專(zhuān)利名稱(chēng)：一種超親水抗菌鋁箔及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種親水鋁箔，具體地說(shuō)涉及到一種空調(diào)換熱器超親水抗菌鋁箔。
背景技術(shù)：
親水鋁箔是家用空調(diào)換熱片的主要原材料，對(duì)空調(diào)器的效率有著極大影響。親水鋁箔是對(duì)鋁箔進(jìn)行親水處理，通過(guò)特殊工藝處理，在其表面覆膜一層親水層，冷凝水在親水鋁箔上會(huì)迅速散開(kāi)，不會(huì)凝結(jié)成水珠，增大熱交換面積，加快制冷制熱速度，可有效消除翅片間的“水橋”現(xiàn)象，從而降低空調(diào)器的通風(fēng)阻力和噪音，減小空調(diào)器的能耗。親水通常用接觸角來(lái)表示，接觸角越小，親水性越好，接觸角< 10°為超親水，親水性越好，招箔上水越易流走，換熱器的效率越好。目前，我國(guó)的空調(diào)換熱器鋁箔基本上已經(jīng)完全采用了親水鋁箔，但是目前變頻空調(diào)要超節(jié)能和超靜音，對(duì)親水鋁箔也提出了更高的要求，另一方面由于空調(diào)房屬于封閉空間，會(huì)滋生大量的細(xì)菌，所以抗菌型超親水鋁箔將更多應(yīng)用于家用及汽車(chē)空調(diào)中。TiO2是基于光催化反應(yīng)使有機(jī)物分解而具有抗菌效果的。納米TiO2在水和空氣的體系中，在陽(yáng)光尤其是在紫外線(xiàn)的照射下，能夠自行分解出自由移動(dòng)的帶負(fù)電的電子(e_)和帶正電的空穴(h+)，發(fā)生下面一系列化學(xué)反應(yīng)，形成空穴-電子對(duì)。吸附溶解在Ti02表面的氧俘獲電子形成0_2，而空穴則將吸附在TiO2表面的OH-和H2O氧化成H0.。生成的原子氧和氫氧自由基有很強(qiáng)的化學(xué)活性，特別是原子氧能與多數(shù)有機(jī)物反應(yīng)(氧化)，同時(shí)能與細(xì)菌內(nèi)的有機(jī)物反應(yīng)，生成CO2和H2O,從而在短時(shí)間內(nèi)就能殺死細(xì)菌，消除惡臭和油污。無(wú)機(jī)銀抗菌劑中的銀離子，因化學(xué)性質(zhì)活潑而保持相當(dāng)高的活性并可從無(wú)機(jī)物載體中緩慢釋放、游離至基體材料的表面，當(dāng)與細(xì)菌接觸時(shí)，即與細(xì)菌體內(nèi)帶負(fù)電的活性酶產(chǎn)生庫(kù)侖引力而強(qiáng)烈吸附，并與酶蛋白中的活性基團(tuán)-SH、-NH等發(fā)生作用，使蛋白質(zhì)凝固，從而可破壞細(xì)胞合成酶的活性，使細(xì)胞喪失分裂增殖的能力而死亡，細(xì)菌死亡后，銀離子又會(huì)從細(xì)菌尸體中游離出來(lái)，再和其它細(xì)菌結(jié)合，因此可使抗菌材料具有抗菌性能的長(zhǎng)效性。納米打02抗菌劑和Ag+抗菌劑配伍使用，在鋁箔長(zhǎng)期水洗下更好起到長(zhǎng)效、高效殺菌效果。薄膜的表面潤(rùn)濕性是由表面物質(zhì)和微觀(guān)集合結(jié)構(gòu)決定的。目前的研究認(rèn)為，在光照條件下，TiO2表面的超親水性起因于其表面結(jié)構(gòu)的變化:在紫外光照下，TiO2價(jià)帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶，電子和空穴向表面遷移，電子與Ti4+反應(yīng)，空穴則與表面的氧離子反應(yīng)，分別形成Ti3+和氧空位。這時(shí)，空氣中的水解離吸附在氧空位中，成為化學(xué)吸附水(即羥基)，化學(xué)吸附水可進(jìn)一步吸附空氣中的水分，形成物理吸附層，即在Ti3+缺陷周?chē)纬闪烁叨扔H水的微區(qū)，而表面剩余區(qū)域仍保持疏水性，這樣就在TiO2表面構(gòu)成了具有均勻分布的納米尺寸分離的親水和親油區(qū)，類(lèi)似于二維的毛細(xì)管現(xiàn)象。另一方面鋁箔親水層在固化熱處理過(guò)程中，涂層表面形成均勻分布的微孔結(jié)構(gòu)，具有更大的比表面積和表面粗糙度，水很容易被吸收到材料表面的縫隙中，并跟涂層表面形成固液的復(fù)合表面，使表面具有親水性
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，本發(fā)明提供一種初期親水接觸角< 5°的超親水廣譜抗菌空調(diào)鋁箔。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案:一種超親水抗菌鋁箔，由上親水層、上底涂層、鋁箔層、下底涂層和下親水層組成，親水層為溶膠-凝膠法制得的TiO2/丙烯酸共聚的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化超親水涂料固化而成，親水層致密度為1.19 1.2g/m2，親水接觸角彡5°。親水層中還含有1.5wt%-1.8wt%納米銀基二氧化鈦抗菌劑。親水層中還可能含有3-(甲基丙烯酰胺)丙基三甲氧基硅烷。本發(fā)明另一目的是提供制作該超親水的制作方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行:a、預(yù)處理:鋁箔在30°C下用脫脂劑清洗3分鐘，用擠干輥除去脫脂劑后用清水清洗2遍，再用氣刀吹去鋁箔上水，在60°C 100°C下烘干。b、鈍化處理:鋁箔在鈍化液中進(jìn)行交流電解腐蝕鈍化3 4分鐘。C、親水層涂布:用滾涂方式將TiO2丙烯酸共聚的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化超親水涂料涂布到鋁箔上。d、固化烘干:鋁箔進(jìn)入干燥烘箱，在240°C 250°C下，以60 65m/min速度進(jìn)行固化烘干。所述的超親水抗菌鋁箔制作方法，鈍化處理液為濃度0.1wt 0.9wt%硫酸、9wt 24wt%鹽酸、0.0lwt Iwt %硫服、0.0lwt Iwt %草酸、0.2wt 5wt%三氯化招的混合液，電解電流密度為20 100A/dm2。與現(xiàn)有技術(shù)相比 ，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:1、鋁箔超親水，初期親水接觸角< 6°，持續(xù)親水，水洗200小時(shí)后，接觸角(11° ;2、廣譜高效抗菌，金色葡萄球菌和大腸桿菌抗菌率> 99% ；3、采用交流電解鈍化，避免了鈍化時(shí)使用鉻鹽，減少了鉻的重金屬污染。


以下結(jié)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍中。圖1為本發(fā)明超親水抗菌鋁箔造示意中標(biāo)號(hào):1、上親水層，2、鋁箔層，3、下親水層。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一鋁箔親水層為溶膠-凝膠法制得的TiO2/丙烯酸共聚的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化超親水涂料固化而成，親水層中含有1.5wt%納米銀基二氧化鈦抗菌劑。該超親水抗菌鋁箔按如下步驟進(jìn)行:a、預(yù)處理:鋁箔在30°C下用脫脂劑清洗3分鐘，用擠干輥除去脫脂劑后用清水清洗2遍，再用氣刀吹去鋁箔上水，在60°C 100°C下烘干。b、鈍化處理:鋁箔在鈍化液中進(jìn)行交流電解腐蝕鈍化3 4分鐘。鈍化處理液為濃度 0.1wt % 0.9wt%硫酸、9wt% 24wt%鹽酸、0.0lwt % Iwt %硫服、0.0lwt % Iwt %草酸、0.2wt% 5wt%三氯化鋁的混合液，電解電流密度為20 100A/dm2。C、親水層涂布:用滾涂方式將TiO2/丙烯酸共聚的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化超親水涂料涂布到鋁箔上。d、固化烘干:鋁箔進(jìn)入干燥烘箱，在240°C 250°C下，以60 65m/min速度進(jìn)行固化烘干。親水性按GB/T22638.9檢測(cè)，抗菌性按GB21551.2檢測(cè)。本實(shí)例制得的鋁箔按上述檢測(cè)方法檢測(cè)，初期親水接觸角為5°，持續(xù)親水接觸角為11°，抗細(xì)菌率> 99%。實(shí)施例二鋁箔親水層為溶膠-凝膠法制得的TiO2/丙烯酸共聚的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化超親水涂料固化而成，親水層中含有1.6wt%納米銀基二氧化鈦抗菌劑和3% 3-(甲基丙烯酰胺)丙基二甲氧基娃燒。制作方法同實(shí)施例。檢測(cè)方法同實(shí)施例一，檢測(cè)結(jié)果為，初期親水接觸角為4°，持續(xù)親水接觸角為9°，抗細(xì)菌率>99%。實(shí)施例三鋁箔親水層為溶膠-凝膠法制得的TiO2/丙烯酸共聚的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化超親水涂料固化而成，親水層中含有1.8wt%納米銀基二氧化鈦抗菌劑。制作方法同實(shí)施例一。檢測(cè)方法同實(shí)施例一，檢測(cè)結(jié)果為，初期親水接觸角為5.5°，持續(xù)親水接觸角為10°，抗細(xì)菌率>99%。
權(quán)利要求
1.一種超親水抗菌鋁箔，由上親水層(I)、鋁箔層(3)和下親水層(2)組成，其特征在于:親水層為溶膠-凝膠法制得的TiO2/丙烯酸共聚的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化超親水涂料固化而成，親水層致密度為1.19 1.2g/m2，親水接觸角< 5°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超親水抗菌鋁箔，其特征在于:親水層中還含有1.5wt% 1.8wt%納米銀基二氧化鈦抗菌劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超親水抗菌鋁箔，其特征在于:親水層中還可能含有3-(甲基丙烯酰胺)丙基三甲氧基硅烷。
4.制作權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的超親水抗菌鋁箔，其特征在于按如下步驟進(jìn)行: a、預(yù)處理:鋁箔在30°C下用脫脂劑清洗3分鐘，用擠干輥除去脫脂劑后用清水清洗2遍，再用氣刀吹去鋁箔上水，在60°C 100°C下烘干。
b、鈍化處理:鋁箔在鈍化液中進(jìn)行交流電解腐蝕鈍化3 4分鐘。
C、親水層涂布:用滾涂方式將TiO2/丙烯酸共聚的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化超親水涂料涂布到鋁箔上。
d、固化烘干:鋁箔進(jìn)入干燥烘箱，在240°C 250°C下，以60 65m/min速度進(jìn)行固化烘干。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超親水抗菌鋁箔制作方法，其特征在于:鈍化處理液為濃度0.1wt % 0.9wt%硫酸、9wt% 24wt%鹽酸、0.0lwt % Iwt %硫服、0.0lwt % Iwt %草酸、0.2wt% 5wt%三氯化鋁的混合液，電解電流密度為20 100A/dm2。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種超親水抗菌鋁箔及其制作工藝，鋁箔親水層為溶膠-凝膠法制得的TiO2/丙烯酸共聚的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化超親水涂料固化而成，同時(shí)在親水層內(nèi)添加1.5wt％～1.8wt％納米銀基二氧化鈦抗菌劑，制得的超親水抗菌鋁箔廣譜高效抗菌，鋁箔超親水，提高換熱效果，進(jìn)一步降低了空調(diào)的噪音。同時(shí)本工藝具有節(jié)水、無(wú)鉻重金屬污染等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09D5/14GK103112210SQ20121059749
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者江孝星, 胡大為, 曹小軍 申請(qǐng)人:黃山天馬鋁業(yè)有限公司