高真空镀膜的系统设计 二(一)

引言
 高真空镀膜的基本原理是指在高真空状态下，通过高温将铝线熔化蒸发，铝蒸发沉淀吸附在柔性材料表面，使这些表面具有金属光泽，形成一层保护层，具有技术上的特性，从而能够适合软包装最终产品的特定用途；需要蒸镀的薄膜材料，放置在原料处，薄膜按照一定的方式穿过一系列的导辊，被连接在收料轴上放入密封的真空腔中，采取三级真空泵抽真空，当真空壳中的真空度达到10-4托以上时，预先安装好的蒸发舟开始升温加热，达到1400℃以上后，铝线开始熔化蒸发，镀铝基村以400－600米/分的运行速度，通过布满来自蒸发舟上的铝蒸气的区域时，铝蒸气被吸附沉积在薄膜表面；经过镀铝的薄膜温度一般都很高，因此需要冷却，否则薄膜的形状和性质都会发生改变，给用户的使用带来意想不到的问题，因此我们采用能达到-5℃--10℃的冷却系统来冷却，经过冷却的镀铝膜温度可控制在适当的范围内；我们采用红外线自动膜厚检测仪来检测镀铝膜镀层的厚度；利用其他先进的检测仪器来检测镀铝膜外观等其他指标。
 真空喷铝纸按生产工艺可分为直接法（纸面喷铝）和转移法（膜面喷铝）两种。直接法是将纸直接置于真空喷铝机进行喷铝的方法。这种方法仅限于薄纸喷铝。转移法是以PET、BOPP薄膜为转移基材，经涂布上色、喷铝、复合、剥离等工艺处理，使具有金属光泽的喷铝分子层通过胶粘作用转移到纸或纸板表面的方法。这种方法可生产40～450克以上的纸或纸板。与直接法相比，转移法的突出特点：一是可生产任意厚度的纸或纸板；二是可充分利用PET膜的平整度使纸面金属光泽更加明亮；三是可以生产光芒四射的任意图案、任意文字的镭射防伪真空喷铝纸或纸板。　　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。
第一章
系统及其组成
§1总体介绍
 从下面的图1—1可看出，真空镀铝系统的基本组成是由蒸发车、真空壳、收卷车、3个机械泵（MP）、2个罗茨泵（RP）、2个扩散泵（DP）、1个增压泵（BP）、11个汽阀（QF）、3个水池（G）；另外还有汽动气压冷却设备等设备组成的。以下是镀铝系统的结构图图1-1-1所示：
 图1-1-1镀铝系统组成结构图
 
§2设计方法
1、设备设计
 以水作为冷却介质贯通各个泵的外壳和气压冷却设备直接在真空壳里面来对真空镀铝系统进行及时冷却。此外，利用两个罗茨泵来对真空壳进行抽取真空，同时利用一个增压泵来对真空壳来对真空壳直接增加压强，还利用两个扩散泵来对真空壳的气体进行全方位的扩散，使真空壳的各个部位的真空度保持一致，再根据它的基本原理利用3个机械泵来作为带动和11个汽阀的制动作用来使真空壳里面的真空度达到镀铝的良好状态。然后在此种真空状态下，利用蒸发车对蒸发槽的加热使铝丝融化后再沉淀而吸附在薄膜表面，同时利用收卷车把薄膜收卷起来。
 电路设计

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