真空镀铝双向拉伸聚酯薄膜的应用及发展
www.ppack 2003-2-20 作者： 王 畅 陈雅慈 郭俊旺
提到真空镀铝膜，人们自然而然会想到包装。虽然，真空镀铝膜的用途已远远不再局限于包装用途了，但无可否认，包装行业仍然是真空镀铝膜的最大市场。为此，先从包装上的应用谈起。
一、 铝箔与真空镀铝膜 真空镀铝膜的引入是由铝箔开始的。软塑包装上使用的铝箔，一般在6～20μm厚度之间。铝箔具有银白光泽，直接在铝箔上印刷透明油墨，可以有特有金属光泽。铝箔有良好的遮光性、阻气性、阻湿性，有良好的导热性、电磁屏蔽性。其中最为突是铝箔的阻隔性能，在铝箔厚度足够的前提下，可以完全阻隔气体和水分，因而在软塑包装基材膜中，铝箔是不可或缺的材料，被广泛应用在药品包装、食品包装，特别是需要高温蒸煮及保存时间相对较长的药物、化妆品等高档产品的软包装中。但是铝箔有一个致命的缺陷——弯曲后，铝箔很容易产生裂纹，影响铝箔的阻隔性，同时铝箔价格较贵。在上世纪80年代，一种新的技术——真空镀铝被引入。此后，越来越多人们开始在不影响质量要求的前提下，改用真空镀铝膜来代替铝箔，从而降低包装成本。
所谓真空镀铝是指在高真空度下，铝一旦液化立即汽化，然后将其冷却堆积在塑料薄膜表面，形成一层具有良好金属光泽厚度约为300～600埃的镀铝层。镀铝层的厚度还使用透光量、光密度或者方阻的方式来表示。真空镀铝膜一般是耐温及机械加工性能较好的BOPP、BOPET、BOPA、CPP等材料。通过这样的一种方式，使得真空镀铝膜既具有与基材相似的机械物理性能，同时又拥有与铝箔相似的阻隔性能，详见表一、表二。 虽然，真空镀铝膜在阻隔性能上与铝箔仍有一定差距，而事实上，由于真空镀铝膜良好的柔韧性能，可以避免铝箔曲挠龟裂而导致的阻隔性能大幅降低的问题，在某些场合下，真空镀铝膜复合的包装比铝箔复合的包装拥有更好的阻透性能。因此，真空镀铝膜已经在有一定阻隔要求的软包装产品上取代了很大一部分铝箔的市场。 二、 镀铝膜、阻隔包装技术进展 而近年来，随着软包装行业竞争加剧，人们不仅关心包装的阻隔效果，而且关心包装材料的性能价格比，越来越多的新的技术被引入到薄膜的生产中，真空镀铝膜的加工企业也采取各种方式希望提高材料的阻隔性能，或降低成本，力图提高真空镀铝薄膜在市场中的占有率。佛山杜邦鸿基薄膜有限公司根据市场的需求，相继开发出专用聚酯薄膜。 (1)高阻氧膜8231 采用在线涂复处理的方式，提高了双向拉伸聚酯薄膜对氧气的阻隔能力。8231膜的阻氧性能与BOPA相似，如果能再结合真空镀铝，产品的阻氧性还会大幅度提高，如表三。 (2)镀铝用预处理薄膜121 未经处理或电晕处理聚酯薄膜在真空镀铝时，铝层厚度一般不超过350埃，这主要是因为镀铝层厚度增加剥离强度会大幅下降。121膜是经过化学处理的薄膜，其表面涂复一层提高镀铝层与聚酯薄膜结合力的涂层，增强了镀铝层的附着力，镀铝层的厚度可以从常规的350埃提高到500埃，甚至680埃的水平。从而使得真空镀铝膜的阻隔性能得到大幅的提高，如表四。 随着包装行业的不断发展，近年来又有不少新的加工技术及用途被广泛的采用。比如，为了提高生产效率，挤出涂复被引入到众多的包装公司，而传统的真空镀铝产品由于其较低的镀铝层与薄膜之间附着强度，在高温下淋膜下导致镀铝层龟裂剥离，从而导致产品的成品率急剧下降。又如，果冻食品在中国的比较流行。原有的真空镀铝产品不适应果冻食品加工的工艺，即在出厂前必须经过85摄氏度水煮的工序。在此过程中，传统的薄膜与镀铝层之间很容易出现分离的现象。国外聚酯薄膜生产厂家也曾尝试使用涂覆处理的方式来达到增强铝层附着强度。但是，由于这些厂家大多数采用对潮湿极敏感的(纳)磺基聚酯化学物质来进行涂覆预处理。因此其在潮湿环境下的铝层附着强度并不高，甚至全部丧失。我公司的121涂覆预处理膜则不但能在通常的条件下大幅的提高产品的铝层剥离强度，同时还能在潮湿环境下仍保持优异的剥离性能。由于此方面性能突出，我公司的产品得到了客户的广泛认可，如图一。 (3)金银卡纸用膜G膜 金银卡纸用膜要求复合之后的产品有光滑的表面、亮丽的外观及镜面的(金属)反射效果，同时还必须有良好的加工性能，不能在镀铝加工过程中产生皱折。传统的真空镀铝基膜出于保证产品易加工的目的，使得薄膜的表面粗糙度较大，在镀铝无法形成此用途所需要的高亮度要求，用于此用途的G膜光泽度由常规的120左右提高到140～150的水平，得到客户的广泛好评。 三、 镀铝产品的其它应用 喷铝(铝转移)用途 喷铝(铝转移)是为了适应一些低熔点及水分含量高的产品无法直接在真空镀铝机中蒸镀的情况下开发的技术。过程可分为四步，聚酯薄膜镀铝、镀铝层上涂胶、与纸复合、蒸膜剥离。此产品具有较佳的环保概念。前段时间，国家烟草总局就明文规定，不能使用纸塑复合的产品作为香烟的包装，而推荐使用喷铝纸。而此用途产品也存 一定弊端，就是产品暂时还无法达到纸塑复合产品的光亮的外观效果。 电化铝(烫金)用途 由于此用途生产工艺较多，必须经过数次高温加工： 电化铝的加工流程为：上离型层——上层——真空镀铝——上胶粘层——复卷 电化铝产品在使用时，借助于一定的压力与温度，使金属箔或颜料烫印到印刷品或其他承印物上。因此，对基材的机械物理性能、耐高温性能和尺寸稳定性都有较高的要求。此用途最常用的基材为12至15微米的双向拉伸聚酯薄膜。经过烫印的产品具有特殊的金属光泽和华贵、富丽堂皇的本，可以在印刷品画面上产生强烈的对比，从而使得印刷品产生绚丽夺目的效果；此外其烫印的对象不仅包括印刷品、纸张，还包括塑料、皮革、棉布等表面。电化铝产品在装饰品市场及包装市场得到了广泛的应用。 电容器用途 真空镀铝后的产品为双层结构，镀铝层具有良好的导电能力，塑料薄膜是绝好的绝缘材料。因此，通过特殊的镀铝加工，然后缠绕在一起，则可以生产出大小各异的薄膜电容器。目前这方面应用的薄膜主要为双向拉伸聚丙烯薄膜和双向拉伸聚酯薄膜。随着家电行业的迅猛发展，此类的用途也越来越多。而双向拉伸聚酯薄膜由于其较高的介电常数，非常适合做小型的电容器，更加适应于生产小型的电器用电容器。目前世界上最薄的电容器用聚酯薄膜已达到了0 7到0 9微米，而国内所能正式大批量生产的厚度为3 5微米，暂时只有佛山杜邦鸿基薄膜有限公司可以生产。 激光防伪用途 此用途要求薄膜有较好的亮度、挺度、机械物理性能及较高的耐温性能，使用的原材料一般为厚度在25微米到36微米的双向拉伸聚酯薄膜。其基本的原理是将经过真空镀铝后的薄膜，进行特殊的模压处理，使镀铝后的薄膜产生全息的效果，从而达到防伪的目的。随着国内企业自我保护意识的进一步提高，越来越多的客户开始采用此类的方法来保护自己的产品不受侵犯。另一方面，为了进一步提高全息的效果及清晰度，对用于此用途的真空镀铝膜又提出了更高的要求，比如对亮度的要求。传统的聚酯薄膜为了保证良好的加工性能加入了较多的添加剂，薄膜的表面粗糙，雾度偏高(3％左右)，真空镀铝后的产品的亮度不够。佛山杜邦鸿基薄膜有限公司为此投入了大量的人力物力，成功开发了雾度小于1％的真空镀铝基膜，并已得到了客户的认可和好评。
真空镀铝双向拉伸聚酯薄膜还因为各方面优异的性能在其他的领域也被广泛的使用，如 ·优异的装饰性能，可以在纺织品或衣服上作为装饰品使用，如服装上常用到的金银丝和金银片。
·良好的屏蔽效果，可以用作电线缠绕膜或作为防静电包装；
·对光线有很好的反射效果，很适合作为防热材料及农用反射膜使用。
参考文献
1 周祥兴、塑料包装材料成型与彩印工艺
2 Metlon India PVT.LTD.真空镀铝双向拉伸聚酯薄膜性能指标
3 南韩Kolon公司，真空镀铝双向拉伸聚酯薄膜性能指标
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