CN106222613A - 一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，在真空室中，载有PET薄膜基材的PET薄膜辊筒在传送带的带动下，经等离子表面处理仪进行PET薄膜基材表面处理，去除表面杂质，然后经过蒸镀辊，蒸镀辊下方的铝原子蒸发源中的铝原子受热在PET薄膜表面蒸镀形成一层0.1μm‑0.3μm的Al膜，经传送辊筒传送后冷却形成镀铝PET薄膜。本发明保证了铝箔的纯度，降低了铝箔的厚度，大大降低了热桥效应，减少了镀铝薄膜的层数，提升了镀铝PET膜材的阻隔性能，提高了其保温隔热性能，能够很好地应用于真空绝热板的阻隔膜。

Description

一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种薄膜表面蒸镀的制备方法，特别是涉及一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法。
技术背景
随着高性能膜材的不断发展和技术革新，各行各业对膜材的性能要求也随之不断提高，目前高性能膜材主要应用在真空绝热板上，真空绝热板阻隔膜的抗气体渗透能力越强，真空绝热板与外界之间的气体交换就越少，其内部的真空度就越稳定，真空绝热板的服役寿命就越长。
目前，市场上的阻隔膜主要有两种类型，第一种是铝-聚酯复合膜，包括10μm厚的铝箔、PET外保护层和PE热封层，尽管具有很高的隔气性能，但由于金属铝箔太厚，热量会在铝箔平面内快速传导然后沿着真空绝热板的边缘进行传递，导致比较严重的热量损失，即热桥效应；第二种是多层镀铝聚酯膜，包括多层表面镀铝的PET聚酯膜和内层PE热封层，每层PET表面镀铝厚度为0.1μm，将纳米级的金属铝附着在聚酯薄膜上，大大降低了薄膜的热桥效应，但是镀铝层厚度较小且层数较多，产生缺陷的倾向较大，多层镀铝聚酯膜的阻隔性往往不如铝-聚酯复合膜。因此，研发热桥效应小、阻隔性能优的阻隔膜具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种热桥效应小、阻隔性能优的PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法。
一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)在真空室中，PET薄膜辊筒、蒸镀辊筒和传送辊筒之间依次用传送带连接，传送带保持一定的张力，能够与薄膜紧密贴合；
(2)PET薄膜辊筒、蒸镀辊筒和传送辊筒以相同的速度转动，PET薄膜基材在传送带的带动下，经等离子表面处理仪进行PET薄膜基材表面处理，等离子表面处理仪通过射频电源在高电压情况下起辉产生高能量的无序等离子体，通过等离子体轰击清洗PET薄膜基材表面，去除表面杂质；
(3)经清洗后的PET薄膜基材到达蒸镀辊筒，蒸镀辊筒下方的铝原子蒸发源通过将铝丝置于熔池中进行高温加热，使铝丝升华或蒸发来产生铝原子，然后淀积在PET膜材上，形成一层0.1μm-0.3μm的Al膜，经传送辊筒传送后冷却形成镀铝PET薄膜。
进一步地，步骤(1)所述的真空室的结构材料为超低碳不锈钢(C含量≤0.03％)，直径为2m-3m，真空度为0.1Pa-1Pa。
进一步地，步骤(2)所述等离子表面处理仪产生的无序等离子体的的直径为0.5nm-1.5nm。
进一步地，步骤(3)所述熔池的温度为1300℃-1500℃。
进一步地，所述的PET薄膜辊筒、蒸镀辊筒和传送辊筒的转速均为180r/min-240r/min，优选为200r/min。
本发明的有益效果是：(1)本发明实现了微米级的Al薄膜在PET薄膜表面的蒸镀，降低了铝箔的厚度，大大降低了表面的热桥效应，减少了镀铝薄膜层数，提升了镀铝PET膜材的阻隔性能，提高了其保温隔热特性。(2)本发明所述的镀Al薄膜的制备在真空室中进行，制备过程无任何外界环境干扰，保证了铝箔层的纯度，进而提高了镀铝薄膜的保温隔热性能。
附图说明
图1是本发明所涉及的一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法示意图。
图中，1真空室，2传送辊筒，3PET薄膜辊筒，4等离子表面处理仪，5蒸镀辊筒，6铝原子蒸发源，7传送带。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例1
一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)在直径为2m、真空度为0.1Pa、结构材料为超低碳不锈钢的真空室1中，PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2之间依次用传送带7连接，传送带7保持一定的张力，能够与薄膜紧密贴合；
(2)PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2以200r/min的速度转动，PET薄膜基材在传送带7的带动下，经等离子表面处理仪4进行PET薄膜基材表面处理，等离子表面处理仪4通过射频电源在高电压情况下起辉产生直径为1nm的高能量的无序等离子体，通过等离子体轰击清洗PET薄膜基材表面，去除表面杂质；
(3)经清洗后的PET薄膜基材到达蒸镀辊筒5，蒸镀辊筒5下方的铝原子蒸发源6通过将铝丝置于熔池中进行1400℃高温加热，使铝丝升华或蒸发来产生铝原子，然后淀积在PET膜材上，形成一层0.2μm的Al膜，经传送辊筒2传送后冷却形成镀铝PET薄膜。
实施例2
一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)在直径为2.5m、真空度为0.1Pa、结构材料为超低碳不锈钢的真空室1中，PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2之间依次用传送带7连接，传送带7保持一定的张力，能够与薄膜紧密贴合；
(2)PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2以180r/min的速度转动，PET薄膜基材在传送带7的带动下，经等离子表面处理仪4进行PET薄膜基材表面处理，等离子表面处理仪4通过射频电源在高电压情况下起辉产生直径为1nm的高能量的无序等离子体，通过等离子体轰击清洗PET薄膜基材表面，去除表面杂质；
(3)经清洗后的PET薄膜基材到达蒸镀辊筒5，蒸镀辊筒5下方的铝原子蒸发源6通过将铝丝置于熔池中进行1300℃高温加热，使铝丝升华或蒸发来产生铝原子，然后淀积在PET膜材上，形成一层0.13μm的Al膜，经传送辊筒2传送后冷却形成镀铝PET薄膜。
实施例3
一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)在直径为2.5m、真空度为0.5Pa、结构材料为超低碳不锈钢的真空室1中，PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2之间依次用传送带7连接，传送带7保持一定的张力，能够与薄膜紧密贴合；
(2)PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2以240r/min的速度转动，PET薄膜基材在传送带7的带动下，经等离子表面处理仪4进行PET薄膜基材表面处理，等离子表面处理仪4通过射频电源在高电压情况下起辉产生直径为1nm的高能量的无序等离子体，通过等离子体轰击清洗PET薄膜基材表面，去除表面杂质；
(3)经清洗后的PET薄膜基材到达蒸镀辊筒5，蒸镀辊筒5下方的铝原子蒸发源6通过将铝丝置于熔池中进行1500℃高温加热，使铝丝升华或蒸发来产生铝原子，然后淀积在PET膜材上，形成一层0.22μm的Al膜，经传送辊筒2传送后冷却形成镀铝PET薄膜。
实施例4
一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)在直径为2.5m、真空度为0.5Pa、结构材料为超低碳不锈钢的真空室1中，PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2之间依次用传送带7连接，传送带7保持一定的张力，能够与薄膜紧密贴合；
(2)PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2以240r/min的速度转动，PET薄膜基材在传送带7的带动下，经等离子表面处理仪4进行PET薄膜基材表面处理，等离子表面处理仪4通过射频电源在高电压情况下起辉产生直径为0.5nm的高能量的无序等离子体，通过等离子体轰击清洗PET薄膜基材表面，去除表面杂质；
(3)经清洗后的PET薄膜基材到达蒸镀辊筒5，蒸镀辊筒5下方的铝原子蒸发源6通过将铝丝置于熔池中进行1300℃高温加热，使铝丝升华或蒸发来产生铝原子，然后淀积在PET膜材上，形成一层0.1μm的Al膜，经传送辊筒2传送后冷却形成镀铝PET薄膜。
实施例5
一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)在直径为3m、真空度为1Pa、结构材料为超低碳不锈钢的真空室1中，PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2之间依次用传送带7连接，传送带7保持一定的张力，能够与薄膜紧密贴合；
(2)PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2以180r/min的速度转动，PET薄膜基材在传送带7的带动下，经等离子表面处理仪4进行PET薄膜基材表面处理，等离子表面处理仪4通过射频电源在高电压情况下起辉产生直径为1.5nm的高能量的无序等离子体，通过等离子体轰击清洗PET薄膜基材表面，去除表面杂质；
(3)经清洗后的PET薄膜基材到达蒸镀辊筒5，蒸镀辊筒5下方的铝原子蒸发源6通过将铝丝置于熔池中进行1500℃高温加热，使铝丝升华或蒸发来产生铝原子，然后淀积在PET膜材上，形成一层0.3μm的Al膜，经传送辊筒2传送后冷却形成镀铝PET薄膜。
实施例6
一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)在直径为3m、真空度为0.1Pa、结构材料为超低碳不锈钢的真空室1中，PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2之间依次用传送带7连接，传送带7保持一定的张力，能够与薄膜紧密贴合；
(2)PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2以200r/min的速度转动，PET薄膜基材在传送带7的带动下，经等离子表面处理仪4进行PET薄膜基材表面处理，等离子表面处理仪4通过射频电源在高电压情况下起辉产生直径为1.5nm的高能量的无序等离子体，通过等离子体轰击清洗PET薄膜基材表面，去除表面杂质；
(3)经清洗后的PET薄膜基材到达蒸镀辊筒5，蒸镀辊筒5下方的铝原子蒸发源6通过将铝丝置于熔池中进行1500℃高温加热，使铝丝升华或蒸发来产生铝原子，然后淀积在PET膜材上，形成一层0.25μm的Al膜，经传送辊筒2传送后冷却形成镀铝PET薄膜。
实施例7
一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)在直径为3m、真空度为0.1Pa、结构材料为超低碳不锈钢的真空室1中，PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2之间依次用传送带7连接，传送带7保持一定的张力，能够与薄膜紧密贴合；
(2)PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2以200r/min的速度转动，PET薄膜基材在传送带7的带动下，经等离子表面处理仪4进行PET薄膜基材表面处理，等离子表面处理仪4通过射频电源在高电压情况下起辉产生直径为1nm的高能量的无序等离子体，通过等离子体轰击清洗PET薄膜基材表面，去除表面杂质；
(3)经清洗后的PET薄膜基材到达蒸镀辊筒5，蒸镀辊筒5下方的铝原子蒸发源6通过将铝丝置于熔池中进行1300℃高温加热，使铝丝升华或蒸发来产生铝原子，然后淀积在PET膜材上，形成一层0.15μm的Al膜，经传送辊筒2传送后冷却形成镀铝PET薄膜。
实施例8
一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)在直径为2.5m、真空度为0.1Pa、结构材料为超低碳不锈钢的真空室1中，PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2之间依次用传送带7连接，传送带7保持一定的张力，能够与薄膜紧密贴合；
(2)PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2以180r/min的速度转动，PET薄膜基材在传送带7的带动下，经等离子表面处理仪4进行PET薄膜基材表面处理，等离子表面处理仪4通过射频电源在高电压情况下起辉产生直径为1nm的高能量的无序等离子体，通过等离子体轰击清洗PET薄膜基材表面，去除表面杂质；
(3)经清洗后的PET薄膜基材到达蒸镀辊筒5，蒸镀辊筒5下方的铝原子蒸发源6通过将铝丝置于熔池中进行1400℃高温加热，使铝丝升华或蒸发来产生铝原子，然后淀积在PET膜材上，形成一层0.23μm的Al膜，经传送辊筒2传送后冷却形成镀铝PET薄膜。
实施例9
一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)在直径为2.5m、真空度为0.1Pa、结构材料为超低碳不锈钢的真空室1中，PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2之间依次用传送带7连接，传送带7保持一定的张力，能够与薄膜紧密贴合；
(2)PET薄膜辊筒3、蒸镀辊筒5和传送辊筒2以240r/min的速度转动，PET薄膜基材在传送带7的带动下，经等离子表面处理仪4进行PET薄膜基材表面处理，等离子表面处理仪4通过射频电源在高电压情况下起辉产生直径为1nm的高能量的无序等离子体，通过等离子体轰击清洗PET薄膜基材表面，去除表面杂质；
(3)经清洗后的PET薄膜基材到达蒸镀辊筒5，蒸镀辊筒5下方的铝原子蒸发源6通过将铝丝置于熔池中进行1400℃高温加热，使铝丝升华或蒸发来产生铝原子，然后淀积在PET膜材上，形成一层0.17μm的Al膜，经传送辊筒2传送后冷却形成镀铝PET薄膜。
本发明制得的镀铝PET薄膜，保证了铝箔的纯度，降低了铝箔的厚度，大大降低了热桥效应，减少了镀铝薄膜的层数，提升了镀铝PET膜材的阻隔性能，提高了其保温隔热性能，能够很好地应用于真空绝热板的阻隔膜。

Claims (6)

1.一种PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在真空室中，PET薄膜辊筒、蒸镀辊筒和传送辊筒之间依次用传送带连接，传送带保持一定的张力，能够与薄膜紧密贴合；
(2)PET薄膜辊筒、蒸镀辊筒和传送辊筒以相同的速度转动，PET薄膜基材在传送带的带动下，经等离子表面处理仪进行PET薄膜基材表面处理，等离子表面处理仪通过射频电源在高电压情况下起辉产生高能量的无序等离子体，通过等离子体轰击清洗PET薄膜基材表面，去除表面杂质；
(3)经清洗后的PET薄膜基材到达蒸镀辊筒，蒸镀辊筒下方的铝原子蒸发源通过将铝丝置于熔池中进行高温加热，使铝丝升华或蒸发来产生铝原子，然后淀积在PET膜材上，形成一层0.1μm-0.3μm的Al膜，经传送辊筒传送后冷却形成镀铝PET薄膜。
2.如权利要求1所述的PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，其特征在于，所述的真空室的结构材料为超低碳不锈钢，直径为2m-3m，真空度为0.1Pa-1Pa。
3.如权利要求1所述的PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，其特征在于，所述等离子表面处理仪产生的无序等离子体的的直径为0.5nm-1.5nm。
4.如权利要求1所述的PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，其特征在于，所述熔池的温度为1300℃-1500℃。
5.如权利要求1所述的PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，其特征在于，所述的PET薄膜辊筒、蒸镀辊筒和传送辊筒的转速均为180r/min-240r/min。
6.如权利要求1所述的PET薄膜表面蒸镀微米级Al膜的制备方法，其特征在于，所述的PET薄膜辊筒、蒸镀辊筒和传送辊筒的转速均为200r/min。
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