具备杀菌作用的掺入颗粒的聚合物,以及基于该聚合物的消毒元件制造技术

一种包括铜基杀菌接触区域(2，2’)的消毒元件(1，1’)，所述消毒元件用于在所述接触区域(2，2’)中实现特别广泛的应用并且具有可靠的高水平杀菌效果。为此，根据本发明专利技术，所述接触区域(2，2’)包括由嵌入基质(8)中的铜颗粒(10)形成的杀菌表面层(6)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括杀菌接触区域的消毒元件。本专利技术进一步涉及一种用于生产这种消毒元件的方法。
技术介绍
在日常生活中，人们常常会在不经意间接触到对健康有害的细菌、病菌和病毒。尤其是在接触之前已经被大量他人触摸过的表面时，病菌的不断累积可极大的导致环境不卫生。尤其是在公共场所和公共交通设施中，人们会接触到诸如门把手及其他可供细菌聚集和繁殖的客体表面。即使是在实际遵循严格卫生规定的场所中，诸如在医院和幼儿园中，病原体也可传播并且因此破坏健康。为了应对这种情况，可以将这些物体表面或表面区域设计为具有杀灭病菌或者细菌的作用，以使这种物体具备杀菌作用。为此，本专利技术提供一种消毒元件包括灭杀微生物或病菌的接触区域。所述消毒元件基于如下设计：在用于接触的接触区域中，例如，把手、按钮等的表面、外表面或暴露出来的表面、以及因此经受接触的表面，设置恰当选择的杀菌材料，从而能够立即杀灭由于重复的接触而累积的病菌或微生物，因此细菌从一开始便不能在物体表面完全建立。DE102009013029A1中公开了一种包括杀菌接触区域的消毒元件。这种已知的消毒元件的设计基于将铜用作基础材料来获得期望的杀菌效果。US7,445,799公开了一种用于配备机织物(例如，服装)的组合物，这种组合物意在提供对生化武器的一定程度的防护。为此，机织物设置有表面涂层，在该表面涂层中还尤其包含有金属微米颗粒。在这种情况下，铜的使用也被认为是尤其有利的，这是因为铜的多种属性特别有利于这种用途。具体地，一方面，对许多微生物来说，即使是少量的铜也具有毒性作用，并且因此可以尤其可靠地用于杀灭病菌或微生物。另一方面，与例如银或其他杀菌基础材料相比，铜是自然人体新陈代谢的成分，因此在原则上对人体组织无害。因此，无需担心人体组织可能会被铜基消毒元件污染，即使是在强杀菌效果的情况下也无需担心。因此，下面的实施例涉及将铜用作杀菌基础材料。在与人体组织具有尤其良好兼容性而非高优先级的情况下，除了铜之外，另一适合的杀菌基础材料，诸如银、锌等或者所述材料的组合，在原则上也被用在相似的实施例中，该实施例同样被认为落在本专利技术的含义内。在根据DE102009013029A1公开的消毒元件中，针对性地使用上文提到的铜作为杀菌基础材料。在该已知的消毒元件中，也针对性地考虑到，为了实现足够好的灭杀微生物或病菌效果，应该保持每单位面积每单位时间发射至(在下文中也称为“离子释放”)与接触区域接触的机织表面的铜离子最小量。出于这种考虑，DE102009013029A1公开的消毒元件设计为在接触区域中释放大量的离子，为此，在接触区域中具有铜基表面结构，接触区域具有比外表面大的内表面。然而，该已知消毒元件的这种设计需要将接触区域的暴露表面建造得相对较大。因此，该已知的消毒元件就可能的使用领域方面其灵活性有限。WO2006/099906A1公开了一种透明的多孔溶胶凝胶层，该溶胶凝胶层掺杂有至少一种呈纳米颗粒形式的抗菌活性物质。US2007/0237946A1公开了一种具有电子发射表面的基底。在本示例中，在该表面上存在金属颗粒，金属颗粒由钯和至少一种金属组成，该至少一种金属选自包括如下元素的组：金、钌、铑、锇、铱和铂。金属颗粒的数量在0.001μg/cm2与0.8μg/cm2之间并且用于防止医院内感染。WO2012/135294A2公开了一种具有抗菌表面的涂膜玻璃，尤其适合于触屏设备。抗菌表面由铜纳米颗粒组成。WO2007/087792A2公开了一种微动力活性设备，该微动力活性设备的表面含有铜或银以及涂覆到表面上的透湿贵金属涂层。所述涂层与表面一样包括贵金属，尤其是金、钯、铑、铂或钌，并且具有纳米或微米级的厚度。所述涂层设计为使得含有铜或银的表面与贵金属湿气接触并且可通过局部元素形成而逐渐地溶解。无论在哪种情况下，已知的现有技术在使用方式和所用材料方面均受到限制。不能保证在不同的表面上进行灵活使用。也不一定能保证强力消毒效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种本文开始提到的这种类型的消毒元件，该消毒元件具有特别广泛的应用并且在其接触区域中具有可靠的强杀菌效果。进一步地，本专利技术还提供一种用于生产这种消毒元件的方法。本专利技术所述的消毒元件：接触区域具有杀菌表面层，该杀菌表面层由嵌入基质中的铜颗粒形成，其中，在层的表面区域中的铜颗粒至少部分未被基质材料覆盖，而且由暴露出来的铜颗粒形成的表面层占整个表面的至少10％。本专利技术基于如下考虑：鉴于上面提到的铜对于既定的杀菌用途具有特别有利的属性，所以应该不加改性地使用铜作为基础材料使接触区域具备杀菌作用。首先为保证足够高的离子释放或离子发射，这是基于期望设计而定的，要选择具有高水平的固有渗透性的材料用于基质材料，特别是针对铜离子，因此，若可能，仅轻微地阻碍铜离子的离子迁移。可替代地或者另外地，本专利技术也出设计用于促进消毒元件的接触区域的离子发射，消毒元件的接触区域按照如下方式设计：在涂层的表面区域中的铜颗粒至少部分未被材料基质覆盖，因此，若需要，在颗粒与正在形成的病菌之间进行直接机械接触是可能的。令人惊奇的是，除了离子发射之外，人们已经发现病菌与铜或铜颗粒的直接接触对于抗微生物活性也尤其有利。具体地，根据上文提到的粒径，可在高离子发射与在消毒元件表面上暴露出来的接触面尽可能大之间实现折衷，该折衷被认为尤其有利。据推测，在接触表面上的开口或暴露铜面引起对微生物的细胞膜的损坏并且因此促进了铜离子渗透到细胞内部。因此，针对微生物，也可选择不同的材料作为接触材料，该材料同样能够有针对性地削弱细胞膜。当恰当选择尺寸参数(尤其是结合考虑粒径和涂层的厚度)时，可实现制备这种未覆盖的或暴露出来的铜面，这是因为铜颗粒向上突起并且至少部分地未被基质材料覆盖。一种粗化和/或烧灼基质的工艺也可以使所述颗粒的表面至少部分地暴露出来，通过该工艺，至少部分地去除在包含的铜颗粒上方的基质材料。这种方法可以通过机械工艺来实现，例如，研磨。通过这种方式生产的材料化合物的杀菌效果在表面上具有暴露出来的铜部分，尤其具有如下优点离子发射或离子释放或者在细胞壁与铜面之间的直接接触未受到材料基质的阻碍。为了获得足够高的离子释放和/或暴露接触区域，规定由暴露出来的铜颗粒形成的涂层占整个表面的至少10％。有利地，当设计消毒元件时，除了其效果(可通过足够高的离子释放或发射以及/或者接触来实现，若可能并且在很大程度上，接触是在部分嵌入的铜与正形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消毒元件(1，1’)，所述消毒元件(1，1’)包括具有杀菌表面层(6)的接触区域(2，2’)，所述杀菌表面层(6)由嵌入基质(8)中的铜颗粒(10)形成，其特征在于，在表面层(6)的所述表面区域中的铜颗粒(10)至少部分未被基质材料覆盖，并且由暴露出来的铜颗粒(10)形成的所述表面层(6)占整个表面的至少10％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.12 EP 13002999.41.一种消毒元件(1，1’)，所述消毒元件(1，1’)包括具有杀菌表面层(6)的接触区
域(2，2’)，所述杀菌表面层(6)由嵌入基质(8)中的铜颗粒(10)形成，其特征在
于，在表面层(6)的所述表面区域中的铜颗粒(10)至少部分未被基质材料覆盖，并且
由暴露出来的铜颗粒(10)形成的所述表面层(6)占整个表面的至少10％。
2.根据权利要求1所述的消毒元件(1，1’)，其特征在于所述铜颗粒(10)占整个表面
层(6)体积的10％至80％。
3.根据权利要求1所述的消毒元件(1，1’)，其特征在于，所述杀菌表面层(6)设计为
应用在基底(12)的涂层(14)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的消毒元件(1，1’)，其特征在于嵌入所述基质(8)
中的单个铜颗粒(10)的粒径最多为500nm，优选为90nm至250nm的粒径。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的消毒元件(1，1’)，其特征在于嵌入所述基质(8)
中的单个铜颗粒(10)的粒径至少为1μm。
6.根据权利要求5所述的消毒元件(1，1’)，其特征在于，所述颗粒的平均粒径约为...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科·齐格，安德鲁·施耐德，克里斯汀·阿曼德斯·弗朗兹克，
申请(专利权)人：CU圣心科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安道尔;AD