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第二章塑料包装材料的成型工艺三十三

2022-04-29 来源:茂名农业机械网

第二章 塑料包装材料的成型工艺(三十三)

49 间歇法真空镀、连续法真空镀、转移法真空镀,其工艺的操作及注意点是什么?

答:(1)国产间歇式真空蒸镀机的操作过程国产间歇式的真空蒸镀机的操作过程如下:

①合上电源供电,打开冷却水给冷却鼓供水,应充分注意冷却鼓中的冷却水始终供应充分,且一开机就要供水,在停机后继续供水直到整个机器已冷却到室温;

②启动动力柜上移动柜的电机,使动力柜和装在一起的冷却鼓及收放卷轴,从蒸镀室中沿着地轨移出,在放卷轴上安放基材膜,并依序穿膜经冷却鼓到收卷轴。然后开动安装在动力柜上的两只收卷放卷用同步力矩马达,检查并调节蒸镀基材收放卷的张力;

③安放新的石墨坩埚和铝丝,铝丝郑绕在放铝丝的盘上时,不能有任何微小的弯曲,否则铝丝无法在不锈钢管内送入到石墨坩埚中。放置完毕后,开动送丝电机,检查送丝是否正常;

④闭合动力柜,打开蒸镀室中的灯光,开动粗抽真空泵,观察安装在蒸镀室上面的压力表,经5~10min后,压力表迅速下降到最低时,启动抽真空泵,并把真空计仪表按钮拧到热偶一侧,检查批针0和满标是否符合,如不符,则用手轻轻旋转批针使之符合0和满标的刻度。选择开关拧以测量,待测量值达到10时,启动抽高真空的泵。仪表选择按钮转到电离一侧,测量高真空度,达到10-2~10-3Pa时,即可真空蒸镀。抽真空时间大约45~60min;

⑤打开坩埚加热器。1、2、3只加热器的电流,调节到温度可达1450℃,启动送丝电机,转动基材放卷收卷同步电机,调节速度,密切观察铝丝熔解和蒸发的情况,使送丝速度同蒸发速度相配合,送丝太快,铝丝会顶住坩埚而使铝丝折断或弯曲,太慢则蒸发量不够,涂层薄。可以通过观察孔观察蒸镀情况;

⑥已经调节合适后,不能再多动,因为系统已经达到平衡,只需密切注意观察。全部涂完后,迅速切断蒸发器电流,切断送丝电机电流,停止主电机移开动力柜,从收卷架上取下蒸镀后的薄膜,重新安装待涂膜。蒸镀结束,真空忒镀室下室真空度达133.32×10-4Pa,而上室为133.32×10-2Pa。冷却水温≯30℃,可循环使用。蒸镀膜的光泽性同基材膜的光泽性有很大的关系,基材膜光泽性好,则镀膜光泽性好。涂膜厚度的均匀性能达到10%(1m宽)。涂层的厚度同基材的卷取速度、金属的蒸发速度以及基材同蒸发源的距离有关,控制和调节上述条件就可调控涂层厚度。

(2)连续法真空蒸镀工艺的操作

连续法蒸镀工艺的操作,同于自动放卷、收卷、张力控制等是在同蒸镀室分隔开来的常压下进行的,为此,只要一次抽高真空后就可以连续生产。它领先有严密封闭能力的气锁装置阻隔空气进入蒸镀室,而又能让薄膜通入。铝丝的添加也可通过气锁完成。为此能省能耗,提高生产效率。连续法设备均系进口设备,蒸镀宽度在1m以上,价格贵,均在100万美元以上,国产机仅40~50万元/台(1995年价)。

(3)转移法真空蒸镀工艺

最近国外开发了一种新的真空镀铝技术,这种技术可以使原来不能直接镀铝的材料,如纸、LDPE等,镀上铝。这项技术是美国的Elitine公司和德国的metaplast公司联合开发的。转移法真空镀铝,生产成本低,可无选择地使用各种基材,外观质量好。过程如下:

①在载体薄膜上涂布分离剂,如PTFR或硅树脂离型剂。载体膜为BOPP或BOPET(双向拉伸聚酯膜);

②载体膜在涂分离剂的一面,直接真空镀铝;

③在镀铝了的载体膜上涂上粘结剂,然后与待涂基膜复合,可在干式复合机上完成,PU胶涂在铝上;

④剥离开来,则待涂基膜/胶/镀铝层,在分离剂处剥开。

载体膜可反复使用20多次。得到的转移法真空镀铝膜收卷后作产品。载体膜最后一次,不涂分离剂,直接蒸镀后作产品用,为此载体膜没有损失。

转移法真空镀铝使不容易或不能直接镀膜的材料,如牛皮纸、草浆纸、玻璃纸、硬纸板等镀到了铝,外观质量大大胜过直接真空镀铝法。卷烟内包装用纸、糖果点心包装用纸、医药包装用纸等的镀铝,都是用这种方法。我国目前生产铝箔纸香烟超过2850万箱/年(89年),每箱需铝箔纸3.3kg,这样我国每年需9.5万t的铝箔纸。如改用转移法真空镀铝,用铝量可以减少1/200,经济效果是可想而知的。

(4)工艺条件及注意点

以国产GD-1000LA型高真空镀膜机为例,基工艺条件如下:

①工作真空度:>6.66×10-2Pa(5×10-1Pa),抽真空15min;

②坩埚温度:800~850℃;

③送丝速度0.8~1.5/min;

④铝蒸发速度>1×10-8m/s;

⑤聚酯基材膜温度50℃;

⑥卷取速度30~60m/min;

⑦蒸发功率:30KW。

注意收卷端面偏差不超过2~5mm。真空镀铝后应在表面涂布一层保护清漆,底涂层厚度为0.5~1.0mm,而顶涂层为0.5~1.0mm的双组分聚氨酯清漆,内添加了稳定剂、防紫外光线等。

铝易氧化,氧化后形成苶褐色氧化物,使铝膜反射率降低,快速蒸镀可提高镀铝反射率,如:蒸发速率达到3×10-8m/s,效果就很好。

最近日本人开发成功蒸镀SiO2的膜,称为硅膜,又叫玻璃塑料膜。这是在真空度为1.24×10-5Pa(7-8×10-5mmHg)下,蒸发沉积速率为3~5×10-10m/s下镀上一层SiO2,然后空气中烘烤而变成提高透明度的SiO2镀层。

清洗真空镀膜机时,可用弱碱液(纯碱液)、水和酒精溶剂清洗,然后用红外灯干燥。

50 真空镀铝常见的故障是什么?怎样解决?

答:真空镀铝膜常见故障及解决办法见表2-96。

表2-96 真空镀铝膜常见故障及解决办法

故 障 原 因 解决办法 镀层表面变色 ①真空度低

②蒸发速度慢

③铝层偏厚 ①提高真空度,检查是否有漏气;薄膜是否吸水太多;薄膜卷取太松,内有不少空气

②加大蒸发速度,提高坩埚加热功率

③提高蒸镀速度,降低厚度 有漏镀孔洞 ①基材膜表面有脏物和油腻

②铝层过薄 ①清洁基材表面

②提高涂层厚度,放慢收卷速度,加大蒸发量 基材膜拉断 ①生产过程中,用手调快了收卷速度,同步放卷未跟上同步,结果拉断

②基材膜因水分蒸发干燥,强度下降而拉断 ①已调整好的收放卷电机速度无故不要动;需要调节时应慢慢调节,不能调节过猛

②不能使用强度低的,易挥发水分的薄膜表铝 镀铝附着力低,易被胶带粘去,易揉搓脱落 没有使用底涂胶 应使用底涂胶,或者专门用于金属化的塑料膜,实际上这种膜已经过表面处理:底涂胶处理。只有电晕处理,没有底涂的,附着力仍旧很差 气泡 ①真空度低

②基材表面有污染,如油腻等 ①提高真空度

②清洁基材表面 灰点 真空室脏 清洁真空室 纹路 基材厚度薄不均、基材易拉伸,收卷后出现横向纹路 选择基材强度好、厚度均匀性好的基材;

降低收放卷张力 局部烘伤 ①坩埚电加热功率过大,温度过高

②未气化金属小颗料被汽化金属带去,在薄膜上形成烧伤痕

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