如何真空镀膜(铝)机解决溅铝?

如何真空镀膜(铝)机解决溅铝?
如何真空镀膜(铝)机解决溅铝?

如何真空镀膜(铝)机解决溅铝?
一、概述
真空蒸镀金属薄膜是在真空条件下,将金属蒸镀在薄膜基材的表面而形成复合薄膜的一种新工艺.被镀
金属材料可以是金、银、铜、锌、铬、铝等,其中用的最多的是铝.在塑料薄膜或纸张表面（单面或双面）
镀上一层极薄的金属铝即成为镀铝薄膜,它广泛地用来代替铝箔复合材料如铝箔／塑料、铝箔／纸等使用.
镀铝薄膜与铝箔复合材料相比具有以下特点：
（1）大大减少了用铝量,节省了能源和材料,降低了成本,复合用铝箔厚度多为
7～gpm,而镀铝薄膜
的铝层厚度约为
0．05n左右,其耗铝量约为铝箔的
1／140～1／180,且生产速度可高达
450m／min.
（2）具有优良的耐折性和良好的韧性,很少出现针孔和裂口,无揉曲龟裂现象,因此对气体、水蒸汽、
气味、光线等的阻隔性提高.
（3）具有极佳的金属光泽,光反射率可达
97％；且可以通过涂料处理形成彩色膜,其装潢效果是铝箔
所不及的.
（4）可采用屏蔽式进行部分镀铝,以获得任意图案或透明窗口,能看到内装物.
（5）镀铝层导电性能好,能消除静电效应；其封口性能好,尤其包装粉末状产品时,不会污染封口部
分,保证了包装的密封性能.
（6）对印刷、复合等后加工具有良好的适应性.
由于以上特点,使镀铝薄膜成为一种性能优良、经济美观的新型复合薄膜,在许多方面已取代了铝箔复
合材料.主要用于风味食品、农产品的真空包装,以及药品、化妆品、香烟的包装.另外,镀铝薄膜也大量
用作印刷中的烫金材料和商标标签材料等.
二、镀膜基材
镀铝薄膜的基材主要是塑料薄膜和纸张.
真空蒸镀工艺对被镀基材有以下几点要求：
（1）耐热性好,基材必须能耐受蒸发源的辐射热和蒸发物的冷凝潜热.
（2）从薄膜基材上产生的挥发性物质要少；对吸湿性大的基材,在镀膜前理.
（3）基材应具有一定的强度和表面平滑度.
（4）对蒸镀层的粘接性良好；对于
PP、PE等非极性材料,蒸镀前应进行表面处理、以提高与镀层的粘
接性.
常用的薄膜基材有：BOPET、BONY、BOPP、PE、PVC等塑料薄膜和纸张类.塑料薄膜基材中
BOPET、
BONY、BOPP三种基材形成的镀铝薄膜,具有极好的光泽和粘结力,是性能优良的镀铝薄膜,大量用作包装材
料和印刷中的烫金材料.镀铝
PE薄膜的光泽度较差,但成本较低,使用也较广.以纸基材形成的镀铝纸,其
成本比镀铝塑料薄膜低；比铝箔/纸的复合材料更薄而价廉；其加工性能好,印刷中不易产生卷曲,不留下折
痕等.因此大量取代铝箔/纸复合材料,用作香烟、食品等内包装材料以及包装商标材料等.
1.真空蒸镀原理.将被镀薄膜基材（筒状〕装在真空蒸镀机中,用真空泵抽真空,使镀膜中的真空度达
到
1.3×10－2～1.3×10-3Pa,加热坩锅使高纯度的铝丝在
1200℃～1400℃的温度下溶化并蒸发成气态铝.气
态铝微粒在移动的薄膜基材表面沉积、经冷却还原即形成一层连续而光亮的金属铝层.真空蒸镀金属示意图
见图
14－9.
图14-9 真空蒸镀金属示意图
1-泵 2-放卷 3-冷却辊筒 4-隔热掩膜 5-料源 6-收卷
通过控制金属铝的蒸发速度、薄膜基材的移动速度以及镀膜室的真空度等来控制镀铝层的厚度,一般镀
铝层厚度在
25～500nm,镀铝薄膜的宽度为
800mm～2000mm.
2.蒸镀方法.在基材表面蒸镀铝的方法有直接蒸镀法和转移法两种.
（1）直接蒸镀法.是被镇基材直接通过真空镀膜机,将金属铝蒸镀在基材表面而形成镀铝薄膜.直接蒸
镀法对基材的要求较高,尤其是要形成表面光亮的金属膜,必须要求基材具有较好的表面平滑度.
如果纸张的表面较粗糙,要采用直接蒸镀法,在镀铝前需先进行表面涂布.另外,在蒸镀过程中基材的
挥发物要少.因此直接蒸镀法对基材有较大的局限性,它主要适合于蒸镀塑料薄膜,也可用于纸张
的蒸镀,但纸张的质量要求高,并对纸的定量有一定的限度.
(2)转移法.是借助载体膜(真空镀铝膜)将金属铝层转移到基材的表面而形成镀铝薄膜.转移法是在直接
蒸镀法的基础上发展起来的新工艺,它克服了直接蒸镀法对基材要求的局限性,尤其适合于在各种纸及纸板
上进行镀铝,也可用于塑料薄膜的镀铝.
目前国外已将转移法应用到布、纤维、皮革等基材的镀铝产品上.我国主要采用转移法生产镀铝纸.
三、蒸镀铝工艺
1．塑料薄膜镀铝工艺.塑料薄膜的镀铝工艺较简单.BOPET、BONY、薄膜基材镀铝前不需进行表面处
理,可直接进行蒸镀.而用
BOPP、PE等非极性塑料薄膜时,在蒸镀前需对薄膜表面进行电晕处理,使其表面
张力达到
38X10－5N～40X10－5N.镀膜时,将卷筒薄膜置放于真空室内,关闭真空室抽真空.当真空度达到
一定时,将蒸发源升温至
1400℃～1500℃,然后再把纯度为
99．9％的铝金属丝连续送至蒸发源高温区.调
节好放卷、收卷速度、送丝速度和蒸发量,开通冷却源.使铝丝在高温区内连续地熔化、蒸发,从而在移动
的薄膜表面形成一层光亮的铝层,经冷却后即成成品.制成的镀铝薄膜按规格分切后即可用于印刷、复合制
袋等.
2．纸张蒸镀铝工艺.纸张镀铝工艺有直接镀铝法和转移法两种.
（1）直接镀铝法.直接镀铝法是先将被镇的卷筒纸基材表面涂覆一层胶层或复合一层
PE薄膜,再经真
空镀膜机直接镀铝,使纸的表面形成一层金属铝膜,然后将镀铝纸再进行回潮处理即成产品.如果需要得到
各种不同颜色的镀铝纸,则需在镀铝纸表面再进行着色处理.
直接镀铝法主要有以下特点：
①生产工艺较简单,成本较低.
②对纸基材的表面质量和强度要求较高.镀铝时要求纸张的含水率在
3％以下,一般纸张的含水率为
6～
7％,含水率降低会使纸张发脆、易断裂.因此,要求纸张具有较高的强度.
③产品的表面光泽度较低,印刷装满效果较差.
直接镀铝法一般仅适应干定量在
30g／m2以下的薄纸,较厚的纸很难进行镀铝.直接镀铝法生产的镀铝
纸,虽质量较差,但成本较低,所以使用也比较广泛.
（2）转移法；转移法生产镀铝纸比直接镀铝法工艺先进.它是将镀铝塑料薄膜表面的铝层转移到纸基表
面而形成镀铝纸.首先把涂料均匀地涂布在塑料薄膜基材上,一般采用
BOPET薄膜和
BOPP薄膜；再将塑料薄
膜基材在真空镀膜室进行镀铝,使涂层表面形成金属铝膜层；而后在镀铝塑料薄膜的铝层表面涂布一层粘合
剂；按需要把纸、纸板或基它基材与之复合,然后再进行分离,使涂料层及铝层从塑料薄膜上分离下来.其
工艺流程见图
14－10.
图14－10 转移法工艺流程图
被分离后的塑料薄膜可以重复使用.重复使用的次数越多,产品的成本越低.采用转
移法生产镀铝纸主要有以下特点：
①生产工艺比较复杂、成本较高.
②对基材的适应范围宽,定量在
30～600g／m2的纸或纸板均可,且对基材的质量要求不高,表面也无需
再涂涂料或覆膜.
③产品的质量好,表面光亮；因镀铝层外有一层涂料,不仅起到了保护作用,而且也提高了印刷适应性
和装满效果.
④在涂料中加入颜料,可生产彩色镀铝纸.
由于转移法镀铝具有以上特点,所以在镀铝纸生产中使用越来越