一种表面改性PET食品包装膜的制备方法技术

一种表面改性PET食品包装膜的制备方法，属于食品包装膜技术领域。所述方法如下：（1）PET膜的活化改性；（2）Au纳米种子溶液的培养；（3）金胶体溶液的合成；（4）PET膜与金的胶体溶液混合，吸附，干燥，震荡，即得到表面改性的PET食品包装膜。本发明专利技术的优点是：本发明专利技术中涉及到的实验步骤较为简单，易于操作。PET膜的活化改性可以在PET膜表面引入大量的‑OH，有利于进一步与Au纳米膜的化学结合。硅树脂胶黏剂使Au纳米膜与硅树脂胶黏剂和PET膜以化学键的形式结合，得到的Au纳米膜不易发生剥离现象，其力学性能良好。对于Au纳米膜的生长，这将形成一层致密的Au纳米薄膜，纳米粒子的加入将会有利于气体阻隔性的增加，使制得的薄膜成为高阻隔性薄膜。

Preparation method of surface modified PET food packaging film

A method for preparing surface modified PET food packaging film belongs to the field of food packaging film technology. The methods are as follows: (1) the activation modification of PET film; (2) the cultivation of Au nano seed solution; (3) the synthesis of colloidal gold solution; (4) the mixing of PET film with colloidal solution of gold, adsorption, drying and oscillation, and then the surface modified PET food packaging film is obtained. The advantages of the invention are that the experimental steps involved in the invention are relatively simple and easy to operate. The activation of PET membrane modification can introduce a large number of OH on the PET membrane surface, is conducive to further chemical and Au nano membrane binding. The adhesion between Au nano film and silicone resin adhesive and PET film is chemical bond. The Au nano film is not easy to peel off, and its mechanical properties are good. For the growth of Au nano film, it will form a dense Au nano film, the addition of nanoparticles will be conducive to the increase of gas barrier properties, making the film become high barrier film.

【技术实现步骤摘要】
一种表面改性PET食品包装膜的制备方法
本专利技术属于食品包装
，具体涉及一种表面改性PET食品包装膜的制备方法。
技术介绍
目前我国食品包装行业最常用的一种金属涂覆包装膜是镀铝膜和镀锡膜，这两种金属镀膜同时具有PET塑料薄膜和金属的双重特性，它们不仅具有较好的金属光泽性，而且它们也不影响气体阻隔性能，因此在干燥、膨化食品包装膜方面得到了广泛的应用，在其他方面也逐步受到青睐。但是镀铝膜和镀锡膜在复合过程中存在着很多问题，例如镀铝膜在干式复合过程中，表面经常会出现一些细小的斑点而且伴随有发白现象，印刷品复合后同样也会发生变色的现象，固化后铝层会发生迁移；镀锡膜复合生产后，其光泽度会大大降低，与镀铝膜相似会出现变色，同时，其剥离强度会降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决目前镀铝膜和镀锡膜中存在的变色、迁移和强度低的问题，提供一种表面改性PET食品包装膜的制备方法，该方法采用金属Au纳米膜代替铝、锡等金属对PET膜表面进行涂覆，Au纳米膜与PET膜是利用化学键进行结合，使其两层之间粘接牢固。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种表面改性PET食品包装膜的制备方法，所述方法具体步骤如下：步骤一：PET膜的活化改性：用电晕或表面活性剂对PET膜表面进行处理，将硅树脂胶黏剂涂覆于处理过的PET膜表面，厚度约为20um；步骤二：Au纳米种子溶液的培养：向100mL的去离子水中加入1mL的1wt.%~2wt.%的HAuCl4•3H2O，搅拌2min，加入1mL的1wt.%的柠檬酸钠，搅拌5min，加入1mL的0.075wt.%的NaBH4，搅拌5min，即得到金纳米种子溶液，储存在4℃下；步骤三：取步骤二制得的金纳米种子溶液300μL，加入2mL的1wt.%的柠檬酸钠，再在455mL的0.01wt.%的HAuCl4•3H2O中回流15min，冷却到室温，即得到金的胶体溶液，将其保存在黑色的瓶子里备用；步骤四：将步骤一处理过的PET膜放入步骤三得到的金的胶体溶液中，吸附8h，将吸附了金种子的PET膜放到蒸馏水中，取出，在N2条件下干燥0.5h，在0.1wt.%HAuCl4和0.4mMNH4OH•HCl的溶液中震荡7min，即得到表面改性的PET食品包装膜。本专利技术相对于现有技术的有益效果是：本专利技术中涉及到的实验步骤较为简单，易于操作。对于PET膜的活化改性用的是电晕处理和表面活性剂，这两种方法可以在PET膜表面引入大量的-OH，这将有利于进一步与Au纳米膜的化学结合。对于硅树脂胶黏剂KH550和KH580的选择，KH550可以在PET膜表面引入大量-NH2，KH580可以在PET膜表面引入大量-SH，两者均可使Au纳米膜与硅树脂胶黏剂和PET膜以化学键的形式结合，得到的Au纳米膜不易发生剥离现象，其力学性能良好。对于Au纳米膜的生长，这将形成一层致密的Au纳米薄膜，纳米粒子的加入将会有利于气体阻隔性的增加，使制得的薄膜成为高阻隔性薄膜。附图说明图1为未处理的PET膜扫描电镜图；图2为实施例1得到的改性后的PET膜扫描电镜图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。具体实施方式一：本实施方式记载的是一种表面改性PET食品包装膜的制备方法，所述方法具体步骤如下：步骤一：PET膜的活化改性：用电晕或表面活性剂对PET膜表面进行处理，将硅树脂胶黏剂涂覆于处理过的PET膜表面，厚度约为20um；步骤二：Au纳米种子溶液的培养：向100mL的去离子水中加入1mL的1wt.%~2wt.%的HAuCl4•3H2O，搅拌2min，加入1mL的1wt.%的柠檬酸钠，搅拌5min，加入1mL的0.075wt.%的NaBH4，搅拌5min，即得到金纳米种子溶液，储存在4℃下；步骤三：取步骤二制得的金纳米种子溶液300μL，加入2mL的1wt.%的柠檬酸钠，再在455mL的0.01wt.%的HAuCl4•3H2O中回流15min，冷却到室温，即得到金的胶体溶液，将其保存在黑色的瓶子里备用；步骤四：将步骤一处理过的PET膜放入步骤三得到的金的胶体溶液中，吸附8h，将吸附了金种子的PET膜放到蒸馏水中，取出，在N2条件下干燥0.5h，在0.1wt.%HAuCl4和0.4mMNH4OH•HCl的溶液中震荡（100rpm）7min，即得到表面改性的PET食品包装膜。具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种表面改性PET食品包装膜的制备方法，步骤一中，所述的硅树脂胶黏剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）或γ-巯丙基三乙氧基硅烷（KH580）。具体实施方式三：具体实施方式一所述的一种表面改性PET食品包装膜的制备方法，步骤一中，电晕处理的具体条件：电压为10000伏，功率100W；表面活性剂为0.1wt.的CTAB。实施例1：一、PET膜的活化改性，用物理方法对PET膜表面进行处理，具体地，用电晕处理的方法对PET膜进行处理，引入大量的-OH。二、硅树脂胶黏剂的选择，硅树脂胶黏剂KH550与PET膜表面的活性基团发生化学反应，在PET膜表面引入大量的-NH2，方便后续与金纳米膜发生紧密的化学结合，形成键能较强的化学键，有效的防止金纳米膜的剥离。三、Au纳米膜的生长，向100mL的水中加入1mL的1wt.%的HAuCl4•3H2O，进行搅拌，紧接着加入1mL的1wt.%的柠檬酸钠，过一会，再加入1mL的0.075wt.%的NaBH4，再搅拌5min，储存在4℃下。向300uL的金的纳米种子溶液中加入2mL的1wt.%的柠檬酸钠，再在455mL的0.01wt.%的HAuCl4•3H2O中回流15min，然后金的胶体溶液冷却到室温，保存在黑色的瓶子里备用。将处理过的PET膜放入到金的胶体溶液中，吸附8h。将吸附了金种子的PET膜放到蒸馏水中，在N2的条件下干燥，并且立即在0.1wt.%HAuCl4和0.4mMNH4OH•HCl的溶液中进行震荡（100rpm）7min。对得到的PET膜进行扫描电镜分析，如图2所示，得到一层致密的涂层。图1为未经处理的PET膜扫描电镜图。实施例2：本实施例与实施例1不同的是：步骤二改为硅树脂胶黏剂KH580与PET膜表面的活性基团发生化学反应，在PET膜表面引入大量的-SH，进而与Au纳米膜发生紧密的化学结合，形成键能较强的化学键。实施例3：本实施例与实施例1不同的是：步骤一改为用化学方法对PET膜表面进行处理，具体地，用表面活性剂CTAB对PET膜进行处理，引入大量的-OH。实施例4：本实施例与实施例3不同的是：步骤二改为硅树脂胶黏剂KH580与PET膜表面的活性基团发生化学反应，在PET膜表面引入大量的-SH，进而与金纳米膜发生紧密的化学结合，形成键能较强的化学键。经过以上四种方式制得的薄膜在外观上不存在斑点和变色的现象，不会出现金属层迁移，而且其剥离强度也大大增加了。经复合膜透明性检测，其透光率稍降低了些，但不影响使用。同时气体阻隔性也得到了一定的改善。因此本专利技术得到的薄膜可以广泛的应用于食品包装薄膜上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面改性PET食品包装膜的制备方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：步骤一：PET膜的活化改性：用电晕或表面活性剂对PET膜表面进行处理，将硅树脂胶黏剂涂覆于处理过的PET膜表面，厚度约为20um；步骤二：Au纳米种子溶液的培养：向100mL的去离子水中加入1mL的1wt.% ~ 2wt.%的HAuCl4•3H2O，搅拌2 min，加入1mL的1wt.%的柠檬酸钠，搅拌5 min，加入1mL的0.075wt.%的NaBH4，搅拌5min，即得到金纳米种子溶液，储存在4℃下；步骤三：取步骤二制得的金纳米种子溶液300μL，加入2mL的1wt.%的柠檬酸钠，再在455 mL的0.01wt.%的HAuCl4•3H2O中回流15min，冷却到室温，即得到金的胶体溶液，将其保存在黑色的瓶子里备用；步骤四：将步骤一处理过的PET膜放入步骤三得到的金的胶体溶液中，吸附8h，将吸附了金种子的PET膜放到蒸馏水中，取出，在N2条件下干燥0.5 h，在0.1wt.% HAuCl4和0.4 mM NH4OH•HCl的溶液中震荡7min，即得到表面改性的PET食品包装膜。

【技术特征摘要】
1.一种表面改性PET食品包装膜的制备方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：步骤一：PET膜的活化改性：用电晕或表面活性剂对PET膜表面进行处理，将硅树脂胶黏剂涂覆于处理过的PET膜表面，厚度约为20um；步骤二：Au纳米种子溶液的培养：向100mL的去离子水中加入1mL的1wt.%~2wt.%的HAuCl4•3H2O，搅拌2min，加入1mL的1wt.%的柠檬酸钠，搅拌5min，加入1mL的0.075wt.%的NaBH4，搅拌5min，即得到金纳米种子溶液，储存在4℃下；步骤三：取步骤二制得的金纳米种子溶液300μL，加入2mL的1wt.%的柠檬酸钠，再在455mL的0.01wt.%的HAuCl4•3H2O中回流15min，冷却到...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玉东，陈一帆，姜波，刘丽，殷悦，赵立伟，张彤，李莹，丁磊，徐志明，杨剑，张亮，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23