(工艺技术)真空蒸镀金属薄膜工艺

1、真空蒸镀金属薄膜工艺一、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 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 78pm,8pm,而镀铝薄膜的铝层厚度约为 0.05nm0.05nm 左右, 其耗铝量约为铝箔的 1/1401/1401/1801/180,且

2、生产速度可高达 450m/min450m/min。（2 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 3） 具有极佳的金属光泽,光反射率可达 97%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 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 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 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

3、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 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 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 3）基材应具有一定的强度和表面平滑度。（4 4）对蒸镀层的粘接性良好；对于 PPPP、PEPE 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：B

4、OPETBOPET、BONYBONY、BOPPBOPP、PEPE、PVCPVC 等塑料 薄膜和纸张类。塑料薄膜基材中 BOPETBOPET、BONYBONY、BOPPBOPP 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 PEPE 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。1.1.真空蒸镀原理。将被镀

5、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 1.3X101.3X10- -21.3xiO1.3xiO3PaPa 加热坩锅使高纯度的铝 丝在1200C1200C1400C1400C 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 1414-9 9。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2525500500nm,nm,镀铝薄膜的宽度为 800mm800mm 2000mm2000mm。图 14-9 真空蒸镀金属示意图1-1

6、-泵 2-2-放卷 3-3-冷却辊筒 4-4-隔热掩膜 5-5-料源 6-6-收卷2.2.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 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)(2)转

7、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 1塑料薄膜镀铝工艺。塑料薄膜的镀铝工艺较简单。 BOPETBOPET 、 BONYBONY 、薄膜基材镀铝前不需进行表面处理，可直接进行蒸镀。而用 BOPPBOPP、PEPE 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

8、38X1038X105N5N40X1040X10 5N5N。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 1400C1400C15001500C，然后再把纯度为 99.9%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 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 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

9、层或复合一层 PEPE 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%3%以下，一般纸张的含水率为 6 67%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/m30g/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

10、成本较低, 所以使用也比较广泛。（2 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 BOPETBOPET 薄膜和 BOPPBOPP 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 14141010。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：图 14 10 转移法工艺流程图1生产工艺比较复杂、成本较高。2对基材的适应范围