一種彩色不銹鋼的抗菌制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于彩色不銹鋼材料表面功能化處理的技術(shù)領(lǐng)域，特別提供一種彩色不銹 鋼的抗菌制備方法。該發(fā)明使得在不改變彩色不銹鋼外觀顏色的前提上，能夠使不銹鋼同 時(shí)兼具色彩多樣化和抗菌功能，滿足了目前市場(chǎng)對(duì)不銹鋼材料的外觀色彩和抗菌的雙重要 求，可廣泛應(yīng)用于家用器具、廚房、浴室設(shè)備、汽車工業(yè)以及高層建筑的內(nèi)外裝飾品等材料 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 20世紀(jì)初金屬材料領(lǐng)域最偉大的發(fā)明之一就是不銹鋼，由于不銹鋼表面可提供美 感和清潔感，因而建筑材料、家用器具、廚房設(shè)備等表面也常用不銹鋼裝飾。隨著不銹鋼應(yīng) 用領(lǐng)域的日趨擴(kuò)大，人們也不斷要求其表面色彩多樣化，近年來(lái)彩色不銹鋼的發(fā)展已進(jìn)入 高潮，并不斷向高級(jí)化和多樣化的裝飾性、藝術(shù)性方面發(fā)展。彩色不銹鋼在裝飾性材料上的 應(yīng)用，擴(kuò)大了彩色不銹鋼的應(yīng)用范圍，為彩色不銹鋼提供了新的信息，開拓了新的市場(chǎng)。
[0003] 進(jìn)入21世紀(jì)，在2002年的SARS給我國(guó)帶來(lái)了巨大的社會(huì)恐慌，2015年的MERS病 毒更嚴(yán)重威脅著人們的生命安全，這些都表明公共衛(wèi)生安全對(duì)當(dāng)今社會(huì)穩(wěn)定和人民健康的 重要性，預(yù)防此類事件發(fā)生的主要途徑之一就是控制有害微生物的滋長(zhǎng)，甚至將其殺滅。隨 著人們生活環(huán)境的清潔化及防病抗病意識(shí)的提高，一種被稱為抗菌不銹鋼的新型不銹鋼已 經(jīng)被人們所熟知。抗菌不銹鋼是一種被譽(yù)為具有跨時(shí)代意義的新型功能抗菌材料，與其他 抗菌材料相比，具有不產(chǎn)生耐藥性、廣譜抗菌、抗菌時(shí)效長(zhǎng)、無(wú)毒以及其制品美觀、耐磨等優(yōu) 點(diǎn)，因而在生活中得到了最廣泛的應(yīng)用。
[0004] 彩色不銹鋼的表面顏色是一種干涉色，顏色的種類取決于表面氧化膜的化學(xué)成 分，由于其表面氧化膜并不具有可以抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的功能，因此它本質(zhì)上仍是普通不銹鋼。 抗菌不銹鋼作為新一代生物功能材料，雖然能提供抗菌功能，但由于其冶煉制備工藝與傳 統(tǒng)不銹鋼相差無(wú)幾，顏色上仍然是不銹鋼傳統(tǒng)的銀色，也缺乏色彩多樣性。
[0005] 基于上述背景，如果能開發(fā)一種不銹鋼材料，使之表面色彩多樣，美感十足，又對(duì) 細(xì)菌具有一定的殺滅作用，不僅可以拓寬彩色不銹鋼的應(yīng)用范圍，為彩色不銹鋼提供了新 的信息，開拓了新的市場(chǎng)，而且可以滿足人們對(duì)不銹鋼材料色彩和抗菌的雙重要求，使彩色 不銹鋼功能多樣化，成為彩色抗菌不銹鋼。
[0006] 因此，本申請(qǐng)擬提供一種彩色不銹鋼的抗菌功能化方法，在很大程度上解決現(xiàn)有 問(wèn)題，對(duì)彩色不銹鋼應(yīng)用市場(chǎng)的拓展起到一定的積極作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為解決以上彩色不銹鋼存在的問(wèn)題，本發(fā)明在彩色不銹鋼的基礎(chǔ)上添加了抗菌功 能，能夠使不銹鋼同時(shí)兼具色彩多樣化和抗菌效果的兩種特性，滿足了目前市場(chǎng)對(duì)不銹鋼 材料的外觀色彩和抗菌的雙重要求。
[0008] 本發(fā)明具體提供了一種彩色不銹鋼的抗菌制備方法，其特征在于：將彩色不銹鋼 材料在酸性溶液中進(jìn)行電鍍處理，在彩色不銹鋼的表面形成一層抗菌氧化膜，所述酸性溶 液是以CuS04、H2S04、CrO3和去離子水為原料混合而成的。
[0009] 其中，各種原材料的配比按重量百分比計(jì)為：
[0013] 本發(fā)明所述彩色不銹鋼的抗菌制備方法，其特征在于：所述酸性溶液中CuSOdP 〇03的重量比優(yōu)選為93. 5-106. 5。
[0014] 根據(jù)抗菌不銹鋼的設(shè)計(jì)原理，不銹鋼表面富銅相的析出使得材料具有有效的殺菌 作用，所以本發(fā)明所述的彩色不銹鋼抗菌處理的酸性溶液成分設(shè)計(jì)，其中重要的組成成分 是CuSOdP CrO3，這兩種試劑的加入，使本發(fā)明所采用的彩色不銹鋼同時(shí)兼具了色彩豐富化 和抗菌功能化的效果。
[0015] 本發(fā)明所述的彩色不銹鋼抗菌處理的酸性溶液中含有H2SO4，作用是提高溶液的導(dǎo) 電性，防止銅鹽水解成氧化亞銅而沉淀析出，使鍍層結(jié)晶細(xì)致，改善鍍液的分散能力，保證 陽(yáng)極的正常溶解。
[0016] 本發(fā)明所述彩色不銹鋼抗菌處理的酸性溶液，其特征在于：在反應(yīng)容器中加入去 離子水，將H2SO4緩慢地加入到水中，達(dá)到充分溶解后加入一定量的CrO 3，完成硫酸-鉻酐溶 液的制備后，將一定量的CuSO4粉末加入到溶液中，使用超聲波清洗器震蕩10±2分鐘，在 室溫和常壓下混合，酸性溶液制備完成。
[0017] 本發(fā)明所述彩色不銹鋼的抗菌制備方法，其特征在于：選取著色后的彩色不銹鋼， 將其放入酸性溶液內(nèi)，再將直流穩(wěn)壓電源的負(fù)極接彩色不銹鋼試片，正極接含磷0. 1 %的銅 陽(yáng)極。溫度設(shè)定為35-50°C，電流密度為5-8mA · cm 2，反應(yīng)時(shí)間為8-12min，同時(shí)計(jì)時(shí)，一定 時(shí)間后取出即可，抗菌氧化膜制備裝置見(jiàn)圖1。
[0018] 本發(fā)明所述的彩色不銹鋼的抗菌制備方法中電鍍參數(shù)的設(shè)定，可同時(shí)滿足制備后 的彩色不銹鋼具備有效的抗菌性和保留原有色彩的有益效果，并且可以有效節(jié)約能源和保 護(hù)環(huán)境，如果所采用參數(shù)不在所設(shè)定的范圍內(nèi)，則會(huì)造成無(wú)法同時(shí)滿足彩色不銹鋼的抗菌 性能和保留原有色彩的目的性。
[0019] 本發(fā)明所述彩色不銹鋼的抗菌制備工藝可廣泛用于對(duì)家用器具、廚房、浴室設(shè)備、 汽車工業(yè)以及高層建筑的內(nèi)外彩色不銹鋼的表面功能化處理。
[0020] 本發(fā)明的有益效果是：
[0021] 1、本發(fā)明采用CuS04、H2S〇dP CrO 3作為彩色不銹鋼抗菌氧化膜制備的酸性溶液主 體成分，彩色不銹鋼在進(jìn)行電鍍抗菌處理后，不銹鋼材料具有一定的抗菌功能，從而解決了 目前彩色不銹鋼的功能單一化問(wèn)題，對(duì)應(yīng)用市場(chǎng)的拓展起到了一定的積極作用。
[0022] 2.采用酸性溶液處理后的彩色不銹鋼仍保留原有顏色，并未對(duì)彩色不銹鋼原來(lái)的 色彩造成影響。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1抗菌氧化膜制備裝置簡(jiǎn)圖（其中1、磷銅陽(yáng)極，2、彩色不銹鋼試樣，3、酸性溶 液）。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 根據(jù)本發(fā)明電鍍參數(shù)和抗菌處理酸性溶液所設(shè)定的化學(xué)成分范圍，針對(duì)彩色不銹 鋼的抗菌鈍化膜的實(shí)施例和對(duì)比例制備工藝見(jiàn)表1。以彩色304奧氏體不銹鋼為例，本發(fā)明 實(shí)施例和對(duì)比例采用著色后為藍(lán)色、茶色和