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細論鍍鋁薄膜

2006-12-26 00:00 來源:中國包裝報 作者:楊虎林 張虎生 責編:中華印刷包裝網

隨著新技術的開發與應用,鍍鋁薄膜及其延伸材料如KVMPET、KVM-BOPP、KVMPVC等集高阻隔、衛生、無味、經濟、環保等功能于一體,愈來愈受到市場及業內人士的青睞。本文就鍍鋁薄膜的主要性能及應用領域、制作工藝、質量檢測及常見質量問題的解決方法,鍍鋁薄膜在儲存、運輸、使用過程中的注意事項與同行共同探討。

技術性能

1.優異的阻隔性能

塑料薄膜如BOPET(聚酯)、BOPP(雙向拉伸聚丙烯)、CPP(流延聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)等經真空鍍鋁后,鋁原子在薄膜的表面形成致密的鋁層,極大地增強了薄膜的氣體阻隔性能;特別是新開發的“K”涂層技術,即在VMPET、VMBOPP等薄膜的鍍鋁面涂布阻隔性能極佳的PVDC(聚偏二氯乙烯)乳液,制得KVMPET、KVMBOPP等復合膜。

2.一定的導電性能

塑料薄膜在擠出、吹膜、印刷、復合等過程中,由于摩擦產生靜電積累,極易吸附環境中的粉塵、毛發等異物,對所包裝產品造成一定污染。而鍍鋁薄膜其微薄的鋁層具有一定的導電性能,不會產生靜電積累。在包裝奶粉、藥粉等粉劑產品時,不僅提高了灌裝效率,而且避免了因靜電吸附而引起的封口不佳現象。特別是由其制作的防靜電包裝材料,對集成電路、微電子器件、對靜電敏感的化工產品起到安全防護作用。

3.良好的光學、美學性能

鍍鋁薄膜具有良好的光反射性和鮮亮的金屬光澤,與油墨形成明鮮的色彩反差,使包裝材料產生絢麗奪目的光學效果。包裝的美觀提高了產品的檔次與品位,增加了貨架商品的吸引力。此外,鍍鋁薄膜以良好的光反射性和隔紫外線能力被應用于醫藥、建筑、裝飾等領域。

4.積極的經濟意義

鍍鋁薄膜在再次加工及使用時,由于其具有較好的機械力學性能,不會因彎曲、揉折而出現皺折、斷裂、鋁層脫落現象,提高了生產效率及工序良品率,從而降低產品制造成本。如部分食品包裝采用BOPET、BOPP薄膜彩印后經真空鍍鋁,即可直接復合PE或CPP薄膜后制袋;BOPET、BOPP薄膜彩印后與VMCPP、VMCPE復合制袋,即能滿足標準要求,比傳統的產品結構減少原材料投入,經濟意義較為明顯。特別是隨著“K”涂層技術的開發與應用,KVMPET、KVMBOPP等高阻隔復合材料,不僅在一定程度上替代了昂貴的鋁箔,降低了產品成本,而且由于PVDC(聚偏二氯乙烯)薄膜具有一定的熱封性能,無須復合PE、CPP薄膜即可制袋,且滿足了產品標準,經濟意義極佳。隨著人們環保意識的提高,特別是新技術、新市場的不斷開發,鍍鋁薄膜正以多種優異的性能、積極的經濟意義而被各行業人士喜愛。

制作工藝

真空鍍鋁是在真空狀態下,將鋁金屬加熱熔融至蒸發,鋁原子凝結在高分子材料表面,形成極薄的鋁層。

1.對基材的要求

真空鍍鋁要求基材表面清潔光滑、平整、厚度均勻;挺度和摩擦系數適當;表面潤濕張力大于38dyn/cm;熱性能好,經得起蒸發源的熱輻射和冷凝熱的作用;基材含水量低于0.1%。

2.對設備的要求

要求真空系統的極限真空度達10pa-3pa,且不斷工作,將膜卷放出的氣體抽出;抽真空時間小于20min;收、放卷張力恒定;冷卻系統的工作溫度在-15℃~35℃范圍,制冷時間小于25min;膜卷收卷平整。

3.工藝要求

真空度不得低于10Pa-3Pa,以免出現褐色條紋或鋁層厚度不均現象;控制好系統張力;開啟冷卻系統,避免薄膜出現熱變形;匹配好卷取速度(200m-350m/min)、送鋁速度(0.4m-1.0m/min,φ2mm鋁絲)及蒸發舟加熱電流,以獲得要求的鋁層厚度?深A先在薄膜涂布一定量的底膠,如聚丙烯酸類樹脂,充分干燥后經真空鍍鋁,可提高鋁層厚度和薄膜與鋁層的結合力。鍍鋁薄膜的檢測及常見質量問題的解決方法

1.鍍鋁薄膜的外觀要求

鋁層均勻光亮,無水紋、云霧;針孔數不超過0.5個/m2;卷取平整,張力適當,無嚴重拉伸及暴筋現象。其物理機械性能如水蒸氣透過率、氧氣透過量等,根據不同的薄膜、是否具有熱封性能而采取不同的測試方法。鍍鋁薄膜的鋁層厚度根據GB/T15717-1995《真空金屬鍍層厚度測試方法電阻法》,以方塊電阻表示金屬鍍層厚度或直接計算其厚度。

2.常見質量問題的解決方法

①薄膜表面出現褐色條紋
原因:真空度低
解決方法:清潔真空室內的送鋁、蒸鍍裝置、冷卻系統、放卷、卷取裝置及導輥;檢查真空系統;降低環境濕度。
原因:薄膜釋放氣體
解決方法:薄膜預干燥;延長抽真空時間。
原因:噴鋁過多
解決方法:提高車速;降低蒸發舟電流;降低送鋁速度。
原因:蒸發舟內有雜質
解決方法:清潔蒸發舟及熱屏蔽板。
原因:蒸發舟老化
解決方法:更換蒸發舟。

②鍍鋁時薄膜出現孔洞
原因:蒸發舟內鋁料太滿
解決方法:降低送鋁速度;提高蒸發舟電流。
原因:真空室內蒸發舟之間出現短路
解決方法:排除短路。
原因:真空室內雜質飛濺
解決方法:清潔真空室內壁、送鋁蒸鍍裝置、冷卻轉鼓、放卷、卷取裝置及各導輥。

③鍍鋁時薄膜出現拉伸現象
原因:基材張力太大
解決方法:調節放卷、卷取張力控制系統,適當減小張力。
原因:冷卻系統工作失常
解決方法:檢查冷卻系統,并排除故障。
原因:蒸發舟溫度太高
解決方法:降低蒸發舟加熱電流,提高車速。

④薄膜表面有線條和毛紋
原因:導輥、熱屏蔽板不清潔
解決方法:清潔導輥、熱屏蔽板。
原因:鍍鋁厚度不均勻
解決方法:檢查蒸鍍裝置如蒸發舟、送鋁器是否毀壞;送鋁嘴是否暢通。
原因:收、放卷張力匹配不當
解決方法:調整收、放卷張力,避免薄膜在真空室內抖動。
原因:真空室內冷卻系統漏汽導致真空度低
解決方法:檢查冷卻系統,并排除故障。

⑤復卷時發現薄膜表面大面積脫鋁氧化
原因和解決方法:真空室內冷卻系統漏水
儲存、運輸、使用過程中的注意事項

鍍鋁薄膜表面的鋁層極易受潮或著水氧化,因而在復卷過程中要控制好環境相對濕度,防止將水蒸氣卷入膜內。要包裝嚴實,在整潔、陰涼、干燥的環境中儲存。運輸時防止雨淋、日曬。在進行印刷、干復時要控制好環境濕度,特別是在潮濕多雨的南方地區,要將打開包裝的膜卷一次性用完,防止受潮氧化變質。

 

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