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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING AN ARTICLE WITH AN ASEPTIC SURFACE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/021703
Kind Code:
A1
Abstract:
In the case of a method for producing an article with an aseptic surface, a porous oxide film is produced by anodization on an article made of aluminium or an aluminium alloy and then metal with an antimicrobial effect is intercalated in the pores of the oxide film from an electrolyte containing at least one salt of a metal with an antimicrobial effect. The article with the oxide film filled with metal with an antimicrobial effect is subsequently immersed in a pickling solution and the oxide film is partially removed uniformly at its surface.

Inventors:
PIPPIG SCHMID, Kristin (Paul-Brandt-Strasse 57, St. Gallen, CH-9000, CH)
Application Number:
EP2008/006598
Publication Date:
February 19, 2009
Filing Date:
August 11, 2008
Export Citation:
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Assignee:
ALCAN TECHNOLOGY & MANAGEMENT LTD. (Badische Bahnhofstrasse 16, Neuhausen am Rheinfall, CH-8212, CH)
PIPPIG SCHMID, Kristin (Paul-Brandt-Strasse 57, St. Gallen, CH-9000, CH)
International Classes:
C25D11/18; A01N59/06; A01N59/16; A01N59/20; A61L31/12; C25D11/24
Foreign References:
EP1207220A12002-05-22
US6168869B12001-01-02
DE10109606A12001-08-30
US3645859A1972-02-29
Attorney, Agent or Firm:
ALCAN TECHNOLOGY & MANAGEMENT LTD. (Badische Bahnhofstrasse 16, Neuhausen am Rheinfall, CH-8212, CH)
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Claims:

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit aseptischer Oberfläche, bei welchem Verfahren auf einem Gegenstand aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung durch Anodisation eine poröse Oxidschicht erzeugt und nachfolgend aus einem wenigstens ein Salz eines Metalls mit antimikro- bieller Wirkung enthaltenden Elektrolyten auf elektrochemischem Weg Metall mit antimikrobieller Wirkung in die Poren der Oxidschicht eingelagert wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Gegenstand mit der mit Metall mit antimikrobieller Wirkung gefüllten Oxidschicht in eine Beizlösung eingetaucht und die Oxidschicht an ihrer Oberfläche gleichmässig partiell abgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Metall mit antimikrobieller Wirkung aus Silber, Kupfer, Zink oder einer Mischung der dieser Metalle besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidschicht um einen Betrag zwischen 0,01 und 1 μm abgetragen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anodisation der Oxidschicht in einem Schwefelsäure-Elektrolyten zu einer Oxidschichtdicke von 5 bis 25 μm durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anodisation der Oxidschicht in einem Schwefelsäure/Oxalsäure- Elektrolyten zu einer Oxidschichtdicke von 15 bis 70 μm durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

dass das partielle Abtragen der Oxidschicht in einer alkalische Beizlösung, vorzugsweise in einer wässrigen Lösung von Natronlauge oder Natriumcar- bonat, durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das partielle Abtragen der Oxidschicht in einer sauren Beizlösung, vorzugsweise in einer wässrigen Lösung von Salpetersäure, durchgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das partielle Abtragen der Oxidschicht in einer sauren Mischbeizlösung, vorzugsweise in einer wässrigen Lösung von Schwefelsäure und Flusssäure, durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidschicht vor oder nach dem partiellen Abtragen mittels eines Sealingverfahrens verdichtet wird.

10. Verwendung eines mit dem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche hergestellten Gegenstandes als Bauteil von Einrichtungen in Bereichen erhöhter Kontaminationsgefahr mit Krankheitserregern, insbesondere im medizinischen Bereich, wie z. B. in Spitälern und Arztpraxen sowie im Bereich des öffentlichen Verkehrs.

Description:

Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit aseptischer Oberfläche

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit aseptischer Oberfläche, bei welchem Verfahren auf einem Gegenstand aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung durch Anodisation eine poröse Oxidschicht erzeugt und nachfolgend aus einem wenigstens ein Salz eines Metalls mit antimikrobieller Wirkung enthaltenden Elektrolyten auf elektrochemischem Weg Metall mit antimikrobieller Wirkung in die Poren der Oxidschicht eingela- gert wird.

In Bereichen erhöhter Kontaminationsgefahr mit Krankheitserregern, insbesondere im medizinischen Bereich, wie z. B. in Spitälern und Arztpraxen, sowie im Bereich des öffentlichen Verkehrs sind insbesondere Bauteile, die mit den Händen häufig berührt werden, wie z. B. Teile von Bettgestellen und anderen Ausrüstungsgegenständen im medizinischen Bereich, Handgriffe, Türgriffe, Haltestangen, etc. aus poliertem Edelstahl gefertigt. Zur Dekontamination dieser Gegenstände werden entsprechende, häufig die Umwelt belastende Reinigungsmittel eingesetzt.

Aus EP-A-1 207 220 und US-A-6 168 869 ist es bekannt, Gegenstände aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung zu Anodisieren und Metalle mit antimikrobieller Wirkung, wie z. B. Silber, Kupfer oder Zink, in die Poren von anodisch erzeugten Oxidschicht einzulagern.

Weiter ist es beispielsweise aus US-A-4 414 077 zum Färben von Aluminiumoberflächen bekannt, in einem ersten Elektrolyten durch Anodisation eine poröse Oxidschicht zu erzeugen und in einem zweiten, metallsalzhaltigen Elektrolyten auf elektrochemischem Weg Metalle in den Poren der Oxidschicht ab- zuscheiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs ge-

nannten Art zu schaffen, mit welchem die antimikrobielle Wirkung der in die Poren der Oxidschicht eingelagerten Metalle weiter verbessert werden kann.

Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass der Gegenstand mit der mit Metall mit antimikrobieller Wirkung gefüllten Oxidschicht in eine Beizlösung eingetaucht und die Oxidschicht an ihrer Oberfläche gleichmässig partiell abgetragen wird.

Als Metalle mit antimikrobieller Wirkung wird insbesondere Silber bevorzugt eingesetzt. Neben Silber weisen aber auch Kupfer, Zink oder eine Mischung der genannten Metalle eine antimikrobielle Wirkung auf.

Durch die Beizbehandlung wird die Oxidschicht an der Oberfläche angegriffen. Dabei soll nur ein geringer Teil der Oberfläche gleichmässig abgetragen wer- den. Das in den Poren der Oxidschicht eingelagerte Metall wird durch diesen Prozess nicht beeinträchtigt und ragt nach dem Beizen nadelartig aus der Oberfläche heraus. Die aseptische Wirkung wird dadurch verstärkt.

Bevorzugt wird die Oxidschicht gleichmässig um einen Betrag zwischen etwa 0,01 μm und maximal etwa 1 μm abgetragen.

Je nach Einsatzgebiet des Gegenstandes wird die Anodisation der Oxidschicht in einem Schwefelsäure-Elektrolyten zu einer Oxidschichtdicke von 5 bis 25 μm oder in einem Schwefelsäure/Oxalsäure-Elektrolyten zu einer Oxidschicht- dicke von 15 bis 70 μm durchgeführt.

Das partielle Abtragen der Oxidschicht kann in einer alkalische Beizlösung, beispielsweise in einer wässrigen Lösung von Natronlauge oder Natriumcarbonat, oder in einer sauren Beizlösung, z. B. in einer wässrigen Lösung von Salpeter- säure, oder in einer sauren Mischbeizlösung, beispielsweise in einer wässrigen Lösung von Schwefelsäure und Flusssäure, durchgeführt werden.

Ein bevorzugter Anwendungsbereich der mit dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Gegenstände liegt in deren Verwendung als Bauteile von Einrichtungen im Bereichen erhöhter Kontaminationsgefahr mit Krankheitserregern, insbesondere im medizinischen Bereich, wie z. B. in Spitälern und Arzt- praxen, sowie im Bereich des öffentlichen Verkehrs.

Nachfolgend ist ein Ablauf des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung von Gegenständen mit aseptischer Oberfläche beispielhaft dargestellt.

Vor dem Anodisieren werden die Gegenstände nach herkömmlichen Verfahren entfettet, gebeizt und dekapiert. Die Entfettung erfolgt z. B. mit einem alkalischen Reiniger, enthaltend Borate, Carbonate, Phosphate und nichtionische Tenside bei einer Temperatur von 50-70 0 C und einer Tauchzeit von 10-20 Minuten. Das Beizen erfolgt z. B. in einem Natronlauge, Alkohole und Salze anor- ganischer Säuren enthaltenden Beizmittel bei einer Temperatur von 30-50 0 C und einer Tauchzeit von 0,5-10 Minuten. Das Dekapieren erfolgt z. B. mit einem sauren, Salze anorganischer Säuren sowie anorganische Säuren enthaltenden Dekapiermittel bei einer Temperatur von etwa 20 0 C und einer Tauchzeit von 5- 10 Minuten. Nach jedem Verfahrensschritt werden die Gegenstände mit ent- ionisiertem Wasser gründlich gespült.

Das nachfolgende Anodisieren erfolgt für Oxidschichtdicken von 5-25 μm z. B. nach dem Gleichstrom-Schwefelsäure-Verfahren in einem Elektrolyten mit 100- 200 g/L Schwefelsäure bei einer Temperatur von 18-25 0 C mit einer Strom- dichte von 1.0-2.5 A/dm 2 .

Für Oxidschichtdicken von 15-70 μm erfolgt das Anodisieren z. B. in einem Schwefelsäure/Oxalsäure-Elektrolyten mit 100-200 g/L Schwefelsäure und 5-20 g/L Oxalsäure bei einer Temperatur von 0-20 0 C mit einer Stromdichte von 1.5- 4 A/dm 2 .

Nach erneutem gründlichen Spülen mit entionisiertem Wasser erfolgt die elek-

trolytische Einlagerung von Silber über die gesamte Porentiefe der anodischen Oxidschicht.

Die Gegenstände mit dem in den Poren der anodischen Oxidschicht eingela- gerten Silber werden erneut mit entionisiertem Wasser gründlich gespült und anschliessend in eine Beizlösung eingetaucht, um die Oxidschicht an ihrer Oberfläche gleichmässig partiell abzutragen.

Nachfolgend sind mögliche Beizlösungen mit entsprechenden Badtemperatu- ren und Beizzeiten zusammengestellt.

a) Alkalische Beizlösung 10-100 g/L Natronlauge 0-100 g/L Aluminium Badtemperatur: 50-70 0 C Beizzeit: 1 sec bis 10 min

b) Alkalische Beizlösung 10-50g/L Natriumcarbonat Badtemperatur: 50-80 0 C Beizzeit: 10 sec bis 10 min

c) Saure Beizlösung

10-200 g/L Salpetersäure Badtemperatur: 20-80 0 C Beizzeit: 1-10 min

d) Saure Mischbeizlösung

10-50 g/L Schwefelsäure + 1-10g/L Flusssäure Badtemperatur: 20-40 0 C Beizzeit: 1-10 min

Nach der Einlagerung des Silbers oder anderer Metalle kann optional eine als Sealing bekannte Verdichtung der Oxidschicht durchgeführt werden. Der Ver- dichtungs- oder Sealingprozess hat die Aufgabe, die Poren, in welchen das Silber oder andere Metalle eingelagert sind, zu verschliessen.

Das Verdichten der Oxidschichten kann z.B. mit den nachstehend angeführten, bekannten Sealingverfahren durchgeführt werden:

Heisswassersealing mit und ohne Additive

Niedertemperatursealing mit und ohne Additive - Dampfsealing mit und ohne Additive

Das Verdichten kann in einem Sprüh- oder Tauchbad erfolgen.

Als Additive können herkömmliche Belagsverhinderer und/oder Silberionen zu- gesetzt werden.

Das Verdichten der Oxidschichten kann vor oder nach dem partiellen Abtragen der Oxidschicht in der Beizlösung durchgeführt werden.