CN114318236A - 彩虹膜工艺及彩虹膜生产装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种彩虹膜工艺及彩虹膜生产装置。所述的彩虹膜工艺包括将待镀膜放置在真空蒸镀机的真空腔室中，且位于真空腔室中的蒸发舟的上方；将掺杂至少一种金属粉末的蒸镀介质放置在蒸发舟上，对真空腔室抽真空后进行蒸镀；更换掺杂不同金属粉末的蒸镀介质，再次进行蒸镀；多次重复上一步骤。所述的彩虹膜生产装置包括真空仓，真空仓中设有真空腔室，真空腔室中设置有蒸发槽、收卷辊、放卷辊、主鼓、挡板、挡板驱动机构、收卷辊驱动机构及主鼓驱动机构，主鼓中设置有冷却系统，收卷辊、放卷辊及主鼓均位于挡板的上方，蒸发槽位于挡板的下方。本发明应用于真空蒸镀的技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及真空蒸镀的技术领域，特别涉及一种彩虹膜工艺及彩虹膜生产装置。
背景技术
七彩膜的制作工艺目前都是多层共挤流延，将两种或两种以上具有不同折光指数的树脂熔融挤出并依次间隔叠加至百层以上，通过多层界面干涉产生颜色。在一公开号为CN111844665A的专利申请中公开了一种彩虹膜生产设备及其应用方法，其以固态树脂颗粒为原料，经过加热熔融，再利用过滤器去除熔融液体中混有的未融化颗粒及杂质，通入共挤模具同时经过冷却辊快速冷却定型形成彩虹膜，但该方案的过程复杂且必须经过强制冷却使共挤的树脂成型，能源投入大。
随着真空蒸镀技术的发展，研究者们开始从新的方向去探究彩虹膜的形成。真空蒸镀是在真空环境下将靶材加热至升华后沉积在基材表面的一种工艺。传统七彩膜的真空蒸镀是依靠靶材在蒸发升华时沉积在基材上的厚度不均匀，这些不均匀厚度的镀层对光线的干涉也不同，从而呈现出多彩的视觉效果。在一公告号为CN111501007B的专利中公开了一种横向彩虹膜生产装置及其镀膜工艺，该装置采用正棱柱形主鼓，由变频器控制变频电机调节转速实现非匀速通过蒸镀槽且蒸发舟选择并排连续设计，使得横向上镀层厚度不均，从而实现横向上呈现出多种颜色。该专利需要对蒸镀设备经过特殊的改造，其制备的彩虹膜实现整个膜面呈现横向的彩条。因此目前需要研发出一种制作工艺简单、成本低及视觉效果好的彩虹膜工艺及彩虹膜生产装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，第一目的为提供了一种制作工艺简单、成本低及视觉效果好的彩虹膜工艺。
本发明第二目的为提供一种制作工艺简单、成本低及视觉效果好的彩虹膜生产装置。
本发明所采用的技术方案是：所述的彩虹膜工艺包括以下步骤：
步骤S1、将待镀膜放置在真空蒸镀机的真空腔室中，且位于真空腔室中的蒸发舟的上方；
步骤S2、将掺杂至少一种金属粉末的蒸镀介质放置在蒸发舟上，对真空腔室抽真空后进行蒸镀；
步骤S3、更换掺杂不同金属粉末的蒸镀介质，再次进行蒸镀；
步骤S4、多次重复步骤S3。
进一步，所述的将待镀膜放置在真空蒸镀机的真空腔室中，且位于真空腔室中的蒸发舟的上方的步骤包括：
步骤S11、将待镀膜放置在真空腔室中的放卷辊上，并穿过主鼓后收卷在收卷辊上，使得待镀膜位于蒸发舟的上方；
步骤S12、启动主鼓内部的冷却系统对待镀膜进行冷却。
进一步，所述的将掺杂至少一种金属粉末的蒸镀介质放置在蒸发舟上，对真空腔室抽真空后进行蒸镀的步骤包括：
步骤S21、将掺杂至少一种金属粉末的蒸镀介质放置在蒸发舟上；
步骤S22、关闭真空腔室，开始抽真空，使得压力开始下降，当压力小于5×10-3mbr时开始蒸镀，加热蒸发舟至1700度，润舟后进行蒸镀，并控制镀层的厚度。
进一步，在所述的将待镀膜放置在真空蒸镀机的真空腔室中，且位于真空腔室中的蒸发舟的上方的步骤之前，还包括以下步骤：
步骤S0、对待镀膜进行电晕处理。
进一步，所述的多次重复步骤S3的步骤后，还包括以下步骤：
步骤S5、蒸镀完成后停止加热，放气使真空腔室内压强升至大气压后开仓取膜。
进一步，所述蒸镀介质为硫化锌。
进一步，所述多种金属粉末掺杂量为万分之三克。
本发明还提供了一种彩虹膜生产装置，其包括真空仓，所述真空仓中设有真空腔室，所述真空腔室中设置有蒸发槽、收卷辊、放卷辊、主鼓、挡板、挡板驱动机构、收卷辊驱动机构及主鼓驱动机构，所述主鼓中设置有冷却系统，所述收卷辊、所述放卷辊及所述主鼓均位于所述挡板的上方，所述蒸发槽位于所述挡板的下方，所述挡板驱动机构驱动所述挡板打开/关闭，所述收卷辊驱动机构驱动所述收卷辊旋转，所述主鼓驱动机构驱动所述主鼓旋转，所述蒸发槽上设置有蒸发舟。
本发明的有益效果是：
由于不同金属元素光谱不一样，吸收和跳变跃级所释放出的光的波长也不一样，表现的颜色也不同；原子不同，发射的明线光谱也不同，每种元素的原子都有一定的明线光谱，每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光，从红色到紫色，相应于波长0.77μm至0.39μm的区域，是人眼的可见部分；同时蒸镀镀层的厚度不同，蒸镀镀层对光线的干涉也不同，表现的颜色也不相同，因此，所述的彩虹膜工艺根据彩虹膜所需呈现的颜色，通过在蒸镀介质中掺杂相应的多种金属粉末，同时在蒸镀过程中控制镀层的厚度，并通过多次蒸镀，从而得到所需的彩虹膜。
通过所述的彩虹膜工艺制造的彩虹膜，该彩虹膜能够实现大幅面呈现彩色，且此蒸镀工艺操作简便，不需要对蒸镀设备经过特殊的改造；而且，与现有技术的流延工艺制备彩虹膜相比，所述的彩虹膜工艺制造的彩虹膜具有金属质感、过程简便、成本低的优点，使得本发明具有制作工艺简单、成本低及视觉效果好的优点。
附图说明
图1是彩虹膜工艺的流程图；
图2是彩虹膜工艺的流程图；
图3是彩虹膜工艺的流程图；
图4是彩虹膜工艺实施例一的流程图；
图5是彩虹膜工艺实施例二的流程图；
图6是彩虹膜工艺实施例三的流程图；
图7是彩虹膜工艺实施例四的流程图；
图8是彩虹膜生产装置的平面示意图；
附图标记如下：
1、真空仓；2、蒸发舟；3、蒸发槽；4、收卷辊；5、放卷辊；6、主鼓。
具体实施方式
下面以具体地实施例对本公开实施例的技术方案以及本公开实施例的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本公开的实施例进行描述。
如图1所示，所述的彩虹膜工艺包括以下步骤：
步骤S1，将待镀膜放置在真空蒸镀机的真空腔室中，且位于真空腔室中的蒸发舟的上方；
具体地，待镀膜为PET、PVC、PP等高分子薄膜的其中一种。
步骤S2，将掺杂至少一种金属粉末的蒸镀介质放置在蒸发舟上，对真空腔室抽真空后进行蒸镀；
具体地，蒸镀介质可以为包含一种或者多种金属粉末，金属粉末包括锑、镉、锂、钛、钾、锰、锌、铝等，使得步骤S2中能够蒸镀出一层镀层。
步骤S3，更换掺杂不同金属粉末的蒸镀介质，再次进行蒸镀。
具体地，通过更换掺杂不同金属粉末的蒸镀介质并再次进行蒸镀，从而在步骤S3的镀层上再镀一层颜色不同的镀层；
步骤S4、多次重复步骤S3。
具体地，根据实际需求，可在步骤S3后多次重复操作步骤S3得到七彩膜。
由于不同金属元素光谱不一样，吸收和跳变跃级所释放出的光的波长也不一样，表现的颜色也不同；原子不同，发射的明线光谱也不同，每种元素的原子都有一定的明线光谱，每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光，从红色到紫色，相应于波长0.77μm至0.39μm的区域，是人眼的可见部分；同时蒸镀镀层的厚度不同，蒸镀镀层对光线的干涉也不同，表现的颜色也不相同，因此，所述的彩虹膜工艺根据彩虹膜所需呈现的颜色，通过在蒸镀介质中掺杂相应的多种金属粉末，同时在蒸镀过程中控制镀层的厚度，并通过多次蒸镀，从而得到所需的彩虹膜。
通过所述的彩虹膜工艺制造的彩虹膜，该彩虹膜能够实现大幅面呈现彩色，且此蒸镀工艺操作简便，不需要对蒸镀设备经过特殊的改造；而且，与现有技术的流延工艺制备彩虹膜相比，所述的彩虹膜工艺制造的彩虹膜具有金属质感、过程简便、成本低的优点，使得本发明具有制作工艺简单、成本低及视觉效果好的优点。
在上述步骤S1中，如图2所示，所述的将待镀膜放置在真空蒸镀机的真空腔室中，且位于真空腔室中的蒸发舟的上方的步骤包括：
步骤S11，将待镀膜放置在真空腔室中的放卷辊上，并穿过主鼓后收卷在收卷辊上，使得待镀膜位于蒸发舟的上方；
具体地，通过驱动收卷辊旋转，使得待镀膜能够依次在放卷辊、主鼓及收卷辊上运输。
步骤S12，启动主鼓内部的冷却系统对待镀膜进行冷却。
具体地，通过主鼓内部的冷却系统对待镀膜进行冷却，能够起到快速冷却的效果，由于冷却系统为常见的制冷系统，并通过管道与主鼓内部相连，故在此不再赘述。
在上述步骤S2中，如图3所示，所述的将掺杂至少一种金属粉末的蒸镀介质放置在蒸发舟上，对真空腔室抽真空后进行蒸镀的步骤包括：
步骤S21，将掺杂至少一种金属粉末的蒸镀介质放置在蒸发舟上；
步骤S22，关闭真空腔室，开始抽真空，使得压力开始下降，当压力小于5×10-3mbr时开始蒸镀，加热蒸发舟至1700度，润舟后进行蒸镀，并控制镀层的厚度。
如图1所示，在上述步骤S1之前，还包括以下步骤：
步骤S0，对待镀膜进行电晕处理。
具体地，通过待镀膜进行电晕处理使得待镀膜的表面张力大于或等于44达因值，使得镀层与待镀膜之间具有良好的结合牢度。
如图1所示，在上述步骤S4之后，还包括以下步骤：
步骤S5，蒸镀完成后停止加热，放气使真空腔室内压强升至大气压后开仓取膜。
实施例一：
如图4所示，步骤S100、基膜的预处理，选用15微米PET膜进行电晕处理，使其表面张力达到44达因值或以上；
步骤S101、清理蒸发槽，将掺杂锑、锌的硫化锌材料摆放在蒸发舟上；
步骤S102、将待镀膜放置于放卷辊上，空纸筒放入收卷辊上，将待镀膜依次穿过放卷辊、主鼓及空纸筒上；
步骤S103、关闭真空仓，开始抽真空，压力开始下降，当压力小于5×10-3mbr开始蒸镀；
步骤S104、加热蒸发舟至1700度，润舟5min后进行蒸镀，加热电流为35A、运行速度为450m/min，镀层的厚度为250nm；
其中，本实施例中通过将加热电流设置为35A、运行速度为450m/min，从而将镀层的厚度控制在250nm。
步骤S105、蒸镀完成后停止加热，放气使蒸镀腔内压强升至大气压，即可开仓取膜，得到呈紫红色的蒸镀膜。
颜色随镀层厚度的变化为：200nm至400nm呈紫红色、400nm至600nm呈红色、600nm至800nm呈金黄色。
实施例二：
如图5所示，步骤S200、基膜的预处理，选用18微米PET膜进行电晕处理，使其表面张力达到44达因值或以上；
步骤S201、清理蒸发槽，将掺杂锰、镉、钛的硫化锌材料摆放在蒸发舟上；
步骤S202、将待镀膜放置于放卷辊上，空纸筒放入收卷辊上，将待镀膜依次穿过放卷辊、主鼓及空纸筒上；
步骤S203、关闭真空仓，开始抽真空，压力开始下降，当压力小于5×10-3mbr开始蒸镀；
步骤S204、加热蒸发舟至1700度，润舟5min后进行蒸镀，加热电流为45A，运行速度为150m/min，镀层的厚度为859nm；
其中，本实施例中通过将加热电流设置为45A、运行速度为150m/min，从而将镀层的厚度控制在859nm。
步骤S205、蒸镀完成后停止加热，放气使蒸镀腔内压强升至大气压，即可开仓取膜，得到绿色的蒸镀膜。
颜色随镀层厚度的变化为：1nm至200nm黄色，201nm至400nm红色，401nm至600nm紫红，601nm至800nm可见光白色，801nm至900nm绿色，901nm至1000nm蓝色。
实施例三：
如图6所示，步骤S300、基膜的预处理，选用15微米PVC膜进行电晕处理，使其表面张力达到44达因值或以上；
步骤S301、清理蒸发槽，将掺杂钾、锑的硫化锌材料摆放在蒸发舟上；
步骤S302、将待镀膜放置于放卷辊上，空纸筒放入收卷辊上，将待镀膜依次穿过放卷辊、主鼓及空纸筒上；
步骤S303、关闭真空仓，开始抽真空，压力开始下降。当压力示数显示小于5×10- 3mbr即可开始蒸镀；
步骤S304、加热蒸发舟至1700℃，润舟5min后打开挡板进行蒸镀，加热电流43A，运行速度为270m/min，镀层的厚度为510nm；
其中，本实施例中通过将加热电流设置为43A、运行速度为270m/min，从而将镀层的厚度控制在510nm。
步骤S305、蒸镀完成后关闭加热按钮，放气使蒸镀腔内压强升至大气压，即可开仓取膜，得到黄色的蒸镀膜。
颜色随镀层厚度的变化为：1nm至200nm红色，201nm至410nm橙红色，401nm至700nm黄色，701nm至900nm绿色。
实施例四：
如图7所示，步骤S400、基膜的预处理，选用15微米PP膜进行电晕处理，使其表面张力达到44达因值或以上；
步骤S401、清理蒸发槽，将掺杂钛、锌、铝的硫化锌材料摆放在蒸发舟上；
步骤S402、将待镀膜放置于放卷辊上，空纸筒放入收卷辊上，将待镀膜依次穿过放卷辊、主鼓及空纸筒上；
步骤S403、关闭真空仓，开始抽真空，压力开始下降。当压力示数显示小于5×10- 3mbr即可开始蒸镀；
步骤S404、加热蒸发舟至1700℃，润舟5min后打开挡板进行蒸镀，加热电流45A，运行速度为120m/min，镀层的厚度为913nm；
其中，本实施例中通过将加热电流设置为45A、运行速度为120m/min，从而将镀层的厚度控制在913nm。
步骤S405、蒸镀完成后关闭加热按钮，放气使蒸镀腔内压强升至大气压，即可开仓取膜，得到蓝色的蒸镀膜。
颜色随镀层厚度的变化为：300nm至400nm紫色，401nm至600nm绿色，601nm至700nm红色，701nm至950nm蓝色。
如图8所示，本发明还提供了一种彩虹膜生产装置，其包括真空仓1，所述真空仓1中设有真空腔室，所述真空腔室中设置有蒸发槽3、收卷辊4、放卷辊5、主鼓6、挡板、挡板驱动机构、收卷辊驱动机构及主鼓驱动机构，所述主鼓6中设置有冷却系统，所述收卷辊4、所述放卷辊5及所述主鼓6均位于所述挡板的上方，所述蒸发槽3位于所述挡板的下方，所述挡板驱动机构驱动所述挡板打开/关闭，所述收卷辊驱动机构驱动所述收卷辊4旋转，所述主鼓驱动机构驱动所述主鼓6旋转，所述蒸发槽3上设置有蒸发舟2。
通过所述收卷辊驱动机构驱动所述收卷辊4旋转，使得待镀膜能够从依次穿过所述放卷辊5、所述主鼓6及所述收卷辊4，蒸镀时，将所述挡板打开，从而进行蒸镀。
虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。
Claims (8)
1.一种彩虹膜工艺，其特征在于：其包括以下步骤：
步骤S1、将待镀膜放置在真空蒸镀机的真空腔室中，且位于真空腔室中的蒸发舟的上方；
步骤S2、将掺杂至少一种金属粉末的蒸镀介质放置在蒸发舟上，对真空腔室抽真空后进行蒸镀；
步骤S3、更换掺杂不同金属粉末的蒸镀介质，再次进行蒸镀；
步骤S4、多次重复步骤S3。
2.根据权利要求1所述的彩虹膜工艺，其特征在于：所述的将待镀膜放置在真空蒸镀机的真空腔室中，且位于真空腔室中的蒸发舟的上方的步骤包括：
步骤S11、将待镀膜放置在真空腔室中的放卷辊上，并穿过主鼓后收卷在收卷辊上，使得待镀膜位于蒸发舟的上方；
步骤S12、启动主鼓内部的冷却系统对待镀膜进行冷却。
3.根据权利要求1所述的彩虹膜工艺，其特征在于：所述的将掺杂至少一种金属粉末的蒸镀介质放置在蒸发舟上，对真空腔室抽真空后进行蒸镀的步骤包括：
步骤S21、将掺杂至少一种金属粉末的蒸镀介质放置在蒸发舟上；
步骤S22、关闭真空腔室，开始抽真空，使得压力开始下降，当压力小于5×10-3mbr时开始蒸镀，加热蒸发舟至1700度，润舟后进行蒸镀，并控制镀层的厚度。
4.根据权利要求1所述的彩虹膜工艺，其特征在于：在所述的将待镀膜放置在真空蒸镀机的真空腔室中，且位于真空腔室中的蒸发舟的上方的步骤之前，还包括以下步骤：
步骤S0、对待镀膜进行电晕处理。
5.根据权利要求4所述的彩虹膜工艺，其特征在于：所述的多次重复步骤S3的步骤后，还包括以下步骤：
步骤S5、蒸镀完成后停止加热，放气使真空腔室内压强升至大气压后开仓取膜。
6.根据权利要求1－5任一项所述的彩虹膜工艺，其特征在于：所述蒸镀介质为硫化锌。
7.根据权利要求1所述的彩虹膜工艺，其特征在于：所述多种金属粉末掺杂量为万分之三克。
8.一种彩虹膜生产装置，其特征在于：其包括真空仓，所述真空仓中设有真空腔室，所述真空腔室中设置有蒸发槽、收卷辊、放卷辊、主鼓、挡板、挡板驱动机构、收卷辊驱动机构及主鼓驱动机构，所述主鼓中设置有冷却系统，所述收卷辊、所述放卷辊及所述主鼓均位于所述挡板的上方，所述蒸发槽位于所述挡板的下方，所述挡板驱动机构驱动所述挡板打开/关闭，所述收卷辊驱动机构驱动所述收卷辊旋转，所述主鼓驱动机构驱动所述主鼓旋转，所述蒸发槽上设置有蒸发舟。
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