一种在卫浴产品表面制备抗菌膜的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及卫浴产品表面处理，尤其是涉及一种在卫浴产品表面制备抗菌膜的方 法。
【背景技术】
[0002] 目前的卫浴产品在表面处理技术中，大部分产品都采用真空镀膜层作为其最外 层，这样不仅可以很方便获得多种颜色，而且真空镀膜层的耐磨性比电镀铬层更加耐磨，因 此该技术得到大量使用。在表面处理装饰行业中，普遍采用多弧锆靶来进行表面装饰镀膜， 在镀膜过程中再通过通入反应气体比如氮气、氩气、乙炔等来获得各种具有优异耐蚀性能 的装饰性颜色膜层。而抗菌膜层通常是采用溅射一层银膜来达到抗菌抑菌效果，但由于银 在大气中的稳定性和耐蚀性能差，而导致产品的颜色变色和表面发生腐蚀，严重影响产品 的外观质量，而不能够在实际中得到应用。中国专利CN102691039A公开一种具有持久抗菌 效果的抗菌镀膜件，其包括基材，形成于基材表面的抗菌层及形成于抗菌层表面的防氧化 层，该抗菌层包括若干铜膜和若干钛膜，且该若干铜膜和若干钛膜为交替排布。该发明抗菌 镀膜件的抗菌层中的铜膜起抗菌作用，钛膜可起防氧化的作用，同时钛膜可缓释抗菌层中 铜离子的溶出，使抗菌层具有长效的抗菌效果，相应延长抗菌镀膜件的使用寿命。该发明实 际抗菌效果不佳，而且作为最外层颜色单一，并没有得到实际应用。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供环保、高耐蚀、具有优异长久抗菌性能的一种在卫浴产品 表面制备抗菌膜的方法。
[0004] 本发明的具体步骤如下：
[0005] 对已进行电镀镍后的具有拉丝纹路的基材表面进行除油，再依次进行真空镀耐蚀 合金膜层、真空镀抗菌合金金属颜色层，完成在卫浴产品表面制备抗菌膜。
[0006] 所述基材可选自塑料或金属等基材；所述除油可采用真空碳氢清洗技术进行除 油；
[0007] 所述耐蚀合金膜层可采用含有硅元素的合金金属膜层，优选钛硅合金膜层、锆硅 合金膜层、铬镍硅合金膜层、锆铌硅合金膜层等中的一种；
[0008] 所述进行真空镀耐蚀合金膜层可采用真空沉积工艺，具体方法如下：
[0009] 1)先进行等离子体辉光处理，即将基材放入PVD真空设备中，抽真空，当真空度达 到10_ 2Pa时，对基材实施等离子辉光处理，其工艺条件为离子源电流0.8~1.2A，占空比 20%~40%，氩气流速200~4005〇11，时间为5~10111111，以达到清洁及化活化基体表面之 目的；
[0010] 2)进行物理气相沉积耐蚀合金膜层，其磁控溅射工艺为：中频电源功率10~ 20KW，负偏压100~200V，氩气流速50~100SCCM，氮气流速0~100SCCM，溅射时间为10~ 60min，耐蚀合金膜靶材为：钛硅合金、锆硅合金、铬镍硅合金、锆铌硅合金等中的一种，管靶 的直径为7cm ;
[0011] 所述真空镀抗菌合金金属颜色层，可采用物理气相沉积颜色保护层工艺，其工艺 条件如下：多弧电源电流60~120A，负偏压70~100V，氩气流速50~150SCCM，氮气流速 50~200SCCM，乙炔气体流速0~100SCCM，镀膜时间2~6min，膜靶材为锆银合金靶材、钛 银合金靶材或铬银合金靶材；所述锆银合金靶材的成分按质量百分比锆90%~98%，银 2%~10% ;钛银合金靶材的成分按质量百分比钛90%~98%，银2%~10% ;铬银合金 靶材的成分按质量百分比铬90%~98%，银2%~10%。
[0012] 本发明与现有技术相比，其优点有：
[0013] 1. 一种环保的表面处理工艺，没有电镀铬（包括三价铬和六价铬）废水排放问题。
[0014] 2.抗菌膜层表面具有优异的抗菌性能，所获得的样品送到广东省微生物分析检查 中心依据JIS Z2801:2000标准进行抗菌检测，其金黄色葡萄球菌抗菌率为99%以上。
[0015] 3.本发明的高耐蚀抗菌层，满足卫浴行业高端品质要，按照卫浴行业标准进 行一以下测试，铜加速盐雾测试CASS (防腐蚀测试ASTM B368-09)可通过8h测试； 酸性盐雾测试AASS (盐雾测试ASTM G85-9)可通过48h测试；冷热循环测试-40~ 75 °C (ASMEA112. 18. 1-2005/CSA B125. 1-05)可通过 8 次循环测试；水浸测试（ASTM D870-02)38±2°C条件下通过24h ;耐化学性测试（ASTM D1308-02)通过6mol/L ;NaOH溶液 19h〇
【具体实施方式】
[0016] 实施例1
[0017] ABS塑料卫浴产品的表面抗菌膜制备方法，其制备工艺包括如下步骤：
[0018] 步骤（1):对已进行电镀镍后的具有拉丝纹路的ABS塑料卫浴产品表面进行除油， 除油是采用真空碳氢清洗技术进行除油；
[0019] 步骤（2):对步骤（1)处理后的ABS塑料卫浴产品转入真空镀膜挂具上，挂入真空 镀膜设备中表面进行真空镀高耐蚀合金膜层，其真空沉积工艺为：先进行等离子体辉光处 理，其工艺为：将ABS塑料卫浴产品放入PVD真空设备中，进行抽真空，当真空度达到10_ 2Pa 时，其工艺条件为离子源电流0. 8A，占空比20%，氩气流速200SCCM，时间为lOmin，以达到 清洁及化活化基体表面之目的。然后进行物理气相沉积高耐蚀合金膜层，其磁控溅射工 艺为：中频电源功率10KW，负偏压100V，氩气流速50SCCM，氮气流速100SCCM，溅射时间为 60min，所述高耐蚀合金膜祀材为：钛娃合金祀材，管祀的直径为7cm。
[0020] 步骤（3):对步骤（2)处理后的ABS塑料卫浴产品表面进行真空镀抗菌合金金属 颜色层，其物理气相沉积工艺：多弧电源电流100A，负偏压70V，氩气流速50SCCM，氮气流速 200SCCM，镀膜时间6min，所述膜靶材为：锆银合金靶材（成分质量比锆95,银5)。放气、出 炉、取下样品及获得所需的具有抗菌功能的卫浴产品。
[0021] 所获得的样品送到广东省微生物分析检查中心依据JIS Z2801:2000标准进行抗 菌检测，其金黄色葡萄球菌抗菌率为99. 64%。
[0022] 检测结果如表1所示。
[0023] 表 1
[0024]
【主权项】
1. 一种在卫浴产品表面制备抗菌膜的方法，其特征在于其具体步骤如下： 对已进行电镀镍后的具有拉丝纹路的基材表面进行除油，再依次进行真空镀耐蚀合金 膜层、真空镀抗菌合金金属颜色层，即完成在卫浴产品表面制备抗菌膜。
2. 如权利要求1所述一种在卫浴产品表面制备抗菌膜的方法，其特征在于所述基材选 自塑料基材或金属基材。
3. 如权利要求1所述一种在卫浴产品表面制备抗菌膜的方法，其特征在于所述除油采 用真空碳氢清洗技术进行除油。
4. 如权利要求1所述一种在卫浴产品表面制备抗菌膜的方法，其特征在于所述耐蚀合 金膜层采用含有硅元素的合金金属膜层。
5. 如权利要求4所述一种在卫浴产品表面制备抗菌膜的方法，其特征在于所述耐蚀合 金膜层选自钛娃合金膜层、错娃合金膜层、络镍娃合金膜层、错银娃合金膜层中的一种。
6. 如权利要求1所述一种在卫浴产品表面制备抗菌膜的方法，其特征在于所述进行真 空镀耐蚀合金膜层采用真空沉积工艺，具体方法如下： 1) 先进行等离子体辉光处理，即将基材放入PVD真空设备中，抽真空，当真空度达 到KT2Pa时，对基材实施等离子辉光处理，其工艺条件为离子源电流0.8~1.2A，占空比 20%~40%，氩气流速200~4005〇11，时间为5~10111111，以达到清洁及化活化基体表面之 目的； 2) 进行物理气相沉积耐蚀合金膜层，其磁控溅射工艺条件为：中频电源功率10~ 20KW，负偏压100~200V，氩气流速50~100SCCM，氮气流速0~100SCCM，溅射时间为10~ 60min，耐蚀合金膜靶材为钛硅合金、锆硅合金、铬镍硅合金、锆铌硅合金中的一种，管靶的 直径为7cm。
7. 如权利要求1所述一种在卫浴产品表面制备抗菌膜的方法，其特征在于所述真空镀 抗菌合金金属颜色层，采用物理气相沉积颜色保护层工艺，其工艺条件如下：多弧电源电流 60~120A，负偏压70~100V，氩气流速50~150SCCM，氮气流速50~200SCCM，乙炔气体 流速0~100SCCM，镀膜时间2~6min，膜靶材为锆银合金靶材、钛银合金靶材或铬银合金 靶材。
8. 如权利要求7所述一种在卫浴产品表面制备抗菌膜的方法，其特征在于所述锆银合 金靶材的成分按质量百分比锆90%~98%，银2%~10%;钛银合金靶材的成分按质量百 分比钛90%~98%，银2%~10% ;络银合金靶材的成分按质量百分比铬90%~98%， 银2%~10%〇
【专利摘要】一种在卫浴产品表面制备抗菌膜的方法，涉及卫浴产品表面处理。对已进行电镀镍后的具有拉丝纹路的基材表面进行除油，再依次进行真空镀耐蚀合金膜层、真空镀抗菌合金金属颜色层，完成在卫浴产品表面制备抗菌膜。环保的表面处理工艺，没有电镀铬废水排放问题。抗菌膜层表面具有优异的抗菌性能，所获得的样品进行抗菌检测，其金黄色葡萄球菌抗菌率为99％以上。具有对环境友好，同时该膜层耐蚀性高、耐磨性能优异，而且可实现多种颜色，能够满足目前卫浴行业高端品质要求。
【IPC分类】C23C14-16, C23C14-02
【公开号】CN104746005
【申请号】CN201510115759
【发明人】余水, 张先超, 张恩瑞, 李明仁
【申请人】厦门建霖工业有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月17日