БЫТОВОЙ ЭЛЕКТРОПРИБОР, СОДЕРЖАЩИЙ АНТИМИКРОБНЫЙ АГЕНТ
DOMESTIC ELECTRIC APPLIANCE CONTAINING ANTIMICROBIAL AGENT

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к бытовому электроприбору, снабженному поверхностным слоем, содержащим антимикробный агент. В частности, изобретение относится к утюгу, подошве утюга, к устройству для паровой глажки, к способу изготовления утюга и к способу изготовления подошвы утюга.
Предпосылки к созданию изобретения
К бытовым электроприборам, таким как грили, рисоварки, кастрюли и сковородки, щипцы для завивки волос, устройства для распрямления волос, утюги и т.п., предъявляются все более высокие гигиенические требования. Поэтому бытовым электроприборам придают антимикробные свойства. Например, утюги, снабженные антимикробными свойствами, известны из WO 2008/044166А1. В WO 2008/044166А1 раскрывается утюг, содержащий подошву, имеющую средства для размещения антимикробного агента. Во время глажки подошва контактирует с одеждой своей контактной поверхностью. Контактная поверхность утюга по WO 2008/044166А1 выполнена с возможностью переноса антимикробного агента на предмет одежды во время его глажки. При контакте этой поверхности с предметом одежды во время глажки антибактериальный агент автоматически переносится на одежду. Это устраняет необходимость в отдельном средстве для переноса антимикробного агента, например, добавляя его в резервуар для воды в утюге.
Хотя антимикробная подошва утюга по WO 2008/044166А1 работает вполне удовлетворительно, ее работа основана на легком переносе антимикробного агента на одежду. Однако, когда электроприборы, такие как утюг, не используются или хранятся после использования, на поверхности электроприбора может происходить рост количества микробов, что может привести к загрязнению или неприятному запаху и к образованию биопленки. В некоторых случаях прикрепившиеся микробы могут даже привести к деградации или коррозии материала поверхности. Поскольку известный утюг переносит антимикробный агент на одежду, поверхность его подошвы со временем может потерять функцию антимикробной защиты.
Краткое описание изобретения
Целью настоящего изобретения является создание электроприбора, такого как утюг, способного сохранять антимикробные свойства в течение длительного времени, в частности в течение более 100 часов использования, при повышенной температуре и/или влажности, которые обычно применяются в паровых утюгах, кастрюлях и сковородах и в других бытовых электроприборах.
Эта и другие цели достигаются с помощью электроприбора по п.1 формулы изобретения. Электроприбор по настоящему изобретению имеет поверхностный слой, содержащий антимикробный агент, связанный с носителем, при этом носитель является неорганическим и выбран так, чтобы антимикробная активность поверхностного слоя по Японскому промышленному стандарту (ЯПС) Z2801:2000 имела показатель по меньшей мере 2 через 100 часов непрерывного использования при температуре по меньшей мере 230°С. Изобретатели обнаружили, что, создав поверхностный слой, содержащий антимикробный агент, связанный с неорганическим носителем, некоторые носители, в частности, дают требуемую комбинацию минимального высвобождения антимикробного агента в течение длительного времени использования при повышенной температуре. Обеспечение антимикробной активности в течение по меньшей мере 100 часов непрерывного использования при температуре 210°С-230°С и выше и во влажной и абразивной среде является беспрецедентным. Температура, при которой измерялась антимикробная активность поверхностного слоя, установлена стандартом ЯПС Z2801:2000 и по существу является комнатной температурой.
Предпочтительный вариант электроприбора по настоящему изобретению содержит носитель, выбранный так, чтобы антимикробная активность поверхностного слоя по стандарту ЯПС Z2801:2000 имела показатель по меньшей мере 2 через 100 часов непрерывного использования при температуре по меньшей мере 240°С, более предпочтительно, по меньшей мере 250°С и наиболее предпочтительно, по меньшей мере 260°С.
В другом предпочтительном варианте электроприбора по настоящему изобретению носитель выбран так, чтобы антимикробная активность поверхностного слоя по стандарту ЯПС Z2801:2000 имела показатель по меньшей мере 3 через 100 часов непрерывного использования при температуре по меньшей мере 230°С, более предпочтительно, показатель по меньшей мере 4, еще более предпочтительно, показатель по меньшей мере 5 и наиболее предпочтительно, показатель по меньшей мере 6.
Предпочтительно для создания слоев антимикробного покрытия, способных выдержать по меньшей мере 100 часов непрерывного использования при температуре более 230°С и, предпочтительно, не желтеющих, т.е. координата b* цветового пространства CIELAB была меньше 3,5, покрытие отверждают при температуре от приблизительно 250°С до приблизительно 450°С.
Антимикробный агент обладает антимикробными свойствами, что означает, что он убивает или замедляет рост популяции микроорганизмов, таких как бактерии (антибактериальная активность) и/или грибки (противогрибковая активность, направленная, например, против грибка, известного как плесень).
Электроприбор по настоящему изобретению предпочтительно содержит утюг или его подошву. После глажки с использованием утюга по настоящему изобретению отглаженная поверхность предмета одежды может получить небольшое количество антимикробного агента. Путем глажки предмета одежды утюгом по настоящему изобретению можно повысить его сопротивляемость появлению бактерий, грибков и пр. Согласно настоящему изобретению в поверхностном слое электроприбора во время использования остается достаточное количество антибактериального агента, что обеспечивает антибактериальную защиту электроприбора в течение длительного периода использования.
Подошва утюга обычно нагревается электрическим нагревательным элементом. Температуру подошвы обычно удерживают на требуемой величине с помощью термостата и регулировочной рукоятки. Количество точек на регулировочной рукоятке указывает на температуру поверхности подошвы, при этом обычно одна точка (или указатель "Низкая" на большинстве утюгов) означает температуру в среднем 110°С, две точки (или указатель "Средняя" на большинстве утюгов) означают среднюю температуру 150°С, а три точки (или указатель "Высокая" на большинстве утюгов) означают среднюю температуру 200°С.
Электроприбор и, в частности, утюг по настоящему изобретению может использоваться при любой температуре диапазона, в котором работает этот электроприбор, поэтому иногда температура поверхности электроприбора может повышаться до 260°С или даже больше. Что касается утюга, его подошва, кроме того, во время глажки подвергается воздействию абразивных сил. Волокна предметов одежды истирают поверхность подошвы, особенно при типичных величинах температуры и влажности, встречающихся при глажке.
Предпочтительный вариант электроприбора по настоящему изобретению содержит носитель, выбранный так, чтобы антимикробный агент не проявлял видимой деградации после воздействия температуры по меньшей мере 230°С в течение 100 часов, более предпочтительно, по меньшей мере 240°С, еще более предпочтительно, по меньшей мере 250°С, и наиболее предпочтительно по меньшей мере 260°С.
Предпочтительно электроприбор по настоящему изобретению отличается тем, что антимикробный агент выбран из группы антимикробных ионов металлов и, еще более предпочтительно, из группы, содержащей ионы серебра, цинка, меди, селена, платины, или их комбинаций. Антимикробные ионы металлов являются ионами металлов, обладающими антимикробными свойствами, и при использовании в утюге, известном из WO 2008/044166А1, не демонстрируют деградации после воздействия температуры 250°С в течение по меньшей мере 4 часов. Дополнительное преимущество настоящего изобретения заключается в том, что целенаправленный выбор носителей позволяет повысить температурную стабильность антимикробного агента и, в частности, ионов металлов, до величины, которая ранее была неизвестна. В отсутствии заметной деградации можно легко убедиться визуально, поскольку поверхностный слой в указанный период времени и при указанной температуре в заметной степени не желтеет.
При хранении утюга начинается рост бактерий. Утюг по настоящему изобретению остается "свежим" дольше, чем было известно до сих пор. Подошва утюга остается более чистой и демонстрирует пониженный рост бактерий/грибков на своей поверхности в течение более длительного периода времени, чем это было известно до сих пор.
Для дополнительного продления антимикробной активности электроприбора по настоящему изобретению такой электроприбор может быть выполнен из материала, предпочтительно алюминия, алюминиевого сплава или нержавеющей стали, содержащего ионы таких металлов, как серебро, медь, цинк, платина или селен, или их комбинации. В практическом варианте частицы таких металлов, как серебро, медь или цинк, или их комбинации, внедряют в материал электроприбора. Когда эти частицы металла взаимодействуют с кислородом воздуха, на поверхности таких частиц происходит спонтанное преобразование металла в оксид металла, что приводит к появлению в электроприборе антимикробных ионов металла (в данном случае серебра, меди, цинка или их комбинаций).
2
2
Преобразование Ag в AgO происходит спонтанно при контакте Ag с кислородом воздуха. Такое преобразование происходит медленно. Повышение температуры увеличивает скорость преобразования металла в оксид металла. Типичные температуры глажки, таким образом, весьма подходят для преобразования Ag в AgO и, следовательно, для создания ионов Ag+. Однако это может привести к деградации и пожелтению материала электроприбора. Целенаправленно выбранные носители по настоящему изобретению по меньшей мере замедляют такую деградацию.
Электроприбор по предпочтительному варианту настоящего изобретения содержит носитель, выбранный из группы, содержащей фосфат и растворимый силикат. Эти носители, в частности, дали требуемую комбинацию медленного и/или очень ограниченного высвобождения антимикробного агента и длительной защиты электроприбора. Предпочтительным носителем, связанным с антимикробным агентом, в частности, ионами серебра, является носитель, который защищает антимикробный агент от обесцвечивания при воздействии тепла, влажности и/или света. В одном особенно предпочтительном варианте носителем антимикробного агента является фосфат циркония, например, Alphasan RC 2000 (Milliken and Co., Spartanburg, SC). В другом предпочтительном варианте носителем антимикробного агента является растворимый силикат, предпочтительно, растворимый в воде, например,IonPure IZA<40 мкм, и более предпочтительно IonPure IZA<10 мкм (Ishizuka Glass Co., Naguya, Japan). Растворимый силикат может быть стеклянным порошком, но может быть и силикатом другой формы, например, помимо прочего, силикатом калия. В некоторых вариантах растворимый силикат является растворимым в водной среде. Антимикробный агент может быть связан с носителем одним или более хорошо известным физическим или химическим средством. В некоторых вариантах связь серебра с носителем осуществляется ионными связями, ковалентными связями, и/или физической секвестрацией. Изобретатели также обнаружили, что такие носители как цеолит, не имеют требуемой структуры и, поэтому, не дают желаемых результатов. Таким образом цеолитный носитель не является предпочтительным и, предпочтительно, исключен из группы подходящих носителей.
Оказалось, также, что количество антимикробного агента на поверхностном слое электроприбора по настоящему изобретению не является особенно критичным. Однако в особенно предпочтительном варианте поверхностный слой содержит фосфат и по меньшей мере 0,05% по объему антимикробного агента, более предпочтительно, 0,10% по объему, и наиболее предпочтительно, 0,15% по объему антимикробного агента.
В другом, особенно предпочтительном, варианте электроприбор по настоящему изобретению имеет поверхностный слой, содержащий растворимый силикат и не более 0,10% по объему антимикробного агента, более предпочтительно, не более 0,05% по объему, и наиболее предпочтительно, 0,02% по объему антимикробного агента. Антимикробный агент может присутствовать в форме частиц, предпочтительно имеющих размер 1 нм - 100 мкм, более предпочтительно, 1-30 мкм, и наиболее предпочтительно 5-15 мкм.
Согласно настоящему изобретению электроприбор содержит поверхностный слой, имеющий антимикробный агент. В одном из вариантов электроприбор содержит поверхностный слой, содержащий антимикробный агент. Подходящими были найдены слои толщиной 0,5-250 мкм.
Альтернативно, слой содержит термопластичный полимер, золь-гель или эмалевый материал, содержащий антимикробный агент, при этом предпочтительным материалом является золь-гель.
Подходящими термопластичными полимерами являются теплоустойчивые полимеры, такие как силиконы, полиимиды, полиамидимид, полиэфиримид, полиэфирамид, полиэфирсульфон, полиэфирэфиркетон, полифенилсульфидполисульфон и политетрафторэтилен. Слой может быть золь-гелевым покрытием, содержащим антимикробный агент и имеющим толщину 5-100 мкм.
Настоящее изобретение также относится к устройству для паровой глажки. Устройство для паровой глажки по настоящему изобретению содержит средство генерирования пара и утюг по настоящему изобретению, т.е. снабженный поверхностным слоем, содержащим антимикробный агент, соединенный с носителем, в котором носитель является неорганическим и выбран так, чтобы антимикробная активность поверхностного слоя по стандарту ЯПС Z2801:2000 имела показатель по меньшей мере 2 через 100 часов непрерывного использования при температуре по меньшей мере 230°С, в котором подошва содержит по меньшей мере одно отверстие и средство генерирования пара выполнено с возможностью подавать пар в это отверстие.
В известном паровом утюге пар генерируется средством генерирования пара, которое содержит резервуар для воды и паровую камеру. Обычно имеется насос-дозатор, который закачивает воду из резервуара в паровую камеру (в форме капель, а не в форме сильного потока воды). Воду можно закачивать через трубку под управлением сигнала закачки от электрического управляющего устройства. Скорость, с которой подается вода, определяется количеством произведенного пара, и количество пара достаточно невелико, чтобы температура подошвы утюга существенно не менялась. Вода может подаваться в паровую камеру не насосом, а самотеком.
Паровая камера обычно нагревается подошвой утюга, но может иметь и вспомогательный нагревательный элемент. Пар из паровой камеры поступает в выпускное отверстие или отверстия в подошве утюга. При глажке с использованием функции парообразования поверхность одежды смачивается паром и одновременно контактирует с контактной поверхностью подошвы утюга, содержащей антимикробный агент.
Устройство для паровой глажки как таковое хорошо известно. Устройство для паровой глажки может быть паровым утюгом или так называемой бойлерной гладильной системой. Бойлерная гладильная система содержит паровой утюг, имеющий подошву с контактной поверхностью, и бойлер для нагревания воды, который находится отдельно от утюга, при этом водяной бак прикреплен к стойке, содержащей бойлер. Во многих случаях водяной бак установлен съемно, поэтому пользователь такой системы может отнести бак к крану и т.п., чтобы заполнить его, не перемещая всю остальную систему.
В варианте устройства для паровой глажки по настоящему изобретению средство генерирования пара содержит паровую камеру.
В другом варианте устройства для паровой глажки по настоящему изобретению средство генерирования пара содержит бойлер. Средство генерирования пара может быть расположено на гладильной доске.
Настоящее изобретение также относится к способу изготовления электроприбора по настоящему изобретению. Способ по настоящему изобретению содержит этапы, на которых готовят материал слоя, содержащий подходящее количество антимикробного агента и носителя, связанного с ним, при этом носитель выбирают так, чтобы антимикробная активность поверхностного слоя по стандарту ЯПС Z2801:2000 имела показатель по меньшей мере 2 через 100 часов непрерывного использования при температуре по меньшей мере 230°С, более предпочтительно, по меньшей мере 240°С, еще более предпочтительно, по меньшей мере 250°С и наиболее предпочтительно, по меньшей мере 260°С, и нанося материал слоя на электроприбор. В другом предпочтительном способе носитель выбирают так, чтобы антимикробная активность поверхностного слоя по стандарту ЯПС Z2801:2000 имела показатель по меньшей мере 3 через 100 часов непрерывного использования при температуре по меньшей мере 230°С, более предпочтительно, показатель по меньшей мере 4, еще более предпочтительно, показатель по меньшей мере 5 и наиболее предпочтительно, показатель по меньшей мере 6.
Один из способов по настоящему изобретению, описанных выше, реализуется путем нанесения полимерного слоя, содержащего антимикробный агент, на подошву утюга. Более предпочтительным является нанесение на подошву утюга золь-гелевого покрытия и/или эмалевого покрытия, содержащего антимикробный агент, и отверждение полученной таким образом подошвы. Оба вида покрытия являются износостойкими и обеспечивают длительный антимикробный эффект. Нанесение золь-гелевого покрытия само по себе известно, но для изготовления электроприбора по настоящему изобретению и, в частности, подошвы утюга, очень подходящий способ содержит этапы, на которых берут золь-гелевый раствор, распыляют золь-гелевый раствор на поверхность электроприбора, сушат полученный золь-гелевый слой, например, по меньшей мере частичным нагреванием электроприбора так, чтобы растворитель испарился и образовалась гелевая сетка и, наконец, отверждают гель дополнительным нагреванием. Сушку и последующее отверждение можно объединить в один этап. Антимикробный агент по существу подмешивается к золь-гелевому раствору перед нанесением его на поверхность электроприбора.
Хотя можно наносить золь-гелевый раствор на поверхность электроприбора, а поверх него наносить антимикробный агент, например, распылением раствора, содержащего антимикробный агент, такой способ не является предпочтительным, поскольку можно не получить желательной длительности эффекта.
Настоящее изобретение также включает любые возможные комбинации признаков или предметов, заявленных в любом из пунктов формулы.
Краткое описание чертежей
Далее следует более подробное описание примера настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. В принципе, аспекты настоящего изобретения можно комбинировать.
Фиг.1 - схематическая иллюстрация варианта утюга по настоящему изобретению.
Фиг.2 - схематическая иллюстрация устройства для паровой глажки по настоящему изобретению.
Фиг.3 - схематическая иллюстрация другого варианта устройства для паровой глажки по настоящему изобретению.
Подробное описание вариантов
На фиг.1 схематически показан предпочтительный вариант утюга по настоящему изобретению. Утюг 10 содержит подошву 13, имеющую антимикробный слой 17, содержащий антимикробный агент. Слой 17 имеет контактную поверхность 15. Утюг далее содержит средство для подачи воды на разглаживаемую ткань. Это средство подачи воды содержит кнопку 19 подачи воды и распылитель 18 воды, соединенный с резервуаром (не показан).
На фиг.2 схематически показан вариант устройства для паровой глажки по настоящему изобретению. Устройство содержит паровой утюг 40, имеющий подошву 42, на которую нанесен слой 43, содержащий антимикробный агент и имеющий отверстие 47 для выпуска пара. Слой 43 содержит контактную поверхность 45. Паровой утюг 40 далее содержит средство для генерирования пара. Средство для генерирования пара содержит паровую камеру 49 и резервуар (не показан) для воды. Средство для генерирования пара выполнено с возможностью подавать пар через отверстие 47 на предмет одежды, подвергающийся глажке. Для увлажнения одежды может быть установлен распылитель воды (не показан).
На фиг.3 схематически показан другой вариант устройства для паровой глажки по настоящему изобретению. Устройство 50 для паровой глажки в этом варианте является так называемой бойлерной гладильной системой. В такой системе средство 59 для генерирования пара содержит бойлер 332 для нагревания воды, который расположен отдельно от парового утюга 51 по настоящему изобретению, и бак 334 для воды. Бойлер 332 содержит нагревательную плиту 338, соединенную с нагревательным элементом 340. Имеется электрический клапан 350, который открывается для пропускания пара по шлангу 352 к утюгу 51. Бойлер обычно далее содержит датчик 344 давления и предохранительный клапан 346, который открывается, если давление в бойлере 332 слишком высоко, т.е. превышает заранее определенную величину. Для заполнения бойлера вода закачивается насосом 336 из бака 334 в бойлер 332. Может иметься клапан 448 для удаления воздуха из воды.
Устройство 50 для паровой глажки содержит утюг 51 по настоящему изобретению, имеющий подошву 52. На подошве 52 утюга 51 имеется антимикробный слой 53. Антимикробный слой 53 имеет контактную поверхность 55. Подошва 52 утюга содержит отверстие 57 для выпуска пара.
Для иллюстрации эффектов целенаправленно выбранной комбинации носителя/антимикробного агента ниже приведены следующие примеры.
Пример 1
В реакционном сосуде 5,5 г малеиновой кислоты растворили в 380 г LudoxAS40, 40% по весу суспензии коллоидной окиси кремния в воде. К раствору добавили 0,95 г метилтриметоксисилана (МТМС) и смесь перемешивали в течение 45 минут. Затем, в подкисленный золь окиси кремния подмешали 391 г МТМС. Спустя 60 минут смесь разбавили 196 г воды, после чего постепенно добавили 315 г 30% дисперсии политетрафторэтилена (ПТФЭ) в воде, стабилизированной сополимером полисилоксанполиоксиалкилена (SIL WET L77) вместе с подходящей противопенной присадкой. После завершения добавления ПТФЭ было добавлено 30 г пигмента на основе слюды, после чего было добавлено 12 г растворимого фосфатного стекла Ionpure IZA (размер частиц менее 10 мкм).
о
Покрытия напылялись на предварительно высушенные золь-гелевые слои, нанесенные на пластины из анодированного алюминия, и отверждались при 300С. Количество частиц Ionpure IZA в отвержденном покрытии составило приблизительно 1,7% по объему (количество Ag составило приблизительно 0,01% по объему).
Пример 2
В реакционном сосуде 5,5 г малеиновой кислоты растворили в 380 г LudoxAS40. К раствору добавили 0,95 г МТМС и смесь перемешивали в течение 45 минут. Затем, в подкисленный золь окиси кремния подмешали 391 г МТМС. Спустя 60 минут смесь разбавили 196 г воды, после чего постепенно добавили 315 г 30% дисперсии политетрафторэтилена (ПТФЭ) в воде, стабилизированной SIL WET L77 вместе с подходящей противопенной присадкой. После завершения добавления ПТФЭ было добавлено 30 г пигмента на основе слюды, после чего было добавлено 46 г фосфата циркония AlphaSan RC2000.
Покрытия напылялись на предварительно высушенные золь-гелевые слои, нанесенные на пластины из анодированного алюминия, и отверждались при 300°С. Количество частиц AlphaSan RC2000 в отвержденном покрытии составило приблизительно 6,0% по объему (количество Ag составило приблизительно 0,17% по объему).
Сравнительный эксперимент А
В реакционном сосуде 5,5 г малеиновой кислоты растворили в 380 г LudoxAS40. К раствору добавили 0,95 г МТМС и смесь перемешивали в течение 45 минут. Затем, в подкисленный золь окиси кремния подмешали 391 г МТМС. Спустя 60 минут смесь разбавили 196 г воды, после чего постепенно добавили 315 г 30% дисперсии политетрафторэтилена (ПТФЭ) в воде, стабилизированной SIL WET L77 вместе с подходящей противопенной присадкой. После завершения добавления ПТФЭ было добавлено 30 г пигмента на основе слюды, после чего было добавлено 11,8 г фосфата циркония AlphaSan RC2000.
Покрытия напылялись на предварительно высушенные золь-гелевые слои, нанесенные на пластины из анодированного алюминия, и отверждались при 300°С. Количество частиц AlphaSan RC2000 в отвержденном покрытии составило приблизительно 1,5% по объему (количество Ag составило приблизительно 0,04% по объему).
Сравнительный эксперимент В
В реакционном сосуде 5,5 г малеиновой кислоты растворили в 380 г LudoxAS40. К раствору добавили 0,95 г МТМС и смесь перемешивали в течение 45 минут. Затем, в подкисленный золь окиси кремния подмешали 391 г МТМС. Спустя 60 минут смесь разбавили 196 г воды, после чего постепенно добавили 315 г 30% дисперсии политетрафторэтилена (ПТФЭ) в воде, стабилизированной SIL WET L77 вместе с подходящей противопенной присадкой. После завершения добавления ПТФЭ было добавлено 30 г пигмента на основе слюды, после чего было добавлено 3,0 г фосфата циркония AlphaSan RC2000.
Покрытия напылялись на предварительно высушенные золь-гелевые слои, нанесенные на пластины из анодированного алюминия, и отверждались при 300°С. Количество частиц AlphaSan RC2000 в отвержденном покрытии составило приблизительно 0,37% по объему (количество Ag составило приблизительно 0,01% по объему).
Сравнительный эксперимент С
+
В реакционном сосуде 5,5 г малеиновой кислоты растворили в 380 г LudoxAS40. К раствору добавили 0,95 г МТМС и смесь перемешивали в течение 45 минут. Затем, в подкисленный золь окиси кремния подмешали 391 г МТМС. Спустя 60 минут смесь разбавили 196 г воды, после чего постепенно добавили 315 г 30% дисперсии политетрафторэтилена (ПТФЭ) в воде, стабилизированной SIL WET L77 вместе с подходящей противопенной присадкой. После завершения добавления ПТФЭ было добавлено 30 г пигмента на основе слюды, после чего было добавлено 2,5 г Algon (WAJ), шлама на основе цеолита с 20% по весу содержанием твердого вещества, содержащего Ag. Покрытия напылялись на предварительно высушенные золь-гелевые слои, нанесенные на пластины из анодированного алюминия, и отверждались при 300°С. Количество частиц Algon в отвержденном покрытии составило приблизительно 0,3% по объему.
Антимикробную активность полученных слоев покрытия поверхности измеряли путем подсчета выживших бактериальных клеток, которые удерживались в тесном контакте с поверхностью слоя в течение 24 ч при 35°С. Антимикробный эффект определяется сравнением выживаемости бактерий на обработанном материале с выживаемостью бактерий на необработанном материале. Проверка антимикробных свойств осуществлялась по японскому промышленному стандарту ЯПС Z 2801:2000 "Антимикробные изделия - испытания антимикробной активности и эффективности".
Результаты испытания приведены в таблице 1 ниже:
Таблица 1Антимикробная активность слоев покрытия
Пример/Сравнительный эксперимент
Показатель антимикробной активности^(ЯПС Z2801:2000)
Покрытие в 0 ч
Покрытие после 100 ч непрерывного соприкосновения с тканью в условиях воздействия пара и с нагрузкой 2 кг
Пример 1:IonPure IZA(Ag 0,01 об.%)
5,2
>6,0
Пример 2:Alphasan RC2000(Ag 0,17 об.%)
4,9
>6,0
Ср. Эксперимент А:Alphasan RC2000(Ag 0,04 об.%)
5,3
0,3
Ср. Эксперимент В:Alphasan RC2000(Ag 0,01 об.%)
2,5
0,5
Ср. Эксперимент С:Цеолит AgION WAJ(Ag 0,06 об.%)*
>6,0
0,3
* Наблюдалось формирование комков (несовместимость), более высокое содержание неоправданно.^ Логарифм уменьшения популяции живых бактерий на обработанном образце и на контрольной поверхности. Для антибактериального покрытия не должен быть меньше 2,0, т.е. 99% микроорганизмов должны быть убиты по сравнению с необработанным материалом или образцом.
Механизмы высвобождения ионов серебра и их концентрация в покрытии влияют на износостойкость антимикробной функции. Как показано в таблице 1, предпочтительная концентрация растворимого стекла, такого как IonPure IZA, низка (всего 0,01% серебра по объему), но поддерживает антимикробную функцию в течение более 100 часов глажки. Однако предпочтительная концентрация присадок, которые высвобождают ионы серебра ионным обменом, таких как Alphasan RC2000, выше. Действительно, Alphasan RC2000 показывает относительно худшую антимикробную функцию через 100 часов глажки, если количество этой присадки слишком мало (менее 0,1% по объему Ag в покрытии). Для такой присадки длительность действия антимикробной функции достигается большей концентрацией (более 0,1% по объему Ag в покрытии).
Покрытие по WO 2008/044166А1 через 100 часов глажки имеет очень слабую антимикробную функцию, как следует из сравнительного эксперимента С. Высокая концентрация AgION (WAJ) приводит к несовместимости с покрытием.
Настоящее изобретение предлагает уникальное износостойкое неорганическое покрытие с внедренным в него антимикробным агентом. Это покрытие сохраняет антимикробные свойства по меньшей мере 100 часов механического износа, без обесцвечивания или пожелтения.
Staphylococcus aureus
Escherichia Coli
Антимикробное действие такого покрытия эффективно в отношении таких бактерий, как  и . Например, покрытие на подошве парового утюга имеет прекрасную износостойкость и длительный антимикробный эффект при непрерывном использовании по меньшей мере при 230°С. При предпочтительной толщине слоя 10-40 мкм это покрытие не растрескивается. Покрытие не проявляет видимых изменений цвета после 600 циклов нагрева паром и охлаждения. Устойчивость покрытия по настоящему изобретению к царапинам превосходна.