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      技術交流

      氧化物鍍膜

      高蒸鍍原料成膜與基材的結合牢度,單純依靠蒸鍍原料本身的凝結吸附作用是比較困難的。在鍍膜工藝中,我們采取了離子轟擊改善基材表面,在蒸發區建立等離子氣體以提高氣化微粒功能等輔助手段,較好地解決了鍍膜與基材結合牢固度的問題。
      蒸鍍原料的幾何形狀和內部結構對鍍膜質量的影響也是十分明顯的。目前,從市場上獲得的蒸鍍原料有利于混合蒸鍍法。但在實際操作中,粉狀原料不適合在電子槍為蒸發源的蒸鍍工藝中采用,電子束束斑功率達到20Kw/cm2,溫度可達6000℃,混合料中的殘余氣體在如此高溫真空下迅即膨脹噴發出來,結果導致灰塵四濺,充滿真空室。部分噴射到基材表面后被靜電吸附,污染了基材表面,影響了鍍膜質量及其牢固度。
      粒狀物料也不適合電子束轟擊蒸發,操作時可見火星飛濺并達到基材表面層,導致局部熔融形成針孔,明顯降低了阻隔性能。原因可能是粒狀物料的邊角和不規則面受高溫聚熱及電子束動能的作用。受力失衡而產生的結果。
      塊狀蒸鍍物料較前兩者穩定得多。根據實驗結論推測,將不同比例的氧化物配制均勻制成棒狀或其它整體形狀時進行電子束轟擊蒸發應該更理想。
      2. 基材的選擇與比較研究
      根據用途,微波食品包裝材料既需耐冷凍、速凍低溫,又必須耐微波加熱烹調時的高溫。雖然可以成膜的塑料品種中PVC、PE、PVDC膜的耐熱性能較差。在實驗中我們主要選用了OPP、CPP、PET、OPA作為蒸鍍基材,并對這些材料真空蒸鍍的適性進行了研究。
      (1) 聚丙烯(PP)
      聚丙烯薄膜無臭、無味、無毒,不吸水,化學穩定性好,熱變形溫度大于100~200℃下連續使用,理論上是一種較好的微波食品包裝材料。但作為非金屬鍍膜基材使用時,我們選擇了SiO、SiO2、Al2O3、MgO作為蒸鍍原料進行真空鍍膜加工處理,發現只有在使用SiO小功率(束流10~30mA)蒸鍍時,在車速低、蒸鍍時間長的條件下才可獲得阻隔性能良好的鍍膜。而當采用其他蒸鍍原料合膜出現明顯的熱變形,嚴重時失去使用價值。
      另外,聚丙烯材料的低溫適應性較差,在低于-5℃時沖擊強度急劇下降。要在微波食品包裝領域獲得滿意的使用效果,在塑料成膜加工前應對樹脂型號進行嚴格選擇并進行改性加工處理。
      (2) 聚酯(PET)
      聚酯薄膜強度高,尺寸穩定性好,吸水率低、無毒、耐弱酸與有機溶劑,化學性能穩定,熱變形溫度高達200℃,可在140℃下長時間使用。
      實驗表明,用SiO、SiO2、Al2O3、MgO、TiO2、MgF2、Y2O3、Gd2O3等作為蒸鍍原料,在蒸發功率較高的條件下,只要其它條件控制得當,基材也不會發生明顯的熱變形,并且鍍膜附著牢度較高,是一種較為理想的非金屬鍍膜基材。
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