一种除霾抑菌膜的制作方法

1.本发明涉及一种除霾抑菌结构，尤其涉及一种利用可见光激发的除霾抑菌结构。


背景技术：

2.医疗院所、图书馆、学校、室内游乐场、公共运输系统等室内场所或封闭空间，由于出入人员相当多，为病菌的温床。为了公共卫生的需求，定时进行消毒以除霾抑菌为必要的措施。
3.习知除霾抑菌的手段，其中抑菌方式相当的多样化，大致可分为局部且常时的杀菌手段与非常态且需要清场的杀菌手段。前者如使用抗菌材料制成物品、干洗手(酒精)、口罩等。后者如局部区域喷洒消毒水、使用光触媒配合紫外线消毒或搭配强烈刺激性的深紫外线等。
4.然而抗菌材料会随着使用时间而逐渐失效，干洗手则没有强制性且有伤害皮肤的疑虑，喷洒消毒水会有味道难闻的问题，使用光触媒配合紫外线或强烈刺激性的深紫外线消毒则因紫外线所造成生物体或塑料制品的损伤，会有人员清场以及现场器具损坏等的问题。
5.而关于除霾部分，一般是使用除霾设备，如室内空气清净机、室外除霾塔等，但耗费资源巨大，并且于制造该些器具时已造成隐形的污染，而更加危害。
6.其中，随身除霾的方式还需配挂口罩而造成不适感，或者需要佩戴随身负离子机或汽车清净机等耗电设施，不但占据空间，还影响身体活动甚者发生臭氧危害，同时绝大部分用品需要定期更换耗材，而一直被社会大众诟病使用成本高昂。
7.并且习知抗菌属于抑制微生物滋长，而除霾手段大多利用滤网过滤或静电吸附等方式，仅少数可同时并存，然而可并存者以模块化方式或电气作用方式(nanoe、plasmacluster)使用，除了碳足迹惊人，更消耗庞大能源与产生耗材。显然习知除霾抑菌的手段，难以满足使用上的问题。


技术实现要素：

8.本发明的主要目的，在于揭露一种兼具抗菌、除霾且可常时使用的除霾抑菌结构。
9.本发明的次要目的，在于揭露一种不需消耗庞大能源与产生耗材，且具有低碳排放量而可常时使用于室内、户外等低增设限制的除霾抑菌结构。
10.为达上述目的，本发明提供一种除霾抑菌膜，包含一基材层与一复合式表面电浆层，其中该复合式表面电浆层形成于该基材层上。该复合式表面电浆层包含一粒子堆叠膜层与一粒子悬浮层。该粒子堆叠膜层及该粒子悬浮层共同产生一复合式表面电浆波。
11.据此，本发明提供一种除霾抑菌膜，通过该复合式表面电浆波可被可见光激发，而使结构所产生的不同种类的表面电浆波互相共振加乘，结构产生的表面电浆波加总，产生的电磁场强度可游离一定距离的空间物质，如微游离空气中的水份为富含氢氧离子状态，进而通过不断产生氢氧离子而对周遭环境产生除霾抑菌的效果，并且可通过粒子堆叠膜
层、粒子悬浮层的厚度(层数)增加，来强化除霾抑菌效果，提供更多不同需求场域使用。
附图说明
12.图1为本发明第一实施例的结构剖面示意图。
13.图2为本发明第一实施例的结构微观剖面示意图。
14.图3为本发明第二实施例的结构微观剖面示意图。
15.图4为本发明第三实施例的结构微观剖面示意图。
16.图5为本发明第四实施例的结构微观剖面示意图。
17.图6为本发明第五实施例的结构微观剖面示意图。
18.图7为本发明第六实施例的结构微观剖面示意图。
19.图8为本发明第七实施例的结构微观剖面示意图。
20.其中，附图标记：
21.基材层10
22.粒子悬浮层11
23.复合式表面电浆层20
24.粒子堆叠膜层21
25.表面211、212
26.粒子悬浮层22
27.介电质载体层23
28.非稳态纳米粒子24
29.功能层30
30.黏着层31
31.离型层32
32.介电质层50、60
具体实施方式
33.有关本发明的详细说明及技术内容，现就配合附图说明如下：
34.请参阅图1及图2所示，为第一实施例，如图所示：本发明为一种除霾抑菌膜，包含一基材层10与一复合式表面电浆层20，其中该复合式表面电浆层20形成于该基材层10上。
35.该复合式表面电浆层20包含一粒子堆叠膜层21与一粒子悬浮层22。其中该粒子堆叠膜层21位于该基材层10上，该粒子悬浮层22位于该粒子堆叠膜层21上。
36.又该粒子堆叠膜层21远离该基材层10的一表面211可释出多个非稳态纳米粒子24，该多个非稳态纳米粒子24为选自金属、金属化合物、金属混和物等的纳米、非纳米颗粒等单一或群组而组成。如粒径介于1nm至100nm之间的铜、铂、铝或其混和物等金属材质，或为上述金属材质的化合物、合金或混和物等。该粒子堆叠膜层21上具有一介电质载体层23，该粒子悬浮层22在制程上，由该多个非稳态纳米粒子24渗透或扩散进入该介电质载体层23而形成，更详细的说，该多个非稳态纳米粒子24为以化学、物理的方式，如渗透、扩散等方式进入该介电质载体层23形成该粒子悬浮层22，产生局域表面电浆共振(local surface plasmon resonance,lspr)。
37.如上所述的结构，该复合式表面电浆层20会产生一复合式表面电浆波，其中，该基材层10可为介电材料，且可为透光材质；或可依据使用需求进行材料的选择以及是否为透明的选择。
38.请再一并参阅图3所示，为本发明第二实施例，与第一实施例相较，该粒子悬浮层22上可以还形成一功能层30，该功能层30可以提供包含黏贴、撕贴、保护、抗刮、自洁、导电(太阳能电池或显示器上的软性ito导电层)、防雾等功能。该功能层30产生方式有浸泡、滚涂、刮涂、贴附、喷涂、蒸镀、溅镀、化学气象沉积等化学、物理方式形成。不同的使用需求，会使用不同的制程。例如一般滚涂、刮涂、喷涂的方式做出具黏贴效果的功能层30可贴在玻璃或平面上成为玻璃隔热纸兼具除霾抑菌功效。硬化堆叠的功能层30具有高抗刮耐磨功能兼具除霾抑菌功效。而滚涂、刮涂、喷涂、蒸镀、溅镀、化学气象沉积可形成透明导电的功能层30可使用在触控面板或软性显示器兼具除霾抑菌功效。
39.如图3所示，该功能层30可以包含一黏着层31与一离型层32。该黏着层31形成于该粒子悬浮层22上，该黏着层31可以使用滚涂的方式形成于该粒子悬浮层22上，或可由刮涂的方式形成于该粒子悬浮层22上。而该离型层32则覆盖该黏着层31，该离型层32可以使用离型膜，其为一种表面具有分离性的薄膜，产生方式包含但不限于，将pet、pe、opp制程的薄膜做等离子处理，或涂氟处理，或涂硅(silicone)离型剂等。
40.另如图2所示，更进一步，该粒子堆叠膜层21可以喷涂、浸泡、刮涂、滚涂、吸附、旋转涂布等常见的薄膜制程方式形成于该基材层10上；如采用浸泡制程，为了帮助吸附或增强效果，可以在溶液里面加入不限于纳米尺寸(包括大于纳米尺寸)的物质，如金属、非金属、化合物、混和物等材料颗粒进入，以帮助吸附或增强效果。
41.于本发明中，以旋转涂布的方式作为举例说明，可利用纳米结构金属易带电性的方式，控制浓度、转速以及烘烤温度，将该粒子堆叠膜层21形成于该基材层10上。借此，该粒子堆叠膜层21的厚度以及排列方式便可得到控制，也因为利用旋转涂布的方式，该粒子堆叠膜层21的纳米金属粒子之间并非为相当规则的排列，在完成旋转涂布并且烘干之后，该粒子堆叠膜层21远离该基材层10一侧的表面211，即可释出该些非稳态纳米粒子24。最后再将该介电质载体层23形成于该表面211上，如果形成的该介电质载体层23以滚涂、刮涂、喷涂、蒸镀、溅镀、贴附、吸附、旋转涂布、化学气象沉积等化学、物理方式而成，那该些非稳态纳米粒子24就会以渗透、扩散等化学或物理的方式进入介电质载体层23，而该些非稳态纳米粒子24以渗透、扩散等化学或物理的方式进入该介电质载体层23中，就形成该粒子悬浮层22。
42.该粒子堆叠膜层21可视为该多个非稳态纳米粒子24堆叠所构成；该非稳态纳米粒子24表面能较大，使其自然产生众多该非稳态纳米粒子24堆叠而成的该粒子堆叠膜层21于该基材层10上，续因该非稳态纳米粒子24悬浮分布于该粒子悬浮层22，致使产生交联三维立体结构，因此该非稳态纳米粒子24互相接触的大量二维平面的膜层不断堆叠，而该粒子悬浮层22同时产生该非稳态纳米粒子24未接触的大量二维平面膜层。
43.故该粒子堆叠膜层21产生n个有限厚度薄板的表面电浆共振(surface plasmon resonance,spr)，该粒子悬浮层22同时产生n个局域表面电浆共振(local surface plasmon resonance,lspr)，因此该粒子堆叠膜层21与该粒子悬浮层22共同产生该复合式表面电浆波。
44.如图3所示，上胶为于该粒子悬浮层22(该介电质载体层23)上涂布黏胶而形成该黏着层31，而贴膜为让该离型层32覆盖该黏着层31而贴合于该粒子悬浮层22(该介电质载体层23)上。该离型层32为离型膜，用于保护遮蔽该黏着层31并保存黏着功能，同时保护该复合式表面电浆层20，但若采用具抗刮作用的该介电质载体层23(该粒子悬浮层22)当然也可不使用离型膜。
45.而当使用本发明用于除霾抑菌膜时，只要撕除该离型层32，即可利用该黏着层31贴合于窗户、灯座、汽车玻璃、手机营幕等适当位置，通过可见光激发该复合式表面电浆波微游离空气中，如水份为富含氢氧离子(oh-)状态水份，而产生类似nanoe的杀菌作用。更详细的说，复合式表面电浆波可产生类似瀑布的作用，以波动冲击物质，使物质因吸收能量，部分游离而带正负电，其中带正负电水气与氧气会抑制细菌、分解脏污，相同地该种方式同样致使悬浮微粒带正负电而自行聚集，产生除霾抑菌的效果。
46.且更进一步的，由于本发明所游离的空气中水份，转为富含氢氧离子(oh-)状态水份，其中所产生的oh-离子包覆于水分子或水分子团中，因此不易被环境还原或消除，可产生更多的微游离分子且移动距离更远，故可以让除霾抑菌的效果充满整个空间或开放性区域。
47.请再参阅图4所示，为本发明第三实施例，与第一实施例相较，该粒子堆叠膜层21与该基材层10之间还具有一具有功能的介电质层50。该介电质层50具有提升吸附力、平坦度、亲水性、疏水性、耐热、抗酸等改质表面功能或其群组性功能，或兼以如黏着、导电、防刮耐磨、静电吸附、重复撕贴、防污或防雾等功能或其群组性功能。
48.且可以选择是否形成于该粒子悬浮层22上的功能层30，该功能层30可以包含黏着层31与离型层32，该黏着层31形成于该粒子悬浮层22上，该离型层32则覆盖该黏着层31。于本实施中，该介电质层50的功能可以作为增加黏着度、降低疏水性等的使用。
49.请再参阅图5所示，为本发明第四实施例，与第一实施例相较，还包含一具有功能且位于该粒子悬浮层22上的介电质层60。该介电质层60的功能包含提升吸附力、平坦度、亲水性、疏水性、耐热、抗酸等功能或其群组性功能，或兼以如黏着、导电、防刮耐磨、静电吸附、重复撕贴、防污或防雾等功能或其群组性功能。另可以选择是否形成于该介电质层60上的功能层30。该功能层30还可以包含一黏着层31与一离型层32，该黏着层31形成于该介电质层60上，该离型层32则覆盖该黏着层31。
50.该介电质层60除了可以作为增加黏着度、降低疏水性等的使用之外，该介电质层60还可以作为该介电质载体层23使用，用于形成该粒子悬浮层22。
51.请再参阅图6所示，为本发明第五实施例，其中该粒子堆叠膜层21靠近该基材层10的一表面212释出多个非稳态纳米粒子24，该多个非稳态纳米粒子24以渗透、扩散等化学或物理的方式进入该基材层10而形成另一粒子悬浮层11，在制程上，该基材层10可以喷涂、浸泡、刮涂、滚涂、吸附、旋转涂布等方式形成该粒子堆叠膜层21于该基材层10，或加以于高热、高压或真空等环境下形成，则该粒子堆叠膜层21的非稳态纳米粒子24向该基材层10以化学或物理的方式渗透、扩散，与基材层10共同形成该粒子悬浮层11。
52.请再参阅图7所示，为本发明第六实施例，与第五实施例相较，其中该粒子堆叠膜层21上还具有功能的介电质载体层23，该粒子堆叠膜层21的表面211及表面212皆释出多个非稳态纳米粒子24，该多个非稳态纳米粒子24以化学或物理的方式渗透、扩散进入基材层
10及具有功能的介电质载体层23而形成粒子悬浮层11与粒子悬浮层22。该介电质载体层23的功能包含黏贴、撕贴、保护、抗刮、自洁、导电(太阳能电池或显示器上的软性ito导电层)、防雾等。又该粒子悬浮层22亦可形成具有功能层30。功能层30的功能如前所述，不再重复说明。
53.又请再参阅图8所示，为本发明第七实施例，仅有该粒子堆叠膜层21靠近该基材层10的表面212释出该多个非稳态纳米粒子24，并以化学或物理的方式渗透、扩散进入该基材层10而形成该粒子悬浮层11，与第五实施例相较，该粒子堆叠膜层21上可形成功能层30。功能层30的功能如前所述，不再重复说明。
54.综上所述，本发明的特点在于：
55.1.使用可见光为激发光源，无须清场即可使用，满足24小时作用的需求。
56.2.使用时，没有臭味、无环境毒性，亦没有有害物质产生，可满足公共卫生的需求。
57.3.可长时间使用于各种场所，有效进行除霾抑菌，而维护公共卫生与安全。
58.4.无定量或定期需更换的耗材，不会造成二次污染。
59.5.可使用于室内、户外、交通工具等，低使用限制。
60.6.可供作长期使用，无衰退期限。
61.当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求书所界定的保护范围。