抗菌防沾黏钛金属餐饮用具及其制造方法与流程

本发明涉及一种抗菌防沾黏钛金属餐饮用具及其制造方法，特别是涉及一种使用于饮水、饮食、或烹调食物使用的抗菌防沾黏钛金属餐饮用具及其制造方法。

背景技术：

1、现代人追求健康，因此使用的餐具也要求无毒零污染。钛金属由于具有质轻、耐高温、耐腐蚀、热传导低的特性，因此逐渐地有更多的餐具采用钛金属制造。

2、钛金属接触空气时表面会生成一层氧化层，通过氧化层的保护作用能够提高钛金属餐具的耐磨、抗腐蚀的特性。然而，钛金属在空气中自然生成的氧化层的厚度仅数埃米因此极容易磨损。并且一般钛金属原生氧化层的结晶型态为多晶型态的氧化层，因此使得未经表面处理的钛金属表面呈雾面，而无法抗沾黏，且其催化活性有限，而使其抗菌能力有限。

3、由于以上原因，使得现有的钛金属餐具的抗菌及防沾黏能力有限而有进一步改进必要。

技术实现思路

1、本发明实施例针对现有技术的不足提供一种转印滚轮与其制造方法、及光学膜片与其制造方法，其能有效地改善现有转印滚轮制造方法所可能产生的缺陷。

2、本发明所要解决的技术问题在于，针对现有饮水或食物容器的抗菌性及抗沾黏特性不足，提供一种抗菌防沾黏钛金属餐饮用具及其制造方法。

3、为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是提供一种抗菌防沾黏钛金属餐饮用具，所述抗菌防沾黏钛金属餐饮用具是由一钛金属基材制成，所述抗菌防沾黏钛金属餐饮用具具有用以接触食物、食材、饮水、饮料、或接触使用者身体部位的接触部分；及一氧化层结构，形成于所述钛金属基材对应于所述接触部分的表面，所述氧化层结构为所述钛金属基材和氧原子结合后产生的二氧化钛薄膜；其中，所述钛金属基材为α相型态的钛金属，所述氧化层结构为α相型态的钛金属氧化后形成的金红石结晶型态的二氧化钛薄膜；所述氧化层结构的厚度大于3微米(μm)以上，并且所述氧化层结构具有一粗糙化表面，并且所述氧化层结构和所述钛金属基材的交界面形成一氧扩散层，所述氧扩散层厚度大于1微米。

4、本发明一优选实施例，其中，所述氧化层结构的平均晶粒尺寸大于0.3微米。

5、本发明一优选实施例，其中，所述氧化层结构的所述粗糙化表面的算数平均粗糙度(ra)大于0.2微米，最大高度粗糙度(rmax)大于0.8微米。

6、本发明一优选实施例，其中，所述抗菌防沾黏钛金属餐饮用具还具有位于所述接触部分的范围以外且不接触食物、食材、饮水、饮料的一外侧部分，所述钛金属基材对应所述外侧部分的表面具有一外层保护膜，所述外层保护膜是通过和所述氧化层结构不同的工艺方法形成于所述钛金属基材对应所述外侧部分的表面，所述外层保护膜能够为选自氧化钛、氮化钛、或氮氧化钛的其中一种钛基化合物薄膜。

7、本发明一优选实施例，其中，所述抗菌防沾黏钛金属餐饮用具为杯、碗、盘、盆、食品保鲜盒、瓶、壶、锅子、筷子、刀具、吸管的其中之一。

8、本发明还提供一种抗菌防沾黏钛金属餐饮用具的制造方法，其中，所述抗菌防沾黏钛金属餐饮用具是由一钛金属基材制成，所述抗菌防沾黏钛金属餐饮用具具有用以接触食物、食材、饮水、饮料、或使用者人体部位的接触部分；所述制造方法包括：预备步骤：使用一钛金属基材制作一餐饮用具胚体；退火步骤：于真空环境下，加热所述餐饮用具胚体至600～800℃温度，维持1至3小时，而使得所述餐饮用具胚体退火并形成α钛的结晶组织；表面处理步骤：清洗所述餐饮用具胚体表面，并去除所述餐饮用具胚体表面的原生氧化层；氧化步骤：为将所述餐饮用具胚体置入一真空锻烧炉内，加热至700至850℃之间的温度，通入氧气而使得所述餐饮用具胚体对应所述接触份分的表面接触氧气介于3小时至12小时之间，而使得氧原子和所述餐饮用具胚体对应所述接触份分的表面的钛金属原子结合，而形成在所述餐饮用具胚体对应所述接触份分的表面的一氧化层结构，和位于所述氧化层结构和所述餐饮用具胚体的交界面之间的一氧扩散层，进而使得所述餐饮用具胚体形成所述抗菌防沾黏钛金属餐饮用具成品；其中，所述氧化层结构为金红石结晶型态二氧化钛薄膜，所述氧化层结构的厚度大于3微米以上，所述氧扩散层厚度大于1微米，且所述氧化层结构具有一粗糙化表面，所述粗糙化表面的算数平均粗糙度(ra)大于0.2微米，最大高度粗糙度(rmax)大于0.8微米。

9、本发明制造方法的一优选实施例，其中，所述表面处理步骤包括一清洗子步骤和一原生氧化层去除子步骤；其中，所述清洗子步骤为使用液体洗净手段去除所述餐饮用具胚体表面的污染物及油脂；所述原生氧化层去除子步骤为使用酸洗、喷沙、或等离子处理手段去除所述餐饮用具胚体表面的原生氧化层。

10、本发明制造方法的一优选实施例，其中，所述表面处理步骤还包括一粗糙化子步骤，用以使得所述餐饮用具胚体对应于所述接触部分的表面形成粗糙表面。

11、本发明制造方法的一优选实施例，其中，所述粗糙化子步骤为通过酸蚀喷沙手段对所述餐饮用具胚体对应于所述接触部分的表面进行处理，以使得所述餐饮用具胚体对应所述接触部分的表面粗糙度增加。

12、本发明制造方法的一优选实施例，其中还包括安排于所述氧化步骤前的第一保护层设置步骤，和接续于所述氧化步骤之后的第一保护层移除步骤、第二保护层设置步骤、和外层保护膜形成步骤；其中，所述第一保护层设置步骤为在所述餐饮用具胚体对应于所述抗菌防沾黏钛金属餐饮用具位于所述接触部分范围外且不接触食物、食材、饮水、或饮料的一外侧部分的表面设置第一保护层；所述第一保护层移除步骤为在所述氧化步骤完成后，将所述餐饮用具胚体对应所述外侧部分的表面的所述第一保护层移除，而使得所述餐饮用具胚体对应所述外侧部分的表面暴露；所述第二保护层设置步骤为在所述餐饮用具胚体对应所述接触部分的表面的所述氧化层结构的表面设置第二保护层；所述外层保护膜形成步骤为通过所述第二保护层保护所述氧化层结构，而通过热氧化、等离子处理、或电化学处理工艺手段在所述餐饮用具胚体对应所述外侧部分的表面形成一外层保护膜，且在形成所述外层保护膜后，移除所述第二保护层；所述外层保护膜能够为选自氧化钛、氮化钛、或氮氧化钛的其中一种钛基化合物薄膜。

13、本发明其中一有益效果，在于能够通过所述金红石结晶型态的氧化层结构提高餐饮用具的抗菌及抗沾黏能力。

14、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，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

技术特征：

1.一种抗菌防沾黏钛金属餐饮用具，其特征在于，所述抗菌防沾黏钛金属餐饮用具是由一钛金属基材制成，所述抗菌防沾黏钛金属餐饮用具具有用以接触食物、食材、饮水、饮料、或接触使用者身体部位的接触部分；及一氧化层结构，形成于所述钛金属基材对应于所述接触部分的表面，所述氧化层结构为所述钛金属基材和氧原子结合后产生的二氧化钛薄膜；其中，所述钛金属基材为α相型态的钛金属，所述氧化层结构为α相型态的钛金属氧化后形成的金红石结晶型态的二氧化钛薄膜；所述氧化层结构的厚度大于3微米以上，并且所述氧化层结构具有一粗糙化表面，并且所述氧化层结构和所述钛金属基材的交界面形成一氧扩散层，所述氧扩散层厚度大于1微米。

2.如权利要求1所述的抗菌防沾黏钛金属餐饮用具，其特征在于，所述氧化层结构的平均晶粒尺寸大于0.3微米。

3.如权利要求1所述的抗菌防沾黏钛金属餐饮用具，其特征在于，所述氧化层结构的所述粗糙化表面的算数平均粗糙度大于0.2微米，最大高度粗糙度大于0.8微米。

4.如权利要求1所述的抗菌防沾黏钛金属餐饮用具，其特征在于，所述抗菌防沾黏钛金属餐饮用具还具有位于所述接触部分的范围以外且不接触食物、食材、饮水、饮料的一外侧部分，所述钛金属基材对应所述外侧部分的表面具有一外层保护膜，所述外层保护膜是通过和所述氧化层结构不同的工艺方法形成于所述钛金属基材对应所述外侧部分的表面，所述外层保护膜能够为选自氧化钛、氮化钛、或氮氧化钛的其中一种钛基化合物薄膜。

5.如权利要求1所述的抗菌防沾黏钛金属餐饮用具，其特征在于，所述抗菌防沾黏钛金属餐饮用具为杯、碗、盘、盆、食品保鲜盒、瓶、壶、锅子、筷子、刀具、吸管的其中之一。

6.一种抗菌防沾黏钛金属餐饮用具的制造方法，所述抗菌防沾黏钛金属餐饮用具具有用以接触食物、食材、饮水、饮料、或使用者人体部位的接触部分；其特征在于，所述制造方法包括：

7.如权利要求6所述的抗菌防沾黏钛金属餐饮用具的制造方法，其特征在于，所述表面处理步骤包括一清洗子步骤和一原生氧化层去除子步骤；其中，所述清洗子步骤为使用液体洗净手段去除所述餐饮用具胚体表面的污染物及油脂；所述原生氧化层去除子步骤为使用酸洗、喷沙、或等离子处理手段去除所述餐饮用具胚体表面的原生氧化层。

8.如权利要求7所述的抗菌防沾黏钛金属餐饮用具的制造方法，其特征在于，所述表面处理步骤还包括一粗糙化子步骤，用以使得所述餐饮用具胚体对应于所述接触部分的表面形成粗糙表面。

9.如权利要求8所述的抗菌防沾黏钛金属餐饮用具的制造方法，其特征在于，所述粗糙化子步骤为通过酸蚀喷沙手段对所述餐饮用具胚体对应于所述接触部分的表面进行处理，以使得所述餐饮用具胚体对应所述接触部分的表面粗糙度增加。

10.如权利要求6所述的抗菌防沾黏钛金属餐饮用具的制造方法，其特征在于，还包括安排于所述氧化步骤前的第一保护层设置步骤，和接续于所述氧化步骤之后的第一保护层移除步骤、第二保护层设置步骤、和外层保护膜形成步骤；其中，所述第一保护层设置步骤为在所述餐饮用具胚体对应于所述抗菌防沾黏钛金属餐饮用具位于所述接触部分范围外且不接触食物、食材、饮水、或饮料的一外侧部分的表面设置第一保护层；所述第一保护层移除步骤为在所述氧化步骤完成后，将所述餐饮用具胚体对应所述外侧部分的表面的所述第一保护层移除，而使得所述餐饮用具胚体对应所述外侧部分的表面暴露；所述第二保护层设置步骤为在所述餐饮用具胚体对应所述接触部分的表面的所述氧化层结构的表面设置第二保护层；所述外层保护膜形成步骤为通过所述第二保护层保护所述氧化层结构，而通过热氧化、等离子处理、或电化学处理工艺手段在所述餐饮用具胚体对应所述外侧部分的表面形成一外层保护膜，且在形成所述外层保护膜后，移除所述第二保护层；所述外层保护膜能够为选自氧化钛、氮化钛、或氮氧化钛的其中一种钛基化合物薄膜。

技术总结
本发明公开一种抗菌防沾黏钛金属餐饮用具，抗菌防沾黏钛金属餐饮用具是由一钛金属基材制成且具有用以接触食物、食材、饮水、饮料、或接触使用者身体部位的接触部分；及一氧化层结构，形成于钛金属基材对应于接触部分的表面，钛金属基材为α相型态的钛金属，氧化层结构为金红石结晶型态的二氧化钛层；氧化层结构的厚度大于3微米(μm)以上，并且具有一粗糙化表面，以及形成于氧化层结构和钛金属基材的交界面形的氧扩散层。本发明还公开一种抗菌防沾黏钛金属餐饮用具的制造方法。

技术研发人员：谢涵淳,谢涵婕
受保护的技术使用者：羽钛有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11