質(zhì)會(huì)對(duì)微生物的代謝和電子傳遞系統(tǒng)造成不利影響，從而抑制細(xì)菌或霉菌的生長(zhǎng)。
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明。但本發(fā)明并不只限于下面的實(shí)施例。
將30g具有銳鈦礦結(jié)構(gòu)、平均顆粒直徑約為30nm的TiO2溶解在600g乙醇中，得到一種分散液。然后加入300g硅酸甲酯分散液(10％)，均勻混合，并將該溶液的pH調(diào)至約4.5。接著用大約30kHz的超聲波分散該混合物15分鐘，并在35℃下用40分鐘時(shí)間完成陳化過程得到抗菌涂層組合物。將抗菌涂層組合物噴在布勞恩管上，然后在150℃下進(jìn)行約1小時(shí)的熱處理，以形成厚度約為1,000的涂層膜，從而制成本發(fā)明的布勞恩管。將大腸桿菌接種(106/cm2)在由熒光燈照明的兩個(gè)布勞恩管的抗菌涂層膜的表面上。另外，在白天讓該抗菌涂層膜表面連續(xù)接受陽(yáng)光照射。此時(shí)，給一個(gè)布勞恩管通電，而將另一個(gè)布勞恩管斷電。24小時(shí)后計(jì)數(shù)存活的大腸桿菌數(shù)。
結(jié)果是，斷電布勞恩管上的大腸桿菌數(shù)比原始接種量減少了90％。對(duì)于通電的布勞恩管來說，結(jié)果是一樣的。就是說，在本發(fā)明的布勞恩管上的大腸桿菌數(shù)大大減少了。
然而，如果環(huán)境不變得不利于微生物生長(zhǎng)，通過幾次重復(fù)循環(huán)之后，大腸桿菌數(shù)會(huì)呈對(duì)數(shù)形式增加持續(xù)24小時(shí)。因此，可以看出，本發(fā)明的布勞恩管可抑制微生物生長(zhǎng)，其工作原理如上文所述。
如上所述，本發(fā)明的布勞恩管具有高水平的抗菌功能，因此，可將其有效應(yīng)用于需要衛(wèi)生的環(huán)境中。所以，可將本發(fā)明用于需要抗菌特性的各個(gè)領(lǐng)域，特別是用于顯示裝置的屏幕上。
權(quán)利要求
1.一種布勞恩管，包括含有TiO2的抗菌涂層膜。
2.如權(quán)利要求1的布勞恩管，其特征在于TiO2的含量占抗菌涂層膜重量的5-10％。
3.如權(quán)利要求1的布勞恩管，其特征在于所述TiO2具有銳鈦礦結(jié)構(gòu)，其平均顆粒直徑為1-50nm。
4.如權(quán)利要求1的布勞恩管，其特征在于所述抗菌涂層膜的厚度為500-5,000。
5.如權(quán)利要求1的布勞恩管，其特征在于所述抗菌涂層膜還包括至少一種選自硅酸甲酯、硅酸乙酯和硅酸金屬鹽的硅酸鹽(酯)化合物。
6.如權(quán)利要求5的布勞恩管，其特征在于TiO2與硅酸鹽(酯)化合物的混合比為1∶1～1∶2，TiO2與硅酸鹽(酯)化合物的總量占抗菌涂層膜總重量的10-20％。
7.一種制造具有抗菌涂層膜的布勞恩管的方法，包括以下步驟(a)將TiO2分散在醇中，制成分散液；和(b)將所述分散液涂在布勞恩管上，并進(jìn)行熱處理。
8.如權(quán)利要求7的方法，其特征在于所述TiO2具有銳鈦礦結(jié)構(gòu)，其平均顆粒直徑為1-50nm。
9.如權(quán)利要求7的方法，其特征在于所述分散液中TiO2的濃度以重量計(jì)為5-10％。
10.如權(quán)利要求7的方法，其特征在于所述涂層的厚度為500-5,000。
11.如權(quán)利要求7的方法，其特征在于涂敷以后的熱處理是在130-150℃的溫度下進(jìn)行30-60分鐘。
12.如權(quán)利要求7的方法，其特征在于在該方法的步驟(a)和(b)之間還包括以下步驟(a1)將該分散液與硅酸鹽(酯)化合物溶液混合；和(a2)調(diào)節(jié)該混合物的pH值，用超聲波重新分散該混合物，并使該分散液陳化。
13.如權(quán)利要求12的方法，其特征在于所述硅酸鹽(酯)化合物為選自硅酸甲酯、硅酸乙酯和金屬硅酸鹽中的至少一種。
14.如權(quán)利要求13的方法，其特征在于所述TiO2與硅酸鹽(酯)化合物的混合比為1∶1～1∶2，TiO2與硅酸鹽(酯)化合物的總量占整個(gè)混合物總重量的10-20％。
15.如權(quán)利要求13的方法，其特征在于所述陳化是在30-60℃的溫度下進(jìn)行30-60分鐘。
全文摘要
一種具有抗菌涂層膜的布勞恩管,該涂層膜是通過將TiO
文檔編號(hào)A01N55/10GK1199240SQ9810792
公開日1998年11月18日 申請(qǐng)日期1998年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月6日
發(fā)明者樸宰輝, 樸大仁, 韓秀振, 全凡濟(jì), 金鎮(zhèn)男 申請(qǐng)人:三星電管株式會(huì)社