專利名稱：自動殺菌補鋅鋁制器皿及其制造工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及自動殺菌補鋅鋁制器皿及其制造工藝，屬于金屬加工領域。
多年來國內外的多數地區和特殊場合曾采用銀、銅等離子作飲用水消毒或臨床傷口消毒。近些年來國內外將銀、銅以搪瓷、陶瓷釉料的形式燒在里面，使用時發揮其表面殺菌作用。例如1996年第1期“國外科技動態”中文章“抗菌陶瓷”介紹了日本TOTO公司研制的具有抗金黃色葡萄球菌(MRSA)效果的瓷磚和衛生陶瓷，它是通過在瓷磚和衛生陶瓷表面燒一層氧化鈦和銀離子來達到殺菌效果。同年中國公共衛生學報發表了“光化學搪瓷消毒餐具消毒效果的研究”，該餐具除在面釉燒有二氧化鈦外還在面釉中加入一定量的氧化銅。此種消毒餐具也是通過二氧化鈦和有銅離子參與的殺菌作用。1998年“現代科技譯叢”第6期公開了張東峰譯的日本鋼鐵公司商品技術部開發出“抗菌不銹鋼”，該抗菌不銹鋼(NSSAM-1)是將銅元素溶在不銹鋼中，這種抗菌不銹鋼的化學成分是C、Si、Mn、Cr、Cu、N和少量的微量元素，通過銅的析離物達到抗菌目的。此種不銹鋼24小時內對大腸桿菌的殺滅率為99.99％。本發明人的兩項中國發明專利申請“自動殺菌消毒補鋅玻璃陶瓷器皿及其制造工藝”和“自動殺菌消毒補鋅不銹鋼器皿及其制造工藝”主要采用真空鍍膜工藝將銀、銅、鋅、鈰鍍在玻璃陶瓷及不銹鋼器皿表面，以達到離子殺菌的目的，其殺菌效果為1小時對大腸桿菌的殺滅率為99.9％以上，同時還有一定的補鋅保健作用。但是上述這些現有技術均存在生產工藝復雜，設備投資巨大，其產品價格較高，難以為消費者接受等缺陷。
本發明的目的在于提供一種即能自動殺菌消毒又能給人體補鋅的鋁制器皿。本發明的器皿在保持原有氧化膜的硬度、抗磨蝕、耐高溫等優點外，還具有很強的自動殺菌消毒作用。人體在應用該器皿時還可有部分補鋅保健作用。上述制品特別適用于無消毒能力或環境條件不允許消毒的餐具和食品容器。
本發明的自動殺菌補鋅鋁制器皿，是在純鋁和鋁合金表面沉積金屬元素，使其發揮殺菌補鋅作用，其特征在于在該鋁制器皿氧化層內電沉積有下列金屬成分以金屬元素占全部金屬元素總重量百分比計為銅40.90-80.94％，鋅18.998-58.994％，銀0.06-0.10％，三氧化二鈰0.001-0.004％，余量0.001-0.002％為不可避免的雜質。
本發明還提供了制造上述自動殺菌補鋅鋁制器皿的工藝，它包括下列步驟(1)對純鋁或鋁合金器皿進行預處理，使之適合進行陽極氧化及電沉積，例如包括有機除油，鹼洗，清洗，中和，再清洗處理；(2)利用事先配制好的電解液進行硫酸陽極氧化及金屬元素電沉積吸附；(3)進行其它必要的常規后續處理步驟，直至獲得合格的成品，例如包括著色，清洗，封閉，干燥，成品檢驗步驟。
本發明上述制造工藝所用的電解液根據電解槽的容積計算包含160-200克/升硫酸、0.5-5.0克/升硫酸銅、0.1-3.5克/升硫酸鋅、0.001-0.008克/升硝酸銀和0.001-0.005克/升三氧化二鈰。
本發明上述制造工藝是利用已配制好的電解液進行硫酸陽極氧化及金屬元素電沉積吸附，其操作工藝條件電壓12-22伏；電流0.5-2.5安；時間20-60分鐘；陰陽極面積比1.5∶1；陰極材料為純鋁或鉛錫合金；電流為交流/直流。
由本發明獲得的自動殺菌補鋅鋁制器皿具有自動快速消毒的特點，并且其制造工藝相對于現有技術及本發明人的在先技術而言更加容易實現工業化生產，大大降低了投資、生產成本，其產品可節約常規消毒所需用的化學和能源，并有一定的補鋅保健作用。
下面將結合本發明的實施例對本發明作更加詳細的說明，但本發明并不局限于這些實施例的內容。
實施例1-5對純鋁或鋁合金器皿內外表面進行有機除油，鹼洗及清洗，而后進行中和，并且進行再清洗，待用。配制電解液根據電解槽的容積按160-200克/升計算所需硫酸量。在槽內先加入3/4容積的蒸餾水，然后啟動攪拌機，將硫酸緩緩加入，最后加水至規定容積，冷卻至13-26℃，按0.5-5.0克/升用量加入硫酸銅；按0.1-3.5克/升用量加入硫酸鋅；按0.001-0.008克/升用量加入硝酸銀；按0.001-0.005克/升用量加入三氧化二鈰。利用已配制好的電解液進行硫酸陽極氧化及金屬元素電沉積吸附，其操作工藝條件電壓12-22伏；電流0.5-2.5安；時間20-60分鐘；陰陽極面積比1.5∶1；陰極材料為純鋁或鉛錫合金；電流為交流/直流。隨后可以根據需要對該器皿進行著色，清洗，封閉，干燥以及成品檢驗。調節上述工藝參數，可以獲得如下表1中所示的5種樣品。
采用原子吸收法測定器皿中各金屬元素的重量。
1實施例1-5器皿中各金屬元素的重量，單位克
上述5種制品經殺菌實驗觀察和補鋅量效果測定，其結果示于下表2中。
表2各實施例殺菌效果及游離鋅含量
*1對照物為未經陽極化的純鋁片。*2在自動殺菌補鋅鋁制器皿內裝純水1升，pH=6,2小時的鋅含量。
權利要求
1．自動殺菌補鋅鋁制器皿，其特征在于在該鋁制器皿氧化層內電沉積有下列金屬成分以金屬元素占全部金屬元素總重量百分比計為銅40.90-80.94％，鋅18.998-58.994％，銀0.06-0.10％，三氧化二鈰0.001-0.004％，余量0.001-0.002％為不可避免的雜質。
2．權利要求1所說的自動殺菌補鋅鋁制器皿的制造工藝，它包括下列步驟(1)對純鋁或鋁合金器皿進行預處理，使之適合進行陽極氧化及電沉積；(2)利用事先配制好的電解液進行硫酸陽極氧化及金屬元素電沉積吸附；(3)進行其它必要的常規后續處理步驟，直至獲得合格的成品。
3．如權利要求2所說的制造工藝，其中所說的預處理包括有機除油，鹼洗，清洗，中和，再清洗處理。
4．如權利要求2所說的制造工藝，其中所說的后續處理步驟包括著色，清洗，封閉，干燥，成品檢驗步驟。
5．如權利要求2-4中任意一個所說的制造工藝，其中所用的電解液根據電解槽的容積計算包含160-200克/升硫酸、0.5-5.0克/升硫酸銅、0.1-3.5克/升硫酸鋅、0.001-0.008克/升硝酸銀和0.001-0.005克/升三氧化二鈰。
6．如權利要求2-4中任意一個所說的制造工藝，其中該制造工藝是利用已配制好的電解液進行硫酸陽極氧化及金屬元素電沉積吸附，其操作工藝條件為電壓12-22伏，電流0.5-2.5安，時間20-60分鐘，陰陽極面積比1.5∶1，陰極材料為純鋁或鉛錫合金，電流為交流/直流。
7．如權利要求5所說的制造工藝，其中該制造工藝是利用已配制好的電解液進行硫酸陽極氧化及金屬元素電沉積吸附，其操作工藝條件為電壓12-22伏，電流0.5-2.5安，時間20-60分鐘，陰陽極面積比1.5∶1，陰極材料為純鋁或鉛錫合金，電流為交流/直流。
全文摘要
本發明公開了既能自動殺菌消毒又能給人體補鋅的鋁制器皿,是在鋁制器皿氧化層內電沉積有下列金屬成分:以金屬元素占全部金屬元素總重量百分比計為:銅40.90－80.94%,鋅18.998－58.994%,銀0.06－0.10%,三氧化二鈰0.001－0.004%,余量0.001－0.002%為不可避免的雜質。該器皿在保持原有氧化膜的硬度、抗磨蝕、耐高溫等優點外,還具有很強的自動殺菌消毒作用。人體在應用該器皿時還可有部分補鋅保健作用。
文檔編號C02F1/50GK1310248SQ00134619
公開日2001年8月29日 申請日期2000年12月4日 優先權日2000年12月4日
發明者劉步升 申請人:中國人民解放軍沈陽軍區聯勤部衛生防疫隊