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2． 基材的選擇與比較研究　　根據(jù)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(diào)時(shí)的高溫。雖然可以成膜的塑料品種PVC中，PE、PVDC、PVC膜的耐熱性能較差。在實(shí)驗(yàn)中我們主要選用了OPP、CPP、PET、OPA作為蒸鍍基材，并對(duì)這些材料真空蒸鍍的適性進(jìn)行了研究?！　。?） 聚丙烯（PP）　　聚丙烯薄膜無臭、無味、無毒，不吸水，化學(xué)穩(wěn)定性好，熱變形溫度大于100~200℃下連續(xù)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(shí)，我們選擇了SiO、SiO2、Al2O3、MgO作為蒸鍍?cè)线M(jìn)行真空鍍膜加工處理，發(fā)現(xiàn)只有在使用SiO小功率（束流10~30mA）蒸鍍時(shí)，在車速低、蒸鍍時(shí)間長(zhǎng)的條件下才可獲得阻隔性能良好的鍍膜。而當(dāng)采用其他蒸鍍?cè)虾夏こ霈F(xiàn)明顯的熱變形，嚴(yán)懲時(shí)失去使用價(jià)值?！　×硗猓郾┎牧系牡蜏剡m應(yīng)性較差，在低于-5℃時(shí)沖擊強(qiáng)度急劇下降。要在微波食品包裝領(lǐng)域獲得滿意的使用效果，在塑料成膜加工前應(yīng)對(duì)樹脂型號(hào)進(jìn)行嚴(yán)格選擇并進(jìn)行改性加工處理?！　。?）聚酯（PET）　　聚酯薄膜強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定性好，吸水率低、無毒、耐弱酸與有機(jī)溶劑，化學(xué)性能穩(wěn)定，熱變形溫度高達(dá)200℃，可在140℃下長(zhǎng)時(shí)間使用?！　?shí)驗(yàn)表明，用SiO、SiO2、Al2O3、MgO、TiO2、MgF2、Y2O3、Gd2O3等作為蒸鍍?cè)?，在蒸發(fā)功率較高的條件下，只要其它條件控制得當(dāng)，基材也不會(huì)發(fā)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?！　。?）聚酰胺（PA）　　聚酰胺薄膜又稱尼龍膜，具有良好的耐低溫性能，可以-30℃到-40℃下使用；化學(xué)性能穩(wěn)定，耐油、抗溶劑、耐鹽水，無毒、無味；耐熱性好，熱變形溫度達(dá)141℃，可在120℃下連續(xù)使用，高溫下強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定性好?！　≡谑褂肧iO、SiO2、Al2O3、MgO、TiO2、MgF2、Y2O3、Gd2O3等作為蒸鍍?cè)蠒r(shí)，即使在較高蒸發(fā)功率下，也未見尼龍基膜發(fā)生明顯的熱變形。　　尼龍膜在真空蒸鍍技術(shù)應(yīng)用中的唯一缺陷是其水分含量明顯高于其它塑料膜，最高時(shí)可超過1%，在高真空和高溫條件下，微量水分蒸發(fā)導(dǎo)致真空度顯著下降，致使電子槍工作穩(wěn)定性低。為了消除基材蒸發(fā)出的水蒸汽對(duì)真空度影響，必須增大真空系統(tǒng)的功率和效率，或者將膜在真空室內(nèi)先進(jìn)行除氣處理，然后再進(jìn)行真空鍍膜加工，因而會(huì)對(duì)生產(chǎn)速度和成本有一定的負(fù)而影響。另一方面，其表面水分還影響鍍膜牢固度，除氣前后對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明了這一點(diǎn)。　　通過對(duì)各種基材真空蒸鍍適應(yīng)性的研究，最后得出的結(jié)論是，在相同的工藝條件下，非金屬鍍膜適應(yīng)性優(yōu)良的基材依次為：PET≥PA＞CPP＞OPP?！　《?蒸鍍工藝和條件的研究　　影響包裝材料質(zhì)量的因素還有離子轟擊電流強(qiáng)度與時(shí)間、真空度、基材溫度、反應(yīng)氣體通入量、等離子氣體的形成與作用、蒸發(fā)電子束流強(qiáng)度和蒸鍍速度等?！　?．離子轟擊電流　　基材表面狀態(tài)會(huì)嚴(yán)懲影響鍍膜的結(jié)合牢固度、物理結(jié)構(gòu)及性能。因此，消除基材表面的污物、化學(xué)附著物和改善基材表面狀態(tài)是獲得優(yōu)良鍍膜的重要條件。離子轟擊方法是將加速正離子撞擊基材表面，把表面上的污染物和吸附物質(zhì)清除掉。另外，高能量離子能使成型時(shí)結(jié)合滲入基材表面的微塵解離，使基材表面產(chǎn)生許多凹坑，蒸鍍粒子進(jìn)入這些凹坑后與隨后形成的鍍膜構(gòu)成一個(gè)整體，形成所謂錨接效應(yīng)，使蒸鍍膜的附著牢度增加。離子轟擊后基材產(chǎn)生凸凹不平的表面，也增加了基材與蒸鍍臘的接觸面積，有利于提高兩者的結(jié)合強(qiáng)度。　　我們采用了不同的離子轟擊電流并控制不同的時(shí)間來處理試樣，結(jié)果發(fā)現(xiàn)獲得樣品的阻隔性能并不與離子轟擊電流強(qiáng)度、時(shí)間成正比。離子轟擊電流過低，薄膜與基材的結(jié)合近牢固度不高，從而影響其性能；離子轟擊電流過高，一方面，基材表面附著的塵埃解離出來，另一方面，真空室內(nèi)的其它雜質(zhì)在高能量子的轟擊下激活成為高能粒子，濺射到膜上形成二次污染，尤其密封真空脂和擴(kuò)散泵中的油霧等雜質(zhì)在高真空下形成微粒氣霧，在離子激活后附于基材表面，將會(huì)明顯影響鍍膜的附著牢度。因此離子轟擊電流強(qiáng)度與時(shí)間應(yīng)控制在一個(gè)適合的范圍內(nèi)?！　?shí)驗(yàn)還表明，離子轟擊效應(yīng)對(duì)一示同的基材也有差別。當(dāng)基材為尼龍膜時(shí)，由于其吸水性較大，離子擊激活基材表面水分子，使之汽化，體積迅速膨脹，此時(shí)，真空室內(nèi)真空度急劇下降，經(jīng)過一段時(shí)間后才能達(dá)到平衡。　　2．真空度　　真空度由真空保持系統(tǒng)（機(jī)械真空泵、擴(kuò)散真空泵等）來維持，它能保證蒸鍍材料氣化后在可能無碰撞的條件下達(dá)到基材表面，并且微粒到達(dá)基材表面時(shí)尚有部分活化能量，利于微粒之間、微粒與基材之間相互作用而形成牢固的蒸鍍層?？刂普婵斩鹊闹饕蛩赜袃蓚€(gè)：　　（1）電子槍工作時(shí)要求的最小真空度　　由于電子槍工作時(shí)是將燈絲加熱后發(fā)射電子，然后經(jīng)高壓電場(chǎng)及磁場(chǎng)作用將電子流集束加速調(diào)整后轟擊蒸鍍?cè)?，使原料氧化蒸發(fā)。電子束流的產(chǎn)生和形成必須控制真空度在10-2～10-3Pa以內(nèi)，否則電子槍無法正常工作?！　。?）蒸發(fā)鍍膜時(shí)必須的最小真空度　　真空度過低，蒸鍍時(shí)會(huì)增加蒸鍍粒子從蒸發(fā)源達(dá)到基材表面時(shí)與殘留氣體分子的碰撞幾率，導(dǎo)致蒸發(fā)粒子活化能下降或改變運(yùn)行方向，既降低了鍍膜與基材的結(jié)合牢度與成膜質(zhì)量，又會(huì)降低了鍍膜與基材的結(jié)合牢度與成膜質(zhì)量，又會(huì)降低原料的利用率。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，真空度越高對(duì)鍍膜質(zhì)量的提高越有幫助；但真空度達(dá)到某一臨界以后，真空度的提高對(duì)于成膜質(zhì)量的影響效能逐漸減弱。因此，為了保持真空系統(tǒng)的功率消耗與產(chǎn)品質(zhì)量的最佳比值，蒸鍍操作時(shí)真空度應(yīng)保持在2×10-2～8×10-3Pa的范圍內(nèi)，根據(jù)不同的基材適當(dāng)調(diào)整真空度大小。　　3．基材溫度　　鍍膜的過程十分復(fù)雜，但其主要影響因素是蒸鍍?cè)铣赡r(shí)的凝聚力、鍍膜與基材的吸附力及基材溫度，而三者之間又相互關(guān)聯(lián)約束。從蒸發(fā)源射出的蒸氣流脫離蒸鍍?cè)媳砻鏁r(shí)溫度極高能量也較高，在上升通過蒸發(fā)區(qū)到達(dá)基材表面的過程中，由于碰撞、運(yùn)動(dòng)中的能量交換導(dǎo)致動(dòng)能下降，到達(dá)基材表面的粒子很快與基材交換能量，迅速沉積在其表面。如果基材表面溫度過低，則沉積粒子在基材表面很難擴(kuò)散和發(fā)生相互間的作用，最終形成的膜只能是蒸鍍?cè)衔⒘５亩逊e而非有機(jī)整體，鍍膜疏松導(dǎo)致最終阻隔性能不高。因此在實(shí)際生產(chǎn)中為獲得致密、高阻隔性能的鍍膜，要保持基材具有適當(dāng)?shù)臏囟龋钩练e到基材表面的粒子能量不會(huì)迅速降低到自身不能發(fā)生移動(dòng)，利于高質(zhì)量鍍膜的形成?！　?shí)驗(yàn)中受使用基材耐高溫性能的限制，我們一般將基材溫度控制在40～60℃之間，結(jié)果獲得的櫚成膜質(zhì)量明顯優(yōu)于常溫下生產(chǎn)出來的產(chǎn)品。（未完待續(xù)）