专利名称：金属基抗菌贴片及其采用磁控溅射法制预成型体的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属基抗菌贴片及其制备工艺，更特别地说，是指一种釆用磁控溅射法 制备的能够提供金属离子杀菌作用的金属基抗菌源贴片的工艺。
背景技术：
众所周知，有害细菌是人类致病及影响健康的重要因素。因此，怎样消灭和抑制有害细 菌是从细菌被发现以来各国科学家们研究的重点之一。随着科学技术的不断发展，各种各样 的抗菌材料层出不穷。近年来，随着经济的快速发展，生活水平的提高，对日常用品的抗菌要求越来越高。如授权公告号CN1162075C中公开了一种抗菌环保功能型衬布及生产方法，是在底布中渗 有ANTIBI0—994抗菌剂。主要利用抗菌剂实现杀菌，但经长期的洗涤其抗菌效果明显降低。如授权公告号CN2528257Y中公开了一种具有抗菌散香功能的鞋衬片材，它由涤纶短纤维 经针剌成片材，并在漆纶短纤维外涂有一层由丙基二甲十八垸基季铵氯化物和能够缓释微香 的涂层，该鞋衬片材通过释放微香来驱除异味。以上抗菌产品采用纤维织物作为载体，然后将起到抗菌作用的填料放入载体内构成抗菌 产品。其耐久性受到一定的限制，通过金属材料抗菌解决了这样的问题。如授权公告号CN1410587中公开了一种表面含铜抗菌不锈钢及其制造工艺，表面含铜抗 菌不锈钢包括不锈钢基材，在不锈钢基材表面上有含e-Cu的渗镀层，渗镀层的含铜量为 1. 5-30wt%如授权公告号CN1158363中公开了一种经过加入0. 4—5. 0重量％的铜及以0. 2容积％的比 例沉淀出的富 一 铜相来改善抗菌性的不锈钢。如授权公告号CN1262043中公开了一种铜一银双金属胶体抗菌剂及其制备方法。在铜胶 体中加入高分子保护的银离子，使银离子与铜发生置换反应，并在铜粒子的表面部分或全部 被银粒子所包覆，形成一种铜一银双金属胶体抗菌剂。以上方法中金属载体比较单一，同样的方法作用于其他金属是否有效未能得到验证。发 明 内 容本发明的目的是提供一种金属基抗菌贴片，该金属基抗菌贴片采用金属元素作为抗菌源
层，同时采用金属材料作为基体，解决一般基体材料的质量稳定性、耐久性不足的问题；采 用金属基体能够很好地将金属抗菌源牢固地结合或溶合在基体中，使得本发明的贴片抗菌效 果持久性明显；本发明采用磁控溅射法制备预成型体，可在多种金属材料上使用。作为离子杀菌源的金属离子可以为钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、银、稀土元素、 汞(水银)、锡其中一种或一种以上的合金。基体镁、铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、铌、钼、钯、银、铂中的 一种或者是含所述元素20%以上原子比的合金。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是采用磁控溅射法制备预成型体，得到金属基抗菌层。金属基抗菌层底部胶贴上类似创口贴的粘贴层，可得到金属基抗菌贴片。本发明的有益效果是，(1)采用金属材料作为载体，提高了抗菌的耐久性；(2)采用磁 控溅射法制备预成型体，可在多种金属材料上使用；(3)产生离子杀菌源的金属离子为纳米 级离子，抗菌效果佳；(4)可根据需要随机组合离子杀菌源的金属离子和基体，应用广泛， 成本可控。附 图 说 明
图1是本发明金属基抗菌贴片的剖视图。图2是本发明金属基抗菌贴片的另一结构剖视图。图中 1.金属离子抗2.金属基体3.粘贴层 4.金属基体A菌源层具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。本发明是一种采用金属薄片作为基体的金属基杀菌贴片，其特征在于由金属离子抗菌源层l、金属基体2和粘贴层3组成，金属基体2的上部是金属离子抗菌源层1，金属基体2的底部是粘贴层3;金属离子抗菌源层1和金属基体2的总厚度为0. 001 2mm。 在本发明中，粘贴层3为常规的纸质单面胶贴，如创口贴用的胶贴等。 在本发明中，金属基体2是厚度为0.02 1.5rmn的铜片、铁片、银片或者铝片。或者金属基体2是厚度为0.02 1.5mm的铜基合金片、铁基合金片、银合金片或者铝基合金片。 在本发明中，金属离子抗菌源层l为金、银、铜、铁、锌或者镍元素。 由于本发明的金属基杀菌贴片采用金属材料作为基体(载体)，同时抗菌剂也采用金属元素，故发明人采用了一种较为先进的技术手段进行制备用于金属基杀菌贴片的预成型体(包
括金属离子抗菌源层1和金属基体2)。本发明是一种采用磁控溅射法在金属基体2上制备出金属离子抗菌源层1的金属基杀菌 贴片的预成型体的方法，其有下列步骤-(1) 、将金属离子抗菌源层l所需靶材安装在靶台上；(2) 、将金属基体2清洗、烘千，安装在基片转台上；(3) 、抽真空，使溅射腔室真空度达到3X10—4Pa;(4) 、将高纯氩气引入溅射腔室，达到所需氩气分压值0.5 1.5 Pa;(5) 、预溅射靶材l 5min，电流O. 1 0. 3A、电压30 300V;(6) 、对金属基体2进行反溅射5 10min，电流5 15A;(7) 、打开溅射沉积靶材的靶电源，电流0.01 0.2A、电压200 350V，沉积靶材5 10min后取出，即制得在金属基体2上磁控溅射有金属离子抗菌膜层的预成型体。最后将经第(7)步骤制得的预成型体的金属基体底部胶贴上粘贴层3，即得到金属基杀 菌贴片的产品。本发明公开的制备方法中，可以在磁控溅射仪器的多个靶台上安装不同的靶材，在溅射 沉积过程中使基体上能够同时沉积出两种或两种以上的抗菌源。本发明的金属基杀菌贴片是在人体本身具有的温度、湿度条件下，通过人体分泌的汗液 中的乳酸等腐蚀性物质以及机械摩擦使贴片上的抗菌金属元素释放出金属颗粒、金属原子及 其金属离子，起到了杀菌作用。本发明制得的金属基杀菌贴片根据不同的应用场合，可以设计成应用到手机上的杀菌贴 片、计算机键盘用的杀菌贴片、服装用杀菌贴片(鞋用、袜用、衣物)、皮夹用的杀菌贴片等。如用作手机上的杀菌贴片，其尺寸与手机的键盘尺寸相匹配。如用作计算机键盘用的杀 菌贴片，其尺寸与计算机的键盘尺寸相匹配。如用作服装用杀菌贴片，可以设计成各种造成，如圆形、方形、异形，根据使用者的爱 好可任意贴在衣物的任何部位。实施例 1 : 鞋用金属基杀菌贴片金属基体2材质为Iran厚的铜片，金属离子抗菌源层1材质为单质铜棒材。 本例中采用磁控溅射法在金属基体2上制备出金属离子抗菌源层1的鞋用金属基杀菌贴片的预成型体有下列步骤-(1)、将单质铜棒材安装在靶台上；(2) 、将铜片用酒精清洗后烘干，然后安装在基片转台上；(3) 、抽真空，使溅射腔室真空度达到3X10—4Pa;(4) 、将高纯氩气引入溅射腔室，达到所需氩气分压值0.5 Pa;(5) 、预溅射靶材3min，电流0.3A、电压50V;(6) 、对铜片进行反溅射5min，电流5A;(7) 、打开溅射沉积靶材的靶电源，电流O. 1A、电压350V，沉积靶材10min后取出，即 制得在铜片上磁控溅射有铜金属离子抗菌膜层的预成型体。经测量铜金属离子抗菌膜层的厚 度有0. 52mm。最后将经第(7)步骤制得的预成型体的铜片底部胶贴上类似创口贴的粘贴层，即得到鞋 用金属基杀菌贴片的产品。将制得的鞋用金属基杀菌贴片放入使用者的右鞋中使用5小时后，经光学显微镜观察， 右鞋中的红色毛癣菌和葡萄球菌明显比未使用本发明杀菌贴片的左鞋减少了 20%。在使用3 天后，右鞋中的红色毛癣菌和葡萄球菌比左鞋中的红色毛癣菌和葡萄球菌减少了 95%以上。采用上述相同的工艺条件，不同之处在于在磁控溅射仪的另一个靶台上安装有银棒材， 同时沉积铜和银两种元素。预成型体的制备有下列步骤(1) 、将单质铜棒材安装在第一靶台上、单质银棒材安装在第二靶台上；(2) 、将铜片用酒精清洗后烘干，然后安装在基片转台上；(3) 、抽真空，使溅射腔室真空度达到3X10，a;(4) 、将高纯氩气引入溅射腔室，达到所需氩气分压值0.5 Pa;(5) 、同时预溅射靶材预溅射铜靶材3min，电流0. 3A、电压50V;预溅射银靶材3min， 电流O. 3A、电压50V;(6) 、对铜片进行反溅射5min，电流5A;(7) 、打开溅射沉积铜靶材的靶电源，电流O. 1A、电压350V;打开溅射沉积银靶材的耙 电源，电流O. 1A、电压350V;沉积靶材10min后取出，即制得在铜片上磁控溅射有铜金属离 子和银金属离子的抗菌膜层的预成型体。经测量金属离子抗菌膜层的厚度有0. 59mm。最后将经第(7)步骤制得的预成型体的铜片底部胶贴上类似创口贴的粘贴层，即得到鞋 用金属基杀菌贴片的产品。将制得的鞋用金属基杀菌贴片放入使用者的右鞋中使用5小时后，经显微镜观察，右鞋 中的大肠杆菌明显比未使用本发明杀菌贴片的左鞋减少了 28%。
实施例 2 : 计算机键盘用金属基杀菌贴片金属基体2材质为lmm厚的铝片，金属离子抗菌源层l材质为单质铜棒材。 本例中采用磁控溅射法在金属基体2上制备出金属离子抗菌源层1的鞋用金属基杀菌贴片的预成型体有下列步骤(1) 、将单质铜棒材安装在靶台上；(2) 、将铜片用酒精清洗后烘干，然后安装在基片转台上；(3) 、抽真空，使溅射腔室真空度达到3X10—4Pa;(4) 、将高纯氩气引入溅射腔室，达到所需氩气分压值0.5 Pa;(5) 、预溅射靶材3min，电流0. 3A、电压50V;(6) 、对铝片进行反溅射5min，电流5A;(7) 、打开溅射沉积靶材的靶电源，电流O. 1A、电压350V，沉积靶材10min后取出，即 制得在铜片上磁控溅射有铜金属离子抗菌膜层的预成型体。经测量铜金属离子抗菌膜层的厚 度有0. 45mm。最后将经第(7)步骤制得的预成型体的铜片底部胶贴上类似创口贴的粘贴层，即得到鞋 用金属基杀菌贴片的产品。将制得的计算机键盘用金属基杀菌贴片粘贴在第一台笔记本电脑的键盘上使用10小时 后，经光学显微镜观察，第一台笔记本电脑上的红色毛癣菌、葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、 链球菌、大肠杆菌明显比未使用本发明杀菌贴片的第二台笔记本电脑上减少了 50%。实施例 3 : 女士内衣用金属基杀菌贴片金属基体2材质为lmni厚的银片，金属离子抗菌源层1材质为单质铜棒材。 本例中采用磁控溅射法在金属基体2上制备出金属离子抗菌源层1的鞋用金属基杀菌贴片的预成型体有下列步骤(1) 、将单质铜棒材安装在靶台上；(2) 、将铜片用酒精清洗后烘干，然后安装在基片转台上；(3) 、抽真空，使溅射腔室真空度达到3X10—4Pa;(4) 、将高纯氩气引入溅射腔室，达到所需氩气分压值0.5 Pa;(5) 、预溅射靶材3min，电流0. 3A、电压50V;(6) 、对银片进行反溅射5min，电流5A;(7) 、打开溅射沉积靶材的靶电源，电流O. 1A、电压350V，沉积靶材10fflin后取出，即 制得在铜片上磁控溅射有铜金属离子抗菌膜层的预成型体。经测量铜金属离子抗菌膜层的厚 度有0. 45mm。最后将经第(7)步骤制得的预成型体的铜片底部胶贴上类似创口贴的粘贴层，即得到鞋 用金属基杀菌贴片的产品。将制得的女士内衣用金属基杀菌贴片粘贴在使用者右液下部位的内衣上使用10小时后， 经光学显微镜对女士内衣观察，女士内衣右液下的霉菌、葡萄球菌、大肠杆菌明显比未使用 本发明杀菌贴片的左液下减少了 79%。
权利要求
1、一种金属基抗菌贴片及其制备工艺，其特征在于采用磁控溅射法制备预成型体，得到金属基抗菌层，金属基抗菌层底部胶贴上类似创口贴的粘贴层，可得到由抗菌金属离子的金属或合金层(1)、金属基体(2)和粘贴层(3)组成的金属基抗菌贴片。
2、 根据权利要求l所述的金属基抗菌贴片，其特征在于所述产生抗菌金属离子的金属或合金层(1)和所述粘贴层(3)之间有一层多层金属基体A (4)。
3、 根据权利要求l所述的制备工艺，其特征在于采用磁控溅射法制备预成型体，得到金属基抗菌层，金属基抗菌层底部胶贴上类似创口贴的粘贴层。
4、 根据权利要求1或2所述的金属基抗菌贴片，其特征在于所述金属基体(2)和所述金 属基体A (4)为镁、铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、铌、钼、钯、银、 铂中的一种或者是含所述元素20%以上原子比的合金。
5、 根据权利要求1或2所述的金属基抗菌贴片，其特征在于所述产生抗菌源金属或合金层(1)为含有钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、银、稀土元素、汞(水银)、锡其中一种 或一种以上的合金。
6、 根据权利要求1或2所述的金属基抗菌贴片，其特征在于所述产生抗菌金属离子金属或 合金层(1)的厚度为0. 0005 1咖，所述金属基体(2)的厚度0.0005 lmm，所述金属 基体A (4)的厚度O. 0005 lmm。
7、 根据权利要求1或3所述的制备工艺，其特征在于所述产生抗菌金属离子金属或合金层(1)中的抗菌金属元素溶混在所述金属基体(2)中。
8、 根据权利要求2所述的金属基抗菌贴片，其特征在于所述金属基体(2)与所述金属基 体A (4)为相同材质制作或者不同材质制作。
全文摘要
一种金属基抗菌贴片及其制备工艺，能够提供金属离子杀菌作用的、应用于日常用品及服装进行抗菌消毒作用的产生抗菌金属离子的贴片。采用磁控溅射法制备预成型体，得到金属基抗菌层。金属基抗菌层底部胶贴上类似创口贴的粘贴层，可得到金属基抗菌贴片。其优点(1)采用金属材料作为载体，提高了抗菌的耐久性；(2)采用磁控溅射法制备预成型体，可在多种金属材料上使用；(3)产生离子杀菌源的金属离子为纳米级离子，抗菌效果佳；(4)可根据需要随机组合离子杀菌源的金属离子和基体，应用广泛，成本可控。
文档编号A01N25/34GK101156575SQ20071014755
公开日2008年4月9日 申请日期2007年8月27日 优先权日2007年8月27日
发明者涛 张 申请人:涛 张