涂敷陶瓷的抽油烟机过滤网及其制造方法.pdf

本发明涉及一种涂敷陶瓷的抽油烟机过滤网及其制造方法，尤其涉及对抽油烟机过滤网的材质表面进行陶瓷涂敷，从而不仅可以用洗涤的方法容易地清除加热酸败及变质的食用油蒸气的附着物，以长期维持干净的状态，而且火灾或高温的热蒸气通过抽油烟机过滤网时，涂膜具有不燃或难燃的效果及抑制有毒气体的产生的抽油烟机过滤网。

1、  一种涂敷陶瓷的抽油烟机过滤网，其特征在于包含：
具有一定面积及厚度的材质层；
所述材质层表面的表面处理层；
所述表面处理层上的陶瓷涂层。

2、  根据权利要求1所述的涂敷陶瓷的抽油烟机过滤网，其特征在于所述陶瓷涂层包含：重量百分比为40％～74％的二氧化硅(SiO₂)，所述40％～74％为陶瓷涂层成分的重量百分比为100％时的相对数值；重量百分比为25％～59％的无机填充材与无机燃料组成的无机氧化物，所述25％～59％为陶瓷涂层成分的重量百分比为100％时的相对数值。

3、  根据权利要求2所述的涂敷陶瓷的抽油烟机过滤网，其特征在于所述陶瓷涂层还包含重量百分比为1％～7％的有机成分，所述1％～7％为陶瓷涂层成分的重量百分比为100％时的相对数值。

4、  根据权利要求1至3中的任意一项所述的涂敷陶瓷的抽油烟机过滤网，其特征在于涂敷在所述表面处理层的陶瓷涂层的涂膜厚度为0.1～100微米。

5、  一种涂敷陶瓷的抽油烟机过滤网的制造方法，其特征在于包含步骤：
材质表面处理步骤，形成一定的抽油烟机过滤网表面的表面处理层；
干燥及预热步骤，在对所述材质表面处理层进行干燥及涂敷之前进行预热；
陶瓷涂层形成步骤，对所述表面处理层的表面进行陶瓷涂敷；
干燥及硬化步骤，在常温～250℃的温度下干燥及硬化6分钟～15分钟，以使挥发被涂敷的涂膜的溶剂和硬化涂膜。

6、  根据权利要求5所述的涂敷陶瓷的抽油烟机过滤网的制造方法，其特征在于在陶瓷涂层形成步骤所形成的陶瓷涂层包含：重量百分比为40％～74％的二氧化硅(SiO₂)，所述40％～74％为陶瓷涂层成分的重量百分比为100％时的相对数值；重量百分比为25％～59％的无机填充材与无机燃料组成的无机氧化物，所述25％～59％为陶瓷涂层成分的重量百分比为100％时的相对数值。

7、  根据权利要求6所述的涂敷陶瓷的抽油烟机过滤网的制造方法，其特征在于在陶瓷涂层形成步骤所形成的所述陶瓷涂层还包含重量百分比为1％～7％的有机成分，所述1％～7％为陶瓷涂层成分的重量百分比为100％时的相对数值。

涂敷陶瓷的抽油烟机过滤网及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种抽油烟机过滤网及其制造方法，尤其涉及对抽油烟机过滤网的材质表面涂敷功能性陶瓷层而具有如下效果的抽油烟机过滤网及其制造方法，即(1)有效地改善洗涤性，从而能够容易地对加热酸败及变质的食用油的蒸气的附着物进行洗涤和清除，以长期维持干净的状态；(2)由于强化了耐洗涤性，从而经常洗涤也不会因表面被刮划而降低光泽或产生过滤网的变形、变色、开裂(龟裂)现象，更不会发生涂敷在抽油烟机的涂膜被剥离的情况；(3)当发生火灾或高温的热蒸气通过抽油烟机过滤网时，涂膜具有不燃或难燃的效果，同时也可抑制有毒气体的产生。
背景技术
通常，抽油烟机过滤网的主要材质为铝、不锈钢、铜、钛等金属及其合金；或者为玻璃、陶瓷、耐火物等陶瓷材料；或者为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、PET树脂、ABS树脂等热可塑性树脂(thermoplastic resin)；和聚醋酸乙烯(PVAC)、不饱和聚酯(UP)、聚氨酯(PUR)、酚醛树脂(PF)、脲醛树脂(UF)、三聚氰胺树脂(MF)、环氧树脂等热固性树脂(thermosettingresin)；和为了提高热力性能、机械性能而在热可塑性树脂或热固性树脂上混合玻璃纤维、玻璃粉末、陶瓷纤维、陶瓷粉末的工程塑料(例：在PET里混合玻璃粉末的PBT)等。
但是，如上所述的现有金属、陶瓷或塑料为材质，或者以装饰为目的而在其上涂敷粉体涂料、有机涂料的抽油烟机过滤网存在如下缺点。
第一：直接承受至少80～200℃的热或者通过蒸气上的油、水蒸汽、燃烧气体等间接承受热量的抽油烟机过滤网随着时间的推移因被附着而堆积的油和燃烧气体的污染物，发生变色、脱色、碳化等现象，并存在抽油烟机过滤网的通气性及过滤效果降低等问题。被附着在过滤网的污染物在过滤网表面化学结合，因此用洗涤剂和刷子也很难洗净。
第二：过滤网使用塑料材质时，由于其缺点，即由于表面硬度低(铅笔硬度3B～2H)，随着频繁洗涤抽油烟机过滤网，在其表面发生刮划现象而降低光泽，并且易于被苯、甲苯、丙酮等有机溶剂溶解、溶胀，从而发生过滤网的变形、变色、开裂(龟裂)等现象。并且，对所述金属、陶瓷制品或塑料材质涂敷粉体涂料、有机涂料的情况下，有机涂膜和油的污染物也会因化学结合而不但不容易洗涤，而且洗涤时容易发生划伤和涂膜被剥离的现象，因此，降低抽油烟机过滤网的功能性效果。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种具有如下效果的抽油烟机过滤网，即对抽油烟机过滤网的材质表面涂敷陶瓷而有效地提高耐洗涤性，并可通过洗涤容易地清除加热酸败及变质的食用油蒸气的附着物而长时间维持干净状态，而且不仅当火焰或高温的热蒸气经过抽油烟机过滤网时使涂膜具有不燃或难燃的效果，并且可抑制有毒气体的产生。
为了实现上述目的，本发明所提供的涂敷陶瓷的抽油烟机过滤网包含：具有一定面积及厚度的材质层；所述材质层表面的表面处理层；所述表面处理层上的陶瓷涂层。
此时，所述陶瓷涂层包含：重量百分比为40％～74％的二氧化硅(SiO₂)，所述40％～74％为陶瓷涂层成分的重量百分比为100％时的相对数值；重量百分比为25％～59％的无机填充材与无机燃料组成的无机氧化物，所述25％～59％为陶瓷涂层成分的重量百分比为100％时的相对数值。
所述陶瓷涂层还包含重量百分比为1％～7％的有机成分，所述1％～7％为陶瓷涂层成分的重量百分比为100％时的相对数值。
并且，涂敷在所述表面处理层的陶瓷涂层的涂膜厚度为0.1～100微米。
本发明所提供的陶瓷涂层的抽油烟机过滤网的制造方法包含步骤：材质表面处理步骤(S 1)，形成一定的抽油烟机过滤网表面的表面处理层；干燥及预热步骤(S2)，在对所述材质表面处理层进行干燥及涂敷之前进行预热；陶瓷涂层形成步骤(S3)，对所述表面处理层的表面进行陶瓷涂层；干燥及硬化步骤(S4)，在常温～250℃的温度下干燥及硬化6分钟～15分钟，以使挥发被涂敷的涂膜的溶剂和硬化涂膜。
此时，在陶瓷涂层形成步骤(S3)所形成的所述陶瓷涂包含：重量百分比为40％～74％的二氧化硅(SiO₂)，所述40％～74％为陶瓷涂层成分的重量百分比为100％时的相对数值；重量百分比为25％～59％的无机填充材与无机燃料组成的无机氧化物，所述25％～59％为陶瓷涂层成分的重量百分比为100％时的相对数值。
并且，所述陶瓷涂层中还包含重量百分比为1％～7％的有机成分，所述1％～7％为陶瓷涂层成分的重量百分比为100％时的相对数值。
本发明所提供的过滤网具有如下优点。
第一：如上所述，相比于一般的材质或在其上涂敷的涂料具有优异的洗涤性和优异的耐热性、耐刮划性、高硬度，从而被露在恶劣的外部环境或较高温度的环境下也能保持美丽的外观，提高了产品的品质。
第二：耐污染性、耐溶剂性优异，因此不容易附着油或污染物，并容易用湿毛巾擦洗，不会被任何溶剂(Solvent)溶解，从而可利用水或中性洗涤剂或溶性很强的有机溶剂容易地只将附着的污染物及污染油清除。
第三：相比于涂敷氟、环氧、丙烯、聚氨酯等有机涂料的方法，不容易被刮划，又因陶瓷涂层不会被燃烧，从而当涂敷在金属及陶瓷材质表面时，具有不燃特点，当涂敷在塑料表面时具有难燃特点，从而是利于环保的。
附图说明
图1为表示根据本发明所提供的涂敷陶瓷的抽油烟机过滤网的剖面的剖视图；
图2为本发明所提供的涂敷陶瓷的抽油烟机过滤网的结构图和表示包含陶瓷涂层的细部剖面的剖视图；
图3为形成本发明所提供的陶瓷涂层的抽油烟机过滤网的完成图；
图4为表示本发明所提供的抽油烟机过滤网的陶瓷涂层的制造过程的流程图。
附图主要符号说明：1为陶瓷涂层，2为表面处理层，3为材质层，4为抽油烟机主体，5为抽油烟机排气口，6为抽油烟机过滤网。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。
图1为表示根据本发明所提供的陶瓷涂层的抽油烟机过滤网的剖面的剖视图，图2为包含本发明所提供的陶瓷涂层的抽油烟机过滤网的抽油烟机的结构图和表示包含陶瓷涂层的细部剖面的剖视图。本发明的抽油烟机过滤网包含：形成抽油烟机过滤网的主体的材质层3、所述材质层3上面的表面处理层2、涂敷在所述表面处理层2上的陶瓷涂层1。抽油烟机过滤网的主要材质为铝、不锈钢、铜、钛等金属及其合金；或者为玻璃、陶瓷、耐火物等陶瓷材料；或者为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、PET树脂、ABS树脂等热可塑性树脂(thermoplastic resin)；和聚醋酸乙烯(PVAC)、不饱和聚酯(UP)、聚氨酯(PUR)、酚醛树脂(PF)、脲醛树脂(UF)、三聚氰胺树脂(MF)、环氧树脂等热固性树脂(thermosetting resin)；和为了提高热力性能、机械性能而在热可塑性树脂或热固性树脂上混合玻璃纤维、玻璃粉末，陶瓷纤维、陶瓷粉末的工程塑料(例：在PET里混合玻璃粉末的PBT)等；而且同时将1种或2种以上这些材质经过压铸、挤压、弯曲、注射成型、接合、组合而使用。
为了附着所述抽油烟机过滤网的材质层3与陶瓷涂层1而形成表面处理层2。表面处理层2的加工方法根据材质的特性包含：机械性表面处理(研磨、喷砂、喷丸清理、干冰喷射)、物理化学性表面处理(洗涤、溶解、涂底漆、镀金、CVD、PVD)以及化学性表面处理(阳极氧化皮膜、火焰、臭氧、药品、UV、放射线、放电)等方法。
下面，详细说明形成机械性表面处理层的方法。研磨指的是利用砂纸、研磨石、金属刷子等将材质表面处理成细线条化、摆动化(vibration)形态的表面凹凸状的方法。喷砂指的是将10～200目大小的金刚砂、氧化铝等陶瓷粒子利用压缩空气使材质的表面处理成凹凸状的方法。喷丸清理所指的是将10～200目大小的玻璃微珠、陶瓷粉、不锈钢粉等球形粒子利用压缩空气使材质的表面处理成凹凸状的方法。而干冰喷射所指的是将10～200目大小的干冰片利用压缩空气使材质的表面形成凹凸状的方法。
下面，详细说明形成物理化学性表面处理层的方法。洗涤指的是利用碱性洗涤剂、中性洗涤剂、非溶解性有机溶媒、蒸馏水清除塑料表面的污染并对材质表面进行活性化的方法。溶解指的是利用如BTX(苯、甲苯、二甲苯)、己烷、酮(丙酮、MEK、MIBK)2-甲氧基丙醇等有机溶媒使塑料材质表面溶解或溶胀的方法。涂底漆指的是为了表面处理层与陶瓷涂层形成化学结合力，使用丙烯树脂、环氧树脂、硅烷偶联剂而与材质表面黏结在一起，并形成可与陶瓷涂层化学结合的活性层的方法。镀金方法具有电气镀金、化学镀金、熔融镀金、真空镀金、渗透镀金、离子镀金等处理方法，并在材质表面形成可与陶瓷涂层结合的活性金属皮膜。CVD及PVD指的是以化学、物理的方法给材质表面蒸镀与陶瓷涂层具有结合力的活性金属或者活性金属氧化物的方法。
下面，详细说明形成化学性表面处理层的方法。阳极氧化皮膜指的是将铝及铝合金浸入在酸溶液(硫酸、氢氟酸)中或浸在酸溶液(硫酸、氢氟酸)的状态下接通电源(直流或交流)，从而在铝及铝合金材质表面形成氧化铝皮膜(阳极氧化皮膜、电化铝(alumite)、阳极氧化)层的方法。火焰指的是瞬间接触高温的火焰而使稳定的塑料有机高分子聚合物的一部分燃烧(CO₂、H₂O、NO₃)起来，从而形成活性化的塑料表面层。臭氧指的是用强氧化性的臭氧(O₃)接触塑料表面而氧化(CO₂)稳定的有机高分子碳元素，从而形成被活性化的塑料表面层的方法。药品指的是将过锰酸(K₂CrO₇-H₂SO₄系等)药品接触于无极性塑料材质表面，从而在塑料材质表面形成极性层(CO基、OH基、烷基硫酸根等)的方法。UV指的是利用紫外线对有机物的分解作用来破坏塑料材质表面的碳元素键而形成被活性化的塑料表面层的方法。放射线指的是将α、β、γ线的放射线照射到塑料材质表面而分解分子键，从而获得被活性化的塑料表面层的方法。放电方法具有等离子处理法和电晕放电处理法，所指的是利用电子、粒子、自由基、激发态的分子等的活性在塑料材质表面形成极性层的方法。
所述表面处理层的表面处理方法是大部分为共知的材质表面处理方法，本发明的形成表面处理层的方法并不局限于上述方法。
在本发明中，作为核心部分的陶瓷涂层是0.1～100微米厚度的透明、有色或是具有金属质感的金属特征的有色的陶瓷涂层，并具有可用多种颜色装饰、耐污染性、耐洗涤性、耐溶剂性、耐磨性、耐朽性、耐燃性、耐刮划性等功能性特征。
陶瓷涂层的主要成分由二氧化硅(SiO₂)、其他无机氧化物等物质组成，而二氧化硅的含量以陶瓷涂层成分换算后为40％以上，其他无机氧化物的含量以陶瓷涂层成分换算后为25％以上，并且还包含小于等于7％的有机成分。
所述其他无机氧化物指的是无机填充材和无机颜料，该无机颜料由形成陶瓷涂层的鲜明而多样的颜色的过渡金属氧化物组成。
无机填充材包含氧化铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)、氧化锆(ZrO₃)、锆石(SiZrO₄)、滑石等。
在所述其他无机氧化物中，具有多种颜色的无机颜料所指的是在市场广泛销售的平均粒径为0.03～20微米的氧化钛、氧化锌、氧化铁、氧化钴、氧化铬等过渡金属氧化物系的无机颜料、云母-氧化钛系等珠光颜料等颜料。
所述有机成分的重量百分比为小于等于7％。涂膜的有机成分包含：包含在涂膜里的有机烷氧基硅烷所包含的有机基、有机烷氧基硅烷与四烷氧硅烷的未反应烷氧基、干燥及硬化状态下不蒸发的醇类。
有机烷氧基硅烷的有机基是以通式RSi(OR′)₃(式中：R表示碳元子数为1～8的有机基、R′表示碳原子数为1～5的烷基或碳原子数为1～4的酰基)表示的有机烷氧基硅烷的R(碳元子数为1～8的有机基)，所述有机基经过水解、干燥及硬化也不会燃烧。这种有机烷氧基硅烷的有机基的具体例子有甲基、乙基、n-丙基、i-丙基、γ-氯丙基、乙烯基、3.3.3-三氟丙基、γ-环氧丙氧基丙基(glycidoxypropyl)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基(methacryloxypropyl)、γ-巯基丙基(mercaptopropyl)、苯基、γ-氨丙基、3.4-环氧环己基乙基等。
未水解反应的烷氧基包含：以通式RSi(OR′)₃(式中：R表示碳元子数为1～8的有机基、R′表示碳原子数为1～5的烷基或碳原子数为1～4的酰基)表示的有机烷氧基硅烷的烷氧基和OR′(R′表示碳原子数为1～5的烷基)；以通式(OR″)₃Si-(OSi)_n(OR″)_2n+1(式中：R″为碳原子数1～5的烷基或为碳原子数1～4的酰基，n＝1，2，3，...n)表示的四烷氧硅烷的烷氧基和以OR″(R″为碳原子数1～5的烷基)表示的具体为甲氧基、乙氧基等。
干燥及硬化情况下不蒸发的醇类有无机结合剂有机烷氧基硅烷和四烷氧硅烷的水解而生成的甲醇、乙醇等的反应产物，还有作为无机结合剂胶体氧化物的分散媒使用的甲醇、乙醇、异丙醇等，还包含形成本发明的陶瓷涂层的人为地加入的醇类的溶媒。
作为所述陶瓷涂层成分的有机成分的重量百分比超过7％时，陶瓷涂层的耐热性、耐朽性下降，接触高温或发生火灾时产生有毒气体，涂膜被燃烧而与附着的污染物结合，洗涤性下降，从而相比于耐热性陶瓷涂层的涂膜物性的特性，反而表现为有机涂料的特性。
陶瓷涂层的涂敷方法有喷涂、辊涂、浸涂(dip-coating)、流涂(flowcoating)等方法，这种陶瓷涂层的涂敷方法是通常为共知的涂料涂敷方法，本发明并不限定只用所述涂敷方法来形成本发明的陶瓷涂层。
具有这种剖面结构的本发明所提供的涂敷陶瓷的抽油烟机过滤网经过如下制造步骤来完成。
图4为表示本发明所提供的抽油烟机过滤网的陶瓷涂层的制造步骤的流程图，包含步骤：形成一定的抽油烟机过滤网表面的表面处理层的材质表面处理步骤(S 1)；在对所述材质表面处理层进行干燥及涂敷之前进行预热的干燥预热步骤(S2)；对所述表面处理层表面进行陶瓷涂敷的步骤(S3)；为了挥发被涂敷的涂膜的溶剂和硬化涂膜而在常温～250℃的温度下干燥及硬化6分钟～15分钟的步骤(S4)。
在此，所述陶瓷涂层具有防止因油性物所导致的污染的效果，其不溶解于三氯乙烯(TCE)、甲乙酮(MEK)、丙酮、二甲基甲酰胺(DMF)等任何溶剂(Solvent)，并形成具有涂膜的铅笔硬度5H以上、耐污染性、耐燃性、超耐朽性、耐溶剂性、无毒性等特征的陶瓷涂层。
表一是对<过滤网1>和<过滤网2>的物性进行比较的结果，<过滤网1>是对铝合金板材进行超微细钻孔加工的抽油烟机用过滤网经过阳极氧化皮膜处理后，在其表面处理层涂敷本发明的陶瓷涂层的抽油烟机过滤网，而<过滤网2>是对铝合金板材进行超微细钻孔加工的抽油烟机用过滤网上涂敷粉体涂料的过滤网。表二是对<过滤网3>和<过滤网4>的物性进行比较的结果，<过滤网3>是对不锈钢(STS-304)进行钻孔加工的抽油烟机用过滤网经过喷砂处理后，在其表面处理层涂敷本发明的陶瓷涂层的抽油烟机过滤网，而<过滤网4>是对不锈钢(STS-304)进行钻孔加工后没有进行涂敷的未处理的抽油烟机用过滤网。
表一物性比较


表二物性比较

1.铅笔硬度：利用铅笔硬度试验机以1kgf(9.8N)的力和1cm/sec的速度划出10mm，以此反复测5次。
2.附着性：以间隔1mm制作100个棋盘之后用透明胶带粘住，然后剥离时没有被剥离的棋盘的数量。
3、耐热性：以200℃加热24小时之后，涂膜的龟裂、剥离与否及材质的变色与否。
4.耐热性：以350℃加热6小时之后，涂膜的龟裂、剥离与否及材质的变色与否。
5.耐磨性：对CS-17(磨轮的一种)施加9.8N(1kgf)，旋转500转之后计算减少量。
6.耐污染性I：色拉油和碳(色拉油∶碳＝100∶1重量比)混合后用其污染表面，放置72小时之后能否用水洗涤。
7.耐污染性II：用酸败的色拉油污染表面，在温度60℃下维持24小时之后冷却，能否用水洗涤。
8.耐污染性III：用色拉油污染表面，在温度230℃下维持6小时之后冷却，并判断能否用液体中性洗涤剂洗涤。
9.耐溶剂性：浸在TCE(三氯乙烯)、丙酮溶剂里72小时之后，溶胀、剥离与否。
表三是形成有本发明的陶瓷涂层的抽油烟机过滤网为对象，根据韩国食品医药品安定厅告示第98-60号“器具及容器包装的基准规格”的试验方法做出的溶出试验的结果。
表三抽油烟机过滤网的陶瓷涂层的溶出试验结果

以上所述的本发明的涂敷陶瓷的抽油烟机过滤网可应用在如下的领域。
(1)使用于利用电气或煤气的电器产品的抽油烟机及厨房壁面板等厨房器具内外装饰材料；
(2)在烹饪食品、小料类、油类等容易飞溅的领域使用的煤气及电气烹饪机器、加热器外壳、空调机外壳的内外部装饰材料；
(3)回收加热烹饪时产生的食用油的燃烧气体、食用油的加热蒸气、水蒸汽等污染物的通风橱、空调机、管道、风扇的过滤网。