專利名稱：包括銅的殺菌層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種消毒元件。人們?nèi)粘Ｍǔo意識地與有害健康的細(xì)菌、病菌和病毒接觸。特別在與之前被許多其他人觸碰過的表面接觸的地方，病菌越聚越多會增加引起不衛(wèi)生的情況。尤其是在公共場所和交通工具中接觸對象譬如門把手和其他接觸面，這些接觸面上會積聚并且增多細(xì)菌。甚至在遵循本來嚴(yán)格的衛(wèi)生準(zhǔn)則的場所中，譬如在醫(yī)院和幼兒園中，病原體會被傳播并且損害健康。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是提出一種消毒元件，借助其可以以特別簡單的方式防止病菌的這種不期望的積聚或者至少使其保持較少。任務(wù)的解決根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過消毒元件具有基于銅的接觸區(qū)域的方式來解決，該接觸區(qū)域具有相比于外表面增加的內(nèi)表面。因此，本發(fā)明包括具有基于銅的接觸區(qū)域的消毒元件，其中接觸區(qū)域具有大的內(nèi)表面。由此，可以提高消毒元件的抗菌效果并且可以降低有害健康的細(xì)菌和病菌傳播的危險。由于人們?nèi)粘Ｔ谠S多地方接觸細(xì)菌和病菌，所以本發(fā)明在第一步中基于如下知識使用具有基于銅的接觸區(qū)域的消毒元件。為了實現(xiàn)減少細(xì)菌和病菌在公眾可達(dá)的接觸面(譬如門鈴、燈開關(guān)或公共汽車和軌道車輛的扶手)中的傳播和增多，可以使用基于銅的接觸面，因為銅對于許多微生物已有微量毒性作用。在第二步中，本發(fā)明基于如下考慮使用具有盡可能大的內(nèi)表面的消毒元件。通過增大內(nèi)表面來提高如下部位的數(shù)目，在所述部位上例如可以將細(xì)菌和病菌進(jìn)行吸收或反應(yīng)，使得隨著表面增加而可以殺死更多數(shù)量的細(xì)菌。在第三步中，本發(fā)明最后利用了該知識為了提高消毒效果，使用具有基于銅的接觸區(qū)域和大的內(nèi)表面的消毒元件。通過前面所提及的方案的組合，可以在消毒作用方面顯著地提高消毒元件的有效性并且這樣減少了細(xì)菌的擴散和傳播。作為接觸區(qū)域的基礎(chǔ)的銅的殺菌效果自古以來就已知。那時，銅已被用于治療眼病并且用于獸醫(yī)學(xué)中，后來在應(yīng)用現(xiàn)代藥品之前利用來治療哮喘和百日咳。基于該特性有意義的是，恰好在病菌和細(xì)菌高度傳播的地方使用具有基于銅的接觸區(qū)域的消毒元件。這樣，消毒元件尤其可以使用在病菌和細(xì)菌由于大量人群或由于存在許多病原體而會快速傳播的位置處。通過使用該消毒元件，于是可以降低細(xì)菌和病菌的傳播和存活機會。尤其是，由于各種細(xì)菌對抗生素和盤尼西林的耐藥性，例如MRSA(耐甲氧苯青霉素金黃色葡萄球菌)，所以借助由銅或含銅的合金構(gòu)成的不同元件進(jìn)行系列測試。在此情況下，會展現(xiàn)出細(xì)菌的存活概率隨著銅含量增加而降低。例如，細(xì)菌在由鋼構(gòu)成的元件上存活數(shù)天，而在使用由具有高銅含量的黃銅構(gòu)成的工件直至由純銅構(gòu)成的元件時，存活時間強烈地降低到直至數(shù)分鐘。通過使用由銅構(gòu)成的元件，因此實現(xiàn)了降低例如病原體傳播的危險。為了對使用基于銅的接觸區(qū)域附加地還提高消毒元件的有效性，根據(jù)本發(fā)明的消毒元件應(yīng)該具有相比于外表面較大的內(nèi)表面。外表面是從外部直接可見的幾何表面，即在包裝消毒元件時獲得的表面。與外表面相對，內(nèi)表面包括多孔的或粒狀的固體的所有在本體中包含的表面的總和。在此情況下，不僅考慮外表面而且考慮如下表面該表面在各個顆粒之間或通過本體內(nèi)的孔邊緣形成，并且在從外部觀察時并不一定能夠看到。大的內(nèi)表面通過結(jié)構(gòu)化外表面、提高本體的多孔性或通過提高的多孔性和附加地結(jié)構(gòu)化的表面的組合來實現(xiàn)。外表面的結(jié)構(gòu)化可以通過不同的化學(xué)或機械方法引入到本體的外表面中。由于增大的表面和由此得到的、其上例如可以反應(yīng)或者吸收細(xì)菌的、增加的位置數(shù)量，所以可以提高消毒元件的消毒效果?？商孢x地或附加地，可以通過使用多孔本體還進(jìn)一步增大本體的內(nèi)表面。多孔性描述了本體的空腔體積與整個體積的比例并且由彼此連接以及與周邊環(huán)境連接的所有空腔之和一起組成。在此情況下，不僅所謂的“開放的”多孔性而且“閉合的” 多孔性都被考慮。開放孔的本體提供了大的有用面用于吸收物質(zhì)，因為其從外部可到達(dá)。其尤其是在催化劑技術(shù)中令人感興趣。通常，使用催化劑以便提高反應(yīng)的速度，而在此本身不被消耗。在該技術(shù)中多樣地應(yīng)用催化劑，尤其是在例如使用催化劑來凈化廢氣的汽車工業(yè)中。在使用開放孔的系統(tǒng)中，即例如使用催化劑時，物質(zhì)在其他材料的表面上吸收或反應(yīng)并且在那里富集。在此，在物理吸收和化學(xué)吸收之間區(qū)分。物理吸收可以是可逆的過程，使得被吸收的物質(zhì)又可以脫附。而化學(xué)吸收由于形成共價鍵連接而不可逆，并且提供了將所吸收的分子牢固束縛到表面上的可能性。在消毒元件具有帶有高多孔性或外部引入的結(jié)構(gòu)的接觸區(qū)域并且因此具有大的內(nèi)表面時，則表面具有催化特性。由于細(xì)菌在接觸區(qū)域的表面上吸收和反應(yīng)，所以細(xì)菌被殺滅并且失去了其有害健康的作用。前面所描述的機制自然也在非多孔本體的外表面上發(fā)生，使得為增大內(nèi)表面而將結(jié)構(gòu)引入到其中的外表面同樣用于吸收和反應(yīng)并且也因此具有催化特性。具有封閉的多孔性的本體譬如泡沫盡管也可以具有大的內(nèi)表面，然而其不能從外部到達(dá)。該本體具有如下優(yōu)點其在相同的幾何尺寸的情況下由于孔中的空氣夾雜而會塞滿大的體積并且在此具有小的密度和低重量。由于該原因，其特別良好地適于用作絕緣材料和包裝材料、用于填塞部件的安裝泡沫。金屬泡沫附加地展現(xiàn)出良好的能量吸收能力，例如適用于覆蓋和涂覆房屋墻壁。為了確定本體的多孔性，使用了不同的方法。在此情況下廣泛使用BET測量 (Brunnauer, Emmett和Teller)，一種用于尤其是在多孔固體的情況下借助氣體吸附對內(nèi)表面確定尺寸的分析方法。固體的內(nèi)表面在此由N2吸附等溫線來計算，該等溫線在液態(tài)氮的沸點處被觀察。通過對吸附曲線的相對分析獲得了如下體積，其對應(yīng)于對于單分子涂層所需的氮量。通過考慮對氮分子所需的面積可以確定樣本的內(nèi)表面。另一可能性提供了所謂的汞孔隙度測試方法(也稱為汞滲透或汞侵入)。這種技術(shù)與多孔材料的類型和形狀無關(guān)地提供了關(guān)于多孔材料的孔體積和實際密度的可靠信息。 該技術(shù)基于在施加壓力時不潤濕的液體汞侵入多孔系統(tǒng)中。借助壓力于是計算相應(yīng)的孔體積，由此可以計算本體的內(nèi)表面。為了能夠?qū)⒗玢~本體的內(nèi)表面與其他本體的內(nèi)表面比較，將內(nèi)表面與本體的質(zhì)量或體積相關(guān)。于是將其稱作質(zhì)量相關(guān)的或體積相關(guān)的比表面(spezifische Oberflaeche)。在第一情況下說明了如下比表面一千克本體具有多少內(nèi)表面(m2/kg)，在第二情況下其描述了每立方米的本體的內(nèi)表面(m2/m3)。總之，于是接觸元件的較大的反應(yīng)性表面可以通過如下方式實現(xiàn)使用多孔材料， 其提供了大的內(nèi)表面。此外，接觸元件的外表面可以通過結(jié)構(gòu)化來改變，使得得到的外表面比本體的幾何表面大數(shù)倍。合乎目的地，消毒元件的接觸區(qū)域具有至少1 μ m、尤其是10 μ m的厚度。這些尺寸是特別有利的，因為對于細(xì)菌的吸收需要一定的最小厚度。該最小厚度取決于細(xì)菌的大小。 為了降低或近似完全防止在消毒元件上的細(xì)菌的有害作用，接觸區(qū)域的厚度于是必須選擇為使得細(xì)菌有足夠的面積來進(jìn)行反應(yīng)。在本發(fā)明的一個有利的擴展方案中，接觸區(qū)域具有大于20%、尤其是大于50%的多孔性。由此保證基于銅的材料具有足夠大的多孔性，使得細(xì)菌可到達(dá)的接觸區(qū)域的內(nèi)表面足夠大，以便提高消毒效果。此外，多孔性并未過強地表現(xiàn)，以便不減弱消毒元件的穩(wěn)定性。優(yōu)選地，消毒元件的接觸區(qū)域具有用于構(gòu)建增大的外表面的結(jié)構(gòu)，其具有至少 3 μ m的深度。通過選擇所說明的最小深度，保證了例如具有通常大約1 μ m的大小的細(xì)菌如金黃色葡萄球菌可以滲入該結(jié)構(gòu)中并且反應(yīng)。原則上，表面的結(jié)構(gòu)可以不同地構(gòu)建。有利地，接觸區(qū)域的結(jié)構(gòu)構(gòu)建為交叉磨削結(jié)構(gòu)。交叉磨削結(jié)構(gòu)是通常施加到表面上的結(jié)構(gòu)，因為其例如可以借助普遍已知的并且技術(shù)上可簡單處理的珩磨(Hon)方法來引入。在交叉磨削結(jié)構(gòu)的情況下獲得在不同的方向上具有封閉的通道的磨削圖。結(jié)構(gòu)的深度可以通過使用工具(所謂的珩磨條托架 (Honleisten))來影響，使得根據(jù)應(yīng)用可以將結(jié)構(gòu)以不同的深度引入到表面中。附加地，存在通過另外的方法如切割或者刻蝕將結(jié)構(gòu)引入表面之一的可能性。在本發(fā)明的另一有利的擴展方案中，接觸區(qū)域施加到支承體上。該支承體可以以不同的方式構(gòu)建。該支承體可以與接觸區(qū)域同樣地具有多孔性，但同樣可能的是，該支承體由本身封閉的材料構(gòu)成。在此情況下，提供了消毒元件由一塊材料制造的可能性。合乎目的地，支承體基于塑料和/或金屬來制造。由此可以使用在許多利用這些原料的領(lǐng)域中。但此外也可以考慮基于其他材料如木材或石頭的支承體。優(yōu)選，接觸區(qū)域作為層施加到支承體上。通過使用涂覆方法將接觸區(qū)域作為緊貼的層施加到支承體的表面上。在此，層的厚度可以變化并且與所需的要求匹配。為了在支承體上實現(xiàn)薄的層，該薄層例如借助散布涂覆來施加，其中在涂覆方法中所使用的材料作為散布體精細(xì)地分布在溶劑中。散布體借助壓縮空氣被噴灑成霧并且均勻地噴射到基板上。該基板接著在爐中被加熱使得形成薄的層。
此外，通過粉末熔槽法實現(xiàn)將接觸區(qū)域作為層施加到支承體上。在粉末熔槽法的情況下，粉末在流化床中流化，并且在將加熱的基板插入到流化床中時該基板以粉末浸潤。 這樣，類似擴散體涂覆地形成薄的涂層。在本發(fā)明的一個特別有利的實施中，消毒元件構(gòu)建為膜。由此提供了如下可能性 將許多人接觸的已有的接觸面設(shè)置以消毒膜。這種膜例如可以應(yīng)用在公共交通工具中或者也可以應(yīng)用在公共盥洗間，其每天被許多潛在地會傳播病菌的人使用。同樣在遵守嚴(yán)格衛(wèi)生準(zhǔn)則的醫(yī)院中，通過使用消毒膜可以降低不可見的對健康有害的病原體的傳播率。該膜原則上可以以任何所希望的尺寸來剪裁，例如其可以是矩形的、方形的或圓形的。但是也可以考慮特別適合客戶期望和需求目的地剪裁。合乎目的地，膜在至少一個側(cè)上設(shè)置有粘合層。粘合層例如提供了重大優(yōu)點由此膜可以自動地被施加。因此，可以限制改型的費用，使得不需要更換現(xiàn)有的對象譬如門把手和在公共交通工具或馬桶座圈中的其他接觸面。此外，也可以降低私人的成本，因為通過粘合層可以自己施加。示例性地，粘合層一方面可以作為雙側(cè)粘合帶實施，另一方面同樣可考慮的是，必須首先將粘合劑施加到膜上，以便隨后例如可以施加到燈開關(guān)上。


在下文中借助附圖更為詳細(xì)地闡述了本發(fā)明的實施例。在此圖1在剖切視圖中示出了消毒元件，其中僅僅接觸區(qū)域具有多孔性，圖2示出了消毒元件的俯視圖，以及圖3在剖切視圖中示出了具有粘合層的消毒元件，其中接觸區(qū)域和支承體都是多孔的。
具體實施例方式在圖1中在剖切視圖中示出了消毒元件1。消毒元件1在此構(gòu)建為由接觸區(qū)域2 和支承體4組成的本體。接觸區(qū)域2由銅制造并且作為涂層施加到支承體4上。該涂層借助粉末熔槽法來施加。接觸區(qū)域2具有外表面6，結(jié)構(gòu)引入到該外表面中。該結(jié)構(gòu)在此通過激光引入到表面中。借助激光例如可以將交叉磨削結(jié)構(gòu)引入到表面中。在此，激光束將金屬表面熔融并且使其部分蒸發(fā)，使得形成所希望的結(jié)構(gòu)。該方法例如尤其適于小的表面。外表面6已經(jīng)提供了對于細(xì)菌和病菌的許多可能的吸收部位。附加地，接觸區(qū)域 2具有帶有不同大小的孔8的高度多孔性。通過孔8增大了內(nèi)表面，即所有在接觸區(qū)域2中包含的表面的總和。這除了從外部可看到的外表面6之外也包含所有在接觸區(qū)域2中存在的表面，這些表面例如起源于孔 8的邊緣并且從外部不必一定可以看到。接觸區(qū)域2于是總共提供了由前面所提及的各表面之和構(gòu)成的大的內(nèi)表面，用于吸附細(xì)菌和病菌并且因此也用于提高消毒效果。支承體4如接觸區(qū)域2那樣也由銅制造。然而與接觸區(qū)域不同，該支承體不具有孔，而是構(gòu)建為金屬格柵?？商孢x地，支承體4也可以基于其他金屬，如鋁或鋼或基于塑料來制造。圖2示出了具有安置在外表面12上的結(jié)構(gòu)14的消毒元件11的俯視圖。該結(jié)構(gòu) 14構(gòu)建為交叉磨削結(jié)構(gòu)。交叉磨削結(jié)構(gòu)14在此借助珩磨方法施加到外表面上并且提供了均勻的表面結(jié)構(gòu)，其在此具有在不同方向上平行設(shè)置的通道。結(jié)構(gòu)14可以通過增大或者縮小各個通道和/或改變在通道之間的距離來變化，使得外表面12的大小可以與所希望的情形匹配。在圖3中在剖切視圖中示出了另一消毒元件21。整個消毒元件21在此由一塊材料制造。接觸區(qū)域22和支承體對都由銅制造，并且與圖1不同，二者都具有孔沈。通過這種實施形式，消毒元件21具有較小的密度并且相應(yīng)地總體上具有更小的重量。消毒元件21在圖3中構(gòu)建為膜。消毒元件21的接觸區(qū)域22也如在圖1中那樣具有結(jié)構(gòu)化的外部表面觀，其通過刻蝕方法來引入。該方法特別良好地適于結(jié)構(gòu)化小金屬部分的外表面。例如酸應(yīng)用為刻蝕劑，該酸在化學(xué)反應(yīng)中改變了要刻蝕的材料，即例如氧化。附加地，在支承體M上安置有粘合層30。粘合層30實施為雙側(cè)的粘合帶。其能夠?qū)崿F(xiàn)將構(gòu)建為膜的消毒元件21事后安置到對象上，譬如安置到如燈開關(guān)、門鈴或馬桶座的接觸面上。此外，通過簡單地操作設(shè)置有粘合層30的膜，例如可以極大地易化和有利于在私有住宅中的修改或改型。附加地可能的是，接觸區(qū)域22和支承體M具有不同的多孔性，其方式是例如由不同的材料制造?？商孢x地，接觸區(qū)域22和支承體M的材料可以相同并且多孔性的差別通過兩個部件的制造方法來實現(xiàn)。支承體M可替選地也可以基于其他金屬(如鋁或鋼)或基于塑料來制造，并且根據(jù)使用目的而多孔地存在或作為金屬格柵存在。附圖標(biāo)記表
1消毒元件
2接觸區(qū)域
4支承體
6外表面
8孔
11消毒元件
12外表面
14結(jié)構(gòu)
21消毒元件
22接觸區(qū)域
24支承體
26孔
28外表面
30粘合層
權(quán)利要求
1.一種消毒元件(1，11，21)，具有基于銅的接觸區(qū)域(2，22)，所述接觸區(qū)域具有相比于外表面(6，12，28)增大的內(nèi)表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消毒元件(1，11，21)，其中接觸區(qū)域0，22)具有至少Ιμπκ 尤其是10 μ m的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的消毒元件(1，11，21)，其中接觸區(qū)域0，22)具有大于 20%、尤其是大于50%的多孔性。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的消毒元件(1，11，21)，其中接觸區(qū)域0,2 具有帶有至少3 μ m的深度的表面結(jié)構(gòu)(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的消毒元件(1，11，21)，其中接觸區(qū)域0，22)的表面結(jié)構(gòu)(14) 構(gòu)建為交叉磨削結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的消毒元件(1，11，21)，其中接觸區(qū)域0,2 被施加到支承體(4，24)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的消毒元件(1，11，21)，其中支承體0，24)基于塑料和/或金屬來形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的消毒元件(1，11，21)，其中接觸區(qū)域0，22)作為層施加到支承體(4,24)上。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的消毒元件(1，11，21)，其構(gòu)建為膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的消毒元件(1，11，21)，其中所述膜在至少一側(cè)上設(shè)置有粘合層(30)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有基于銅的接觸區(qū)域(2，22)的消毒元件(1，11，21)，其中接觸區(qū)域(2，22)具有相比于外表面(6，12，28)較大的內(nèi)表面。通過使用根據(jù)本發(fā)明的消毒元件(1，11，21)提高了消毒元件(1，11，21)的抗菌效果，使得于是可以以特別簡單的方式防止病菌和細(xì)菌在接觸面上的不希望的積聚或至少保持較少的積聚。
文檔編號A61L2/238GK102438663SQ201080012459
公開日2012年5月2日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者克里斯蒂安·弗朗切克, 卡爾海因茨·菲岑貝格爾, 席格伯特·施特羅爾, 馬爾果澤塔-亞得維佳·克羅切 申請人:克里斯蒂安·弗朗切克, 卡爾海因茨·菲岑貝格爾, 席格伯特·施特羅爾, 馬爾果澤塔-亞得維佳·克羅切