一种抗菌不锈钢的制备方法

摘要

本发明涉及新材料技术领域，提供一种抗菌不锈钢的制备方法，其包括如下步骤：对不锈钢工件表面依次进行碱洗、化学氧化和酸洗，得预处理不锈钢；将含银量为1～10g/L，银颗粒粒径范围为5～80nm的银胶体喷涂或者浸涂于预处理不锈钢表面，其中，所述预处理不锈钢表面银胶体的涂量为10mL/m2～100mL/m2，常温干燥后于150℃～250℃烧结5～15min，清洗，获得所述抗菌不锈钢。该抗菌不锈钢的制备方法成本低、保持了不锈钢的金属外观，并具有良好地抗菌性能，可广泛应用于各种不锈钢制品。

权利要求

1.一种抗菌不锈钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：对不锈钢工件表面依次进行碱洗、化学氧化和酸洗，得表面多孔洞结构的预处理不锈钢；所述化学氧化用化学氧化液的组分为：重铬酸钾200g/L～300g/L，浓硫酸450g/L～

550g/L，所述化学氧化的处理时间为4min～8min，处理温度为90℃～100℃；所述酸洗用的酸洗液的组分为：浓硫酸90g/L～110g/L，硝酸50g/L～70g/L，盐酸30g/L～45g/L，OP-10

1g/L～2.5g/L，所述酸洗的处理时间为30s～120s，处理温度为20℃～30℃；

将含银量为1～10g/L，银颗粒粒径范围为5～80nm的银胶体喷涂或者浸涂于预处理

2 2

不锈钢表面，其中，所述预处理不锈钢表面银胶体的涂量为10mL/m～100mL/m ，常温干燥后于150℃～250℃烧结5～15min，清洗，获得表面和孔洞吸附有纳米银颗粒的抗菌不锈钢。

2.如权利要求1所述的抗菌不锈钢的制备方法，其特征在于，所述碱洗用碱洗液的组分为：氢氧化钠50g/L～70g/L，碳酸钠15g/L～35g/L，硅酸钠5g/L～8g/L和磷酸钠25g/L～35g/L，所述碱洗的处理时间为1min～10min，处理温度为70℃～85℃。

3.如权利要求1所述的抗菌不锈钢的制备方法，其特征在于，所述化学氧化后表面氧化膜的厚度为100nm～500nm。

4.如权利要求1所述的抗菌不锈钢的制备方法，其特征在于，所述预处理不锈钢表面

2 2

银胶体的量为40mL/m～60mL/m 。

5.如权利要求1所述的抗菌不锈钢的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为

180℃～220℃。

6.如权利要求1所述的抗菌不锈钢的制备方法，其特征在于，所述银胶体与乙醇按

1:2～2:1的比例混合后再喷涂或者浸涂于预处理不锈钢表面。

7.如权利要求1所述的抗菌不锈钢的制备方法，其特征在于，所述清洗选用1mol/L的盐酸、乙醇和水清洗。

说明书

一种抗菌不锈钢的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种抗菌不锈钢的制备方法。

背景技术

[0002] 目前不锈钢制品已广泛应用在食品、餐具、医疗器械等方面，这也使得不锈钢便面极易滋生细菌、真菌等微生物而形成一层长久性的生物膜，这层生物膜对人们的健康产生极大的威胁。所以随着人们生活水平的提高，人们对具有安全、持久、高效、广谱的抗菌型不锈钢的需求越来越多。

[0003] 目前市场上的抗菌型不锈钢主要包括加铜抗菌不锈钢、表面涂层抗菌不锈钢、加银抗菌不锈钢等，加铜不锈钢板热处理工艺复杂，铜加过多也会导致不锈钢微裂纹增多，在某些介质中不耐腐蚀，最终使加铜型不锈钢成本过高，因此需要严格限制铜的加入量，这也使得加铜型不锈钢抗菌能力不强。表面涂层型抗菌不锈钢主要有在不锈钢表面覆盖一层二氧化钛薄膜，由于二氧化钛只对日光中的波长小于400nm的紫外线吸收强烈，所以在光照较弱或者无光照的使用环境中，该抗菌型不锈钢抗菌效果不佳。所以从安全性和抗菌性综合考虑以加银型抗菌不锈钢最好，但银或银的化合物与不锈钢不同的结合工艺其抗菌效果和成本的差别也极大。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种抗菌不锈钢的制备方法。

[0005] 本发明是这样实现的，一种抗菌不锈钢的制备方法，其包括如下步骤：

[0006] 对不锈钢工件表面依次进行碱洗、化学氧化和酸洗，得预处理不锈钢；

[0007] 将含银量为1～10g/L，银颗粒粒径范围为5～80nm的银胶体喷涂或者浸涂于预2 2
处理不锈钢表面，其中，所述预处理不锈钢表面银胶体的涂量为10mL/m～100mL/m ，常温干燥后于150℃～250℃烧结5～15min，清洗，获得所述抗菌不锈钢。

[0008] 本发明提供的抗菌不锈钢的制备方法成本低，工艺稳定、简单，所制备的抗菌不锈钢具有优异的广谱持久抗菌性能。

附图说明

[0009] 图1是实施例一预处理后不锈钢的外观照片；

[0010] 图2是实施例一制备的抗菌不锈钢的外观照片；

[0011] 图3是实施例一预处理后不锈钢的扫描电镜图片；

[0012] 图4是实施例一制备的抗菌不锈钢的扫描电镜图片；

[0013] 图5是实施例一制备的抗菌不锈钢的高倍放大扫描电镜图片。

具体实施方式

[0014] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0015] 本发明实施例提供一种抗菌不锈钢的制备方法，其包括如下步骤：

[0016] S01：对不锈钢工件表面依次进行碱洗、化学氧化和酸洗，得预处理不锈钢；

[0017] S02：将含银量为1～10g/L，银颗粒粒径范围为5～80nm的银胶体喷涂或者浸涂2 2
于预处理不锈钢表面，其中，所述预处理不锈钢表面银胶体的涂量为10mL/m～100mL/m ，常温干燥后于150℃～250℃烧结5～15min，清洗，获得所述抗菌不锈钢。

[0018] 步骤S01中，碱洗除油所用碱洗液的组分为氢氧化钠50g/L～70g/L，碳酸钠15g/L～35g/L，硅酸钠5g/L～8g/L，磷酸钠25g/L～35g/L，处理时间为1min～10min，处理温度为70℃～85℃。化学氧化所用到化学氧化液的组分为：重铬酸钾200g/L～300g/L，浓硫酸450g/L～550g/L，处理时间4min～8min，处理温度为90℃～100℃。酸洗所用的酸洗液组分为：浓硫酸90g/L～110g/L，硝酸50g/L～70g/L，盐酸30g/L～45g/L，OP-101g/L～2.5g/L，处理时间为30s～120s，处理温度为20℃～30℃。优选地，对不锈钢碱洗除油，温度为75℃，时间5min；化学氧化的温度，95，时间5min；酸洗，温度25℃，时间60s。不锈钢表面经化学氧化后其表面氧化膜厚度为：100nm～500nm，表面经化学氧化形成的厚而致密的氧化膜在酸洗的条件下部分被腐蚀破坏，而形成表面多孔洞的结构，有助于吸附纳米银颗粒。

[0019] 步骤S02中，为加快干燥速度优选将银胶体与乙醇(95％)按1:2～2:1的比例混2
合后均匀喷涂或者浸涂在预处理不锈钢表面，银胶体喷涂量优选为40～60mL/m，室温下干燥后在200℃烧结10min，不锈钢表面均匀吸附一层均匀弥散分布的纳米银颗粒，获得所述抗菌不锈钢。纳米颗粒由于其表面活性高而有杀菌作用，银本身具也有极强的抗菌能力。

[0020] 本发明实施例提供的抗菌不锈钢的制备方法，其基本思路是利用对不锈钢表面的特殊处理后形成的表面多孔结构，利用纳米银极高的表面活性，使其附着和吸附在不锈钢的表面和孔洞中，从而起到抗菌作用。由于充分利用了纳米银的高的表面活性和均匀分布使得抗菌不锈钢的生产制造成本比其他类型抗菌不锈钢低，并且该技术方案保持了不锈钢金属光泽、美观性耐蚀性等。纳米银颗粒均匀分布于不锈钢基体的孔洞和缺陷中，与基体结合牢固；进一步，该抗菌不锈钢外观光亮，耐蚀性良好，抗菌性能测试依据JC/T 897-2002对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别进行抗菌测试均达到99％以上。

[0021] 以下通过具体实施例来举例说明上述抗菌不锈钢的制备方法。

[0022] 实施例一：

[0023] 对不锈钢碱洗除油，碱洗液为氢氧化钠60g/L，碳酸钠25g/L，硅酸钠6.5g/L，磷酸钠30g/L的混合溶液，碱洗温度为75℃，时间5min，化学氧化成膜，化学氧化液的组成为重铬酸钾200g/L和浓硫酸500g/L，化学氧化的温度为95℃，时间5min；酸洗，酸洗液的组成为浓硫酸100g/L，硝酸60g/L，盐酸40g/L，OP-102g/L，酸洗的温度为25℃，时间60s。

[0024] 将含银量5g/L，银颗粒粒径为30nm的银胶体与乙醇(95％)按1:1的比例混合后2
均匀喷涂在不锈钢表面，喷涂量为50mL/m，室温下干燥后在200℃烧结10min，依次分别用盐酸1mol/L的盐酸、99％的乙醇、蒸馏水清洗不锈钢。

[0025] 实施例二：

[0026] 对不锈钢碱洗除油，碱洗液为氢氧化钠50g/L，碳酸钠15g/L，硅酸钠8g/L，磷酸钠35g/L的混合溶液，碱洗温度为80℃，时间8min，化学氧化成膜，化学氧化液的组成为重铬酸钾300g/L和浓硫酸550g/L，化学氧化的温度为100℃，时间4min；酸洗，酸洗液的组成为浓硫酸110g/L，硝酸50g/L，盐酸45g/L，OP-101g/L，酸洗的温度为20℃，时间30s。

[0027] 将含银量5g/L，银颗粒粒径为30nm的银胶体与乙醇(95％)按1:1的比例混合后2
均匀喷涂在不锈钢表面，喷涂量为50mL/m，室温下干燥后在200℃烧结10min，依次分别用盐酸1mol/L的盐酸、99％的乙醇、蒸馏水清洗不锈钢。

[0028] 实施例三：

[0029] 对不锈钢碱洗除油，碱洗液为氢氧化钠70g/L，碳酸钠35g/L，硅酸钠5g/L，磷酸钠25g/L的混合溶液，碱洗温度为70℃，时间1min，化学氧化成膜，化学氧化液的组成为重铬酸钾200g/L和浓硫酸450g/L，化学氧化的温度为100℃，时间8min；酸洗，酸洗液的组成为浓硫酸90g/L，硝酸70g/L，盐酸30g/L，OP-102.5g/L，酸洗的温度为30℃，时间120s。

[0030] 将含银量5g/L，银颗粒粒径为50nm的银胶体与乙醇(95％)按1:1的比例混合后2
均匀喷涂在不锈钢表面，喷涂量为50mL/m，室温下干燥后在200℃烧结10min，依次分别用盐酸1mol/L的盐酸、99％的乙醇、蒸馏水清洗不锈钢。

[0031] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。