一种提高塑料清洁抗菌能力的处理工艺的制作方法
【专利摘要】一种提高塑料清洁抗菌能力的处理工艺，具体步骤为：塑料脱脂、塑料活化、塑料粗化、氧化焰处理、抗菌层喷涂、改性镀层、亲水性处理以及水洗干燥。本发明处理工艺较为简单、能够显著提高了塑料表面的清洁抗菌能力并且处理后的塑料更为美观并且实用性更强。
【专利说明】一种提高塑料清洁抗菌能力的处理工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于塑料表面处理【技术领域】，具体涉及一种能够提高塑料表面的清洁与抗菌能力的塑料表面处理工艺。
【背景技术】
[0002]塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物。由于塑料材质轻、绝缘性好、导热性低，因此塑料通常被用来制作水杯、水壶、奶瓶等生活用品。
[0003]在使用过程中，由于塑料中会存放不同种类以及不同温度的液体，因此塑料表面极其容易产生污垢并滋生细菌，而且难以清洁除菌。
[0004]现有的增强塑料表面清洁能力与抗菌能力的方法通常为:在塑料的表面镀上一层易于清洗的金属层，然后将抗菌涂覆液涂覆在金属层表面用于抗菌。但是此种方法存在明显的缺陷，一旦塑料表面的金属层发生脱落，塑料的清洁能力与抗菌能力都会消减。
[0005]因此，研制出一种能够分别提高塑料表面清洁与抗菌能力的处理工艺是本领域技术人员所需研究的课题。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本发明公开了一种提高塑料清洁抗菌能力的处理工艺。
[0007]为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种提高塑料清洁抗菌能力的处理工艺，具体步骤为:
(O塑料脱脂:对塑料表面进行脱脂处理；
(2)塑料活化:将塑料浸泡于铬酸和浓硫酸的混合活化液中，浸泡时长3-5min；
(3)塑料粗化:配制微蚀液，将塑料塑料浸泡在微蚀液中，按照5-10°C/min的速度将微蚀液升温至55-65°C，并保温15-20min后取出；配制中和液，将中和液升温至65_70°C，将塑料放入中和液中，浸泡5-10min后取出；最后将塑料放入超声清洗机中清洗15_20min后取出；
(4)制备抗菌母料:另取塑料进行熔融，分别加入纳米银粉、粘合剂以及润滑剂，搅拌均匀后挤塑成抗菌颗粒以备用；
(5)氧化焰处理:将塑料放置在氧化焰上煅烧2-4次，每次煅烧时长2-4s，煅烧时长随着煅烧次数的增长而减小；
(6)抗菌层喷涂:利用高速火焰喷涂技术将步骤(4)中的抗菌颗粒均匀喷涂在塑料的表面，并冷却；
(7)改性镀层:对塑料进行物理气相沉积等离子体改性后，再进行物理气相沉积金属铬
层；
(8)亲水性处理:对塑料进行常压等离子辉光处理；
(9)水洗干燥。
[0008]本发明提供的方法首先对塑料进行脱脂处理，对塑料表面的杂质与油脂进行清洗；随后对塑料进行活化与粗化，对塑料表面进行预处理，便于塑料的后续处理。
[0009]之后制备塑料外层的抗菌母料，另取塑料进行熔融，加入纳米银粉、粘合剂以及润滑剂后搅拌均匀，挤塑成抗菌颗粒；抗菌颗粒的成分除了塑料还具有纳米银粉，银在具有抗菌性能的同时，还表现出优异的的综合性能与阻隔性能，具有良好的阻燃效果；并且银的质软，加工方便。
[0010]抗菌颗粒制作完成后，对塑料进行氧化焰处理，使其处于临界热变形的温度，以便于后续利用高速火焰喷涂技术将制作好的抗菌颗粒均匀喷涂在塑料的表面，完成抗菌层的嗔涂O
[0011]随后，通过物理气相沉积等离子体改性与物理气相沉积金属铬层，以及常压等离子辉光处理，使得镀上的铬层具有亲水性，易于清洁。
[0012]作为优选，步骤(4)中抗菌颗粒中各成分所占质量百分比为:塑料:70_85%、纳米银粉:10-15%、粘合剂:2-10%、润滑剂:2-10%;粘合剂为环氧树脂胶粘剂；润滑剂为硬脂酰胺。
[0013]作为优选，步骤(7)中物理气相沉积等离子体改性的工艺参数为:离子源电流:2-5A、偏压:25-85V、占空比:45_85%、氩气流速:50_150SCCM、氧气流速:20_155SCCM、时长:5-15min ;物理气相沉积金属铬层的工艺参数为:离子源电流:85_125A、偏压:25_85V、占空比:45-85%、氩气流速:50-150SCCM、沉积时长:8_15min、靶材为99.9%铬靶材。
[0014]作为优选，步骤(8)中常压等离子辉光处理的工艺参数为:功率:750-1250W、处理时长:5_10min。
[0015]作为优先，步骤(3)中的微蚀液的组成成分以及各成分的体积百分比分别为:硫酸铵:30-35%、硫酸钡:15-20%、高锰酸铵:15-20%、草酸:15_18%、甘油:10-20% ;所述中和液为:70-75°C的氢氧化钠溶液。
[0016]本发明与现有的塑料抗菌以及增强清洁性能的工艺相比，采用合理配比活化液、微蚀液以及中和液对塑料进行预处理，通过喷涂抗菌颗粒增强抗菌能力，并且通过改性镀层以及亲水性处理增强塑料表面的亲水性，易于清洁。因此本发明的有益效果为:(1)处理工艺较为简单；(2)显著提高了塑料表面的清洁抗菌能力；(3)处理后的塑料更为美观并且实用性更强。
【具体实施方式】
[0017]以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0018]实施例1
一种提高塑料清洁抗菌能力的处理工艺，具体步骤为:
(O塑料脱脂:对塑料表面进行脱脂处理。
[0019](2)塑料活化:将塑料浸泡于铬酸和浓硫酸的混合活化液中，浸泡时长3min。
[0020](3)塑料粗化:配制微蚀液，将塑料塑料浸泡在微蚀液中，微蚀液的组成成分以及各成分的体积百分比分别为:硫酸铵:30%、硫酸钡:20%、高锰酸铵:15%、草酸:15%、甘油:20% ;按照10°C /min的速度将微蚀液升温至55°C，并保温15min后取出；配制中和液，将中和液升温至65°C，将塑料放入70°C的氢氧化钠溶液中，浸泡5min后取出；最后将塑料放入超声清洗机中清洗15min后取出。
[0021](4)制备抗菌母料:另取塑料进行熔融，分别加入纳米银粉、环氧树脂胶粘剂以及硬脂酰胺，使得各成分的质量百分比为:塑料:70%、纳米银粉:10%、环氧树脂胶粘剂:10%、硬脂酰胺:10% ;搅拌均匀后挤塑成抗菌颗粒以备用。
[0022](5)氧化焰处理:将塑料放置在氧化焰上煅烧2次，每次煅烧时长4s。
[0023](6)抗菌层喷涂:利用高速火焰喷涂技术将步骤(4)中的抗菌颗粒均匀喷涂在塑料的表面，并冷却。
[0024](7)改性镀层:对塑料进行物理气相沉积等离子体改性，工艺参数为:离子源电流:2A、偏压:25V、占空比:45%、氩气流速:60SCCM、氧气流速:25SCCM、时长:5min ;再进行物理气相沉积金属铬层；工艺参数为:离子源电流:90A、偏压:30V、占空比:50%、氩气流速:50SCCM、沉积时长:8min、靶材为99.9%铬靶材。
[0025](8)亲水性处理:对塑料进行常压等离子辉光处理，工艺参数为:功率:750W、处理时长:5min。 [0026](9)水洗干燥。
[0027]实施例2
一种提高塑料清洁抗菌能力的处理工艺，具体步骤为:
(O塑料脱脂:对塑料表面进行脱脂处理。
[0028](2)塑料活化:将塑料浸泡于铬酸和浓硫酸的混合活化液中，浸泡时长4min。
[0029](3)塑料粗化:配制微蚀液，将塑料塑料浸泡在微蚀液中，微蚀液的组成成分以及各成分的体积百分比分别为:硫酸铵:32%、硫酸钡:20%、高锰酸铵:15%、草酸:15%、甘油:18% ;按照8°C /min的速度将微蚀液升温至60°C，并保温18min后取出；配制中和液，将中和液升温至68°C，将塑料放入72°C的氢氧化钠溶液中，浸泡Smin后取出；最后将塑料放入超声清洗机中清洗17min后取出。
[0030](4)制备抗菌母料:另取塑料进行熔融，分别加入纳米银粉、环氧树脂胶粘剂以及硬脂酰胺，使得各成分的质量百分比为:塑料:75%、纳米银粉:15%、环氧树脂胶粘剂:5%、硬脂酰胺:5% ;搅拌均匀后挤塑成抗菌颗粒以备用。
[0031](5)氧化焰处理:将塑料放置在氧化焰上煅烧3次，每次煅烧时长3s。
[0032](6)抗菌层喷涂:利用高速火焰喷涂技术将步骤(4)中的抗菌颗粒均匀喷涂在塑料的表面，并冷却。
[0033](7)改性镀层:对塑料进行物理气相沉积等离子体改性，工艺参数为:离子源电流:4A、偏压:55V、占空比:65%、氩气流速:100SCCM、氧气流速:120SCCM、时长=IOmin ;再进行物理气相沉积金属铬层；工艺参数为:离子源电流:105A、偏压:60V、占空比:65%、氩气流速:120SCCM、沉积时长:12min、靶材为99.9%铬靶材。
[0034](8)亲水性处理:对塑料进行常压等离子辉光处理，工艺参数为:功率:1000W、处理时长:8min。
[0035](9)水洗干燥。
[0036]实施例3
一种提高塑料清洁抗菌能力的处理工艺，具体步骤为:
(O塑料脱脂:对塑料表面进行脱脂处理。[0037](2)塑料活化:将塑料浸泡于铬酸和浓硫酸的混合活化液中，浸泡时长5min。
[0038](3)塑料粗化:配制微蚀液，将塑料塑料浸泡在微蚀液中，微蚀液的组成成分以及各成分的体积百分比分别为:硫酸铵:35%、硫酸钡:15%、高锰酸铵:20%、草酸:18%、甘油:12% ;按照5°C /min的速度将微蚀液升温至65°C，并保温20min后取出；配制中和液，将中和液升温至70°C，将塑料放入75°C的氢氧化钠溶液中，浸泡IOmin后取出；最后将塑料放入超声清洗机中清洗20min后取出。
[0039](4)制备抗菌母料:另取塑料进行熔融，分别加入纳米银粉、环氧树脂胶粘剂以及硬脂酰胺，使得各成分的质量百分比为:塑料:80%、纳米银粉:15%、环氧树脂胶粘剂:2%、硬脂酰胺:3% ;搅拌均匀后挤塑成抗菌颗粒以备用。
[0040](5)氧化焰处理:将塑料放置在氧化焰上煅烧4次，每次煅烧时长2s。
[0041](6)抗菌层喷涂:利用高速火焰喷涂技术将步骤(4)中的抗菌颗粒均匀喷涂在塑料的表面，并冷却。
[0042](7)改性镀层:对塑料进行物理气相沉积等离子体改性，工艺参数为:离子源电流:5A、偏压:85V、占空比:85%、氩气流速:150SCCM、氧气流速:155SCCM、时长:15min ;再进行物理气相沉积金属铬层；工艺参数为:离子源电流:125A、偏压:85V、占空比:85%、氩气流速:150SCCM、沉积时长:15min、靶材为99.9%铬靶材。 [0043](8)亲水性处理:对塑料进行常压等离子辉光处理，工艺参数为:功率:1250W、处理时长:10min。
[0044](9)水洗干燥。
[0045]最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种提高塑料清洁抗菌能力的处理工艺，其特征在于:具体步骤为: (1)塑料脱脂:对塑料表面进行脱脂处理； (2)塑料活化:将塑料浸泡于铬酸和浓硫酸的混合活化液中，浸泡时长3-5min； (3)塑料粗化:配制微蚀液，将塑料塑料浸泡在微蚀液中，按照5-10°C/min的速度将微蚀液升温至55-65°C，并 保温15-20min后取出；配制中和液，将中和液升温至65_70°C，将塑料放入中和液中，浸泡5-10min后取出；最后将塑料放入超声清洗机中清洗15_20min后取出； (4)制备抗菌母料:另取塑料进行熔融，分别加入纳米银粉、粘合剂以及润滑剂，搅拌均匀后挤塑成抗菌颗粒以备用； (5)氧化焰处理:将塑料放置在氧化焰上煅烧2-4次，每次煅烧时长2-4s，煅烧时长随着煅烧次数的增长而减小； (6)抗菌层喷涂:利用高速火焰喷涂技术将步骤(4)中的抗菌颗粒均匀喷涂在塑料的表面，并冷却； (7)改性镀层:对塑料进行物理气相沉积等离子体改性后，再进行物理气相沉积金属铬层； (8)亲水性处理:对塑料进行常压等离子辉光处理； (9)水洗干燥。
2.根据权利要求1所述的一种提高塑料清洁抗菌能力的处理工艺，其特征在于:所述步骤(4)中抗菌颗粒中各成分所占质量百分比为:塑料:70-85%、纳米银粉:10-15%、粘合剂:2-10%、润滑剂:2-10% ;所述粘合剂为环氧树脂胶粘剂；所述润滑剂为硬脂酰胺。
3.根据权利要求1所述的一种提高塑料清洁抗菌能力的处理工艺，其特征在于:所述步骤(7)中物理气相沉积等离子体改性的工艺参数为:离子源电流:2-5A、偏压:25-85V、占空比:45-85%、氩气流速:50-150SCCM、氧气流速:20_155SCCM、时长:5_15min ;所述物理气相沉积金属铬层的工艺参数为:离子源电流:85-125A、偏压:25-85V、占空比:45_85%、氩气流速:50-150SCCM、沉积时长:8-15min、靶材为99.9%铬靶材。
4.根据权利要求1所述的一种提高塑料清洁抗菌能力的处理工艺，其特征在于:所述步骤(8)中常压等离子辉光处理的工艺参数为:功率:750-1250W、处理时长:5_10min。
5.根据权利要求1所述的一种提高塑料清洁抗菌能力的处理工艺，其特征在于:所述步骤(3)中的微蚀液的组成成分以及各成分的体积百分比分别为:硫酸铵:30-35%、硫酸钡:15-20%、高锰酸铵:15-20%、草酸:15-18%、甘油:10-20% ;所述中和液为:70_75°C的氢氧化钠溶液。
【文档编号】C08L101/00GK104005025SQ201410264915
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】王新志 申请人:滁州市宏源喷涂有限公司