一種聚乙烯塑料薄膜銀鍍層的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種簡(jiǎn)化涂層制備工藝，常溫下選用無毒或低度原材料進(jìn)行塑料表面處理和濕法化學(xué)鍍技術(shù)，最終在聚乙烯薄膜材料表面獲得抗菌性和結(jié)合力均良好的細(xì)微銀顆粒鍍層。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯薄膜是一種半透明、有光澤、質(zhì)地較柔軟的薄膜，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、熱封性、耐水性和防潮性，耐冷凍，可水煮，是目前應(yīng)用最廣泛、用量最大的一種食品用塑料包裝薄膜。目前通常采用化學(xué)處理法、溶劑處理法、涂層處理法、火焰處理法、電暈處理法和紫外線照射法等手段，在聚乙烯薄膜上涂布金屬鍍層，這些方法雖然比較新型，但工藝條件相對(duì)苛刻，一次合格率嚴(yán)重受到加工過程和工序操作技術(shù)的影響，因而極易形成表面處理偏差，致使導(dǎo)金屬鍍層產(chǎn)生缺陷；機(jī)械粗化、化學(xué)粗化、敏化、活化、化學(xué)鍍層等工藝是塑料鍍層自1962年投入工業(yè)化生產(chǎn)以來，一直普遍采用的工藝方法。這一方法雖然成熟，但質(zhì)量欠佳，一次合格率嚴(yán)重受到加工過程，尤其是敏化活化工序操作技術(shù)的影響，敏化活化是為了使制品表面形成一層均勻的、連續(xù)的、有貴金屬構(gòu)成的活性催化中心，但是在生產(chǎn)過程中很難保證催化中心的均勻性和連續(xù)性，因而極易形成化學(xué)鍍層的缺陷，因此改進(jìn)敏化活化工藝可以有效提高聚乙烯薄膜金屬鍍層質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是:提出了一種采用簡(jiǎn)化的工藝方法，利用無毒或低度原材料進(jìn)行塑料表面處理和濕法化學(xué)鍍技術(shù)，在聚乙烯薄膜材料表面獲得導(dǎo)電性和結(jié)合力均良好的細(xì)微金屬銀顆粒鍍層的制備方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種聚乙烯塑料薄膜銀鍍層的制備方法，制備方法包括化學(xué)除油一物理糙化一化學(xué)蝕刻一敏化活化-銀鍍層；其具體步驟如下:
1)化學(xué)除油:先用3-10%的磷酸鈉溶液和乙醇或丙酮或正己烷的混合液進(jìn)行漂洗，最后用純水漂洗干凈；
2)物理糙化:化學(xué)除油后，以粒徑1- 2 mm石英砂以1.0 - 10.0 g/m2密度在聚乙烯塑料薄膜表面進(jìn)行循環(huán)打磨0.5 - 3 h，純水漂洗；
3)化學(xué)蝕刻:在50-80°C下，用10-20%強(qiáng)堿:5-25g/L高錳酸鉀=1 - 5: 1混合液浸泡聚乙烯塑料薄膜0.5-2.0 h，隨后用1:1-3的強(qiáng)酸浸泡洗滌3-5次，純水漂洗；
4)敏化活化-銀鍍層:將0.1 - 1.0%硝酸銀溶液用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH = 8-10，用2 -8%氨水滴定硝酸銀溶液至沉淀剛好完全消失，制得敏化活化鍍膜液，在水浴溫度35 - 45°C下，降聚乙烯塑料薄膜浸泡在敏化活化鍍膜液中5-10min，避光取出后純水漂洗表面殘液，在70 - 90°C下向浸泡過敏化活化鍍膜液的聚乙烯塑料薄膜表面噴灑3 - 6%新制葡萄糖溶液，反應(yīng)時(shí)間為3 - 5 min/次；使得銀離子被還原成金屬微粒并吸附于聚乙烯塑料薄膜表層。
[0005]優(yōu)選的，在所述敏化活化-銀鍍層，將聚乙烯塑料薄膜浸泡敏化活化鍍膜液，漂洗，噴涂葡萄糖溶液這一過程重復(fù)2-6遍。
[0006]優(yōu)選的，所述化學(xué)除油步驟中用3 - 10%磷酸鈉和1: 1 - 2丙酮或1: 1 - 2乙醇混合液進(jìn)行2次漂洗除油，純水漂洗。
[0007]優(yōu)選的，所述化學(xué)蝕刻步驟中，在50 - 80°C下，用10 - 20%氫氧化鈉:5 - 25g/L過硫酸鉀溶液=1 - 5: 1混合液浸泡聚乙烯塑料薄膜0.5 -2.0 h，隨后用1:1-3鹽酸浸泡洗滌3 - 5次，純水漂洗。
[0008]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
(1)避免了高溫、高壓和高頻電流-電壓，有效降低了薄膜處理成本，同時(shí)節(jié)約了能耗。
[0009](2)采用低毒和無毒的化學(xué)試劑進(jìn)行化學(xué)鍍銀，有利于環(huán)境保護(hù)，在食品生產(chǎn)包裝中使用也能保證食品安全。
[0010](3)抗菌鍍層銀為溶液進(jìn)行化學(xué)鍍層，有利于避免其它有毒有害離子引入，簡(jiǎn)化了操作工序，可有效防止因其它離子干擾而形成表面處理偏差。
[0011]本技術(shù)方案大大節(jié)省了處理成本，同時(shí)可以有效防止由于有毒有害化學(xué)試劑造成的環(huán)境污染，通過本技術(shù)處理后的聚乙烯薄膜表面均勻涂布金屬銀微粒，具有良好的抗菌作用，代表一種新型的塑料表面處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，符合可持續(xù)發(fā)展要求。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明:
附圖1為本發(fā)明的一種聚乙烯塑料薄膜銀鍍層的制備方法的鍍銀后的薄膜結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為本發(fā)明的一種聚乙烯塑料薄膜銀鍍層的鍍銀層表面微觀圖；
附圖3為本發(fā)明的一種聚乙烯塑料薄膜銀鍍層的鍍銀后聚乙烯塑料薄膜的性能參數(shù)對(duì)比表。
[0013]其中:1、乙烯塑料薄膜，2、物物理糙化和化學(xué)蝕刻處理后的聚乙烯塑料薄膜表面，
3、混合結(jié)合層，4、銀鍍層。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明所述的一種聚乙烯塑料薄膜銀鍍層的制備方法，制備方法包括化學(xué)除油一物理糙化一化學(xué)蝕刻一敏化活化-銀鍍層；其具體步驟如下:
1)化學(xué)除油:用3- 10%磷酸鈉和1:1-2丙酮或1:1-2乙醇混合液進(jìn)行2次漂洗除油，10 - 20 min，純水漂洗；
2)物理糙化:化學(xué)除油后，以粒徑1- 2 mm石英砂以1.0 - 10.0 g/m2密度在聚乙烯塑料薄膜表面進(jìn)行震蕩循環(huán)物理沙磨0.5 - 3 h，溫度為25°C，震蕩轉(zhuǎn)速90 - 150 r/min，純水漂洗；使聚乙烯塑料薄膜表面出現(xiàn)凹坑，增強(qiáng)表面的親水性；
3)化學(xué)蝕刻:在50- 80°C下，用10 - 20%氫氧化鈉:5 - 25 g/L過硫酸鉀溶液=1 - 5: 1混合液浸泡聚乙烯塑料薄膜靜置0.5 - 2.0 h，隨后用1: 1 - 3鹽酸浸泡洗滌3 - 5次，再用純水漂洗；進(jìn)一步處理表面張力，增強(qiáng)銀鍍層和聚乙烯塑料薄膜的結(jié)合力；
4)敏化活化-銀鍍層:將0.1 - 1.0%硝酸銀溶液用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH = 8-10，用2 -8%氨水滴定硝酸銀溶液至沉淀剛好完全消失，制得敏化活化鍍膜液，在水浴溫度35 - 45°C下，降聚乙烯塑料薄膜浸泡在敏化活化鍍膜液中5-10分鐘，避光取出后用純水漂洗表面殘液2-3次，形成在70 - 90°C下向浸泡過敏化活化鍍膜液的聚乙烯塑料薄膜表面噴灑3 -6%新制葡萄糖溶液，反應(yīng)時(shí)間為3 - 5 min/次；將聚乙烯塑料薄膜浸泡敏化活化鍍膜液，漂洗，噴涂葡萄糖溶液這一過程重復(fù)2-6遍使得銀離子被還原成金屬微粒并吸附于聚乙烯薄膜表層形成銀鍍層；在銀鍍層和聚乙烯塑料薄膜之間還分布有混合結(jié)合層。
[0015]上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種聚乙烯塑料薄膜銀鍍層的制備方法，其特征在于:制備方法包括化學(xué)除油一物理糙化一化學(xué)蝕刻一敏化活化-銀鍍層；其具體步驟如下: 1)化學(xué)除油:先用3-10%的磷酸鈉溶液和乙醇或丙酮或正己烷的混合液進(jìn)行漂洗，最后用純水漂洗干凈； 2)物理糙化:化學(xué)除油后，以粒徑1- 2 mm石英砂以1.0 - 10.0 g/m2密度在聚乙烯塑料薄膜表面進(jìn)行循環(huán)打磨0.5 - 3 h，純水漂洗； 3)化學(xué)蝕刻:在50-80°C下，用10-20%強(qiáng)堿:5-25g/L高錳酸鉀=1 - 5: 1混合液浸泡聚乙烯塑料薄膜0.5-2.0 h，隨后用1:1-3的強(qiáng)酸浸泡洗滌3-5次，純水漂洗； 4)敏化活化-銀鍍層:將0.1 - 1.0%硝酸銀溶液用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH = 8-10，用2 -.8%氨水滴定硝酸銀溶液至沉淀剛好完全消失，制得敏化活化鍍膜液，在水浴溫度35 - 45°C下，將聚乙烯塑料薄膜浸泡在敏化活化鍍膜液中5-10min，避光取出后純水漂洗表面殘液，在70 - 90°C下向浸泡過敏化活化鍍膜液的聚乙烯塑料薄膜表面噴灑3 - 6%新制葡萄糖溶液，反應(yīng)時(shí)間為3 - 5 min/次；使得銀離子被還原成金屬微粒并吸附于聚乙烯塑料薄膜表層。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種聚乙烯塑料薄膜銀鍍層的制備方法，其特征在于:在所述敏化活化-銀鍍層步驟中，將聚乙烯塑料薄膜浸泡敏化活化鍍膜液，漂洗，噴涂葡萄糖溶液這一過程重復(fù)2-6遍。3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種聚乙烯塑料薄膜銀鍍層的制備方法，其特征在于:所述化學(xué)除油步驟中，用3 - 10%磷酸鈉和1: 1 - 2丙酮或1: 1 - 2乙醇混合液進(jìn)行2次漂洗除油，純水漂洗。4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種聚乙烯塑料薄膜銀鍍層的制備方法，其特征在于:所述化學(xué)蝕刻步驟中，在50 - 80°C下，用10 - 20%氫氧化鈉:5 - 25 g/L過硫酸鉀溶液=.1 - 5: 1混合液浸泡聚乙烯塑料薄膜0.5 - 2.0 h，隨后用1:1- 3鹽酸浸泡洗滌3 -.5次，純水漂洗。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚乙烯塑料薄膜銀鍍層的制備方法，制備方法包括化學(xué)除油→物理糙化→化學(xué)蝕刻→敏化活化-銀鍍層。本發(fā)明使用了敏化與活化-化學(xué)鍍銀聯(lián)合技術(shù)，簡(jiǎn)化了操作工序，常溫下選用無毒或低度原材料進(jìn)行塑料表面處理和濕法化學(xué)鍍技術(shù)，且鍍層和薄膜的結(jié)合力好，使薄膜表面具有導(dǎo)電、抗靜電和抗菌的功效，拓寬了聚乙烯薄膜的使用范圍。
【IPC分類】C23C18/22, C23C18/28, C23C18/44
【公開號(hào)】CN105369225
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510726652
【發(fā)明人】俞晟
【申請(qǐng)人】蘇州市職業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月29日