[发明专利]一种紫外防护节能灯管

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，尤其是新能源材料领域，具体涉及是具有良好紫外防护功能的节能灯管。

背景技术

我国已将“绿色照明工程”列为重点推广项目和节能产业跨世纪战略，即通过科学的照明设计，采用高效节电照明产品，达到节电、保护照明环境和提高照明质量，其中现阶段重点发展和推广应用的绿色照明产品有高效节能的紧凑型荧光灯。但是由于它的发光原理(汞原子吸收能量后跃迁产生电离，发出253.7nm的紫外线，紫外线激发荧光粉发光)的缺陷，不可避免的会产生紫外辐射。尤其是近距离照射时，紫外辐射更强。尽管在玻璃管内表面和荧光粉之间有一个隔离膜作为保护膜层，现普遍采用Al₂O₃膜层，但是该层保护膜不能有效的降低紫外辐射。

而现代科学研究表明，紫外线对人体的有害影响远大于它的有利作用。具体而言，紫外线主要会引发以下病变：晒斑、皮肤老化、白内障、雪盲、皮肤癌、免疫功能低下。其中据有关资料报道，到目前为止的皮肤癌：基细胞癌(BCC)、鳞片细胞癌(SCC)和黑素瘤，主要都是由紫外线照射引起的。据统计，2005年，在美国登记在册的，患有黑素瘤的已超过76000人。据估计每年至少有100000例黑素瘤新增病例。对于最具致命性的黑色素瘤，在全球范围内发病率也是与日俱增。

此外，现有的防紫外线产品如防紫外线玻璃、防紫外线贴膜及防紫外线眼镜等，虽然对紫外线有一定的吸收，但也大量吸收了可见光，导致其性能无法满足人们追求环保“绿色照明”的需求。

发明内容

本发明提供了一种具有良好紫外防护且对可见光透过率较高的节能灯管，以氧化锌(ZnO)微纳结构薄膜替代现有Al₂O₃保护膜层，降低节能灯紫外辐射对人的危害，以及弥补现有防紫外产品对可见光大量吸收的缺陷。

一种具有紫外防护功能的节能灯管，包括管体，所述管体的内表面镀有氧化锌(ZnO)薄膜，所述的氧化锌薄膜的粒径尺寸优选为80～200nm，厚度优选为100～200nm。

所述的氧化锌薄膜采用溶胶-凝胶法制得，溶胶-凝胶法是由金属有机化合物、金属无机化合物或上述两者混合物经过水解缩聚，逐渐凝胶化及进行相应的后处理，而获得氧化物或其他化合物。

上述紫外防护节能灯管的管体内表面的处理方法为采用溶胶-凝胶旋转涂覆技术在灯管内壁上制备氧化锌薄膜，包括以下步骤：

1)氧化锌薄膜溶液的配置：将锌的可溶性盐溶解于溶剂与催化剂的混合溶液中，再加入稳定剂，在60～80℃经1～2h的充分搅拌直至形成Zn⁺浓度为0.6～1.2mol/L的透明均质的溶液；

所述的锌的可溶性盐优选为硝酸锌或醋酸锌；

所述的溶剂优选为乙二醇甲醚、异丙醇或甲醇；

所述的稳定剂优选为乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺；

所述的催化剂优选为冰醋酸；

所述的溶剂与催化剂的体积用量比为18∶1，稳定剂的用量与前躯体等摩尔；

2)灯管的清洗及其表面杂质(油污、杂质离子等)的清除：依次用去离子水和酒精各超声3～4次，随后用醋酸溶液浸泡，并用N₂吹干；

3)甩胶成膜：向灯管中灌入步骤1)配置好的氧化锌薄膜溶液，静置、甩胶、干燥；

4)重复步骤3)三次，再按照设定的热处理温度(200～300℃)和时间(2～3h)分别对灯管进行热处理；

5)在氧化锌薄膜外进行荧光粉涂覆。

本发明还包含一种包含上述紫外防护节能灯管的节能灯。

本发明的有益效果是：ZnO微纳结构薄膜在紫外波段的透过率低，而在可见光波段透过率高，满足人们追求环保“绿色照明”的需求，而且生产成本低廉，具有有益的社会效益与经济效益，此外可与荧光粉很好的固着，不发生化学反应，而且制备技术与节能灯管生产工艺可以很好的兼容，可以替代现有的Al₂O₃保护膜层。

附图说明

图1为本发明灯管的内部局部示意图。

图2为本发明灯管经热处理后ZnO微纳结构薄膜的X射线衍射图。

图3为本发明灯管经热处理后ZnO微纳结构薄膜的紫外可见波段透射光谱。

图4为本发明灯管内的ZnO微纳结构薄膜、防紫外线产品在紫外与可见波段透射谱。

图5为本发明实施例所使用的螺旋式节能灯灯管示意图。

具体实施方式

实施例1

在如图5所示的洁净的毛螺旋型节能灯上制备ZnO薄膜。