真空蒸镀金属薄膜工艺

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(工艺技术)真空蒸镀金属薄膜工艺

(工艺技术)真空蒸镀金属薄膜工艺

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)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7~8pm,而镀铝薄膜的铝层厚度约为0.05nm左右,其耗铝量约为铝箔的1/140~1/180,且生产速度可高达450m/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,因此对气体、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)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)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)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,在镀膜前理。

(3)基材应具有一定的强度和表面平滑度。

(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、以提高与镀层的粘接性。

常用的薄膜基材有:BOPET、BONY、BOPP、PE、PVC等塑料薄膜和纸张类。

真空蒸镀工艺流程

真空蒸镀工艺流程

真空蒸镀工艺流程真空蒸镀工艺流程是一种常用于制备薄膜材料的技术,它能够通过在真空环境下对目标物进行蒸发和沉积,使得薄膜能够均匀地附着在材料表面上。

下面将详细介绍真空蒸镀工艺的流程。

首先,真空蒸镀工艺需要一个真空腔室来提供低压环境。

在准备工作之前,我们需要检查真空腔室是否干净,并确保没有任何杂物残留在内部。

接下来,我们需要将目标物放置在真空腔室内,通常目标物是一个基底材料,如玻璃、金属或者塑料。

在目标物放置好之后,我们需要将真空腔室抽空。

抽空的目的是为了排除空气中的氧气和水分,以减少薄膜制备过程中的氧气和水分对材料的干扰。

通常,真空腔室中会有一个真空泵来实现抽空的过程。

当真空腔室抽空到一定的压力范围之后,我们需要启动蒸发源。

蒸发源是一个装有目标材料的小容器,它会被加热以使目标材料蒸发。

蒸发源中的目标材料会通过热蒸发的方式转化为气体,并从蒸发源中扩散出来。

蒸发源产生的目标材料气体会在真空腔室中形成薄膜。

为了实现薄膜的均匀沉积,通常会在真空腔室中设置一个旋转的基底夹具。

基底夹具可以通过旋转使得目标材料气体均匀地沉积在基底材料表面上,从而形成均匀的膜层。

当需要薄膜达到一定的厚度时,我们需要关闭蒸发源,并停止加热。

在薄膜制备过程中,我们可以通过监测蒸发源中的目标材料质量来控制薄膜的厚度。

通常,我们可以使用石英晶体振荡器或者石英探针来实现目标材料的监测。

最后,我们可以打开真空腔室,取出制备好的薄膜材料。

在取出薄膜之前,我们需要确保真空腔室的压力已经恢复到大气压。

为了保护薄膜的质量,我们需要小心地处理薄膜,以避免刮伤或者其他损伤。

根据需要,我们还可以对薄膜进行后续的处理,如退火或者表面涂覆。

总结起来,真空蒸镀工艺流程包括真空腔室的准备、抽空、启动蒸发源、薄膜沉积、监测和控制薄膜厚度、薄膜取出和后续处理等步骤。

通过控制这些步骤和参数,我们可以制备出具有良好质量和均匀厚度的薄膜材料。

真空蒸镀工艺广泛应用于电子器件、光学器件和触摸屏等领域,为这些领域的发展提供了重要的技术支持。

真空蒸镀金属薄膜工艺

真空蒸镀金属薄膜工艺

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)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7~8pm,而镀铝薄膜的铝层厚度约为0.05nm左右,其耗铝量约为铝箔的1/140~1/180,且生产速度可高达450m/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,因此对气体、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)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)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)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,在镀膜前理。

(3)基材应具有一定的强度和表面平滑度。

(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、以提高与镀层的粘接性。

常用的薄膜基材有:BOPET、BONY、BOPP、PE、PVC等塑料薄膜和纸张类。

真空镀工艺流程

真空镀工艺流程

真空镀工艺流程真空镀工艺流程是一种利用物理或化学方法,在真空环境中将金属或非金属薄膜均匀沉积在基底上的一种工艺。

以下是一般真空镀工艺流程的详细步骤:1. 基底清洗:首先将要进行镀膜的基底,如玻璃、金属等,进行清洗处理。

常用的清洗方法包括机械清洗、超声波清洗和化学溶液清洗。

这一步的目的是去除基底表面的脏物、油渍等杂质,保证镀层与基底之间的粘结力。

2. 真空系统排气:将清洗过的基底放入真空镀膜系统中,通过真空泵进行排气。

排气的过程也是创造出一个稳定的真空环境的过程,通常需要排除空气中的水分、灰尘和其他杂质。

真空度的要求根据具体的镀膜类型和要求而定。

3. 高温处理:在达到一定的真空度后,通过加热手段提高基底的温度。

高温处理有助于提高表面扩散作用和晶粒生长速度,同时也可使基底表面的水分蒸发。

高温处理的温度、时间等参数需要根据不同的材料和要求进行调整。

4. 蒸镀:在基底温度达到要求后,开始进行蒸镀。

蒸镀基本原理是将待镀材料放入加热的容器中,通过加热将其转变为蒸汽或气体,并使之沉积在基底上。

蒸镀材料通常是金属或非金属,常见的有铝、铜、银、二氧化硅等。

蒸镀时间和温度需要根据所需的厚度和质量进行掌握。

5. 冷却:蒸镀完成后,将基底冷却到室温。

冷却的过程需要缓慢进行,以防止基底上的膜层出现应力和裂纹。

冷却过程可以通过降低加热源的温度或者使用冷却介质来实现。

6. 检测和分析:对镀膜进行质量检测和表征,主要包括厚度、粗糙度、附着力和光学性能等方面。

常用的检测方法有光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和衬底厚度测试仪等。

7. 包装和储存:经过检测合格的镀膜可以进行包装和储存。

包装的目的是保护镀膜免受环境和物理损伤。

常见的包装方式有胶带包装、塑料薄膜封装和真空封装等。

总之,真空镀工艺流程是一项复杂而精细的工艺,需要对镀膜材料、基底材料和各个工艺参数进行严格掌控,才能获得高质量的镀膜产品。

随着技术的发展和应用的拓宽,真空镀工艺在各个领域都发挥着重要的作用,将继续推动科学技术的进步和人类社会的发展。

真空蒸发镀膜蒸镀

真空蒸发镀膜蒸镀

文档仅供参考,如有不当之处,请联系改正。
2. 残余气体对制膜旳影响
(1)残余气体旳蒸发速率Ng: N g 3.5131022
g Pg
M gTg
(13)
(2)到达基片旳气体分子与蒸气分子之比(面源):
N g Pg Nd P
MT
r 2
Pg K
M gTg Acos cos P
(14) ( g)
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(2)电子束加热蒸发源 电子束集中轰击膜料旳一部分而进行加热旳措施。
图8.2.5 电子束加热蒸发源
电子束加热蒸发源由: 阴极、加速电极、阳极 (膜料)构成。
还有高频加热蒸发源、 激光蒸发源等。
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优点:
(1)能够直接对蒸发材料加热; (2)装蒸发料旳容器能够是冷旳或者用水冷却,从而 可防止
点e
4 r
cos 2
m cos 4 r 2
(7)
小型平面蒸发源: m cos cos t r 2
令: cos cos h / r h /
h2 x2 ,
在x=0处:cos=cos=1
m
∴ t0 4 h2 (点源) (9)
m
t0 h2
(8) (面源) (10)
(1/cm2·s)
(5)
小型圆平面源:
Nd
AN e
cos r 2
cos
(1/cm2·s)
(6)
β、θ为蒸气入射方向分别与蒸刊 登面和接受表面法向旳夹角 。
图8.2.3 、角旳意义
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(4)蒸发制膜旳厚度
∵τ时间内,蒸发材料旳总量:m =ANe,密度:

真空镀膜的三种形式

真空镀膜的三种形式

真空镀膜的三种形式真空镀膜有三种形式,即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀(也是金属反射膜的三种镀膜方式)。

1、蒸发镀膜(evaporation):通过在真空中加热蒸发某种物质使其产生金属蒸气沉积(凝聚)在固体表面成为薄膜,蒸发物质如金属、化合物等置于坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源,膜厚决定于蒸发源的蒸发速率和时间(或决定于装料量),并与源和基片的距离有关。

蒸发源1:电阻加热源:用难熔金属如钨、钽制成舟箔或丝状,通以电流加热在它上方的或置于坩埚中的蒸发物质,电阻加热源主要用于蒸发Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料。

蒸发源2:高频感应加热源:用高频感应电流加热坩埚和蒸发物质。

蒸发源3:电子束加热源:适用于蒸发温度较高(不低于2000℃)的材料,即用电子束轰击材料使其蒸发。

为了沉积高纯单晶膜层,可采用分子束外延方法,分子束外延法广泛用于制造各种光集成器件和各种超晶格结构薄膜。

2、溅射镀膜(sputtering):用高能粒子轰击固体表面时能使固体表面的粒子获得能量并逸出表面,沉积在基片上。

通常将欲沉积的材料制成板材——靶,固定在阴极上,可溅射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等难熔物质。

溅射化合物膜可用反应溅射法,即将反应气体(O、N等)加入Ar气中,反应气体及其离子与靶原子或溅射原子发生反应生成化合物(如氧化物、氮化物等)而沉积在基片上,沉积绝缘膜可采用高频溅射法。

新型的溅镀设备几乎都使用强力磁铁将电子成螺旋状运动以加速靶材周围的氩气离子化,造成靶与氩气离子间的撞击机率增加,提高溅镀速率。

一般金属镀膜大都采用直流(DC)溅镀,而不导电的陶瓷材料则使用射频(RF)交流溅镀。

3、离子镀(ion plating):蒸发物质的分子被电子碰撞电离后以离子沉积在固体表面,称为离子镀。

与溅镀类似,但是将基板与周围保持0.5~2KV的负电压,使基板的前端产生暗区(dark space),在此状态下由蒸发源放出的金属蒸气在辉光放电的电浆(plasma)中形成离子,再被暗区加速后打到基板形成披覆。

实验十二真空镀膜

实验十二真空镀膜引言在真空中使固体表面(基片)上沉积一层金属、半导体或介质薄膜的工艺通常称为真空镀膜。

早在19世纪,英国的Grove和德国的Plücker接踵在气体放电实验的辉光放电壁上观察到了溅射的金属薄膜,这就是真空镀膜的萌芽。

后于1877年将金属溅射用于镜子的生产;1930年左右将它用于Edison唱机录音蜡主盘上的导电金属。

以后的30年,高真空蒸发镀膜又取得了飞速发展,这时已能在实验室中制造单层反射膜、单层减反膜和单层分光膜,而且在1939年由德国的Schott等人镀制出金属的FabryPerot干与滤波片,1952年又做出了顶峰值、窄宽度的全介质干与滤波片。

真空镀膜技术历经一个多世纪的发展,目前已普遍用于电子、光学、磁学、半导体、无线电及材料科学等领域,成为一种不可缺少的新技术、新手腕、新方式。

实验目的1.了解真空镀膜机的结构和利用方式。

2.掌握真空镀膜的工艺原理及在基片上蒸镀光学金属、介质薄膜的工艺进程。

3.了解金属、介质薄膜的光学特性及用光度法测量膜层折射率和膜厚的原理。

实验原理从镀膜系统的结构和工作机理上来讲,真空镀膜技术大体上可分为“真空热蒸镀”、“真空离子镀”及“真空阴极溅射”三类。

真空热蒸镀是一种发展较早、应用普遍的镀膜方式。

加热方式主要有电阻加热、电子束加热、高频感应加热和激光加热等。

1.真空热蒸镀的沉积条件(1)真空度由气体分子运动论知,处在无规则热运动中的气体分子要彼此发生碰撞,任意两次持续碰撞间一个分子自由运动的平均路程称为平均自由程,用λ表示,它的大小反映了分子间碰撞的频繁程度。

P d kT22πλ=(8.2-1)式中:d为分子直径,T为环境温度(单位为K),P为气体压强。

在常温下,平均自由程可近似表示为:)(1055m P -⨯≈λ (8.2-2)式中:P 为气体平均压强(单位为Torr)。

表8.2-1列出了各类真空度(气体平均压强)下的平均自由程λ及其它几个典型参量。

真空镀膜(PVD 技术)

真空镀膜(PVD 技术)1. 真空涂层技术的发展真空涂层技术起步时间不长,国际上在上世纪六十年代才出现将CVD(化学气相沉积)技术应用于硬质合金刀具上。

由于该技术需在高温下进行(工艺温度高于1000ºC),涂层种类单一,局限性很大,起初并未得到推广。

到了上世纪七十年代末,开始出现PVD(物理气相沉积)技术,之后在短短的二、三十年间PVD 涂层技术得到迅猛发展,究其原因:(1)其在真空密封的腔体内成膜,几乎无任何环境污染问题,有利于环保;(2)其能得到光亮、华贵的表面,在颜色上,成熟的有七彩色、银色、透明色、金黄色、黑色、以及由金黄色到黑色之间的任何一种颜色,能够满足装饰性的各种需要;(3)可以轻松得到其他方法难以获得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂层、复合涂层,应用在工装、模具上面,可以使寿命成倍提高,较好地实现了低成本、高收益的效果;(4)此外,PVD 涂层技术具有低温、高能两个特点,几乎可以在任何基材上成膜,因此,应用范围十分广阔,其发展神速也就不足为奇。

真空涂层技术发展到了今天还出现了PCVD(物理化学气相沉积)、MT-CVD (中温化学气相沉积)等新技术,各种涂层设备、各种涂层工艺层出不穷。

目前较为成熟的PVD 方法主要有多弧镀与磁控溅射镀两种方式。

多弧镀设备结构简单,容易操作。

多弧镀的不足之处是,在用传统的DC 电源做低温涂层条件下,当涂层厚度达到0.3 um 时,沉积率与反射率接近,成膜变得非常困难。

而且,薄膜表面开始变朦。

多弧镀另一个不足之处是,由于金属是熔后蒸发,因此沉积颗粒较大,致密度低,耐磨性比磁控溅射法成膜差。

可见,多弧镀膜与磁控溅射法镀膜各有优劣,为了尽可能地发挥它们各自的优越性,实现互补,将多弧技术与磁控技术合而为一的涂层机应运而生。

在工艺上出现了多弧镀打底,然后利用磁控溅射法增厚涂层,最后再利用多弧镀达到最终稳定的表面涂层颜色的新方法。

2. 技术原理PVD (Physical Vapor Deposition) 即物理气相沉积,分为:真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。

真空蒸镀工艺流程

真空蒸镀工艺流程
1. 选择基材:选择合适的基材,通常为各种金属或非金属材料,如玻璃、陶瓷等。

2. 处理基材表面:对基材表面进行清洗、抛光等处理,以去除氧化物、污垢等杂质,使其表面光洁、平整。

3. 准备镀膜材料:将需要镀膜的材料进行预处理,制成镀膜材料,通常为金属、合金等。

4. 加热基材:将基材加热至一定温度,以提高镀膜的结合力和附着力。

5. 真空泵抽气:将蒸镀设备内的气体和水分抽除,建立真空环境,通常需要抽至10-4~10-6Pa的真空度。

6. 蒸镀:将预处理好的镀膜材料进行蒸发或溅射,将镀膜材料蒸发成气体,沉积到基材表面上形成薄膜。

薄膜厚度控制通常需要根据需求进行调整。

7. 冷却:冷却待镀膜材料,使其形成固态结构,并控制其平整度和拉伸应力等性能。

8. 空气进入:终止真空状态,打开设备,通入适量的空气,结束真空蒸镀工艺流程。

9. 检测:进行薄膜表面的性能检测和质量检查,保证镀膜的质量达到要求。

有机el蒸镀工艺

有机el蒸镀工艺有机EL蒸镀工艺是一种制作OLED(有机发光二极管)面板的方法,主要包括以下步骤:1.镀膜前准备:这包括真空室镀膜部分的清洗、蒸发源的制作和清洗,以及蒸发源和蒸发材料的安装。

2.真空步骤:首先,打开冷却水阀并调节到需要的水压,然后打开主电源。

接下来,关闭通向真空室的大气阀和管道阀门,启动机械泵电源,并打开预真空阀。

使用扩散泵或机械泵对真空室进行抽真空,当真空度达到一定值时,进行后续的烘烤、预熔和蒸发步骤。

3.离子轰击:在负电荷吸引力的作用下,正离子轰击涂层部分的表面和基体。

4.烘烤:这个过程可以加速被镀层或夹具吸附的气体迅速逸出,有利于提高真空度和薄膜结合力。

烘烤时,非金属的烘烤温度应比镀层部分热变形温度低20~30℃,而金属的烘烤温度一般不超过200℃。

5.预熔:这个步骤的目的是去除蒸发材料中的低熔点杂质和吸附在蒸发源和蒸发材料中的气体,有利于蒸发的顺利进行。

预熔真空度一般为6.6×10-3 Pa。

对于吸湿性高的材料,应反复进行预熔。

6.蒸发:在真空和预熔之后,进行蒸发步骤,使有机物材料沉积在大型LTPS背板的特定区域。

7.取出:完成蒸发后,将蒸镀好的OLED面板从真空室中取出。

8.薄膜表面处理:对蒸镀好的薄膜进行必要的表面处理,以提高其性能。

9.成品:完成上述所有步骤后,得到最终的OLED面板成品。

有机EL蒸镀工艺有一定的限制,因为精细金属掩模板尺寸上的限制,蒸镀工艺基本上用在中小型OLED屏幕上。

此外,蒸镀工艺必须经过材料的气化,这限制了良品率的提高和可用材料的范围。

另一种制作OLED面板的方法是喷墨打印法,这种方法在某些方面可能具有优势,例如可以提高良品率和扩大可用材料的范围。

然而,目前主流的厂商如三星仍然采用蒸镀法来制作OLED面板。

以上是有机EL蒸镀工艺的基本步骤和限制。

在实际的生产过程中,可能还需要根据具体的需求和设备进行调整和优化。

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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)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~gpm,而镀铝薄膜的铝层厚度约为0.05n左右,其耗铝量约为铝箔的1/140~1/180,且生产速度可高达450m/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,因此对气体、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)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)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)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,在镀膜前理。

(3)基材应具有一定的强度和表面平滑度。

(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、以提高与镀层的粘接性。

常用的薄膜基材有:BOPET、BONY、BOPP、PE、PVC等塑料薄膜和纸张类。

塑料薄膜基材中BOPET、BONY、BOPP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,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.真空蒸镀原理。

将被镀薄膜基材(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1.3×10-2~1.3×10-3Pa,加热坩锅使高纯度的铝丝在1200℃~1400℃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14-9。

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25~500nm,镀铝薄膜的宽度为800mm~2000mm。

图14-9 真空蒸镀金属示意图
1-泵2-放卷3-冷却辊筒4-隔热掩膜5-料源6-收卷
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)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)转移法。

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。

四、蒸镀铝工艺
1.塑料薄膜镀铝工艺。

塑料薄膜的镀铝工艺较简单。

BOPET、BONY、薄膜基材镀铝前不需进行表面处理,可直接进行蒸镀。

而用BOPP、PE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38X10-5N~40X10-5N。

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1400℃~1500℃,然后再把纯度为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.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)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层或复合一层PE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%以下,一般纸张的含水率为6~7%,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/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,但成本较低,所以使用也比较广泛。

(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
BOPET薄膜和BOPP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14-10。

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对基材的适应范围宽,定量在30~600g/m2的纸或纸板均可,且对基材的质量要求不高,表面也无需再涂涂料或覆膜。

③产品的质量好,表面光亮;因镀铝层外有一层涂料,不仅起到了保护作用,而且也提高了印刷适应性和装满效果。

④在涂料中加入颜料,可生产彩色镀铝纸。

由于转移法镀铝具有以上特点,所以在镀铝纸生产中使用越来越广。

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