真空蒸鍍原理
將被鍍薄膜基材(筒狀〕裝在真空蒸鍍機中,用真空泵抽真空,使鍍膜中的真空度達到1.3×10-2~1.3×10-3Pa,加熱坩鍋使高純度的鋁絲在1200℃~1400℃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。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25~500nm,鍍鋁薄膜的寬度為800mm~2000mm。
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)直接蒸鍍法。是被鎮(zhèn)基材直接通過真空鍍膜機,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)轉(zhuǎn)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行鍍鋁,也可用于塑料薄膜的鍍鋁。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。[2]
鍍鋁薄膜生產(chǎn)工藝流程:
基材放卷→抽真空→加熱蒸發(fā)舟→送鋁絲→蒸鍍→冷卻→測厚→展平→收卷
目前應(yīng)用多的鍍鋁薄膜主要有聚酯鍍鋁膜(VMPET)和CPP 鍍鋁膜(VMCPP)。薄膜表面鍍鋁的作用是遮光、防紫外線照射,既延長了內(nèi)容物的保質(zhì)期,又提高了薄膜的亮度,從一定程度上代替了鋁箔,也具有價廉、美觀及較好的阻隔性能,因此,鍍鋁膜在復(fù)合包裝中的應(yīng)用十分廣泛,目前主要應(yīng)用于餅干等干燥、膨化食品包裝以及一些醫(yī)l藥、化妝品的外包裝上。
塑料薄膜的鍍鋁工藝一般采用直鍍法,即將鋁層直接鍍在基材薄膜表面。蒸鍍時,將卷筒薄膜置放于真空室內(nèi),關(guān)閉真空室抽真空。當真空度達到一定(4×10-4mba以上)時,將蒸發(fā)舟升溫至1300℃~1400℃,然后再把純度為99.9%的鋁絲連續(xù)送至蒸發(fā)舟上。調(diào)節(jié)好放卷速度、收卷速度、送絲速度和蒸發(fā)量,開通冷卻源,使鋁絲在蒸發(fā)舟上連續(xù)地熔化、蒸發(fā),從而在移動的薄膜表面冷卻后形成一層光亮的鋁層即為鍍鋁薄膜。
怎么測量鍍鋁膜的厚度、牢度、均勻度
1、通常采用下述三種方法來測量鍍鋁膜的厚度:
A.光密度法:即以光線透過鍍鋁膜的密度來測量。用光密度法測量鍍鋁膜的厚度方便、準確。
B.采用表面方塊電阻測量法,這種方法比較簡單實用。通常來說,鋁層厚度對應(yīng)的表面電阻一般在1~2之間。
C.目測估算法:即把兩層鍍鋁膜疊在一起對著日光燈或天空看,以看不見的光線為準,鍍層厚度應(yīng)達400?以上。
2、鍍鋁牢度
一般是用膠帶來檢測鍍鋁牢度的。
具體方法為:把長約15cm的膠粘帶貼在鍍鋁面上并用手指壓平,然后用一只手壓住樣品,另一只手勻速剝離膠粘帶,再用帶強光的燈箱檢驗鋁層脫落轉(zhuǎn)移的情況便可。
或者把一種特別制備的試驗?zāi)づcPET鍍鋁膜按一定的熱封條件熱封,裁樣后再用拉伸試驗機剝離,測定剝離力并檢查熱封面積中的鋁層轉(zhuǎn)移情況。
3、鍍鋁膜鍍層的均勻度
電阻層電阻的偏差,實際就是反映了鍍鋁層的均勻度。沿被測樣品橫向等距離地取8~10個規(guī)格為100mm×100mm的試樣,用電阻測量儀分別測出方塊的電阻值,取其算數(shù)平均值,即為該試樣的鍍層電阻,再計算其電阻值的上、下偏差,便可知道鍍鋁膜鍍鋁層的均勻度。
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