专利名称：亲水性光滑面的结构及其设置方法 如一般使用大众所认知的，经美国FDA食品检验中心认可，二氧化钛为安全物质，对人体并无伤害，普遍为食品，日常生活用品，化妆品，医药，养殖业采用，二氧化钛受光后生成氢氧自由基，与空气中有机物质反应后即成无毒的物质。脱臭上，二氧化钛所产生的氢氧自由基会破坏油剂气体分子的能量键，使有机气体成为单一的气体分子，加快有机物质、气体的分解，提高空气清净效率，二氧化钛TiO2(Titanium Dioxide)具光触媒功能，比起臭氧或负离子，其氧化能力更强，根据欧美国家权威实验室测试，每平方公分的光触媒与高性能纤维活性碳比较，其脱臭能力为高性能纤维活性碳的150倍，相当于500个活性碳冰箱除臭剂，且无二次公害。二氧化钛经特殊处理后溅镀于玻璃上形成薄膜，具有防雾功能，更可耐温至摄氏400度，亲水性好，不留水痕。当灰尘掉落于经二氧化钛处理后的物体上，只需以清水清洗，会因二氧化钛的亲水性与地心引力配合，灰尘便会随清水一起脱落，具自净性。自从二氧化钛(TiO2)光触媒的原理预1972年发表在Nature杂志以后已经过40年，而作为绿色革命的主要推手并被几集研究则是近二十年的盛事。15年前发现其超亲水性效果以后，二氧化钛光触媒仅在紫外线照射下才能发挥作用，如今适用于可视光的实用化产品也陆续登场。二氧化钛TiO2(Titanium Dioxide)在金属元素的存在度仅次于铝、铁、Ti、其蕴藏量排行为第四位。以二氧化钛的氧化型态存在地球的各处、其蕴藏量有数十亿吨。二氧化钛即为氧化物，也为一种催化剂，本身属N型半导体，在自然界中TiO2以锐钛矿(A-TYPE)、金红石(R-TYPE)、及板钛矿(B-TYPE)存在，其中最为世上广泛使用的是A-TYPE及B-TYPE，采单独或混合使用来作为工业颜料钛白粉、食品添加物(已获美国FDA食品检验中心检验合格)、化妆品、及功能性纺织品。TiO2(二氧化钛)做为最基本材料为白色颜料(Titanwhite钛白)用于涂料、绘具、印刷油墨、医药品等。黄、橙色颜料(Titan Yellow是钛黄)用于涂料、印刷油墨、水泥等。而且化妆品与食品也被广泛大量使用。世界上、每年的消费量超过300万吨。一般可说TiO2的使用量可代表该国的生活水准的高低。当然，用于光触媒的TiO2与一般颜料用TiO2的性质有所不同。其性质最好以内在性质与表面性质来考虑比较适当。在TiO2半导体当中、要具有接触微量光能即能带有活性的性质才可。而使用于白色颜料、化妆品的紫外线吸收剂等用途时、必须要充分抑制其活性为其最大的课题。因若有光活性时，接触光后，会产生粉化现象而导致脆化。在现有的光触媒(亲水性)自净玻璃制法中，有一种如图1所示的真空溅镀法可做为参考，请参考图1为现有真空溅镀系统1示意图，该装置设计为以带动能电子12轰击(Bombard)靶材18(可为含钛原子靶材)打击出含钛原子等离子14，而由一电压驱动下，将该钛原子等离子14镀到该玻璃基材16上形成二氧化钛薄膜，虽然其具相当的处理能力，然而在大量的自净玻璃生产时，由于溅镀设备价格及维修昂贵，且生产耗费较大能源，同时大量生产很不方便，因此有必要寻找一种具更快速生产自净亲水性玻璃的方法取代现有方法。又现有的光触媒(亲水性)自净玻璃制法中，有一种如图2所示的溶液浸泡法可做为参考，请参考图2为现有溶液浸泡系统2示意图，该装置设计为以一夹持臂28夹持玻璃板26，而该机构有上下活动功能，通过夹持臂28将玻璃板26向下浸入溶液槽24的二氧化钛溶液22中，再取出该玻璃板26晾干即得镀二氧化钛膜的自净玻璃板。然而该法的镀膜容易受取出时重力影响形成镀膜不平坦，尤其是玻璃边缘处膜厚太厚，降低亲水性使得该区域无法使用，因此有大量废料产生。因此有必要寻找一种具更方便生产自净亲水性玻璃的方法取代现有方法。但是，二氧化钛镀(薄)膜于光滑面的强大自净及杀菌能力仍为可取的优点，因此新创的自净玻璃正须要此种模式，所须改善的，只有镀膜的方式，配合现有的光触媒材料及常用简易设备，寻找出一种更方便的系统安排技艺使得本发明能够具有处理容量较大的状况而且运作成本低廉。


本发明的主要目的在于提供一种处理容量大而且运作成本低廉的亲水性光滑面的结构及其设置方法，可用于工业、商业、及大楼住宅家用的室内外玻璃、卫浴及装潢，可以提供低成本高品质的效果。
为了实现上述目的，本发明将现有的二氧化钛光触媒(亲水性)自净结构做为发明核心结构，配合新的薄膜设置方法，具设置方便性，发展为一亲水性光滑面的结构及其设置方法。
本发明的一种亲水性光滑面的结构的设置方法，其包含下列步骤步骤一，准备一预定浓度的含亲水性溶质的溶液；步骤二，将含亲水性溶质溶液以吸收材料吸收该含亲水性溶质溶液到一预定容积比例以下；步骤三，将该吸收材料对一光滑面擦拭以涂布该含亲水性溶质溶液于该光滑面上；及步骤四，将该光滑面干燥形成亲水性薄膜以形成亲水性光滑面的结构。
上述亲水性光滑面的结构的设置方法，其特点在于，该含亲水性溶液的吸收材料的含溶液的预定容积浓度比例为30％以下。
上述亲水性光滑面的结构的设置方法，其特点在于，该含亲水性溶液为二氧化钛光触媒的溶液。
上述亲水性光滑面的结构的设置方法，其特点在于，该二氧化钛的溶液的预定浓度为重量比10％以下。
上述亲水性光滑面的结构的设置方法，其特点在于，该亲水性薄膜厚度为5nm到40μm。
上述亲水性光滑面的结构的设置方法，其特点在于，在步骤三之前进一步包含一步骤将该吸收材料干燥到含该具亲水性溶质溶液的预定容积浓度比例为10％以下。
上述亲水性光滑面的结构的设置方法，其特点在于，该光滑面为陶瓷表面或为玻璃表面。
上述亲水性光滑面的结构的设置方法，其特点在于，该含亲水性溶质溶液吸收材料为无尘纸。
上述亲水性光滑面的结构的设置方法，其特点在于，该含亲水性溶质溶液添加有丙酮及聚乙烯。
上述亲水性光滑面的结构的设置方法，其特点在于，该步骤三中将该吸收材料对一光滑面擦拭的步骤为人工擦拭、通过半自动或全自动装置擦拭。
本发明还提供了一种亲水性光滑面的结构，使用如上述的方法做成，其特点在于，包含基材，具光滑面；及亲水性薄膜，位于该光滑面上；其中该亲水性薄膜为二氧化钛光触媒薄膜；其中该亲水性薄膜厚度为5nm到40μm。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图式简单说明图1为现有亲水性玻璃制造系统示意图；图2为另一现有亲水性玻璃制造系统示意图；及图3为本发明的实施方式示意图。

请参考图3为本实施方式示意图，其中擦拭装置30具有吸收材料32及固定该吸收材料32的部分，当含亲水性溶质的溶液34被该吸收材料32吸收之后(一般为求亲水性效果好并不需要很饱和的吸收状态)，再将该擦拭装置30擦拭该光滑面36(可为玻璃的光滑面)涂布亲水性物质于该基材38的光滑面上，再干燥后即得该亲水性薄膜；因为吸收材料32并不是在很饱和的吸收状态下擦拭光滑面36形成薄膜，干燥时间通常为15秒内，二氧化钛光触媒为本发明所采用的亲水性溶质的较佳实施例。一般而言二氧化钛的薄膜在100nm以下到10nm的情况时其亲水效果较佳。
如图3所示，在此进一步阐明本发明的方法，包括以下步骤(1)准备以预定浓度的含亲水性溶质的溶液34；(2)将含亲水性溶质溶液34以吸收材料32吸收该含亲水性溶质溶液34到一预定容积比例以下；(3)将该吸收材料32对一光滑面36擦拭以涂布该含亲水性溶质溶液34溶于该光滑面上36；及(4)将该光滑面干燥形成亲水性薄膜以形成亲水性光滑面的结构。
以下进一步叙述本发明的可能实施例本发明其中该含亲水性溶质溶液34可为二氧化钛光触媒的溶液。为了使溶解效果好，其中该二氧化钛的溶液的预定浓度为可重量比10％以下，较佳为1％以下；且为求亲水效果较佳，其中该亲水性薄膜厚度可为5nm到40μm。另外，在步骤(3)中将该吸收材料32对一光滑面擦拭等等动作之前还可包含一步骤将该吸收材料32干燥到含该具亲水性溶质溶液的预定容积浓度比例为10％以下，以保证薄膜厚度为较均匀而且亲水效果好；且其中该光滑面36可为陶瓷表面或为玻璃表面，太粗糙的表面，其自净及亲水效果较差。并且，该含亲水性溶质溶液吸收材料可为无尘纸，以防止灰尘或纤维影响亲水效果或薄膜的附着效果；而其中该含亲水性溶质溶液34可添加有丙酮(acetone)及聚乙烯(Polyethylene)，以帮助溶质的溶解效果。且为求本发明实施的方便性，其中该步骤(3)将该吸收材料32对一光滑面36擦拭的步骤可为人工擦拭、通过半自动或全自动装置擦拭。一般而言本发明所用的容积为水。
在此须详述本发明一种亲水性光滑面的结构，是使用如前述的方法做成，其包含基材，具光滑面36；及亲水性薄膜，位于该光滑面上；其中该亲水性薄膜为二氧化钛光触媒薄膜；其中该亲水性薄膜厚度为5nm到40μm。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。


本发明涉及一种亲水性光滑面的结构及其设置方法，使用二氧化钛光触媒材料涂覆于玻璃等光滑面，造成自净及易清理灰尘的方便效果，能大量设置及可配合固有室内装潢的特性及建筑物结构，提供用于具亲水防尘需求的应用场所，即是使得灰尘容易清除而光滑面得以维持，而连续长期使用时造成人工节省及方便的效果本发明使用光触媒材料的二氧化钛水溶液，配合使用吸水性材料用以涂布该光滑面。