一种不锈钢餐具表面处理工艺的制作方法

1.本技术涉及金属制品领域，更具体地说，它涉及一种不锈钢餐具表面处理工艺。


背景技术：

2.餐具是指用餐时直接接触食物的非可食性工具，用于辅助食物分发或摄取食物的器皿和用具。其按照制作材料的不同一般分为金属餐具、陶瓷餐具、塑料餐具等。
3.对于金属餐具来说，其在生产过程中需要进行表面处理，现有大部分的金属餐具表面处理工艺仅仅是抛光处理，因此金属餐具仅具有不锈钢的防锈特性。而随着人们生活质量的提高，人们已经不满足于不锈钢的防锈功能，在抗菌功能上的要求也越来越高，因此人们发明出了具有抗菌作用的金属餐具。
4.光触媒也叫光催化剂，是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的半导体材料的总称，其能够在光的催化作用下产生杀菌、抗菌的作用。
5.基于光触媒的性能，申请人尝试过将光触媒负载在金属内以求得到高抗菌效果的金属餐具，然而试验结果发现：由于绝大部分光触媒会嵌于金属餐具的内部，导致绝大部分光触媒无法与光照接触，因此得到的金属餐具的抗菌效果并不佳。
6.因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。


技术实现要素：

7.为了解决金属餐具抗菌效果不佳的问题，本技术提供一种不锈钢餐具表面处理工艺，采用如下的技术方案：一种不锈钢餐具表面处理工艺，包括在餐具表面依次负载荧光层、粉末涂料
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光触媒层、食品级透明胶层，得到抗菌餐具；荧光层负载步骤：
①
将纳米氧化铝分散于水中制得氧化铝溶胶；
②
、将二水合磷酸铵颗粒加入到氧化铝溶胶液中，制得前驱液；
③
、将餐具浸润于前驱液内，取出餐具并风干，餐具表面形成一层纳米膜；
④
、将荧光粉喷涂于纳米膜上，烘干，形成荧光层；粉末涂料
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光触媒层负载步骤：将透明的粉末涂料与纳米级光触媒混合并将混合物充入静电喷枪内，待荧光层负载完成后通过静电喷枪将混合物喷涂于餐具表面，烘干后形成粉末涂料
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光触媒层；食品级透明胶层负载步骤：待餐具完成粉末涂料
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光触媒层的负载后，在餐具表面均匀喷涂食品级透明胶水，烘干固化后形成食品级透明胶层。
8.通过采用上述技术方案，光触媒在光照或者紫外线的催化作用下能够产生抗菌、杀菌的作用。本方案通过将粉末涂料与光触媒混合喷涂，使得光触媒能够内嵌在透明的粉末涂料内并在餐具的表面成膜。
9.此时由于餐具最外侧的食品级透明胶层固化后呈透明状，因此光照能够通过透明胶层穿入至与光触媒接触，使得光触媒起到抗菌功效。又由于透明胶层是食品级的，因此固化后的透明胶层能够直接与食物接触，不会产生毒素，保证食品安全。
10.最后，粉末涂料
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光触媒层中的粉末涂料呈透明状，因此光照能够通过粉末涂料穿入至与荧光层接触。荧光层吸收光照后能够在夜间或者黑暗条件下(例如冰箱内)发出光
照，荧光粉发出的光照能够在夜间催化光触媒产生杀菌作用，使得餐具隔夜时自动消毒,餐具的抗菌效果佳。
11.优选的，粉末涂料
‑
光触媒层的厚度为50～150μm。
12.通过采用上述技术方案，此厚度下能够在保证光触媒抗菌效果的前提下降低餐具的厚度，并降低原材的用量，进而降低成本。
13.优选的，纳米级光触媒为纳米tio2。
14.通过采用上述技术方案，纳米tio2成本低且抗菌效果好，适于工业化生产。
15.优选的，在粉末涂料
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光触媒层负载过程中，粉末涂料与纳米级光触媒的重量比为(7～10):1。
16.通过采用上述技术方案，此重量比下粉末涂料
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光触媒层不容易脱落，保证粉末涂料
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光触媒层的稳定性。另外，经过试验可知：此重量比下餐具的抗菌效果能够达到99％以上。
17.优选的，在粉末涂料
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光触媒层负载步骤前后均通过紫外灯照射餐具。
18.通过采用上述技术方案，紫外灯能够发生紫外光线，使得出厂的餐具得以消毒，同时能够使得荧光粉储存能量，保证产品的杀菌功效，提高餐具的使用安全性。
19.优选的，荧光粉为光致储能夜光粉。
20.通过采用上述技术方案，光致储能夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后，把光能储存起来，在停止光照射后，再缓慢地以荧光的方式释放出来，所以在夜间或者黑暗处，仍能看到发光，持续时间长达几小时至十几小时，保证隔夜消毒的作用。
21.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、本技术采用在餐具表面依次负载荧光层、粉末涂料
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光触媒层、食品级透明胶层，由于光触媒能够内嵌在透明的粉末涂料内并在餐具的表面成膜，且由于餐具最外侧的食品级透明胶层固化后呈透明状，因此光照能够通过透明胶层穿入至与光触媒接触，使得起到光触媒抗菌功效；同时，由于粉末涂料
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光触媒层中的粉末涂料呈透明状，因此光照能够通过粉末涂料穿入至与荧光层接触，荧光层吸收光照能够发光，使得光触媒在夜间产生杀菌作用，使得餐具隔夜时自动消毒。
22.2、本技术中优选采用在粉末涂料
‑
光触媒层负载步骤前后均通过紫外灯照射餐具，使得出厂的餐具得以消毒，同时能够使得荧光粉储存能量，保证产品的杀菌功效，保证餐具的使用安全性。
具体实施方式
23.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。实施例
24.实施例1：一种不锈钢餐具表面处理工艺，包括在餐具表面依次负载荧光层、粉末涂料
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光触媒层、食品级透明胶层，得到抗菌餐具。
25.其中，荧光层负载步骤：
①
将粒径为50
±
10nm纳米氧化铝分散于水中制得氧化铝溶胶，氧化铝颗粒与水的重量比为1：10；
②
、将二水合磷酸铵颗粒加入到氧化铝溶胶液中，混合后制得前驱液，前驱液中，二水合磷酸铵颗粒质量百分含量为氧化铝颗粒质量百分含量的1.5倍；
③
、将餐具浸润于前驱液内15min，取出餐具并风干，餐具表面形成一层纳米膜；
④
、将荧光粉喷涂于纳米膜上，烘干，形成荧光层，本实施例中荧光层的厚度为50
±
5μm，荧光粉具体为光致储能夜光粉。
26.粉末涂料
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光触媒层负载步骤：将透明的粉末涂料与纳米级光触媒混合并将混合物充入静电喷枪内，待荧光层负载完成后通过静电喷枪将混合物喷涂于餐具表面，烘干后形成粉末涂料
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光触媒层，本实施例中粉末涂料
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光触媒层的厚度为50μm。本步骤中，纳米级光触媒具体为纳米tio2，其粒径小于10nm；粉末涂料与纳米级光触媒的重量比为7:1。
27.食品级透明胶层负载步骤：待餐具完成粉末涂料
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光触媒层的负载后，在餐具表面均匀喷涂食品级透明胶水，烘干固化后形成食品级透明胶层。
28.实施例2：一种不锈钢餐具表面处理工艺，与实施例1的区别之处在于：粉末涂料
‑
光触媒层的厚度为100
±
5μm。
29.实施例3：一种不锈钢餐具表面处理工艺，与实施例1的区别之处在于：粉末涂料
‑
光触媒层的厚度为150
±
5μm。
30.实施例4：一种不锈钢餐具表面处理工艺，与实施例1的区别之处在于：在粉末涂料
‑
光触媒层负载过程中，粉末涂料与纳米级光触媒的重量比为10:1。
31.实施例5：一种不锈钢餐具表面处理工艺，与实施例1的区别之处在于：荧光层负载步骤中，氧化铝溶胶内氧化铝颗粒与水的重量比为1：15。
32.实施例6：一种不锈钢餐具表面处理工艺，与实施例1的区别之处在于：在粉末涂料
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光触媒层负载步骤前后均通过紫外灯照射餐具，紫外灯的功率为60w，照射时常均为20min。
33.对比例对比例1：一种不锈钢餐具，其通过在金属餐具压铸时的原料中投入纳米tio2，本方案中的纳米tio2与实施例1中纳米tio2的重量比为2：1，并且不进行表面处理工艺。
34.性能检测试验试验一抗菌测试试验样品：采用实施例1
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6中获得的不锈钢餐具作为试验样品1
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6，采用对比例1中获得的不锈钢餐具作为对照样品1。
35.试验方法：参照国标gb/t 30706
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2014《可见光照射下光催化抗菌材料及制品抗菌性能测试方法及评价》进行测试。舍弃每组的最大5个值以及最小的5个值，剩余的取其平均值。
36.试验结果：试验样品1
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6和对照样品1的抗菌能力测试结果如表1所示表1试验样品1
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6和对照样品1的抗菌测试结果
数据分析：结合实施例1
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6和对比例1并结合表1可以看出，通过本工艺能够在金属餐具表面负载光触媒，使得表面负载有光触媒的试验样品1
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6的抗菌率远远高于仅在餐具内部负载光触媒的对照样品1，说明本方案提供的金属餐具具有高的抗菌效果。
37.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。