抗菌自清洁手机外壳及其抗菌膜层的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种手机，具体地说，涉及一种抗菌自清洁手机外壳，以及该外壳表面 抗菌膜层的制备方法。
【背景技术】
[0002] 手机已成为人们生活中不可缺少的电子产品，在这个"电子屏幕依赖症"横行的时 代，手机已成为人们上网最重要的终端之一。广大"屏奴"手机不离手，而据调查研究发现， 一双未洗过的手上约有80万个细菌，而手机不离手增加了有害细菌的传播机会，导致交叉 感染，不利于广大网民的身体健康。而随着社会的发展和人民生活水平的提高，目前已有各 种抗菌制品问世，并获得了迅速发展。
[0003] 抗菌涂层材料分为有机抗菌涂层和无机抗菌涂层。而无机抗菌涂层包括金属 离子型抗菌涂层，光催化剂型抗菌涂层，复合型抗菌金属涂层。金属离子中的重金属离 子大都有杀菌能力，从对人身安全来衡量，它们的安全顺序为Ag>Co>Ni>Al>Zn>Cu = Fe>Mn>Sn>Ba>Mg>Ca。目前应用最广泛的是Ag系、Cu系和Zn系。当细菌与金属离子接触 时，金属离子可破坏细菌主体结构，或者说金属离子进入细菌细胞内与细菌增殖的酶结合， 使酶失去活性，从而达到防菌抗菌的目的。
[0004] 目前，市场化抗菌材料的制备大部分基于冶炼（如抗菌不锈钢）、烧结（抗菌陶 瓷）等工序，它们要求投资大，耗时长，工艺复杂等。而对材料表面进行处理以达到抗菌要 求的方法工艺简单，操作方便，相对成本较低，所以，表面处理技术在抗菌材料研究中的应 用已越来越广泛。目前制备抗菌涂层主要采用的表面技术有：溶胶-凝胶法、电镀和化学 镀、真空离子/等离子体处理、喷涂法等。目前用于电子产品外壳的抗菌材料主要采用高分 子抗菌材料。还未有采用Ag、Cu金属涂层用于手机外壳的专利。
[0005] 如中国的实用新型专利CN2757466A(【申请号】200520053204. 8)，该实用新型提供 了一种抗菌手机外壳，该实用新型是在手机的耐磨涂料中添加一种抗菌剂，形成抗菌涂层。 该实用新型是在手机的耐磨涂料中添加一种抗菌剂，即手机外壳需采用该种耐磨涂料进行 处理再添加抗菌剂，限制了手机外壳的表面处理工艺，且整个的手机外壳均为添加了抗菌 剂的该种耐磨涂料涂层，限定了手机壳的外观，该抗菌涂层的制备所需的工艺较多，包括助 粘层、耐磨层（且耐磨层的表面需密布均匀微凹坑）、抗菌涂层，制作步骤繁琐。且整个手机 外壳均覆盖该涂料影响手机外壳美观，无法满足不同消费者的需求。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种抗菌自清洁手机外壳及抗菌膜 层的制备方法，在目前常用的手机外壳表面制备一种具有自清洁抗菌功能的膜层，能有效 抑制人手上细菌，避免细菌的广泛传播。
[0007] 根据本发明的一个方面，提供一种抗菌自清洁手机外壳，所述外壳表面设有图案， 在该图案的表面设有一层抗菌膜层，所述图案覆盖所述外壳表面的面积不小于整个外壳表 面面积的1/10,所述图案分散在整个所述外壳表面的各处。
[0008] 优选的，所述抗菌膜层的厚度约2-5微米。
[0009] 优选的，所述抗菌膜层为含Ag和/或Cu的膜层。
[0010] 优选的，所述外壳为钛手机壳时，所述抗菌膜层为Ag和/或Cu膜层。
[0011] 优选的，所述外壳为铝合金或ABS塑料手机壳时，所述抗菌膜层为Cu膜层。
[0012] 本发明中，在手机壳表面先设计局部个性化的图案，再在局部个性化图案表面做 抗菌膜层，而并非整个手机外壳表面的抗菌膜层，局部个性化图案表面的抗菌膜层的抗菌 效果高达99. 8%，和手机壳表面涂覆整个膜层的抗菌效果一致，不仅节约了抗菌原材料，降 低了生产成本，同时有利于手机外壳的美观，可变化的图案，满足不同年龄段和不同群体消 费者的需求，更加人性化。
[0013] 根据本发明的另一个方面，提供一种上述抗菌自清洁手机外壳的抗菌膜层的制备 方法，所述方法包括如下步骤：
[0014] 步骤一，在手机外壳上设计任意图案；
[0015] 步骤二，采用表面处理方法在步骤一所述图案表面制备含Ag元素、Cu元素的抗菌 膜层，即所设计的任意图案表面有抗菌膜层，从而使手机外壳具有自清洁抗菌性能。
[0016] 优选地，所述表面处理方法可以采用阳极氧化、电化学沉积、化学镀中任一种。
[0017] 更进一步的，对于钛金属手机壳，所述抗菌膜层的制备方法为：
[0018] 步骤一，先在钛手机壳表面设计任意图案；
[0019] 步骤二，采用阳极氧化技术在图案部分表面制备1102纳米管阵列膜层，纳米管阵 列直径多200nm，采用电化学沉积法将Ag元素和Cu元素沉积在1102纳米管阵列膜层表面， 其中载Ag量彡15%，载Cu量彡2%。此处百分比是指原子百分比，即Ag、Cu分别占整个 110 2纳米管阵列膜层原子百分比。
[0020] 更进一步的，对于铝合金和ABS塑料手机壳，所述抗菌膜层的制备方法为：
[0021] 步骤一，在铝合金和ABS塑料手机壳表面设计任意图案；
[0022] 步骤二，采用化学镀的方法在该图案部分进行化学镀Cu，得Cu膜层。
[0023] 本发明中，在手机壳表面先设计局部个性化的图案，再在局部个性化图案表面做 抗菌膜层，而并非整个手机外壳表面的抗菌膜层，这是因为：人手接触手机壳时并不是固定 不动的，而是在任意地变动，且手机壳上的抗菌膜层虽未覆盖整个手机壳，但却散落分布在 手机壳表面且表面积不低于手机外壳总表面积的十分之一，使得人手上的皮肤都能接触到 抗菌膜层，从而使得其抗菌效果和手机外壳被完全覆盖的抗菌膜层的抗菌效果并无太大差 别。
[0024] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0025] 本发明不需在整个手机外壳表面制备抗菌膜层，仅需在手机外壳表面进行局部抗 菌膜层的制备，即先在手机外壳设计任意的局部图案，然后在该局部图案处制备抗菌膜层， 使得制备工艺简单、成本大大降低，且该抗菌膜层能有效杀灭多种细菌。将本发明所制备的 抗菌膜层，进行金色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌实验，对金色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制 率多99%。不仅节约了抗菌原材料Ag、Cu，很大程度上降低了成本，同时有利于手机外壳的 美观，可根据用户需求而设计可变化的图案，满足不同年龄段和不同群体消费者的需求，更 加人性化。
【附图说明】
[0026] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显：
[0027] 图1为本发明一实施例中手机外壳的不意图；
[0028] 图2为本发明另一实施例中手机外壳的不意图；
[0029] 图3为本发明一实施例钛材料手机外壳制备抗菌膜层前后的对金色葡萄球菌的 抗菌效果图：(a)未有抗菌膜层；(b) Ag抗菌膜层；
[0030] 图4为本发明一实施例5052A1材料手机外壳制备抗菌膜层前后的对金色葡萄球 菌的抗菌效果图：(a)未有抗菌膜层；(b) Cu抗菌膜层；
[0031] 图中：1_手机外壳、2-图案。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明 的保护范围。
[0033] 实施例1
[0034] 图1和图2示出本发明抗菌自清洁手机外壳的一实施例：抗菌自清洁手机外壳上 设有图案，在该图案的表面设有一层抗菌膜层，所述图案覆盖所述外壳表面的面积不小于 整个外壳表面面积的1/10,所述图案分散在整个所述外壳表面的各处。
[0035] 作为一个优选方式，