一种Cu-Ag网状抗菌过滤金属材料及其制备方法和应用技术

技术编号:701440 阅读:210 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及过滤网材料的改进技术,具体为一种具有优良广谱抗菌性能的Cu-Ag复合网状抗菌过滤金属材料及制备方法和应用,解决细菌孳生和人体铜摄入不足等问题,可应用于食品、饮料、酒类等气体或液体生产过滤装置以及空调中的过滤网。本发明专利技术以泡沫海绵或其它网状纤维为基底材料,负载金属Cu-Ag形成高孔率网状广谱抗菌过滤金属材料。其制备方法:经过导电化处理的基底材料,进行电镀Cu抗菌镀层,当铜镀膜达到所需要的厚度时,在真空炉或有氩气保护的炉子中进行热处理,形成金属铜网,最后在金属铜网表面镀金属银膜,即可得到制好的负载金属Cu-Ag复合网状广谱抗菌过滤金属材料,其孔隙率为85%-95%,孔径根据实际需求在100微米-500微米范围内可调。

【技术实现步骤摘要】
一种Cu-Ag网^W5t菌过滤金属材料及其制备方法和应用駄领敏本专利技术涉及过滤网材料的改进技术,具体为一种具有优良广谱抗菌性能的 Cu-Ag复合网状抗菌过滤金属材料及其制备方法和应用,可应用于食品、饮料、 酒类等气体或液体生产过滤装置以及空调中的过滤网。背景駄近年来,由微生物及其变种引发的全球性微生物灾害事件己多次发生,抗菌 概念及产品己经越来越为大家所关注。在美国,食品加工企业必须获得IS09000、 ISO14000或HACCP(Hazard Analysis and Critical Control Point)危害分析与关键控制点认证。HACCP认证是20 世纪60年代美国航空航天管理局(the National Aeronautics and Space Administration, NASA)提出的保证航空食品在加工过程中免于细菌污染及其他危 害的标准,后来发展为一种对食品安全危害予以识别、 评估和控制的系统方法,也是一个确保食品生产过glS供应链免受生物、化学和 物理性危害污染的安全管理工具。在食品加工过程中,要使用压縮空气,这些压 縮空气会直接接触食品。因此,压縮空气在输送进车间前要经过过滤处理以除去 其中的灰尘等固体颗粒,如果过滤介质只单纯具有过滤能力,而不具备杀菌抑菌 功能,长期使用后在过滤介质的表面上就会孳生出一些细菌,这样它反而会成为 污染源。在饮用水生产过程中需要保证水体中的菌落数低于某一水平。.北京原子能出版社,1995年9》j: P4]。每当炎炎夏日来临,在家庭或公共场所,人们为了能够在凉爽的空间内]:作或生活,都需要使用空调,而空调中的过滤网往往是细菌容易孳生的场所。室内 空气在循环经过空调过滤网时,就将孳生于其上的细菌带入室内空气中。人们呼 吸到这种被细菌污染的空气后就会感到头晕头痛等症状,这就是人们常说的空调 病,因此,空调过滤网也应该具有抗菌功能。众所周知,Cu是抗菌金属元素。Cu能够对Eco//、 S,化ms等细菌进行有效的杀灭。铜、银自古以来就被用作制造日常生活器皿的材料,前苏联宇宙飞船上就是 采用银铜材料处理循环水和饮用水的。铜亦是人体中不可缺少的微量元素,特别就于中老年人来说, 适量的铜对维护身体健康有重要的作用。铜和锌、铁等元素一样,都是维持大脑 正常功能必不可少的元素。人体在造血过程中,血红蛋白屮的铁,需要 由来源于食物中的二价铁转化为三价铁,这样的转化过程必须有铜的参与才能完 成。如果体内缺铜,就会导致铁的转化困难而诱发贫血。铜还有防止动脉 硬化预防心脏病、保护细胞不受侵害抵抗衰老、防治流行性感冒和癌症等作用。目前人们在饮食中对铜元素的摄取普遍不足,与实际生理需求相差.-:,左右。 这就要求人们平时要多吃一些含铜的食物,如动物的肝、牡蛎、虾、豆类和果仁 等。而且,在饭后不要服用维生素C,因为这种维生素可以干扰人体对铜元素的 吸收。此外,不食过度精制的谷物也是增加铜摄入量的方法之一。当然,摄入量 过多,对身体健康也会带来副作用,每天摄入2毫克的铜就足以满足生理需要。由以上叙述可知,正常含量的铜对人体是无毒的,甚至是必须的,在抗菌材 料中使用铜不会对人体及环境产生危害。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有优良广谱抗衝性能的Cu-Ag复合网状抗菌过 滤金属材料及其制备方法,解决细菌孳生和人体铜摄入不足等问题。本专利技术的技术方案是--种Cu-Ag复合网状抗菌过滤金属材料,该金属材料为在泡沫海绵或网状纤维材料为基底材料上镀金属铜膜获得的金属铜网表面镀金属银膜的复合网状结构,铜膜的厚度为20麟-100 ,银膜的厚度为100纳米-300纳米,复合网 状结构的孔隙率为85%-95%,孑L径在150微米-500微米范围内可调。所述的Cu-Ag复合网状抗菌过滤金属材料的制备方法,以泡沫海绵或网状纤 维为基底材料,负载金属Cu-Ag形成复合网状抗菌过滤金属材料,具体步骤如下:(1) 基底材料的导电化处理;(2) 在基底材料上镀金属铜膜;(3) 热处理,将镀好的材料在700-85(TC的真空炉或有氩气保护的气氛中进 行热处理1一4小时,以去除网架中的有机泡沫或纤维成份,形成金属铜网;(4) 在热处理后的金属铜网表面镀金属银膜,得到负载金属Cu-Ag的复合 网状广谱抗菌过滤金属材料,该复合网状抗菌过滤金属材料的镀膜由金属铜及银 组成。所述的导电化处理可以是将泡沫海绵材料或网状纤维材料在含石墨粉末的溶 液或导电胶溶液中浸渍处理,使泡沫海绵材料或网状纤维材料获得导电性即可。所述的镀膜可以采用常规的电镀方法进行电镀铜或银,或者采用化学镀铜、 银方法进行镀膜。本专利技术复合网状抗菌过滤金属材料可应用于食品、饮料、酒类的气体或液体 生产过滤装置,或者应用于空调中的过滤网。 本专利技术的优点及有益效果是1、 本专利技术利用金属Cu、 Ag元素独特的生物无机化学性能(即抗菌性能), 将其负载于泡沫海绵或其它网状纤维材料上,形成金属Cu-Ag网状骨架过滤材料, 在高温真空或有保护气氛的高温条件下使泡沫海绵或其它网状纤维材料分解,从 而成为具有耐高温及防火性质的抗菌过滤材料。2、 本专利技术经过科学的分析和论证,大胆采用Cu-Ag作为过滤材料,铜膜和 银膜有机结合起来,复合网状抗菌过滤金属材料可以应用于食品、饮料、酒类1-:产装置中的过滤装置以及空调中的过滤网,不仅可以防止细菌的孳生,还可以增 加人体X寸铜的摄入量,使人体铜含量趋于正常指标。3、 本专利技术复合网状抗菌过滤金属材料制备方法简单易行、成^低。本专利技术 以泡沫海绵或其它网状纤维(其他网状纤维可以为聚乙烯、聚丙烯等)为基底 的材料,负载金属Cu-Ag高 L率网状广谱抗菌过滤金属材料,经过导电化处理的 基底材料,进行电镀Cu抗菌镀层,当铜镀膜达到所需要的厚度时,在真空炉或 有氩气保护的炉子中进行热处理,形成金属铜网,最后在金属铜网表面镀金属银膜,即可得到制好的负载金属Cu-Ag复合网状广谱抗菌过滤金属材料。该复合网状抗菌过滤金属材料的镀膜由金属铜及银组成,最后的复合网状抗菌过滤金属材 料仅有金属骨架存在,使之能有防火及耐高温的性能。4、 采用本专利技术制备的复合网状抗菌过滤金属材料,具有高孔率的特点,其孔 隙率可达85-95%,孑L径可在150M:-500M范围内根据需要进行调整,这种结构的优点主要有(1)比表面积大,这样可以极大程度地吸附并杀灭各种菌类;(2)孔径比较均匀且相互贯通,通孔不容易被空气或液体中的夹杂物堵塞;(3) 质量轻,赋予过滤及杀灭菌性能的同时而设备重量增加甚微;(4)耐久性能好, 经过一段时间使用后的网状材料通皿当方法清洗之后仍可继续使用并保持良好 的杀灭菌作用。附图说明图1为金属Cu-Ag复合网状抗菌过滤金属材料的扫描电镜宏观照片。 图2为金属Cu-Ag复合网状抗菌过滤金属材料的扫描电镜照片。具敝施力.式实施例1将泡沫海绵材料(孔径约为550微米)在含有石墨的溶液中浸渍后取出晾干, 使其获得导电性。在如表1所示的成分配比及工艺参数条件下,对导电处理后的 泡沫海绵材料进行电镀铜膜,当电镀材料的膜厚大约为25um时,从电镀溶液'j' 取出,水洗后晾干,置入80(TC的真空炉中(真空度约为10Pa)保持2小时,降 温后取出,去本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种Cu-Ag复合网状抗菌过滤金属材料,其特征在于:该金属材料为在泡沫海绵或网状纤维材料为基底材料上镀金属铜膜获得的金属铜网表面镀金属银膜的复合网状结构,铜膜的厚度为20微米-100微米,银膜的厚度为100纳米-300纳米,复合网状结构的孔隙率为85%-95%,孔径在150微米-500微米范围内可调。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:于志明敬和民韩恩厚
申请(专利权)人:中国科学院金属研究所
类型:发明
国别省市:89[中国|沈阳]

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