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真空铝镀膜生产过程中飞溅现象的探讨




长期以来,把真空镀铝膜生产过程中出现的飞溅 现象,一是诊断为镀膜铝线材 Fe、Si 含量太高;二是诊 断为真空内的杂质太多。研究表面,镀铝膜材料表面氧化膜,是引起飞溅的主要原因。


关键词:飞溅、针眼、氧化膜

一、引言 真空镀铝膜生产过程中的飞溅现象,引起镀铝膜基材 (PVC、PET、CPP 等各种塑料簿膜)灼伤,形成大小不 一针状的斑点,术语称为针眼。包装抹膜上针眼超出一 定的密度,影响包装膜的阻隔功能;在金、银丝线的基 材上的针眼,会引起断线。长期以来,飞溅现象被认为 镀铝膜行业的主要质量问题。 生产上述问题的原因,长期以来,都习惯性诊断为真空 室内杂质太高,或者怀疑铝线材质量问题----Fe、Si 含 量过高。所以,用清理真空室、掉换铝线及掉换蒸发舟 来解决。通过上述措施,确实有上面几方面的原因,也 收到了一定的效果,但大部分企业采取以上措施后,飞 溅现象依然存在,不能从根本上解决问题。笔者通过长 期的观察、研究发现产生根本原因,是镀膜铝线表面氧 化膜引起的。

二、镀膜铝线在真空蒸镀过程中中的物理变化 在真空镀膜机中,铝的熔化过程,是有送丝系统和蒸发 舟的蒸发雾化总成来完成的,其中蒸发舟的电热温度可 达到 1800?C ~2000?C,当铝丝通过送丝系统,临 近蒸发时,逐渐软化—熔化成流状滴入蒸发舟,在高温 下形成小分之量的雾状,由于铝线表面的氧化膜,它的 熔点和蒸发点与铝线基材不一样,要比基材的熔点和蒸 发点高出一倍多,在没有完全熔化和雾化的情况下,夹 杂在铝雾中,它的分子量要比铝雾化大的得多,而且大 小不一,它的温度也高于铝雾的温度,这就是形成飞溅 的原因。

三、氧化膜 这里我想介绍的是自然氧化膜,新鲜的铝材,在与空气 与水分的自然接触过程中,会自然形成一簿层氧化膜, 它的分子式是β AI2O3H2O 在干燥空气中, 这层膜大约在 2.5~3.0nm,但在水中,或在潮湿的环境中,所产生的氧 化膜是干燥中二倍,存放时间越长,膜的厚度增加通常生成二层氧化膜,一层紧贴金属表面,另一 层在固——气界面形成氧化合膜。

表一 :铝在大气中放置五年后的氧化膜厚度 大气相对温度% 52 72 85 100 氧化膜的厚度 222 281 378 17101? =10???m=0.1nm

四、镀铝膜线生产企业的应对措施 始终上面所述,形成飞溅的主要原因是镀铝膜线表面的 氧化膜,而这层氧化膜的形成又是自然属性,增加铝线 的抗氧化性及尽可能地控制氧化膜的厚度,是镀膜铝线 生产企业提高产品质量的重要课题,笔者认为,镀膜铝 线生产企业必须采取应对措施,着手做好下面几方面的 工作: 1. 加强铝线表面抗氧化的研究, 寻求科学有效的 改进方法 2. 改善包装,增加包装的密封性能 3. 拉丝成品以后马上包装,缩短中间停放时间 4. 改善库房环境,降低库房空气湿度

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