抗菌触控板的生产方法及抗菌触控板

技术领域

本发明涉及触控板技术领域，尤其涉及一种抗菌触控板的生产方法及抗菌触控板。

背景技术

随着信息化的发展，电脑(包括台式机、笔记本电脑等)迅速普及，市场调查发现，在一些人流动量大的公用场合，如网吧、图书馆、医院等场所，电脑作为一种公共设备，使用率非常高，作为电脑的输入设备，除了键盘外，触控板也是需要经常使用的输入设备，触控板也称为触摸板(Touch Pad或Track Pad)，触控板可以视作是一种鼠标的替代物，用户仅通过手指或指示笔触摸显示屏即可进行所期望的选择或者移动光标，以操控电脑。

使用触控板的过程中，人体手指或其他部位会与触控板进行大量的接触，留下的汗液或者一些人体分泌物都蕴含有细菌等微生物。由于触控板大多缺乏有效的清洁消毒措施，使用者在此方面的卫生预防意识也非常薄弱，因此，电脑的触控板可能成为藏污纳垢之所和细菌传染的源头，而且使用过久不清理的触控板也容易滋生细菌、病毒和一些有害微生物，此时用户继续使用会对人体产生负面的影响，不利于人体的身体健康；同时，长时间使用后的触控板色泽暗淡、甚至表面磨损严重、不美观。

公开号为CN115873372A，公开日期为2023年03月31日的中国专利申请文件公开了一种触控板，将包含抗菌聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯及凹凸棒石粘土的复合材料颗粒与ABS颗粒、TPR颗粒注塑成型得到触控板的上盖框和下盖，从而使得触控板的上盖框和下盖具备抗菌性能、良好的机械性能及耐热性能。

现有技术通过使用抗菌塑料制作触控板以使触控板具备抗菌性能，在提高触控板的抗菌性能时需要考虑触控板的寿命及抗菌性能的持久高效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗菌触控板的生产方法，制造方法工艺简单、操作方便、成本低，生产出的抗菌触控板使用寿命长，具备高效持久的抗菌性能、良好的力学性能，可应用于各种工作环境，尤其是对抗菌和耐腐蚀有较高标准的领域，能够带给用户舒适、安全的体验。

本发明的目的还在于提供一种抗菌触控板，使用寿命长，具备抗菌性能和良好的力学性能，可应用于各种工作环境，尤其是对抗菌和耐腐蚀有较高标准的领域，能够带给用户舒适、安全的体验。

为了实现上述目的，本发明提供一种抗菌触控板的生产方法，包括以下步骤：

步骤S1、提供铝合金，冲压成型形成触控板上盖框及触控板下盖；

步骤S2、将触控板上盖框及触控板下盖表面浸入电解液中进行阳极氧化反应，在触控板上盖框及触控板下盖分别形成上多孔氧化铝膜与下多孔氧化铝膜；

步骤S3、将具有上多孔氧化铝膜的触控板上盖框与具有下多孔氧化铝膜的触控板下盖浸入包含抗菌金属离子的沉积液中进行电解沉积，在上多孔氧化铝膜的上孔与下多孔氧化铝膜的下孔中沉积抗菌金属，在触控板上盖框的上多孔氧化铝膜的上孔内表面与触控板下盖的下多孔氧化铝膜的下孔内表面分别形成上抗菌金属层与下抗菌金属层；

步骤S4、提供玻璃盖板及触控功能层，将玻璃盖板与触控功能层组装成触控模组；

步骤S5、将触控模组及步骤S3制得的触控板上盖框、触控板下盖进行组装形成抗菌触控板。

所述步骤S1还包括步骤S12、对冲压形成的触控板上盖框与触控板下盖进行预处理，所述预处理包括碱性化学除油、氢氧化钠溶液去除氧化膜、稀硝酸除灰、水洗。

所述步骤S2具体包括：将触控板上盖框与触控板下盖作为阳极，将石墨、铝或铅作为阴极，共同组成两电极,在电解液中进行阳极氧化反应以在触控板上盖框与触控板下盖表面分别制备上多孔氧化铝膜与下多孔氧化铝膜；所述电解液包括：125-205g/L的硫酸30-50份,氧化锌10-30份,草甘膦15-25份,以及6～25g/L的Al

所述步骤S2形成的上多孔氧化铝膜与下多孔氧化铝膜的单位面积上的孔道单元胞数量为70-100×10

所述步骤S2还包括步骤S22、将阳极氧化完成的触控板上盖框与触控板下盖在清水中浸泡以去除表面的电解液。

所述步骤S3具体包括：将具有上多孔氧化铝膜的触控板上盖框与具有下多孔氧化铝膜的触控板下盖作为阴极，将石墨、铝、铅或不锈钢作为阳极，共同组成两电极,在沉积液中进行电解沉积,其中沉积液的体积掺混比为：8-26g/L的硝酸银4-10份,1.6-5g/L的铜绿2-8份,5-35g/L的十水硫酸镁3-6份，3-10g/L的络合剂4-10份，所述络合剂选用甘氨酸或葡萄糖酸中的一种；电解沉积的条件为:温度为5℃-35℃,交直流(AC/DC)电压为5-35V,电解沉积时间4-30min；其中电解沉积可以采用锯齿状的波形电流,波形电流的峰值为10-50A,波形电流的周期为0.02-3秒；或者采用平滑的波形电压,波形电压的正负峰值为12-24V,波形电压的周期为0.02-3秒；或者采用叠加的平滑的波形电压和脉冲电流,其中电压的峰值为12-25V,电流的峰值为15-60A,叠加电压电流脉冲的周期为0.02-7秒。

所述步骤S3形成的上抗菌金属层与下抗菌金属层分别包括金属颗粒，所述金属颗粒粒径为1-100纳米,所述金属颗粒包括银、氧化银、铜及氧化铜颗粒，其中银元素和铜元素的质量比为6-7:2-3。

所述步骤S3还包括步骤S32、将电解沉积完成的触控板上盖框与触控板下盖在清水中浸泡以去除表面的电解液。

所述步骤S3还包括步骤S33、将电解沉积完成的触控板上盖框与触控板下盖浸入封孔液中进行封孔，所述封孔液为含有纳米二氧化钛的水溶液,封孔温度70～100℃,封孔时间1～20min；所述步骤S3还包括步骤S34、将封孔后的铝合金触控板上盖框与触控板下盖进行清洗以除去表面残余附着物。

本发明还提供一种抗菌触控板，包括相对设置的触控板上盖框与触控板下盖、以及设于触控板上盖框和触控板下盖之间的触控模组，所述触控模组包括触控功能层及设于触控功能层上的玻璃盖板，所述触控板上盖框表面设有上多孔氧化铝膜，所述上多孔氧化铝膜的上孔内表面设有上抗菌金属层；所述触控板下盖表面设有下多孔氧化铝膜，所述下多孔氧化铝膜的下孔内表面设有下抗菌金属层。

所述上多孔氧化铝膜层与下多孔氧化铝膜层的单位面积上的孔道单元胞数量为70-100×10

优选地，所述上多孔氧化铝膜与下多孔氧化铝膜的单位面积上的孔道单元胞数量为80-90×10

所述上抗菌金属层与下抗菌金属层分别包括金属颗粒，所述金属颗粒粒径为1-100纳米,优选地，所述上抗菌金属层与下抗菌金属层分别包括金属颗粒，所述金属颗粒粒径为20-50纳米或45纳米。

所述金属颗粒包括银、氧化银、铜及氧化铜颗粒，其中银元素和铜元素的质量比为6-7:2-3；所述上抗菌金属层与下抗菌金属层通过电解沉积分别设置于上多孔氧化铝膜层与下多孔氧化铝膜层上。

本发明的有益效果：本发明抗菌触控板的生产方法及抗菌触控板，采用铝合金作为触控板上盖框及触控板下盖的本体材料，通过在铝合金表面形成多孔氧化铝膜，再在多孔氧化铝膜中沉积抗菌金属层，获得具有良好抗菌功能的触控板上盖框及触控板下盖。本发明的制造方法工艺简单、操作方便、成本低，生产出的抗菌触控板具备高效持久的抗菌性能、良好的力学性能、较长的使用寿命，可应用于各种工作环境，尤其是对抗菌和耐腐蚀有较高标准的领域，例如对于抗菌性能优异兼顾良好的力学性能具有较高标准的PC(即个人电脑，包括台式电脑、平板电脑、笔记本电脑等)、智能电视等应用领域，能够带给用户舒适、安全的体验，具有广阔的应用前景及良好的经济效益。

附图说明

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图中，

图1为本发明抗菌触控板的生产方法的流程图；

图2为本发明抗菌触控板的立体图；

图3为本发明抗菌触控板的立体分解图；

图4为本发明的一实施例的抗菌触控板上盖框的局部剖视示意图；

图5为本发明的一实施例的抗菌触控板下盖的局部剖视示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图1-5，本发明提供一种抗菌触控板的生产方法，包括以下步骤：

步骤S1、提供铝合金，冲压成型形成触控板上盖框21及触控板下盖22；

步骤S2、将触控板上盖框21及触控板下盖22表面浸入电解液中进行阳极氧化反应，在触控板上盖框21及触控板下盖22分别形成上多孔氧化铝膜211与下多孔氧化铝膜221；

步骤S3、将具有上多孔氧化铝膜211的触控板上盖框21与具有下多孔氧化铝膜221的触控板下盖22浸入包含抗菌金属离子的沉积液中进行电解沉积，在上多孔氧化铝膜211的上孔2111与下多孔氧化铝膜221的下孔2211中沉积抗菌金属，在触控板上盖框21的上多孔氧化铝膜211的上孔2111内表面与触控板下盖22的下多孔氧化铝膜221的下孔2211内表面分别形成上抗菌金属层212与下抗菌金属层222；

步骤S4、提供玻璃盖板232及触控功能层231，将玻璃盖板232与触控功能层231组装成触控模组23；

步骤S5、将触控模组23及步骤S3制得的触控板上盖框21、触控板下盖22进行组装形成抗菌触控板。

本发明的抗菌触控板的生产方法通过在触控板上盖框21及触控板下盖22表面形成多孔氧化铝膜，再通过电解沉积法在多孔氧化铝膜的孔道内表面沉积抗菌金属层使触控板获得抗菌功能。电解沉积法的原理是对液体中溶解的金属离子进行电解沉积,通过给液体施加一定的电压,使液体中的金属离子在电场的作用下从溶液中析出，沉积到阴极表面,在表面沉积形成一层金属膜。在电解沉积过程中，可以根据实际需要,通过改变溶液的电压来控制金属沉积的速度,进而控制金属膜的厚度,当电压高时,金属离子的沉积速度加快,金属膜的厚度也会增加,沉积的金属质量好,沉积的金属具有良好的耐腐性和耐用性；本发明通过在铝合金表面形成多孔氧化铝膜，再在多孔氧化铝膜的孔道内表面沉积抗菌金属层，使抗菌金属层的沉积更均匀、牢固，沉积效果好，从而能够实现更好的抗菌性能。本发明的制造方法工艺简单、操作方便、沉积快速简单、不受触控板上盖框21及触控板下盖22尺寸的限制、不需要对触控板上盖框21及触控板下盖22的结构进行调整、便于批量生产，无需单独开模成本、成本低，抗菌沉积均匀。本发明制造的铝合金触控板上盖框21及触控板下盖22使用平均寿命可达到20万小时以上，使用寿命长，同时能够连续不断地提供分散均匀的、无污染的抗菌金属离子,细菌是有机的,其本身带有负电荷,而抗菌金属离子是带有高活性的正电荷阳离子，空气中的细菌就会自然吸附在金属表面；当微量抗菌金属离子(例如银离子和/或铜离子)到达微生物细胞膜时,因细胞膜带有负电荷,金属离子能依靠库伦引力牢固吸附在细胞膜上,而且金属离子还能进一步穿透细胞壁进入细菌内并与细菌中的疏基反应,使细菌的蛋白质凝固,破坏细菌的细胞合成酶的活性使细胞丧失分裂增殖能力而死亡，当菌体失去活性后,金属离子又会从菌体中游离出来,重复进行杀菌活动，因而抗菌效果高效持久。本发明制造的触控板能满足用户长期对抗菌和耐腐蚀性能的需求，可满足更多应用场合需求，尤其是可应用在工作环境相对恶劣,并对PC、平板、智能电视等抗菌和耐腐蚀要求较高标准的应用领域，具有极为广阔的应用前景及显著经济效益。

所述步骤S1还包括步骤S12、对冲压形成的触控板上盖框21与触控板下盖22进行预处理，所述预处理包括碱性化学除油、氢氧化钠溶液去除氧化膜、稀硝酸除灰、水洗。

所述步骤S2具体包括：将触控板上盖框21与触控板下盖22作为阳极，将石墨、铝或铅作为阴极，共同组成两电极,在电解液中进行阳极氧化反应以在触控板上盖框21与触控板下盖22表面分别制备上多孔氧化铝膜211与下多孔氧化铝膜221；所述电解液包括：125-205g/L的硫酸30-50份,氧化锌10-30份,草甘膦15-25份,以及6～25g/L的Al

本发明的一优选实施例中，所述步骤S2具体包括：将铝合金材质的触控板上盖框21与触控板下盖22作为阳极，将石墨、铝作为阴极，共同组成两电极,在电解液中进行阳极氧化反应在触控板上盖框21与触控板下盖22表面分别制备上多孔氧化铝膜211211与下多孔氧化铝膜221221；所述电解液包括:125-205g/L的硫酸40份,氧化锌15份,草甘膦20份,6～25g/L的Al

所述步骤S2形成的上多孔氧化铝膜211与下多孔氧化铝膜221的单位面积上的孔道单元胞数量为70-100×10

所述步骤S2还包括步骤S22、将阳极氧化完成的触控板上盖框21与触控板下盖22在清水中浸泡以去除表面的电解液。

所述步骤S3具体包括：将具有上多孔氧化铝膜211的触控板上盖框21与具有下多孔氧化铝膜221的触控板下盖22作为阴极，将石墨、铝、铅或不锈钢作为阳极，共同组成两电极,在沉积液中进行电解沉积,其中沉积液的体积掺混比为：8-26g/L的硝酸银4-10份,1.6-5g/L的铜绿2-8份,5-35g/L的十水硫酸镁3-6份，3-10g/L的络合剂4-10份，所述络合剂选用甘氨酸或葡萄糖酸中的一种；电解沉积的条件为:温度5℃-35℃,交直流(AC/DC)电压为5-35V,电解沉积时间4-30min；其中电解沉积可以采用锯齿状的波形电流,波形电流的峰值为10-50A,波形电流的周期为0.02-3秒；或者采用平滑的波形电压,波形电压的正负峰值为12-24V,波形电压的周期为0.02-3秒；或者采用叠加的平滑的波形电压和脉冲电流,其中电压的峰值为12-25V,电流的峰值为15-60A,叠加电压电流脉冲的周期为0.02-7秒。本发明的方法使用的电解沉积液稳定不会析出，形成的抗菌金属沉积均匀。

本发明的一优选实施例中，所述步骤S3具体包括：将具有多孔氧化铝膜的触控板上盖框21与触控板下盖22作为阴极，将石墨、铝、铅作为阳极，共同组成两电极,在沉积液中进行电解沉积,其中沉积液的体积掺混比为:8-26g/L的硝酸银5份,1.6-5g/L的铜绿5份,5-35g/L的十水硫酸镁4份，3-10g/L的络合剂6份,所述络合剂选用甘氨酸；电解沉积的条件为：温度5℃-35℃,交直流(AC/DC)电压为5-35V,电解沉积时间4-30min；其中电解沉积采用锯齿状的波形电流,波形电流的峰值为10-50A,波形电流的周期为0.02-3秒。

所述步骤S3形成的上抗菌金属层212与下抗菌金属层222分别包括金属颗粒，所述金属颗粒粒径为1-100纳米,所述金属颗粒包括银、氧化银、铜及氧化铜颗粒，其中银元素和铜元素的质量比为6-7:2-3。

所述步骤S3还包括步骤S32、将电解沉积完成的触控板上盖框21与触控板下盖22在清水中浸泡以去除表面的电解液。

所述步骤S3还包括步骤S33、将电解沉积完成的触控板上盖框21与触控板下盖22浸入封孔液中进行封孔，所述封孔液为含有纳米二氧化钛的水溶液,封孔温度70～100℃,封孔时间1～20min；所述步骤S3还包括步骤S34、将封孔后的铝合金触控板上盖框21与触控板下盖22进行清洗以除去表面残余附着物。

所述步骤S4的玻璃盖板232优选为抗菌玻璃盖板，本发明的一优选实施例中，所述玻璃盖板232的制作方法为：将38～52重量份的SiO

Al

综合上述措施后制备的载银B

本发明的方法制得的抗菌触控板与在表面直接镀纯银的触控板置于相同的细菌环境，4小时内对壳体表面进行细菌检测，发现本发明的方法制备的抗菌触控板的杀菌率达到99.99％，明显强于在表面直接镀纯银的触控板的抗菌性能。表1-1为在相同的4小时内本发明的抗菌触控板与表面直接镀纯银的触控板的杀菌能力对比表：

表1-1:本发明的抗菌触控板与表面直接镀纯银的触控板的杀菌能力对比表

本发明还提供一种抗菌触控板，如图2-5所示，包括相对设置的触控板上盖框21与触控板下盖22、以及设于触控板上盖框21和触控板下盖22之间的触控模组23，所述触控模组23包括触控功能层231及设于触控功能层231上的玻璃盖板232，所述触控板上盖框21表面设有上多孔氧化铝膜211，所述上多孔氧化铝膜211的上孔2111内表面设有上抗菌金属层212；所述触控板下盖22表面设有下多孔氧化铝膜221，所述下多孔氧化铝膜221的下孔2211内表面设有下抗菌金属层222。

本发明的抗菌触控板，采用铝合金作为触控板上盖框21及触控板下盖22的本体材料，通过在铝合金表面形成多孔氧化铝膜，再在多孔氧化铝膜中沉积抗菌金属层，获得具有良好抗菌功能的触控板上盖框21及触控板下盖22，从而使触控板的表面具有了高效持久的抗菌性能、良好的力学性能和较长的使用寿命，可应用于各种工作环境，尤其是对抗菌和耐腐蚀有较高标准的领域，例如对于抗菌性能优异兼顾良好的力学性能具有较高标准的PC(即个人电脑，包括台式电脑、笔记本电脑等)、智能电视等应用领域，能够带给用户舒适、安全的体验，具有广阔的应用前景及良好的经济效益。本发明制造的铝合金触控板上盖框21及触控板下盖22使用平均寿命可达到20万小时以上，使用寿命长，同时能够连续不断地提供分散均匀的、无污染的抗菌金属离子,细菌是有机的,其本身带有负电荷,而抗菌金属离子是带有高活性的正电荷阳离子，空气中的细菌就会自然吸附在金属表面；当微量抗菌金属离子(例如银离子和/或铜离子)到达微生物细胞膜时,因细胞膜带有负电荷,金属离子能依靠库伦引力牢固吸附在细胞膜上,而且金属离子还能进一步穿透细胞壁进入细菌内并与细菌中的疏基反应,使细菌的蛋白质凝固,破坏细菌的细胞合成酶的活性使细胞丧失分裂增殖能力而死亡，当菌体失去活性后,金属离子又会从菌体中游离出来,重复进行杀菌活动，因而抗菌效果高效持久。本发明制造的触控板上盖框21及触控板下盖22，能满足用户长期对抗菌和耐腐蚀性能的需求，可满足更多应用场合需求，尤其是可应用在工作环境相对恶劣,并对PC、平板、智能电视等抗菌和耐腐蚀要求较高标准的应用领域，具有极为广阔的应用前景及显著经济效益。

所述上多孔氧化铝膜211与下多孔氧化铝膜221的单位面积上的孔道单元胞数量为70-100×10

优选地，所述上多孔氧化铝膜211与下多孔氧化铝膜221的单位面积上的孔道单元胞数量为80-90×10

所述上抗菌金属层212与下抗菌金属层222分别包括金属颗粒，所述金属颗粒粒径为1-100纳米,优选地，所述上抗菌金属层212与下抗菌金属层222分别包括金属颗粒，所述金属颗粒粒径为20-50纳米或45纳米。

所述金属颗粒包括银、氧化银、铜及氧化铜颗粒，其中银元素和铜元素的质量比为6-7:2-3；所述上抗菌金属层212与下抗菌金属层222通过电解沉积分别设置于上多孔氧化铝膜211与下多孔氧化铝膜221上。

较好的，所述玻璃盖板232为抗菌玻璃盖板，优选的，所述玻璃盖板232的材料包括38～52重量份的SiO

所述触控板可以为传统的有线触控板或无线触控板，可以用于操控台式电脑、平板电脑、笔记本电脑或智能电视。

综上所述，本发明抗菌触控板的生产方法及抗菌触控板，采用铝合金作为触控板上盖框及触控板下盖的本体材料，通过在铝合金表面形成多孔氧化铝膜，再在多孔氧化铝膜中沉积抗菌金属层，获得具有良好抗菌功能的触控板上盖框及触控板下盖。本发明的制造方法工艺简单、操作方便、成本低，生产出的抗菌触控板具备高效持久的抗菌性能、良好的力学性能、较长的使用寿命，可应用于各种工作环境，尤其是对抗菌和耐腐蚀有较高标准的领域，例如对于抗菌性能优异兼顾良好的力学性能具有较高标准的PC(即个人电脑，包括台式电脑、平板电脑、笔记本电脑等)、智能电视等应用领域，能够带给用户舒适、安全的体验，具有广阔的应用前景及良好的经济效益。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。