抗微生物复合表面及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种抗微生物复合表面及其制造方法，特别是涉及对阳极氧化处理过 的复合表面进行特殊处理，以抑制该复合表面上的微生物生长的一种抗微生物复合表面及 其制造方法。
【背景技术】
[0002] -般而言，金属的阳极氧化处理是指对铝或铝合金等金属，进行电解以在表面形 成一层氧化皮膜的技术，又可泛称为铝阳极处理。经铝阳极处理后的外壳表面，具有耐腐 蚀、涂料可附着性、电性绝缘及耐磨的优点，而该氧化铝层又具有许多微孔结构，故铝阳极 处理广泛用于现今一般电子产品、家电、家具及民生用品等众多制品的外壳的表面加工。
[0003] 然而因随身3C产品，如手持移动电话外壳、物品手把或提款机按键等人体长 期接触下将将容易孳生细菌、微生物等问题，其中以人体皮肤上金黄色葡萄球菌(学名： Staphylococcus aureus, S. aureus),或未经适当清洁而存留于手的大肠杆菌(学名： Escherichia coli，E. coli)，可经常散布于上述所列举的部位，使铝阳极处理过后的表面 顿时成为一种传播细菌、微生物或甚至是致病病原的媒介。然而如果要对铝阳极处理的表 面做到抗菌、抗微生物处理，不是效果不彰，就是可能会影响到铝阳极处理的表面的原有优 点，效果不彰的原因可能是因为抗微生物用的物料无法被完善地形成、分布于该表面；或者 在存在上述抗微生物用的物料时，导致原本较佳的染色效果变差等瓶颈。
[0004] 于是，本发明人有感上述问题的可改善，乃潜心研究并配合学理的运用，而提出一 种设计合理且有效改善上述问题的本发明。
【发明内容】
[0005] 本发明的主要目的，在于提供一种抗微生物复合表面及其制造方法，以改善现今 许多制品的复合表面上的微生物孳生问题，以及避免为了使复合表面能够具有抑制微生物 生长的活性时，却连带地导致复合表面失去原有优点的问题。
[0006] 为达上述目的，本发明提供一种所述抗微生物复合表面的制造方法，至少包括如 下步骤：提供一工件，其具有经阳极氧化处理的第一金属复合表面，该第一金属复合表面具 有一第一孔洞微结构；提供一含银悬浮溶液，该含银悬浮溶液还混和有一封孔剂，将该工 件浸泡于所述含银悬浮溶液，从而形成一与银粒子共同沉积于该第一金属复合表面的封孔 层，使所述银粒子分布于所述封孔层。
[0007] 为达上述目的，本发明提供一种抗微生物复合表面，其用以形成于一工件的表面， 至少包括：一经阳极氧化处理的第一金属复合表面，该第一金属复合表面依据一第一分布 区域而分布于该工件的表面，该第一金属复合表面具有一第一孔洞微结构；一封孔层，该封 孔层夹带着多个银粒子并形成于该第一金属复合表面上，从而填封于该第一孔洞微结构。
[0008] 综上所述，本发明通过在对该第一金属复合表面的第一孔洞微结构进行封孔时， 连带地使银粒子能够分布于该第一孔洞微结构及该封孔层，从而在不影响该第一金属复合 表面原有的特性跟优点之下，得以具有可抑制微生物生长的抗菌效果。
[0009] 为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说 明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
【附图说明】
[0010] 图IA为本发明的抗微生物复合表面的制造方法的步骤流程图；
[0011] 图IB为本发明的抗微生物复合表面的制造方法中的纳米银溶液的制备方法的步 骤流程图；以及
[0012] 图2A至图2D为依据本发明的抗微生物复合表面的制造方法所形成的抗微生物复 合表面的剖视结构的演变示意图。
[0013] 【符号说明】
[0014] 10 工件
[0015] 11 第一金属复合表面
[0016] Ila第一孔洞微结构
[0017] 12 封孔层
[0018] 20 银粒子
【具体实施方式】
[0019] 请参阅图IA所示，为本发明的抗微生物复合表面的制造方法的步骤流程图，至少 包括有如下步骤：
[0020] 步骤S101，并请再配合图2A的依据本发明的抗微生物复合表面的制造方法所形 成的抗微生物复合表面的剖视结构的演变示意图所示：提供一工件10,此工件10可以是一 般的加工物件，例如手持移动电话的机壳，大多是以铝或铝合金的金属制品为主，但是不以 此为限，而且工件10可以是具有经阳极氧化处理的第一金属复合表面11，且优选地，第一 金属复合表面11可依一第一分布区域而先形成于工件10上，在经过阳极氧化处理后，会 使第一金属复合表面11具有一第一孔洞微结构11a。又，因为第一金属复合表面11已经 过阳极氧化处理，故另一角度言之，此第一金属复合表面11相当于一种氧化膜。另外，附带 一提的是，第一孔洞微结构Ila可以因为阳极氧化处理而形成于工件10的上表面(标号略） 或下表面(标号略)，本发明仅以上表面作为较佳的示范，下表面则类推，不再赘述。优选地， 上述的工件10还可依照其需求而事先具有其特定的外型，是以工件10可以事先进行有机 器的加工处理，如优选地，可经由电脑数值控制（Computer Numerical Control, CNC)的加 工处理，且此加工处理还可进一步包含一表面视觉效果的处理。要在此补充的是，在进行阳 极氧化处理之前，也可包含对工件10进行一前处理，前处理程序(但不以此为限）可以是包 括脱酯（degreasing)、碱洗（Alkaline etching)、第一次酸洗（first pickling)、化学抛光 (chemical polishing)、及第二次酸洗（second pickling)等的子流程，其中子流程的处理 次数视铝合金工件的品质要求而决定。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，较佳是二道即可，以除去前一道子流程残留的化学剂或杂质，而上述前处 理的各项参数因为会视工件10的需求而调整，故不在此加以限定。换言之，本发明所使用 的工件10可以经过上述的前处理程序，但是不对此前处理程序的方式、参数等加以限定。
[0021] 步骤S103,并请再配合图2B的依据本发明的抗微生物复合表面的制造方法所形 成的抗微生物复合表面的剖视结构的演变示意图所示：提供一含银悬浮溶液（图略，标号 略)，且含银悬浮溶液还混和有一封孔剂，以成为一种加工溶液，换言之，所述含银悬浮溶 液，也就是所述加工溶液，可为一种混和有银粒子和封孔剂的悬浮溶液。将工件10置于所 述含银悬浮溶液之中，从而使银粒子20能够吸附于工件10的第一金属复合表面11。又，值 得注意的是，在经过阳极氧化处理后，所述第一金属复合表面11乃至于其孔洞微结构Ila 会因此而略带正电，当银粒子20本身为电中性时，所述含银悬浮溶液还可混合、包含有一 阴离子型界面活性剂，阴离子型界面活性剂可在所述含银悬浮溶液中，占有一第一重量百 分浓度，所述第一重量百分浓度的值可为大于〇且为8%以下。而阴离子型界面活性剂可以 进一步于溶液状态下包覆银粒子20并使银粒子20略带负电，相较于上述所示范的电中性 的银粒子20而言，略带负电的银粒子20还有助于吸附于第一金属复合表面11上。并且随 着工件10在所述含银悬浮溶液中浸泡的时间增加及加温至摄氏80度~100度的步骤的 进行，所吸附于工件10的第一金属复合表面11的银粒子20的量也会越高，上述浸泡的时 间优选地可为10至60分钟。优选地，上述的阴离子型界面活性剂可为十二烷基苯磺酸钠 (Sodium dodecylbenzenesulfonate)或十二烷基硫酸钠 （Sodium dodecyl sulfate, SDS) 等。
[0022] 承上，上述的封孔剂可通过复合的方式，以形成一能够用以与银粒子20共同沉积 于第一金属复合表面11上的封孔层12,使所述银粒子可分布于所述封孔层12。而在此 一步骤中，封孔剂优选地可为醋酸镍型的封孔剂，换言之，上述的封孔层12可为一种封孔 镍层。值得注意的是，因为封孔剂的加入并在封孔层12形成的过程中，那些在上述步骤 S103刚开始所提及的已事先附着于第一金属复合表面11的银粒子20,则可再次混入封孔 层12,以与封孔层12共同沉积于第一金属复合表面11。而且经由X射线荧光分析（X-ray fluorescence, XRF)显示，在封孔层12中的银粒子20含量约可为0. 01%至0. 2%的重量百 分比。
[0023] 进一步地，请参阅图IB所示，其为抗微生物复合表面的制造方法中的含银悬浮溶 液的制备方法的步骤流程图，前述所用的含银悬浮溶液，为经由一含银悬浮溶液的制备方 法而得，包含如下步骤：
[0024] 步骤S201 :配置一硝酸银溶液，硝酸银溶液的莫耳浓度可为0.0 lM至0.1 M的，优 选地，举例来说，硝酸银溶液的原始浓度可为0. 01172M(如：使用硝酸银0. 36公克、180毫升 的水)，接着再对硝酸银溶液加入聚乙烯批咯烧铜（polyvinyl pyrrolidone, PVP)，只要使 聚乙烯吡咯烷铜相对于所述硝酸银溶液占硝酸银溶液的重量百分浓度达0. 027%~0. 054% 即可，故硝酸银的浓度不以上述的0.01172M为限，以上所用的各药品、试剂的浓度不宜过 高，否则溶液中的银会过度聚集而使粒径过大。
[0025] 步骤S203 :将所述硝酸银溶液逐滴地滴入硼氢化钠溶液（NaBH4)，硼氢化钠溶液 所含的硼氢化钠的莫耳浓度可为〇. 00846M~0. 01M，例如可由0. 16公克的硼氢化钠加500 毫升的水制备而得，但不以此为限，从而使所述硝酸银溶液逐渐地析出纳米银粒子，而上述 "逐滴地"的步骤有其重要性，以便使银粒子在析出的时候，不会因为短时间内大量的析出 而导致银粒子之间彼此聚集成更大的粒子，使所析出的银粒子可以有较小的粒径。而为了 更加地确保银粒子能够以较小的粒径析出，在上述将硝酸银溶液逐滴地滴入硼氢化钠溶液 的步骤中，可以在摄氏13度以下或优选在摄氏10度以下至4度以上的环境