PL236092B1 - Sposób wytwarzania proszku dla powłok tytanowo-miedzianych o właściwościach bakteriobójczych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania proszku dla powłok tytanowo - miedzianych o właściwościach bakteriobójczych.

Rozwiązanie będące przedmiotem wynalazku przeznaczone jest na newralgiczne powierzchnie elementów mebli i akcesoriów stosowanych w placówkach medycznych oraz elementy wyposażanie innych miejsc użyteczności publicznej.

Znane jest rozwiązanie pt.: „Antimicrobial powder coating” (JPH10168346; A01N25/10;

A01N59/16; A01N59/20; C09D5/03; C09D5/14; C09D7/12) dotyczące termoutwardzalnych powłok przeciwdrobnoustrojowych zawierających drobne cząstki, o średniej wielkości cząstek składnika przeciwbakteryjnego metalu, na przykład srebra lub miedzi, mniejszej bądź równej 500 nm utwardzonych z dodatkiem żywicy akrylowej lub poliestrowej.

Znane jest rozwiązanie pt.: „Antimicrobial coating composition and coating film” (JPH07150075, C09D201/00; C09D5/14; C09D5/16; C09D7/12), dotyczące mieszanek lub związków chemicznych powstających z metalicznych cząstek o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych i tlenków nieorganicznych przeznaczonych do zastosowań w środkach błonotwórczych.

Znane jest również rozwiązanie pt.: „Antimicrobial powders and method for making same” (EP0333118, A01N25/12; A01N59/16; A01N59/20; C01G23/00; C03C14/00; C08K9/12; C09D5/14) dotyczące proszków otrzymywanych z połączenia przeciwdrobnoustrojowego metalu takiego jak miedź, cynk i ich stopy z uwodornionym tleniem tytanu lub tlenkiem tytanu w procesie bezprądowego osadzania, naparowywania plazmowego oraz mieszania i redukcji termicznej.

Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania proszku dla powłok tytanowo - miedzianych o właściwościach bakteriobójczych, charakteryzujący się tym, że mieszaninę proszku wodorku tytanu i 20-30% wagowych proszku miedzi zalewa się acetonem do całkowitego przykrycia mieszaniny i poddaje się ucieraniu w czasie 10 minut, następnie suszy, po czym do tak wysuszonej mieszaniny dodaje się pozostałe 70-80% wagowych proszku miedzi, miesza się całość w mieszalniku w typu Y w czasie 1-4 godziny, a następnie poddaje się rozkładowi termicznemu w przepłukanym trzykrotnie argonem piecu rurowym, w którym to rozkład prowadzi się w przepływie argonu w temperaturze od 400°C do 700°C w czasie od 30 do 120 minut.

Rozkład termiczny prowadzi się w przepływie argonu w ilości 1-4 l/min i korzystnie w temperaturze 600°C. Rozkład termiczny prowadzi się korzystnie w czasie 60 minut.

W wyniku wynalazku powstaje proszek o morfologii ziaren umożliwiającej zastosowanie go do wytworzenia powłok tytanowo - miedzianych o właściwościach bakteriobójczych.

Istotnym elementem wpływającym na efektywność połączenia ziaren obu proszków jest wstępne przygotowanie proszku miedzi, mianowicie zredukowanie warstwy tlenowej obecnej na powierzchni ziaren proszku w procesie rozkładu termicznego.

Sumaryczna zawartość obu metali, wynika z ilości proszku miedzi i zastosowanego wodorku tytanu.

Tak wytworzony proszek stanowi materiał powłokotwórczy używany do wytworzenia powłok o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych. Powłoka wykazuje przeciwbakteryjne działanie względem szczepów bakterii takich jak: Staphylococcus aureus, Escherichia coli czy Pseudomonas aeruginosa.

Według sposobu uzyskano proszek Cu-Ti pokryty warstwą tytanu i poddano obserwacjom mikroskopowym i analizie składu chemicznego w mikroobszarach, co obrazuje Fig. 1 przedstawiająca mikrostrukturę proszku Cu15Ti wytworzonego według sposobu i Fig. 2 przedstawia analizę chemiczną w mikroobszarach zaznaczonych na Fig. 1.

Sposób przedstawiono w przykładzie realizacji.

Proszek uzyskiwany jest z połączenia sferycznego proszku miedzi o wielkości ziaren 45-100 μm, korzystnie 47-75 μm z proszkiem wodorku tytanu TiH₂ o uziarnieniu poniżej 45 μm.

Sferyczny proszek miedzi o wielkości ziaren od 45-100 μm, w ilości 850 g poddano procesowi redukcji w piecu rurowym. Proszek nagrzewano piecem, z szybkością nagrzewania 20°/min. do temperatury 350°C. Następnie w temperaturze 350°C przetrzymywano proszek w czasie 1 godziny. W czasie nagrzewania i przetrzymywania stosowano przepływ wodoru w ilości 2 l/min. Proszek studzono w atmosferze argonu. Z wystudzonego proszku miedzi w ilości 250 g i 156 g proszku wodorku tytanu o uziarnieniu poniżej 45 μm przygotowano zaprawę. Zaprawa przygotowywana została z całego proszku wodorku tytanu i z 20-30% wagowych proszku miedzi. Mieszaninę proszków zalano acetonem w ilości

PL 236 092 B1 do całkowitego przykrycia proszku i poddano ucieraniu w czasie 10 minut. Następnie mieszanina suszona jest na powietrzu. Podczas suszenia zaprawa jest mieszana mieszadłem mechanicznym. Po wysuszeniu mieszanka przesiewana jest przez sito o rozmiarze oczek mniejszym bądź równym 100 μm.

Następnie wysuszoną zaprawę miesza się z pozostałym proszkiem miedzi i poddaje procesowi mieszania w mieszalniku typu Y w czasie 1-4 godziny.

Mieszalnię proszku i zaprawy umieszcza się w piecu rurowym i nagrzewa do temperatury 600°C w czasie 1 godziny. Następnie mieszanina przetrzymywana jest w temperaturze 800°C w czasie 1 godziny. Następnie wsad przesuwany jest do chłodnicy pieca gdzie jest studzony. Okres chłodzenia od temperatury rozkładu 600°C do temperatury otoczenia wynosił 45-80 minut. Etap nagrzewania, przetrzymywania i studzenia prowadzony był w atmosferze ochronnej w argonie.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania proszku dla powłok tytanowo - miedzianych o właściwościach bakteriobójczych, znamienny tym, że mieszaninę proszku wodorku tytanu i 20-30% wagowych proszku miedzi zalewa się acetonem do całkowitego przykrycia mieszaniny i poddaje się ucieraniu w czasie 10 minut, następnie suszy, po czym do tak wysuszonej mieszaniny dodaje się pozostałe 70-80% wagowych proszku miedzi, miesza się całość w mieszalniku typu Y w czasie 1-4 godziny, a następnie poddaje się rozkładowi termicznemu w przepłukanym trzykrotnie argonem piecu rurowym, w którym to rozkład prowadzi się w przepływie argonu w temperaturze od 400°C do 700°C w czasie od 30 do 120 minut.
2. 2. Sposób wytwarzania proszku miedzi według zastrz. 1, znamienny tym, że rozkład termiczny prowadzi się w przepływie argonu w ilości 1-4 l/min.
3. 3. Sposób wytwarzania proszku miedzi według zastrz. 1, znamienny tym, że rozkład termiczny prowadzi się korzystnie w temperaturze 600°C.
4. 4. Sposób wytwarzania proszku miedzi według zastrz. 1, znamienny tym, że rozkład termiczny prowadzi się korzystnie w czasie 60 minut.