一種聚乙烯塑料薄膜銀鍍層的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種簡化涂層制備工藝，常溫下選用無毒或低度原材料進行塑料表面處理和濕法化學鍍技術，最終在聚乙烯薄膜材料表面獲得抗菌性和結合力均良好的細微銀顆粒鍍層。
【背景技術】
[0002]聚乙烯薄膜是一種半透明、有光澤、質地較柔軟的薄膜，具有優良的化學穩定性、熱封性、耐水性和防潮性，耐冷凍，可水煮，是目前應用最廣泛、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，但工藝條件相對苛刻，一次合格率嚴重受到加工過程和工序操作技術的影響，因而極易形成表面處理偏差，致使導金屬鍍層產生缺陷；機械粗化、化學粗化、敏化、活化、化學鍍層等工藝是塑料鍍層自1962年投入工業化生產以來，一直普遍采用的工藝方法。這一方法雖然成熟，但質量欠佳，一次合格率嚴重受到加工過程，尤其是敏化活化工序操作技術的影響，敏化活化是為了使制品表面形成一層均勻的、連續的、有貴金屬構成的活性催化中心，但是在生產過程中很難保證催化中心的均勻性和連續性，因而極易形成化學鍍層的缺陷，因此改進敏化活化工藝可以有效提高聚乙烯薄膜金屬鍍層質量。
【發明內容】
[0003]針對上述存在的技術問題，本發明的目的是:提出了一種采用簡化的工藝方法，利用無毒或低度原材料進行塑料表面處理和濕法化學鍍技術，在聚乙烯薄膜材料表面獲得導電性和結合力均良好的細微金屬銀顆粒鍍層的制備方法。
[0004]本發明的技術解決方案是這樣實現的一種聚乙烯塑料薄膜銀鍍層的制備方法，制備方法包括化學除油一物理糙化一化學蝕刻一敏化活化-銀鍍層；其具體步驟如下:
1)化學除油: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行漂洗，最后用純水漂洗干凈；
2)物理糙化:化學除油后，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行循環打磨0.5 - 3 h，純水漂洗；
3)化學蝕刻:在50-80°C下，用10-20%強堿: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節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，反應時間為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2-6遍。
[0006]優選的，所述化學除油步驟中用3 - 10%磷酸鈉和1: 1 - 2丙酮或1: 1 - 2乙醇混合液進行2次漂洗除油，純水漂洗。
[0007]優選的，所述化學蝕刻步驟中，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]由于上述技術方案的運用，本發明與現有技術相比具有下列優點:
(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，同時節約了能耗。
[0009](2)采用低毒和無毒的化學試劑進行化學鍍銀，有利于環境保護，在食品生產包裝中使用也能保證食品安全。
[0010](3)抗菌鍍層銀為溶液進行化學鍍層，有利于避免其它有毒有害離子引入，簡化了操作工序，可有效防止因其它離子干擾而形成表面處理偏差。
[0011]本技術方案大大節省了處理成本，同時可以有效防止由于有毒有害化學試劑造成的環境污染，通過本技術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發展趨勢，符合可持續發展要求。
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明:
附圖1為本發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構示意圖；
附圖2為本發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對比表。
[0013]其中:1、乙烯塑料薄膜，2、物物理糙化和化學蝕刻處理后的聚乙烯塑料薄膜表面，
3、混合結合層，4、銀鍍層。
【具體實施方式】
[0014]本發明所述的一種聚乙烯塑料薄膜銀鍍層的制備方法，制備方法包括化學除油一物理糙化一化學蝕刻一敏化活化-銀鍍層；其具體步驟如下:
1)化學除油:用3- 10%磷酸鈉和1:1-2丙酮或1:1-2乙醇混合液進行2次漂洗除油，10 - 20 min，純水漂洗；
2)物理糙化:化學除油后，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行震蕩循環物理沙磨0.5 - 3 h，溫度為25°C，震蕩轉速90 - 150 r/min，純水漂洗；使聚乙烯塑料薄膜表面出現凹坑，增強表面的親水性；
3)化學蝕刻: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；進一步處理表面張力，增強銀鍍層和聚乙烯塑料薄膜的結合力；
4)敏化活化-銀鍍層:將0.1 - 1.0%硝酸銀溶液用氫氧化鈉調節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，反應時間為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合層。
[0015]上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并加以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍，凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種聚乙烯塑料薄膜銀鍍層的制備方法，其特征在于:制備方法包括化學除油一物理糙化一化學蝕刻一敏化活化-銀鍍層；其具體步驟如下: 1)化學除油: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行漂洗，最后用純水漂洗干凈； 2)物理糙化:化學除油后，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行循環打磨0.5 - 3 h，純水漂洗； 3)化學蝕刻:在50-80°C下，用10-20%強堿: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節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，反應時間為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.根據權利要求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2-6遍。3.根據權利要求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乙醇混合液進行2次漂洗除油，純水漂洗。4.根據權利要求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，制備方法包括化學除油→物理糙化→化學蝕刻→敏化活化-銀鍍層。本發明使用了敏化與活化-化學鍍銀聯合技術，簡化了操作工序，常溫下選用無毒或低度原材料進行塑料表面處理和濕法化學鍍技術，且鍍層和薄膜的結合力好，使薄膜表面具有導電、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】CN105369225
【申請號】CN201510726652
【發明人】俞晟
【申請人】蘇州市職業大學
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月29日