镀铝工艺学习笔记

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1、一、概述真空蒸镀金属薄膜是在高真空（10－4mba以上）条件下，以电阻、高频或电子束加热使金属熔融气化，在薄膜基材的表面附着而形成复合薄膜的一种工艺。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镀上一层极薄的金属铝即成为镀铝薄膜或镀铝纸。用于包装上的真空镀铝薄膜具有以下特点：（1）和铝箔相比大大减少了铝的用量，节省了能源和材料，降低了成本。复合用铝箔厚度多为7～9um，而镀铝薄膜的铝层厚度约为400Å（0.04um）左右，其耗铝量约为铝箔的1/200，且生产速度可高达700

2、m／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，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）可采用屏蔽或洗脱进行部分镀铝，以获得任意图案或透明窗口，能看到包装的内容物。（5）镀铝层导电性能好，能消除静电效应，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

3、膜，在许多方面已取代了铝箔复合材料。主要用于风味食品、日用品、农产品、药品、化妆品以及香烟的包装。二、真空蒸镀原理将卷筒状的待镀薄膜基材装在真空蒸镀机的放卷站上，将薄膜穿过冷却辊（蒸镀辊）卷绕在收卷站上，用真空泵抽真空，使蒸镀室中的真空度达到4×10－4mba以上，加热蒸发舟使高纯度的铝丝在1300℃～1400℃的温度下融化并蒸发成气态铝。启动薄膜卷绕系统，当薄膜运行速度达到一定数值后，打开挡板使气态铝微粒在移动的薄膜基材表面沉积、冷却即形成一层连续而光亮的金属铝层。真空镀铝示意图见图1。通过控制金属铝的蒸发速度

4、、基材薄膜的移动速度以及蒸镀室内的真空度等来控制镀铝层的厚度，一般镀铝层厚度在250～500Å。三、镀膜基材由于真空蒸镀工艺的特殊性，它对被镀薄膜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，在蒸镀前要进行干燥处理。3、基材应具有一定的强度。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、以提高镀层的附着牢度。常用的镀铝基材有：BOPET、BOPA、BOPP、CPP、PE、PVC等塑料薄膜和纸张

5、类。塑料薄膜基材中BOPET、BOPA、BOPP三种基材生产的镀铝薄膜，具有极好的光泽和附着力，是性能优良的镀铝薄膜，大量用作包装材料和烫金材料。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，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，主要用作香烟、食品等内包装材料以及商标材料等。各种基材镀铝前后的水蒸汽透过率变化情况基材厚度μm未镀铝时透过率g/（m2.24h）40℃镀铝后的透过率g/（m2.24h）40℃PET1240～450.3～0.5CPP25

6、10～151.0～1.5OPP205～70.8～1.2LDPE2515～250.6HDPE2510～200.9OPA15250～2900.5～0.8EVAL1724～252～3KOP204～51～1.5MST#300800～10003～4四、工艺塑料薄膜的镀铝工艺一般采用直镀法，即将铝层直接镀在基材薄膜表面。BOPET、BOPA薄膜基材镀铝前不需进行表面处理，可直接进行蒸镀。而BOPP、CPP、PE等非极性塑料薄膜，在蒸镀前需对薄膜表面进行电晕处理或涂布粘合层，使其表面张力达到38-42达因/厘米或具有良好的粘合

7、性。蒸镀时，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（4×10－4mba以上）时，将蒸发舟升温至1300℃～1400℃，然后再把纯度为99．9％的铝丝连续送至蒸发舟上。调节好放卷速度、收卷速度、送丝速度和蒸发量，开通冷却源，使铝丝在蒸发舟上连续地熔化、蒸发，从而在移动的薄膜表面冷却后形成一层光亮的铝层即为镀铝薄膜。镀铝薄膜生产工艺流程：基材放卷→抽真空→加热蒸发舟→送铝丝→蒸镀→冷却→测厚→展平→收卷五、蒸镀设备：现在市场上用于塑料薄膜的真空镀铝设备主要有缠绕式和悬浮式两种类型，但无论是缠绕式

8、还是悬浮式，一般都是由真空系统、蒸发系统、薄膜卷绕系统、冷却系统、控制系统等主要部分组成。真空系统是由机械泵、罗茨泵、扩散泵组成，抽真空过程分为三级，先是由机械泵进行初抽，达到一定真空度后罗茨泵工作，当真空室内的达到一定的真空度（10－2mbar）扩散泵才打开，由扩散泵来进一步提高并维持真空室内的高真空度（10－4mbar）以满足蒸镀生产的需要。蒸发系统由蒸发舟夹座（电极