專利名稱:具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭、竹炭杯、竹炭筷及筷墊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種竹炭應(yīng)用的材料，特別是一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭及其制法。
背景技術(shù)：
竹炭為竹子經(jīng)高溫?zé)o氧炭化處理而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，具有除臭、防潮、放射遠(yuǎn)紅外線及保鮮等多種功能。一般而言，竹炭燒制的溫度越高，竹炭的質(zhì)量越好。但燒制溫度越高，竹炭本身阻絕流質(zhì)液體(例如水)流動(dòng)的能力就越弱，而會(huì)使液體滲透。另外，竹炭表面的黑色粉末(Ash)容易剝落而沾染其所接觸到的物體。若使用目前一般油漆或封孔劑來對(duì)竹炭進(jìn)行表面處理，其耐磨性不佳而容易脫落，且表面涂料會(huì)降低竹炭本身放射遠(yuǎn)紅外線及除臭的功能。
現(xiàn)有應(yīng)用竹炭的材料的包括有，如美國(guó)第6451427B1、6475513B1及6783664B2號(hào)專利案所揭示，均是利用竹炭粉末與其它材料如合成樹脂或礦石混合而成的結(jié)構(gòu)。而歐洲第1115130A1號(hào)專利案，是利用竹炭粉末、金屬與合成樹脂等混合材料經(jīng)高溫炭化而成的化合物。又歐洲第0847773A2號(hào)專利案，是利用硅制合成橡膠混合至少5重量百分比的竹炭而成的產(chǎn)品。上述專利相對(duì)于本發(fā)明，其結(jié)構(gòu)中所使用合成樹脂或橡膠材料會(huì)因一般日光照射而老化變質(zhì)，無法長(zhǎng)期暴露在陽光底下使用。
又辰巳博昭等人所申請(qǐng)的WIPO國(guó)際專利號(hào)WO01/10251A1案，是利用竹炭粉末、電氣石粉末與黏著劑等材料混合而成。日本專利特開平11-70400揭示的處理污泥方法也加入竹炭粉成混合物來除污，另外日本專利特開2001-774揭示一圓形洗滌袋，里頭裝入含有竹炭、備長(zhǎng)炭、天然礦石及合成樹脂等混合物，來當(dāng)洗滌衣物用的除臭和抗菌洗滌袋。
中國(guó)專利號(hào)95118434.2、02121224.4、01128538.9、02130771.7、03108727.2、01130459.6、02129280.9、03412886.X、03120377.9、02128367.2、03145523.9、03101383.X、200310118325.1、200310111398.8、01112939.5、200410017355、200410017356.2、200410012288.0、03143624.3、03145625.1、03415626.X、03145627.8、03415629.4、03152723.X、200410013218.7、03150537.6、200310110113.9、200310110620.2、200310110622.1、98215843.2、99210291.X、00253387.1、02253060.6、02253705.8、02253251.X、02253058.4、02253059.2、02286331.1、02286332.X、02261625.X、02286333.8、02282122.8、03203890.9、03243769.2、03229256.2、03229257.0、03229255.4、03229258.9、03209934.7、03209935.5、03262696.7、03272164.1、200320121157.7、200320108945.2、200320118411.8、200320122263.7、200420021547.1、200320110833.0、200320114193.0、200420007870.3、200420036664.5等共61篇專利，并未將陶瓷或合金等披覆在竹炭上使用。
此外，在中國(guó)臺(tái)灣專利號(hào)92210068所使用的能量產(chǎn)生裝置，設(shè)計(jì)上僅將竹炭層與其它，例如土層、鵝卵層壓實(shí)在一起，并非如本發(fā)明所揭示的復(fù)合結(jié)構(gòu)層為較致密的結(jié)構(gòu)。而在中國(guó)臺(tái)灣專利號(hào)91135943所使用的竹炭吸附材，乃由平鋪不織布、有機(jī)熱熔粉及竹炭粉經(jīng)熱壓而成的三層吸附材，與本發(fā)明的復(fù)合結(jié)構(gòu)層不同。另外，在陳文祈等人的中國(guó)臺(tái)灣專利證號(hào)D105357的竹炭杯專利，乃是使用竹炭粉末與陶瓷粉末均勻混雜在一起，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成陶瓷制品。
由于竹炭的維管束纖維組織細(xì)密，具有數(shù)以萬計(jì)孔徑在20埃()以下的小孔，隔著竹子的維管束纖維細(xì)胞壁整齊的散布著，由于竹子的維管束纖維是前后相通，左右平行的，所以燒制后僅剩維管束纖維的木質(zhì)部而缺乏阻絕液體流動(dòng)的韌皮部的竹炭，很容易的就讓流質(zhì)液體，由竹炭的一邊滲透到另一邊，而不能保留住流質(zhì)液體，例如以工藝技術(shù)將竹子橫切開來，并利用竹子的其中的一節(jié)，所燒制做成簡(jiǎn)易的竹炭杯底座，如此的成品就很可能因?yàn)橹裉勘旧頋B透的特性，又或者因高溫?zé)浦瞥滩环€(wěn)定所造成的微裂縫而滲漏，以至于不能形成簡(jiǎn)易實(shí)用的竹炭杯產(chǎn)品。另一方面，竹炭經(jīng)手拿取，很容易因竹炭表面黑色粉末剝落而沾染到手上，變得沾染到的部分看起來臟臟黑黑的，對(duì)使用者而言相當(dāng)不方便，特別是愛美女性的手。
上述的問題，若如現(xiàn)有技術(shù)僅以一般的樹脂或涂料，例如以油漆或封孔劑來實(shí)施封孔的表面處理，可能具有耐磨性不佳的問題；而且不安全的工業(yè)涂料或樹脂材料，例如使用對(duì)人體健康有害的殘留單體過多的樹脂材料來做涂覆，這樣的成品不但對(duì)使用者有害，并且降低竹炭本身放射遠(yuǎn)紅外線及除臭等功能。
發(fā)明內(nèi)容鑒于以上的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭及其制法，通過以解決先前技術(shù)所揭露的滲漏及沾染的問題。
本發(fā)明所揭示的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭，針對(duì)盛裝流質(zhì)液體的功能，可以在竹炭基材最外層披覆以合金、陶瓷、瓷金或高分子等鍍層所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)層，以合金、陶瓷、瓷金或高分子等既有的特性，例如對(duì)人體健康與環(huán)境無害，且耐磨性佳等特性以增加竹炭的功能，例如將此復(fù)合結(jié)構(gòu)層披覆在竹炭表面上，就不用擔(dān)心常常手觸摸竹炭而變黑。再者，有此復(fù)合層披覆在竹炭外表面上，可以阻絕竹炭束管纖維的孔隙而解決竹炭會(huì)滲漏的現(xiàn)象，也就是說若以工藝技術(shù)將竹子橫切開來，并利用竹子的其中的一節(jié)所做成的竹炭杯底座，可以利用本發(fā)明，快速地制作出竹炭杯成品。
因此，本發(fā)明所揭露的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭，包括有竹炭基材及復(fù)合結(jié)構(gòu)層，其中復(fù)合結(jié)構(gòu)層以物理或化學(xué)鍵結(jié)方式與竹炭基材結(jié)合，而復(fù)合結(jié)構(gòu)層包含至少一鍍層。
本發(fā)明所提出一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭的制作方法，包括將形成復(fù)合結(jié)構(gòu)層的至少一鍍層的材料，而至少以例如熔射法等，將鍍層的材料涂布在竹炭基材上，使復(fù)合結(jié)構(gòu)層以鍵結(jié)方式與竹炭基材結(jié)合。
依照本發(fā)明實(shí)施例所述的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭及其制作方法，其中鍵結(jié)方式例如為冶金鍵結(jié)方式或機(jī)械鍵結(jié)方式。
依照本發(fā)明實(shí)施例所述的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭及其制作方法，其中鍍層例如為金屬、合金、陶瓷、瓷金或高分子等合適的鍍層，而鍍層材質(zhì)尺寸包括具有一種或一種以上納米或微米尺寸材質(zhì)，若使用納米粉末可以制得的鍍層會(huì)產(chǎn)生納米的晶粒，也就是若使用微米的粉末制得的晶粒就是微米。并且鍍層以不同的厚度或?qū)訑?shù)結(jié)構(gòu)將復(fù)合結(jié)構(gòu)層形成特殊的圖案。
本發(fā)明因在竹碳上采用復(fù)合結(jié)構(gòu)層，因此除了具有竹炭天然的特性，例如放射遠(yuǎn)紅外線、釋出微量元素及除臭等功能，更具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層外加的特性，例如防滲漏、不易剝落、抗霉、絕熱、改變導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性等一種以上的組合。
本發(fā)明因采用至少以熔射法等，來涂布復(fù)合結(jié)構(gòu)層的鍍層材料，因此可使竹炭基材與復(fù)合結(jié)構(gòu)層以鍵結(jié)的方式結(jié)合，大幅度提升竹炭基材與復(fù)合結(jié)構(gòu)層的鍵結(jié)強(qiáng)度，避免復(fù)合結(jié)構(gòu)層從竹炭基材上剝落的問題。
有關(guān)本發(fā)明的特征與實(shí)作，茲配合圖示作最佳實(shí)施例詳細(xì)說明如下。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭的鍍層結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的實(shí)施例一具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭涂層的實(shí)物照片圖；圖4為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例二鍍層的材料粉末經(jīng)EDX分析圖；圖5為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例二具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭杯實(shí)物照片圖；圖6a為裝入水的本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例二竹炭杯放在極易吸水的衛(wèi)生紙上的實(shí)驗(yàn)外觀照片圖；圖6b為將第6a圖的竹炭杯拿走后同一位置再行拍攝的照片圖；圖7為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例二具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭杯鍍層的X-Ray繞射圖；圖8為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例二具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭杯的試片剖面經(jīng)SEM電子顯微鏡拍攝的金相結(jié)構(gòu)放大圖；圖9a為圖8中竹炭基材與鍍層接口區(qū)域EDX的分析圖；圖9b為圖8中竹炭基材中間內(nèi)部區(qū)域EDX的分析圖；圖10為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例二具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭杯鍍層的遠(yuǎn)紅外線圖；以及圖11為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例二具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭杯鍍層經(jīng)黑曲霉菌實(shí)驗(yàn)28天后的試片外觀照像圖。
其中，附圖標(biāo)記100、200具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭的結(jié)構(gòu)120、220竹炭基材130、230復(fù)合結(jié)構(gòu)層232第一鍍層234第二鍍層
I、II、II’鍍層區(qū)550底座位置810鍍層區(qū)域金相結(jié)構(gòu)820竹炭基材區(qū)域金相結(jié)構(gòu)A銳鈦礦相的氧化鈦R金紅石相的氧化鈦γγ型的氧化鋁具體實(shí)施方式
以下舉出具體實(shí)施例以詳細(xì)說明本發(fā)明的內(nèi)容，并以圖示作為輔助說明。說明中提及的符號(hào)是參照?qǐng)D式符號(hào)。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明所揭露的一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭的結(jié)構(gòu)100包括有竹炭基材120及復(fù)合結(jié)構(gòu)層130，其中復(fù)合結(jié)構(gòu)層130以鍵結(jié)方式與竹炭基材120相結(jié)合。為簡(jiǎn)單而清楚的敘述，圖1所繪示的為只具有一層鍍層的復(fù)合結(jié)構(gòu)層130，在實(shí)際的情況下，復(fù)合結(jié)構(gòu)層130可依照需要包含一層、二層或多層的鍍層。
本發(fā)明更提出一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭的制作方法，將形成復(fù)合結(jié)構(gòu)層的至少一鍍層的材料，而至少可以例如熔射法等，來將鍍層的材料涂布在竹炭基材上，使復(fù)合結(jié)構(gòu)層能以鍵結(jié)方式與竹炭基材結(jié)合。
上述的熔射法例如為融熔火焰熔射法、粉末火焰熔射法、線材火焰熔射法、棒材火焰熔射法、爆炸火焰熔射法、高速火焰熔射法、冷空氣動(dòng)力熔射法、電漿電弧熔射法、線材暨電子式電弧熔射法、電熱式高頻熔射法、線材電爆熔射法、雷射熔射法。
上述復(fù)合結(jié)構(gòu)層及竹炭間的鍵結(jié)方式，例如為冶金鍵結(jié)方式或機(jī)械鍵結(jié)方式，且冶金鍵結(jié)或機(jī)械鍵結(jié)的鍵結(jié)強(qiáng)度可在950PSI(pound per square inch)以上。
上述形成復(fù)合結(jié)構(gòu)層的鍍層可例如為金屬層、合金層、陶瓷層、瓷金層或高分子層，因此使得復(fù)合結(jié)構(gòu)層可提供他種特性，包括防滲漏、不易剝落、釋放遠(yuǎn)紅外線、抗霉、改變導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性等等，而鍍層材質(zhì)尺寸包括具有一種或一種以上納米或微米尺寸材質(zhì)，例如使用納米粉末可以制得的鍍層會(huì)產(chǎn)生納米尺寸的晶粒，也就是若使用微米的粉末制得的晶粒就是微米尺寸。其中鍍層可以不同的厚度或?qū)訑?shù)結(jié)構(gòu)來使復(fù)合結(jié)構(gòu)層具有特殊的圖案，鍍層的厚度可控制在5μm(微米)至500μm的間，鍍層也可以配合竹炭基材的不同形狀例如為片狀、筒狀、杯狀、平板狀、粉末狀或多樣性的形狀來做涂布。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭的鍍層結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明所揭露的一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭的結(jié)構(gòu)200，包括有竹炭基材220及復(fù)合結(jié)構(gòu)層230，其中復(fù)合結(jié)構(gòu)層230包含第一鍍層232及第二鍍層234，第一鍍層232比第二鍍層234位置低，且在鍍層區(qū)I的層數(shù)結(jié)構(gòu)比鍍層區(qū)II及II’的層數(shù)結(jié)構(gòu)少了以第二鍍層234為較高層的一層，因此可使復(fù)合結(jié)構(gòu)層230具有一凹形圖案。在另一情況下，當(dāng)在鍍層區(qū)I的層數(shù)結(jié)構(gòu)比鍍層區(qū)II及II’的層數(shù)結(jié)構(gòu)多一層，即以第二鍍層234為較低層的一層時(shí)，復(fù)合結(jié)構(gòu)層230可具有的凸形圖案。因此本發(fā)明的復(fù)合結(jié)構(gòu)層可通過由設(shè)計(jì)鍍層的層數(shù)結(jié)構(gòu)來使竹炭基材表面具有多樣性的圖案。
下列舉出二個(gè)實(shí)驗(yàn)例，說明本發(fā)明的一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭的制作方法至少可以熔射法，涂布鍍層在竹炭基材上來形成復(fù)合結(jié)構(gòu)層的步驟流程，然本發(fā)明的專利范圍則非由這些實(shí)驗(yàn)例所完全代表或限制。
實(shí)驗(yàn)例一按圖1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以電弧熔射法來制作使竹炭具導(dǎo)電性的復(fù)合結(jié)構(gòu)層，構(gòu)成復(fù)合結(jié)構(gòu)層的鍍層所選擇的材料乃使用Sulzer Metco公司的Al線材，直徑為16分的1英時(shí)，儀器選擇Sulzer Metco公司的Smart ARC(1016/PPC型)的線材暨電子式電弧熔射法噴涂(Wire-Electric Arc Spraying)系統(tǒng)，噴涂參數(shù)設(shè)定在電流120～140A(Ampere，安培)間，噴涂空氣壓力控制在50～70PSI(poundper square inch，每平方英時(shí)50～70磅)以內(nèi)，電壓在32～36V(Volt，伏特)間，距離欲噴涂的竹炭基材20～30公分范圍，將噴嘴對(duì)準(zhǔn)竹炭基材進(jìn)行噴涂施工，施工時(shí)間控制在50秒內(nèi)即可，而本實(shí)驗(yàn)例一所揭示的為噴涂一次的鍍層。施工完成的實(shí)物照片圖如圖3所示。
圖3為本發(fā)明的實(shí)施例一具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭涂層的實(shí)物照片圖，顯示出本發(fā)明可將鍍層的材料噴涂在具有筒狀曲面的竹炭基材上。圖3中的實(shí)物，在噴涂鋁后的竹炭基材表面上，經(jīng)三用電表量測(cè)其電阻值在0.02Ω(Ohm，歐姆)附近，而未噴涂的竹炭基材經(jīng)三用電表量測(cè)電阻值則在4Ω附近，表示經(jīng)鍍層處理后的竹炭成為可導(dǎo)電材料，并且這個(gè)鍍層提供了一接觸面，使人的手不會(huì)直接地接觸到竹炭基材。
實(shí)驗(yàn)例二按圖1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以電漿熔射法來制作竹炭杯，選擇鍍層的材料乃使用Sulzer Metco公司的粉末，其熔點(diǎn)1845℃，平均粒徑在5~45μm(微米)的間，成份主要為重量百分比36.5~41.5的氧化鈦，重量百分比至多0.5的氧化硅，重量百分比至多0.5的氧化鐵，其余為氧化鋁，第4圖為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例二鍍層的材料粉末經(jīng)EDX(Energy Dispersive X-ray Analysis)分析圖，顯示除前述外并無其它成份存在，證明本實(shí)施例所形成的氧化鋁陶瓷層不含國(guó)際公認(rèn)的有害金屬元素或有害有機(jī)物等等有害人體的物質(zhì)而提供了生物兼容性，不脫離竹炭所提供綠色環(huán)保精神范圍內(nèi)，可以作為竹炭杯、竹炭筷墊、飲水器皿、日常飲食器皿、吊飾等等可與人體直接接觸的綠色環(huán)保產(chǎn)品。本實(shí)驗(yàn)例二選擇Sulzer Metco公司出的電漿電弧熔射法噴涂(Plasma Arc Spraying)系統(tǒng)，噴涂參數(shù)設(shè)定在電流300~650A間，噴涂氫氣流量控制在7~15splm(Standardliter per minute)以內(nèi)，噴涂氬氣流量控制在20~50splm以內(nèi)，距離欲噴涂的竹炭基材5~30公分范圍，將噴嘴對(duì)準(zhǔn)竹炭基材進(jìn)行噴涂施工，施工時(shí)間控制在50秒內(nèi)即可，而本實(shí)驗(yàn)例所揭示為噴涂一次的鍍層，施工完成的實(shí)物照片如圖5所示。
圖5為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例二具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭杯實(shí)物照片圖，其中竹節(jié)及竹炭杯的底座位置550，因竹炭杯強(qiáng)調(diào)天然及環(huán)保的訴求，故本實(shí)驗(yàn)例的鍍層以安全無慮的安定型陶瓷為設(shè)計(jì)重點(diǎn)，并能通過熔射法披覆在竹炭基材上，使竹節(jié)及竹炭杯的底座位置550具防滲漏的功能，圖6a為裝入水的本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例二竹炭杯放在極易吸水的衛(wèi)生紙上的實(shí)驗(yàn)外觀照片圖，而圖6b為將圖6a的竹炭杯拿走后同一位置再行拍攝的照片圖，可看出沒有任何一滴水滲出在衛(wèi)生紙上。
圖7為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例二具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭的竹炭杯鍍層的X-ray繞射圖。如圖7的X-ray繞射圖所示，竹炭杯上的γ型的氧化鋁(γ-Al2O3)(圖中符號(hào)γ)，配合金紅石(Rutile)相的氧化鈦(TiO2)(圖中符號(hào)R)及銳鈦礦(Anatase)相的氧化鈦(TiO2)(圖中符號(hào)A)所形成的氧化鋁陶瓷層，提供生物兼容性及物理或化學(xué)惰性，可以為搭配竹炭基材本體作裝飾例如胸前吊環(huán)等飾品，以及使竹炭杯具盛裝流質(zhì)液體例如水的功能，并且這個(gè)鍍層提供了一接觸面，使人的手不會(huì)直接地接觸到竹炭基材，特別是愛美女性的手不致因竹炭表面的黑色粉末容易剝落而沾染。
圖8為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例二具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭杯的試片剖面經(jīng)SEM(Scanning electron microscope)電子顯微鏡拍攝的金相結(jié)構(gòu)放大圖。如圖8中顯示鍍層區(qū)域金相結(jié)構(gòu)810為厚度約60~70μm的致密結(jié)構(gòu)，并且附著于多孔性(最大孔約有100μm大小)的竹炭基材區(qū)域金相結(jié)構(gòu)820上。圖9a及圖9b為圖8針對(duì)竹炭基材作EDX的分析圖，圖9a為圖8竹炭基材與鍍層接口區(qū)域EDX的分析圖，顯示有Si，Al，O，Mg，K，Na，Ca，F(xiàn)e，C，Ti等元素(Au為為拍攝SEM必須使用的導(dǎo)電薄膜材料)，參照期刊Joulnal of MaterialsScienceMaterials in Medicine在1997年第8期第427頁至第433頁文獻(xiàn)中，S.H.Li等人在第428頁說明要成為生物材料(Biomaterials)用的竹炭重要元素，包含有Si，P，Ca等元素。圖9b為圖8竹炭基材中間內(nèi)部區(qū)域EDX的分析圖，顯示C含量(含碳量)有79.58wt％(重量百分比)，參照文獻(xiàn)行政院農(nóng)業(yè)委員會(huì)林業(yè)試驗(yàn)所91年度林業(yè)科技計(jì)劃研究報(bào)告一竹炭制造技術(shù)推廣及質(zhì)量測(cè)試(1/1)，本發(fā)明的竹炭杯基材的含碳量高于此研究報(bào)告內(nèi)所言的國(guó)內(nèi)市售孟宗竹竹炭、日本市售凈水用竹炭粒及國(guó)產(chǎn)生竹。換言的，本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例二具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭杯，仍然具有原生物材料該有的功能。
圖10為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例二具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭杯鍍層的遠(yuǎn)紅外線圖，顯示本發(fā)明的竹炭杯具有遠(yuǎn)紅外線釋放功能，圖中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在56℃下，量測(cè)其遠(yuǎn)紅外線放射率達(dá)0.882，證實(shí)以本發(fā)明的制法所制造的竹炭杯仍具有優(yōu)良的遠(yuǎn)紅外線放射功能。
圖11為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例二具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭杯鍍層經(jīng)黑曲霉菌實(shí)驗(yàn)28天后的試片外觀照像圖。本發(fā)明依JIS Z 2911-2000抑菌評(píng)估方法，在試驗(yàn)片上接種試驗(yàn)菌株并在培養(yǎng)皿溶液內(nèi)培養(yǎng)28天后，如圖11所示不與黑曲霉菌產(chǎn)生反應(yīng)，其霉菌抵抗性等級(jí)為0級(jí)，顯示本發(fā)明的實(shí)施例二所用氧化鋁陶瓷層在竹炭上的鍍層有除霉功能。
本發(fā)明提供一種在竹炭的復(fù)合結(jié)構(gòu)層，在設(shè)計(jì)上能有效制作出兼具裝飾、特殊功能且富變化造型的竹炭成品，且經(jīng)上述測(cè)試證實(shí)，除可以保留竹炭例如放射遠(yuǎn)紅外線的原生物材料該有的功能外，并利用復(fù)合結(jié)構(gòu)層增加竹炭成品他種特性，例如抗霉、抗沾染、耐磨、導(dǎo)電或絕緣、絕熱及金屬化等等至少一種的特性。
本發(fā)明以復(fù)合結(jié)構(gòu)層披覆在竹炭上，可選擇披覆材料種類繁多，可以選用至少一種以上的陶瓷、瓷金、合金或高分子等鍍層，或者至少一種以上的陶瓷、瓷金、合金或高分子的多層鍍層以形成復(fù)合結(jié)構(gòu)層，且此復(fù)合結(jié)構(gòu)層不含國(guó)際公認(rèn)的有害金屬元素或有害有機(jī)物等等有害人體的物質(zhì)而提供了生物兼容性，不脫離竹炭所提供綠色環(huán)保精神范圍內(nèi)，可以作為竹炭杯、竹炭筷墊、飲水器皿、日常飲食器皿、吊飾等等可與人體直接接觸的綠色環(huán)保產(chǎn)品。
本發(fā)明以復(fù)合結(jié)構(gòu)層披覆在竹炭上，復(fù)合結(jié)構(gòu)層利用構(gòu)成其的鍍層，可與竹炭基材的間主要靠冶金鍵結(jié)方式或機(jī)械鍵結(jié)方式而黏著在一起，而不是靠傳統(tǒng)的有機(jī)分子鍵附著于竹炭基材上，增加的鍵結(jié)強(qiáng)度可在950PSI以上，使復(fù)合結(jié)構(gòu)層不易剝落且提供了一接觸面，使人的手不會(huì)直接地接觸到竹炭基材，特別是愛美女性的手不致因竹炭表面的黑色粉末容易剝落而沾染。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求
的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭，包括有一竹炭基材；及一復(fù)合結(jié)構(gòu)層，以一鍵結(jié)方式與該竹炭基材結(jié)合。
2.如權(quán)利要求
1所述的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭，其特征在于，該鍵結(jié)方式包括一冶金鍵結(jié)方式或一機(jī)械鍵結(jié)方式。
3.如權(quán)利要求
1所述的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭，其特征在于，該復(fù)合結(jié)構(gòu)層至少包括一鍍層。
4.如權(quán)利要求
3所述的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭，其特征在于，該鍍層的材質(zhì)包括為金屬、合金、陶瓷、瓷金或高分子。
5.如權(quán)利要求
3所述的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭，其特征在于，該鍍層以不同的厚度或?qū)訑?shù)結(jié)構(gòu)將該復(fù)合結(jié)構(gòu)層形成特殊的圖案。
6.如權(quán)利要求
3所述的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭，其特征在于，該鍍層的材質(zhì)尺寸包括具有一種或一種以上納米或微米尺寸材質(zhì)。
7.如權(quán)利要求
1所述的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭，其特征在于，該竹炭基材的形狀包括有片狀、筒狀、杯狀、平板狀、粉末狀或多樣性的形狀。
8.如權(quán)利要求
3所述的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭，其特征在于，該鍍層是以一熔射法涂布在該竹炭基材上，使該復(fù)合結(jié)構(gòu)層以該鍵結(jié)方式與該竹炭基材結(jié)合。
9.如權(quán)利要求
3所述的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭，其特征在于，該復(fù)合結(jié)構(gòu)層的總厚度約在5μm至500μm的間。
10.一種竹炭杯，具有如權(quán)利要求
1所述的該竹炭基材及該復(fù)合結(jié)構(gòu)層，其特征在于，該復(fù)合結(jié)構(gòu)層以該鍵結(jié)方式與該竹炭基材結(jié)合。
11.一種竹炭筷，具有如權(quán)利要求
1所述的該竹炭基材及該復(fù)合結(jié)構(gòu)層，其特征在于，該復(fù)合結(jié)構(gòu)層以該鍵結(jié)方式與該竹炭基材結(jié)合。
12.一種筷墊器，具有如權(quán)利要求
1所述的該竹炭基材及該復(fù)合結(jié)構(gòu)層，其特征在于，該復(fù)合結(jié)構(gòu)層以該鍵結(jié)方式與該竹炭基材結(jié)合。
專利摘要
一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭、竹炭杯、竹炭筷及筷墊器，其中構(gòu)成復(fù)合結(jié)構(gòu)層的鍍層材料是至少可以熔射法等，涂布在竹炭基材上，使復(fù)合結(jié)構(gòu)層以冶金或機(jī)械鍵結(jié)方式與竹炭基材黏著。本發(fā)明所提出的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)層的竹炭不僅完整保留竹炭原有特性，并利用復(fù)合結(jié)構(gòu)層來提供其它特性，包括防滲漏、不易剝落、抗霉、改變導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性等至少一種的特性。
文檔編號(hào)C23C4/12GK1990201SQ200510137419
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年12月30日
發(fā)明者劉武漢, 蕭威典, 巫中安 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan