一种具有防烫性能的饮用水杯的制作方法

本发明涉及杯子领域，尤其涉及一种具有防烫性能的饮用水杯。

背景技术：

保温杯是一种通过真空或者是其它隔热材料制作杯体，从而使得其中液体保温的饮水装置。日常生活中双层的保温杯非常常见，双层保温杯中设置真空层，这种保温杯虽然保温效果可以，但是功能比较单一。

为了解决饮用水杯防烫的问题，现有技术中通常给杯体外部套上杯套，但是其仅仅只是起到防止手部烫伤的作用，冬天使用杯壁通常非常凉，而需要喝水时，里面的水往往又非常烫，使用者着急饮用时，常常会因过热的水将口腔甚至食道烫伤，十分危险。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种节能环保瓦楞板，以解决上述技术问题。

本发明的上述目的通过以下技术方案得以实现：。

一种具有防烫性能的饮用水杯，包括杯体和杯盖；所述杯盖的内侧布设有密封环；所述杯体的表面涂覆有膜层；杯体下方设置有一个净化容器，净化容器与连接部件可拆卸连接；所述连接部件沿杯体的底部竖直向上延伸且其顶部敞口。

作为本发明的另外一个实施例，所述净化容器的主体为圆柱形中空结构，其外壁上设置有数个使净化后的饮用水通过的净化孔，所述净化容器主体下部设置有净化器外螺纹，所述净化容器还包括一个与净化器容器的主体相匹配的底座，该底座上设置有底座凸起件，该底座凸起件与所述净化容器的主体为螺纹连接；所述连接部件上设置有与净化器外螺纹相匹配的内螺纹。

作为本发明的另外一个实施例，所述净化容器主体的下部至中间部位设置有净化器外螺纹，所述底座凸起件内部设置有与净化器外螺纹相匹配的内螺纹。

作为本发明的另外一个实施例，所述净化容器的主体与连接部件连接处设置有环形密封环。

作为本发明的另外一个实施例，所述膜层的厚度为0.2～0.4mm。

作为本发明的另外一个实施例，所述的膜层从下向上依次为热色变层、防菌层和光变层；热色变层使膜层发生热致变色，防菌层阻挡细菌进入膜层，光色变层使膜层发生紫外荧光变色。

作为本发明的另外一个实施方式，膜层的制备过程如下：热色变层上涂布防菌层，防菌层上涂布光变层；其中，

S1，称取甲基乙基酮、紫外光致荧光颜料、二酚基丙烷、3,3-双(4-二甲氨基苯基)-6-二甲氨基苯肽、乙烯基苯均聚物颗粒，按照质量比为280:2.8:3.5:3.5:70，27℃下顺序加入反应容器中，搅拌3小时，形成均匀的温变树脂，紫外光致荧光颜料的含量为整个温变树脂的0.25％，将形成的均匀液体材料；

S2，0.5L超纯水置入分液漏斗中，超纯水使用的电阻为18.0Ω.cm³，然后分别加入2.8g碳酰二胺和2.8g聚乙烯吡咯烷酮，加入1.8g氯化钠，摇晃10分钟，使用移液枪向其缓慢滴加硝酸银溶液，摇晃10分钟后，滴加适量的TiO₂溶液，再加入适量的ZnSO₄溶液，80℃水浴120分钟后冷却至27℃，加入0.05L二盐基性磷酸钠溶液，摇晃30分钟；加入0.01L绝对乙醇震荡0.5时；依次用蒸馏水、酸液、绝对乙醇洗涤真空离心后的沉淀；干燥沉淀；研磨沉淀后将其置于马弗炉中锻烧，结束后自然降至室温，然后过300目筛，即得防菌粉体；

S3，一定量的乙烯基苯单体溶解到绝对乙醇和水混合溶液中，加热至55℃，恒温保持0.5h，再加热至95℃，恒温保持0.5h，使聚乙烯吡咯烷酮充分溶解，然后加入高硫酸钠溶液，反应5h，反应结束后进行离心分离，干燥后得到聚苯乙烯微球；其中绝对乙醇和水的体积比为70:30；预先配置好一定浓度的称取一定量的聚苯乙烯微球加入到一定浓度的苯酐溶液中，氮气保护，边搅拌边加入氯化铝，50℃反应10h，得到表面改性-聚苯乙烯微球，将表面改性-聚苯乙烯微球放入N-羟乙基-3,3-二甲基-6-硝基吲哚啉螺吡喃-乙醇溶液吸附10h，离心分离，干燥，制得表面改性-聚苯乙烯-光敏微球，将表面改性-聚苯乙烯-光敏微球加入到一定浓度的PVA溶液中浸泡过夜，离心分离，置于绝对乙醇中进行分散，离心分离，干燥，将干燥后的PVA@表面改性-聚苯乙烯-光敏微球放入氧化锡溶液中浸泡48h，然后95℃干燥备用；

S4，膜层制备：

A.按照3:1～2:2～3的质量比，分别称取适量经由S1所制备的热色变材料、S2所制备的防菌材料和S3所制备的光变材料；

B.将热色变材料溶解于甲基乙基酮溶液中，形成第一溶液，搅拌1.5h备用；

C.将防菌材料溶解于甲基乙基酮溶液中，形成第二溶液，搅拌2h备用；

D.将光色变材料溶解于甲基苯溶液中，形成第三溶液，搅拌3h备用；

E.将第一溶液均匀涂布在杯体的表面，负压0.4MPa真空干燥箱中干燥6h，使得杯体的表面形成外观均匀的热色变层，该热色变层的厚度为20～80nm；

F.将第二溶液涂布在杯体的热色变层表面，负压0.25MPa真空干燥箱中干燥8h，取出后至于⁶⁰Co射线下辐照3h，得到防菌层，该防菌层的厚度为50～60nm；

G.将第三溶液涂布在杯体的防菌层表面，自然成膜在防菌层上，真空干燥24h，即可，光变层的厚度为20～80nm。

作为本发明的另外一个实施例，所述热色变层的厚度为30～70nm；所述防菌层的厚度为55nm；所述光变层的厚度为70nm。

作为本发明的另外一个实施例，所述膜层还包括一层吸光层，所述吸光层涂刷于所述光变层上方。

相对于现有技术，本发明的有益效果：

1、本发明所述的饮用水杯，结构美观简洁大方。

2、本发明所述的饮用水杯，在杯体的表面上设置有光热色变层，该热色变层能根据杯体内的水的温度高低进行变色，替代了现有技术中在水杯内部装设的温度显示元件，节省了生产成本的同时，还可以直观的根据杯体外部的颜色得知水温情况，起到了预警的作用；避免了由于水温过高引起的烫伤口腔黏膜的问题，具有结构简单，加工成本低，防烫效果好等优点。

3、本发明所述的饮用水杯，杯体的表面还涂布有光变层，光变层与热变色层联合作用，根据光照强度在杯体表面形成美丽的颜色，使得该杯体的外观唯美，具有智能变色效果，提升了杯体的艺术美感，增强了使用者的身心感受舒适度。

4、本发明所述的饮用水杯，在热色变层和光变层之间布设有防菌层，该防菌层内含有二氧化钛-锌离子-银离子复合抗菌剂，利用了二氧化钛光催化分解，银离子对光和热较为敏感的特点，使得该饮用水杯具备抗菌作用，与光变层和热变层协同联合作用，增强了该饮用水杯的使用寿命。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中所示的底座和净化容器的结构示意图。

图3是图1中所示的膜部件的结构示意图。

其中：1-杯盖，2-杯体，3-净化容器，3-1-净化孔，3-2-净化容器外螺纹，3-3-底座凸起件，3-4-底座，3-5-底座内螺纹，6-密封杯，7-膜层，11-热色变层，12-防菌层，13-光变层。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，一种具有防烫性能的饮用水杯，包括杯体2和杯盖1；所述杯盖1的内侧布设有密封环6；所述杯体2的表面涂覆有膜层7；杯体2下方设置有一个净化容器3，净化容器3与连接部件8可拆卸连接；所述连接部件8沿杯体2的底部竖直向上延伸且其顶部敞口。

进一步地，如图2所示，所述净化容器3的主体为圆柱形中空结构，其外壁上设置有数个使净化后的饮用水通过的净化孔3-1，所述净化容器3的主体下部设置有净化容器外螺纹3-2，所述净化容器3还包括一个与净化器容器3的主体相匹配的底座3-4，该底座3-4上设置有底座凸起3-3件，该底座凸起件3-3与所述净化容器3的主体为螺纹连接；所述连接部件8上设置有与净化容器外螺纹3-2相匹配的内螺纹。

进一步地，所述净化容器3的主体的下部至中间部位设置有净化容器外螺纹3-2，所述底座凸起件3-3内部设置有与净化容器外螺纹3-2相匹配的内螺纹。

进一步地，所述净化容器3的主体与连接部件8连接处设置有环形的密封环6。

进一步地，所述膜层7的厚度为0.2～0.4mm。

进一步地，所述的膜层7从下向上依次为如图3所示的热色变层11、防菌层12和光变层13；热色变层11使膜层7发生热致变色，防菌层12阻挡细菌进入膜层7，光变层13使膜层7发生紫外荧光变色。

进一步地，膜层7的制备过程如下：热色变层11上涂布防菌层12，防菌层12上涂布光变层13；步骤如下：

S1，称取甲基乙基酮、紫外光致荧光颜料、二酚基丙烷、3,3-双(4-二甲氨基苯基)-6-二甲氨基苯肽、乙烯基苯均聚物颗粒，按照质量比为280:2.8:3.5:3.5:70，27℃下顺序加入反应容器中，搅拌3小时，形成均匀的温变树脂，紫外光致荧光颜料的含量为整个温变树脂的0.25％，将形成的均匀液体材料；

S2，0.5L超纯水置入分液漏斗中，超纯水使用的电阻为18.0Ω.cm³，然后分别加入2.8g碳酰二胺和2.8g聚乙烯吡咯烷酮，加入1.8g氯化钠，摇晃10分钟，使用移液枪向其缓慢滴加硝酸银溶液，摇晃10分钟后，滴加适量的TiO₂溶液，再加入适量的ZnSO₄溶液，80℃水浴120分钟后冷却至27℃，加入0.05L二盐基性磷酸钠溶液，摇晃30分钟；加入0.01L绝对乙醇震荡0.5时；依次用蒸馏水、酸液、绝对乙醇洗涤真空离心后的沉淀；干燥沉淀；研磨沉淀后将其置于马弗炉中锻烧，结束后自然降至室温，然后过300目筛，即得防菌粉体；

S3，一定量的乙烯基苯单体溶解到绝对乙醇和水混合溶液中，加热至55℃，恒温保持0.5h，再加热至95℃，恒温保持0.5h，使聚乙烯吡咯烷酮充分溶解，然后加入高硫酸钠溶液，反应5h，反应结束后进行离心分离，干燥后得到聚苯乙烯微球；其中绝对乙醇和水的体积比为70:30；预先配置好一定浓度的称取一定量的聚苯乙烯微球加入到一定浓度的苯酐溶液中，氮气保护，边搅拌边加入氯化铝，50℃反应10h，得到表面改性-聚苯乙烯微球，将表面改性-聚苯乙烯微球放入N-羟乙基-3,3-二甲基-6-硝基吲哚啉螺吡喃-乙醇溶液吸附10h，离心分离，干燥，制得表面改性-聚苯乙烯-光敏微球，将表面改性-聚苯乙烯-光敏微球加入到一定浓度的PVA溶液中浸泡过夜，离心分离，置于绝对乙醇中进行分散，离心分离，干燥，将干燥后的PVA@表面改性-聚苯乙烯-光敏微球放入氧化锡溶液中浸泡48h，然后95℃干燥备用；

S4，膜层制备：

A.按照3:1～2:2～3的质量比，分别称取适量经由S1所制备的热色变材料、S2所制备的防菌材料和S3所制备的光变材料；

B.将热色变材料溶解于甲基乙基酮溶液中，形成第一溶液，搅拌1.5h备用；

C.将防菌材料溶解于甲基乙基酮溶液中，形成第二溶液，搅拌2h备用；

D.将光色变材料溶解于甲基苯溶液中，形成第三溶液，搅拌3h备用；

E.将第一溶液均匀涂布在杯体的表面，负压0.4MPa真空干燥箱中干燥6h，使得杯体的表面形成外观均匀的热色变层，该热色变层的厚度为20～80nm；

F.将第二溶液涂布在杯体的热色变层表面，负压0.25MPa真空干燥箱中干燥8h，取出后至于⁶⁰Co射线下辐照3h，得到防菌层，该防菌层的厚度为50～60nm；

G.将第三溶液涂布在杯体的防菌层表面，自然成膜在防菌层上，真空干燥24h，即可，光变层的厚度为20～80nm。

进一步第，所述热色变层11的厚度为30～70nm；所述防菌层12的厚度为55nm；所述光变层13的厚度为70nm。

进一步地，所述膜层7还包括一层吸光层，所述吸光层涂刷于所述光变层13上方。

对本发明所述的饮用水杯的光致现象进行检测：①进行紫外荧光性的检测，采用验钞机上的紫外灯进行检测。②采用太阳光照射、室内自然光线。

表2光变色实验结果

本发明所述的饮用水杯在阴暗条件下呈现出粉红色，在阳光照射下光变层颜色发生变化，呈现出紫色，在室内条件下呈现出浅紫色。紫外灯照射下，颜色为红色。

更进一步地，对本发明所述的饮用水杯的可逆温变性进行检测：直接将一定温度的热水泼洒在本发明所述的饮用水杯上，本发明所述的饮用水杯的颜色立刻发生变化，由深蓝色变为很浅的蓝色或者几乎无色，然后很快就恢复到初始的深蓝色。这种检测方法十分方便，只要用身边的热水泼洒就可以又快又直观的检测到，大大方便该本发明所述的饮用水杯的检测，拓宽了其应用范围。

表2热变色实验结果

在温度82℃～62℃时颜色变化最明显，从深蓝色变为蓝色，变色灵敏度很高，遇到温度达到最低温度以上的热水立刻变色，恢复时间段，约4s就恢复到初始颜色。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。