(工藝技術(shù))真空蒸鍍金屬薄膜工藝

1、真空蒸鍍金屬薄膜工藝一、概述真空蒸鍍金屬薄膜是在真空條件下， 將金屬蒸鍍在薄膜基材的表 面而形成復(fù)合薄膜的一種新工藝。被鍍金屬材料可以是金、銀、銅、 鋅、鉻、鋁等，其中用的最多的是鋁。在塑料薄膜或紙張表面（單面 或雙面）鍍上一層極薄的金屬鋁即成為鍍鋁薄膜， 它廣泛地用來代替 鋁箔復(fù)合材料如鋁箔 / / 塑料、鋁箔/ / 紙等使用。鍍鋁薄膜與鋁箔復(fù)合材 料相比具有以下特點(diǎn)：（1 1）大大減少了用鋁量，節(jié)省了能源和材料，降低了成本，復(fù) 合用鋁箔厚度多為 7 78pm,8pm,而鍍鋁薄膜的鋁層厚度約為 0.05nm0.05nm 左右, 其耗鋁量約為鋁箔的 1/1401/1401/1801/180,且

2、生產(chǎn)速度可高達(dá) 450m/min450m/min。（2 2） 具有優(yōu)良的耐折性和良好的韌性,很少出現(xiàn)針孔和裂口, 無揉曲龜裂現(xiàn)象, 因此對氣體、 水蒸汽、氣味、光線等的阻隔性提高。（3 3） 具有極佳的金屬光澤,光反射率可達(dá) 97%97%；且可以通過涂 料處理形成彩色膜,其裝潢效果是鋁箔所不及的。（4 4） 可采用屏蔽式進(jìn)行部分鍍鋁,以獲得任意圖案或透明窗口, 能看到內(nèi)裝物。（ 5 5）鍍鋁層導(dǎo)電性能好,能消除靜電效應(yīng)；其封口性能好,尤 其包裝粉末狀產(chǎn)品時,不會污染封口部分,保證了包裝的密封性能。（6 6）對印刷、復(fù)合等后加工具有良好的適應(yīng)性。由于以上特點(diǎn), 使鍍鋁薄膜成為一種性能優(yōu)良、 經(jīng)濟(jì)

3、美觀的新型 復(fù)合薄膜，在許多方面已取代了鋁箔復(fù)合材料。主要用于風(fēng)味食品、 農(nóng)產(chǎn)品的真空包裝，以及藥品、化妝品、香煙的包裝。另外，鍍鋁薄 膜也大量用作印刷中的燙金材料和商標(biāo)標(biāo)簽材料等。二、鍍膜基材鍍鋁薄膜的基材主要是塑料薄膜和紙張。 真空蒸鍍工藝對被鍍基材有以下幾點(diǎn)要求： （1 1）耐熱性好，基材必須能耐受蒸發(fā)源的輻射熱和蒸發(fā)物的冷凝潛熱。（ 2 2）從薄膜基材上產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)要少；對吸濕性大的基材， 在鍍膜前理。（3 3）基材應(yīng)具有一定的強(qiáng)度和表面平滑度。（4 4）對蒸鍍層的粘接性良好；對于 PPPP、PEPE 等非極性材料，蒸 鍍前應(yīng)進(jìn)行表面處理、以提高與鍍層的粘接性。常用的薄膜基材有：B

4、OPETBOPET、BONYBONY、BOPPBOPP、PEPE、PVCPVC 等塑料 薄膜和紙張類。塑料薄膜基材中 BOPETBOPET、BONYBONY、BOPPBOPP 三種基材形 成的鍍鋁薄膜，具有極好的光澤和粘結(jié)力，是性能優(yōu)良的鍍鋁薄膜， 大量用作包裝材料和印刷中的燙金材料。 鍍鋁 PEPE 薄膜的光澤度較差， 但成本較低，使用也較廣。 以紙基材形成的鍍鋁紙，其成本比鍍鋁塑 料薄膜低；比鋁箔 / /紙的復(fù)合材料更薄而價(jià)廉；其加工性能好，印刷 中不易產(chǎn)生卷曲，不留下折痕等。因此大量取代鋁箔 / / 紙復(fù)合材料， 用作香煙、食品等內(nèi)包裝材料以及包裝商標(biāo)材料等。1.1.真空蒸鍍原理。將被鍍

5、薄膜基材（筒狀）裝在真空蒸鍍機(jī)中，用真空泵抽真空，使鍍膜中的真空度達(dá)到 1.3X101.3X10- -21.3xiO1.3xiO3PaPa 加熱坩鍋使高純度的鋁 絲在1200C1200C1400C1400C 的溫度下溶化并蒸發(fā)成氣態(tài)鋁。氣態(tài)鋁微粒在移 動的薄膜基材表面沉積、 經(jīng)冷卻還原即形成一層連續(xù)而光亮的金屬鋁 層。真空蒸鍍金屬示意圖見圖 1414-9 9。通過控制金屬鋁的蒸發(fā)速度、 薄膜基材的移動速度以及鍍膜室的真空度等來控制鍍鋁層的厚度，一般鍍鋁層厚度在2525500500nm,nm,鍍鋁薄膜的寬度為 800mm800mm 2000mm2000mm。圖 14-9 真空蒸鍍金屬示意圖1-1

6、-泵 2-2-放卷 3-3-冷卻輥筒 4-4-隔熱掩膜 5-5-料源 6-6-收卷2.2.蒸鍍方法。在基材表面蒸鍍鋁的方法有直接蒸鍍法和轉(zhuǎn)移法 兩種。（1 1）直接蒸鍍法。是被鎮(zhèn)基材直接通過真空鍍膜機(jī),將金屬鋁 蒸鍍在基材表面而形成鍍鋁薄膜。 直接蒸鍍法對基材的要求較高, 尤 其是要形成表面光亮的金屬膜,必須要求基材具有較好的表面平滑度。如果紙張的表面較粗糙， 要采用直接蒸鍍法， 在鍍鋁前需先進(jìn)行 表面涂布。另外， 在蒸鍍過程中基材的揮發(fā)物要少。因此直接蒸鍍法 對基材有較大的局限性， 它主要適合于蒸鍍塑料薄膜， 也可用于紙張 的蒸鍍，但紙張的質(zhì)量要求高，并對紙的定量有一定的限度。(2)(2)轉(zhuǎn)

7、移法。是借助載體膜 ( (真空鍍鋁膜 ) )將金屬鋁層轉(zhuǎn)移到基材的 表面而形成鍍鋁薄膜。 轉(zhuǎn)移法是在直接蒸鍍法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新 工藝，它克服了直接蒸鍍法對基材要求的局限性， 尤其適合于在各種 紙及紙板上進(jìn)行鍍鋁，也可用于塑料薄膜的鍍鋁。目前國外已將轉(zhuǎn)移法應(yīng)用到布、 纖維、皮革等基材的鍍鋁產(chǎn)品上。 我國主要采用轉(zhuǎn)移法生產(chǎn)鍍鋁紙。三、蒸鍍鋁工藝1 1塑料薄膜鍍鋁工藝。塑料薄膜的鍍鋁工藝較簡單。 BOPETBOPET 、 BONYBONY 、薄膜基材鍍鋁前不需進(jìn)行表面處理，可直接進(jìn)行蒸鍍。而用 BOPPBOPP、PEPE 等非極性塑料薄膜時， 在蒸鍍前需對薄膜表面進(jìn)行電暈處 理，使其表面張力達(dá)到

8、38X1038X105N5N40X1040X10 5N5N。鍍膜時，將卷筒薄 膜置放于真空室內(nèi)，關(guān)閉真空室抽真空。當(dāng)真空度達(dá)到一定時，將蒸 發(fā)源升溫至 1400C1400C15001500C，然后再把純度為 99.9%99.9%的鋁金屬絲連續(xù) 送至蒸發(fā)源高溫區(qū)。調(diào)節(jié)好放卷、收卷速度、送絲速度和蒸發(fā)量，開 通冷卻源。使鋁絲在高溫區(qū)內(nèi)連續(xù)地熔化、蒸發(fā)，從而在移動的薄膜 表面形成一層光亮的鋁層， 經(jīng)冷卻后即成成品。 制成的鍍鋁薄膜按規(guī) 格分切后即可用于印刷、復(fù)合制袋等。2 2紙張蒸鍍鋁工藝。 紙張鍍鋁工藝有直接鍍鋁法和轉(zhuǎn)移法兩種。（1 1）直接鍍鋁法。直接鍍鋁法是先將被鎮(zhèn)的卷筒紙基材表面涂 覆一層膠

9、層或復(fù)合一層 PEPE 薄膜，再經(jīng)真空鍍膜機(jī)直接鍍鋁，使紙的 表面形成一層金屬鋁膜， 然后將鍍鋁紙?jiān)龠M(jìn)行回潮處理即成產(chǎn)品。 如 果需要得到各種不同顏色的鍍鋁紙， 則需在鍍鋁紙表面再進(jìn)行著色處 理。直接鍍鋁法主要有以下特點(diǎn)：1生產(chǎn)工藝較簡單，成本較低。2對紙基材的表面質(zhì)量和強(qiáng)度要求較高。 鍍鋁時要求紙張的含水 率在3%3%以下，一般紙張的含水率為 6 67%7%,含水率降低會使紙張發(fā) 脆、易斷裂。因此，要求紙張具有較高的強(qiáng)度。3產(chǎn)品的表面光澤度較低，印刷裝滿效果較差。直接鍍鋁法一般僅適應(yīng)干定量在 30g/m30g/m2以下的薄紙，較厚的紙 很難進(jìn)行鍍鋁。 直接鍍鋁法生產(chǎn)的鍍鋁紙, 雖質(zhì)量較差,但

10、成本較低, 所以使用也比較廣泛。（2 2）轉(zhuǎn)移法；轉(zhuǎn)移法生產(chǎn)鍍鋁紙比直接鍍鋁法工藝先進(jìn)。它是 將鍍鋁塑料薄膜表面的鋁層轉(zhuǎn)移到紙基表面而形成鍍鋁紙。 首先把涂 料均勻地涂布在塑料薄膜基材上,一般采用 BOPETBOPET 薄膜和 BOPPBOPP 薄 膜；再將塑料薄膜基材在真空鍍膜室進(jìn)行鍍鋁, 使涂層表面形成金屬 鋁膜層；而后在鍍鋁塑料薄膜的鋁層表面涂布一層粘合劑； 按需要把 紙、紙板或基它基材與之復(fù)合,然后再進(jìn)行分離,使涂料層及鋁層從 塑料薄膜上分離下來。 其工藝流程見圖 14141010。被分離后的塑料薄膜可以重復(fù)使用。重復(fù)使用的次數(shù)越多，產(chǎn)品的成本越低。采用轉(zhuǎn)移法生產(chǎn)鍍鋁紙主要有以下特點(diǎn)：圖 14 10 轉(zhuǎn)移法工藝流程圖1生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜、成本較高。2對基材的適應(yīng)范圍