专利名称：抗菌镀膜件及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种抗菌镀膜件及其制备方法。
背景技术：
有害细菌的传播和感染严重威胁着人类的健康，尤其是近年来SARS病毒、禽流感等的传播和感染，使抗菌材料在日常生活中的应用迅速发展起来。将抗菌金属(Cu、Zn、Ag 等)涂覆于基体上形成抗菌镀膜件在目前市场上有着广泛的应用。金属抗菌涂层的杀菌机理是抗菌镀膜件在使用过程中会缓慢释放出金属离子如Cu2+、Zn2+，当微量的具有杀菌性的金属离子与微生物接触时，依靠库伦力与带有负电荷的微生物牢固吸附，金属离子穿透细胞壁而与细菌体内蛋白质上的巯基、氨基发生反应，使蛋白质活性破坏，使细胞丧失分裂增殖能力而死亡，从而实现杀菌的功能。但是该类金属抗菌涂层厚度通常比较薄，抗菌金属离子流失较快，从而导致金属抗菌涂层的抗菌持久性差，甚至使抗菌涂层失去抗菌效果。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种抗菌效果较为持久的抗菌镀膜件。另外，还有必要提供一种上述抗菌镀膜件的制备方法。一种抗菌镀膜件，其包括基体及形成于基体表面的若干锌层和若干氧化锌层，该若干锌层和若干氧化锌层交替排布，且该抗菌镀膜件中与所述基体直接相结合的是锌层， 抗菌镀膜件的最外层为氧化锌层。一种抗菌镀膜件的制备方法，其包括如下步骤提供基体；在该基体的表面形成锌层；在该锌层的表面形成氧化锌层；重复交替形成氧化锌层和锌层以形成最外层为氧化锌层的抗菌镀膜件。所述抗菌镀膜件在基体表面交替形成有氧化锌层和锌层，所述每一氧化锌层可固持相邻的每一锌层，从而可缓释锌层中金属锌离子的溶出，使锌层具有长效的抗菌效果，相应地延长了抗菌镀膜件的使用寿命；同时所述氧化锌层可进一步增加锌离子的浓度，增强抗菌镀膜件的抗菌效果。
图I为本发明一较佳实施例的抗菌镀膜件的剖视图；图2为本发明一较佳实施例真空镀膜机的俯视示意图。主要元件符号说明抗菌镀膜件10基体11
锌层13
氧化锌层15
真空镀膜机20
镀膜室21
锌靶23
氧化锌靶24
轨迹25
真空泵30
具体实施例方式请参阅图1，本发明一较佳实施方式的抗菌镀膜件10包括基体11、形成于基体11 表面的若干锌层13和若干氧化锌层15，该若干锌层13和若干氧化锌层15交替排布，其中与所述基体11直接相结合的是锌层13，最外层为氧化锌层15。本实施例中，所述若干氧化锌层15和若干锌层13的层数分别为10 20层,该若干氧化锌层15和若干锌层13的总厚度为I 3 μ m。该基体11的材质优选为不锈钢，但不限于不锈钢。该若干锌层13可以磁控溅射的方式形成。所述每一锌层13的厚度为50 lOOnm。该若干氧化锌层15可以磁控溅射的方式形成。所述每一氧化锌层15的厚度为 50 lOOnm。所述每一氧化锌层15可固持相邻的每一锌层13，从而可缓释锌层13中金属锌离子的溶出，使锌层13具有长效的抗菌效果；同时所述氧化锌层15可进一步增大金属锌离子的浓度，增强抗菌镀膜件10的抗菌效果。本发明一较佳实施方式的抗菌镀膜件10的制备方法，其包括如下步骤提供基体11，该基体11的材质为不镑钢。对该基体11进行表面预处理。该表面预处理可包括对基体11进行常规的抛光、 无水乙醇超声波清洗及烘干等步骤。对经上述处理后的基体11的表面进行氩气等离子体清洗，以进一步去除基体11 表面残留的杂质，以及改善基体11表面与后续镀层的结合力。结合参阅图2，提供一真空镀膜机20，该真空镀膜机20包括一镀膜室21及连接于镀膜室21的一真空泵30，真空泵30用以对镀膜室21抽真空。该镀膜室21内设有转架(未图示)、一锌靶23和一氧化锌靶24。 转架带动基体11沿圆形的轨迹25公转，且基体11在沿轨迹25公转时亦自转。该等离子体清洗的具体操作及工艺参数为将基体11放入真空镀膜机20的镀膜室21内，将该镀膜室21抽真空至4X10_3Pa，然后向镀膜室21内通入流量为500sCCm(标准状态毫升/分钟)的氩气(纯度为99. 999%),并施加-200 -800V的偏压于基体11， 对基体11表面进行氩气等离子体清洗，清洗时间为3 lOmin。采用磁控溅射法在经氩气等离子体清洗后的基体11的表面溅镀锌层13。溅镀该锌层13在所述真空镀膜机20中进行，抽真空使该镀膜室21的本底真空度为8X 10_3Pa，加热该镀膜室21至温度为60 100°C ;使用锌靶23，所述锌靶23采用直流磁控电源。溅镀时，开启锌靶23，设置锌靶23的功率为5 7kw，通入氩气为工作气体，氩气流量为300 500sccm，对基体11施加的偏压为-50 -100V，镀膜时间为5 8min。该锌层13的厚度为 50 lOOnm。继续采用磁控溅射法在所述锌层13的表面溅镀一氧化锌层15。使用氧化锌靶24， 所述氧化锌靶24采用射频磁控电源。溅镀时，开启氧化锌靶24，设置氧化锌靶24的功率为I I. 5kw，对基体11施加耦合脉冲偏压，偏压大小为-180 -350V，脉冲频率为ΙΟΚΗζ， 脉冲宽度为20 μ s，通入氩气为工作气体，氩气流量为180 250sc cm,基体的温度为60 100，镀膜时间为8 IOmin0参照上述步骤，重复交替溅镀锌层13和氧化锌层15，且最外层为氧化锌层15。交替溅镀的次数总共可为10 20次。所述若干锌层13和若干氧化锌层15的总厚度可为 I 3 μ m。下面通过实施例来对本发明进行具体说明。实施例I本实施例所使用的真空镀膜机20为磁控溅射镀膜机。 本实施例所使用的基体11的材质为不锈钢。等离子体清洗氩气流量为500SCCm，基体11的偏压为-400V，等离子体清洗时间为 IOmin ；溅镀锌层13 :锌靶23的功率为5kw，氩气流量为420sccm，基体11的偏压为-50V， 镀膜温度为60°C，镀膜时间为6min ;该锌层13的厚度为62nm ；溅镀氧化锌层15 :氧化锌靶24的功率为I. 5kw,基体11施加耦合脉冲偏压为-250V，脉冲频率为ΙΟΚΗζ，脉冲宽度为20 μ S，氩气流量为180sCCm，镀膜温度为60°C，镀膜时间为IOmin ;该氧化锌15的厚度为80nm。所述锌层13和所述氧化锌层15交替溅镀的次数总共为20次。实施例2本实施例所使用的真空镀膜机20和基体11与实施例I中的相同。等离子体清洗氩气流量为500sccm，基体11的偏压为-400V，等离子体清洗时间为 IOmin ；溅镀锌层13 :锌靶23的功率为7kw，氩气流量为300sccm，基体11的偏压为-75V， 镀膜温度为85°C，镀膜时间为8min，该锌层13的厚度为86nm ；溅镀氧化锌层15 :氧化锌靶24的功率为lkw，基体11施加耦合脉冲偏压为-180V， 脉冲频率为ΙΟΚΗζ，脉冲宽度为20 μ S，氩气流量为250SCCm，镀膜温度为85°C，镀膜时间为 IOmin ;该氧化锌15的厚度为68nm。所述锌层13和所述氧化锌层15交替溅镀的次数总共为20次。抗菌性能测试将上述制得的抗菌镀膜件10进行抗菌性能测试，抗菌测试参照HG/T3950-2007 标准进行，具体测试方法如下取适量菌液滴于实施例所制得的抗菌镀膜件10和未处理的不锈钢样品上，用灭菌覆盖膜覆盖抗菌镀膜件10和未处理的不锈钢样品，置于灭菌培养皿中，在(37±1)1，相对湿度冊>90(%条件下培养2411。然后取出，用20ml洗液反复冲洗样品及覆盖膜，摇匀后取洗液接种于营养琼脂培养基中，在(37 土 I) V下培养24 48h后活菌计数。将6种霉菌制成孢子悬液，将抗菌镀膜件10浸泡在所述孢子悬液中，在温度28°C，相对湿度90% RH以上的条件下培养28天。测试结果实施例I和2所制得的抗菌镀膜件10对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌的杀菌率均达到99. 99%，长霉等级均为O级。抗菌持久性测试经过在(37±1) °C的恒温水溶液中浸泡3个月后的抗菌镀膜件 10，再次进行抗菌性能测试，实施例I和2所制得的抗菌镀膜件10对大肠杆菌、沙门氏菌、 金黄色葡萄球菌的杀菌率依然大于95%，长霉等级均为O级。所述抗菌镀膜件10在基体11表面交替溅镀有氧化锌层15和锌层13，所述每一氧化锌层15可固持相邻的每一锌层13，从而可缓释锌层13中金属锌离子的溶出，使锌层13 具有长效的抗菌效果，相应地延长了抗菌镀膜件10的使用寿命；同时所述氧化锌层15可进一步增加锌离子的浓度，增强抗菌镀膜件10的抗菌效果。
权利要求
1.一种抗菌镀膜件，其包括基体，其特征在于该抗菌镀膜件还包括形成于基体表面的若干锌层和若干氧化锌层，该若干氧化锌层和若干锌层交替排布，且该抗菌镀膜件中与所述基体直接相结合的是锌层，抗菌镀膜件的最外层为氧化锌层。
2.如权利要求I所述的抗菌镀膜件，其特征在于所述基体的材质为不锈钢。
3.如权利要求I所述的抗菌镀膜件，其特征在于所述若干氧化锌层以磁控溅射的方式形成，所述每一氧化锌层的厚度为50 lOOnm。
4.如权利要求I所述的抗菌镀膜件，其特征在于所述若干锌层以磁控溅射的方式形成，所述每一锌层的厚度为50 lOOnm。
5.如权利要求I所述的抗菌镀膜件，其特征在于所述若干氧化锌层和若干锌层的总厚度为I 3 μ m。
6.一种抗菌镀膜件的制备方法，其包括如下步骤提供一基体；在该基体的表面形成锌层；在该锌层的表面形成氧化锌层；重复交替形成锌层和氧化锌层以形成最外层为氧化锌层的抗菌镀膜件。
7.如权利要求6所述抗菌镀膜件的制备方法，其特征在于所述基体的材质为不锈钢。
8.如权利要求6所述抗菌镀膜件的制备方法，其特征在于形成所述锌层的步骤采用如下方式实现采用磁控溅射法，使用锌靶，所述锌靶采用直流磁控电源，设置锌靶的功率为5 7kw，以氩气为工作气体，氩气流量为300 500SCCm，对基体施加偏压为-50 -100V，镀膜温度为60 100，镀膜时间为5 8min。
9.如权利要求6所述抗菌镀膜件的制备方法，其特征在于形成所述氧化锌层的步骤采用如下方式实现采用磁控溅射法，使用氧化锌靶，所述氧化锌靶采用射频磁控电源， 设置氧化锌靶的功率为I I. 5kw，对基体施加耦合脉冲偏压为-180 -350V，脉冲频率为ΙΟΚΗζ，脉冲宽度为20 μ S，以氩气为工作气体，氩气流量为180 250sCCm，镀膜温度为 60 100°C，镀膜时间为8 IOmin0
10.如权利要求6所述抗菌镀膜件的制备方法，其特征在于所述交替形成氧化锌层和锌层的次数总共为10 20次。
全文摘要
本发明提供一种具有持久抗菌效果的抗菌镀膜件，其包括基体及形成于基体表面的若干锌层和若干氧化锌层，该若干氧化锌层和若干锌层交替排布。所述抗菌镀膜件在基体表面交替溅镀有氧化锌层和锌层，所述每一氧化锌层可固持相邻的每一锌层，从而可缓释锌层中金属锌离子的溶出，使锌层具有长效的抗菌效果，相应地延长了抗菌镀膜件的使用寿命；同时所述氧化锌层可进一步增加锌离子的浓度，增强抗菌镀膜件的抗菌效果。此外，本发明还提供一种所述抗菌镀膜件的制备方法。
文档编号C23C14/35GK102605322SQ201110025900
公开日2012年7月25日 申请日期2011年1月24日 优先权日2011年1月24日
发明者张新倍, 李聪, 蒋焕梧, 陈文荣, 陈正士 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司