真空鍍鋁設備管理芻議

蔣宇梅

【摘 要】本文簡要介紹了真空鍍鋁設備，并對主要設備運行要求、常見問題和解決措施進行了闡述，對保證真空鍍鋁生產設備的正常運行和提高產品質量具有積極指導作用。

【關鍵詞】真空鍍鋁；設備運行；產品質量

真空鍍鋁是采用真空熱蒸發鍍技術實現鋁膜復合的過程，應用于造紙行業中可比鋁箔復合紙節省鋁95%以上，目前已在包裝、食品、印刷等行業大量使用。真空鍍鋁紙的發展很快，應用范圍越來越廣，是一種推廣前景十分廣闊的紙加工產品[1]。本文在簡要介紹真空鍍鋁設備的基礎上，就主要設備運行要求、常見問題和解決措施進行闡述，以期更好地保證生產設備的正常運行，提高真空鍍鋁產品的質量穩定性。

1 真空鍍鋁設備簡介

真空鍍鋁設備主要包括涂布機、干燥箱、鍍膜機、鋁絲輸送機構、回潮分切機等[2]，下面首先簡單介紹一下這些設備。

真空鍍鋁紙生產的第一道工序是涂布。涂料采用高固型聚乙烯醇縮丁醛，以乙醇為溶劑，經涂布機單面涂布，將涂料均勻地涂在紙頁上，使之形成一層光滑的涂料膜，從而增加金屬鋁的粘附力，使鍍鋁紙具備較好的光潔度、耐磨性和防潮性能。涂布機機頭部分由放紙裝置、過渡導輥、彈簧導輥、涂布槽、涂布輥、展紙輥構成。涂布機張力由磁粉制動器控制，傳動由電磁調速電機控制。

涂布后的紙直接進入箱式烘道進行連續干燥，從而使涂層成為光滑、透明的膜。紙頁的涂層背向導輥，在行進中得到干燥。干燥箱通常為三節連續式，內設上下兩排導紙輥，以鏈條連續傳動。主動導輥和可調導輥、過渡導輥間隔設置。三節烘箱內溫度有差異，各節下部溫度比上部溫度略低，干燥方式采用電加熱空氣連續干燥。烘箱內裝有遠紅外板和遠紅外管。第三節裝有排風機，隨時排出乙醇氣體與松香粉塵，同時控制烘箱內的溫度，減少和杜絕紙頁燃燒。

鍍膜機是鍍鋁紙生產的核心設備。它由蒸發源、輸送鋁絲機構、收紙輥、放紙輥、冷卻輥、半球式密封門組成，另外有配套的油增壓泵、羅茨泵和旋片式真空泵。鍍膜機工作真空度需達到0.5Pa，如過低鋁膜因嚴重氧化就會發黃，影響鍍鋁紙的質量。

蒸發源坩堝的工作溫度應達到1400℃，高純鋁絲連續輸送進坩堝并在高溫下蒸發，蒸發的鋁附著在涂布膜上凝結成一層光亮的鋁膜，鋁膜一般厚度為0.03μm左右。如蒸發源加不上電流，溫度過低，鋁絲不能被很好蒸發，將不能形成鋁膜或形成的鋁膜達不到要求的光亮度。冷卻輥由循環泵將冷卻水從水箱或水池中泵入冷卻輥內進行循環冷卻，其表面溫度也直接影響鍍鋁膜質量，不能超過20℃，否則鋁膜就會發暗。

鋁絲輸送機構要保持光滑、暢通，鋁絲本身要平整無折痕，以保證連續送絲和鋁膜的光亮度。鍍鋁紙在鍍膜機內運行，收紙輥為主傳動，張力由磁粉制動器調節。半球式密封門上有觀察口，四周有優質密封條，以保證鍍膜機的真空度。

真空鍍鋁紙生產中，最后一道工序是將鍍鋁紙分切成不同規格的盤紙。這時的鍍鋁紙經過涂布、干燥、鍍鋁，水份已嚴重損失，沒有了原來的韌性。如不吸收部分水份，將直接影響它的回彈角，成型度達不到50度以下。同時，水份過低，分切過程中易產生斷頭，影響正常生產。分切機帶有回潮裝置，具備潤濕和分切兩種功能。采用蒸汽對鍍鋁紙進行回潮處理，紙頁在蒸汽中通過可以迅速吸收水份達到，從而得到潤濕，使韌性得以恢復，保證分切順利進行。分切機傳動采用可控硅調速，盤紙的松緊度由磁粉制動器來調整，張力的控制由電流強度來反映，一般控制在0.8A左右。如過大，盤紙產生斷頭；如過小，盤紙不齊，互相咬合，不易分離，就會降低產品等級。

2 設備運行基本要求

真空鍍鋁紙的生產過程大致為首先采用涂布機涂底層（雙涂），將已經均勻涂布底層的卷筒基材紙在真空鍍鋁機上進行表面真空鍍鋁；在系列復卷分切機上對已經鍍鋁的成品進行一次加濕及復卷；將已經完成真空鍍鋁的紙在系列涂布機上涂覆表面保護層或色層，并經過加濕處理，即制成真空鍍鋁紙成品；在復卷分切機或者橫裁機上分切成材，包裝出廠[3]。其中，真空鍍鋁機的運行最為關鍵。

首先是選擇坩堝，要排除在運輸中表面劃傷、碰壞和生產廠家漏檢的壞零件。接著就是辨認坩堝中碳是哪一類碳：將加熱體頭部在紙上畫一道，石墨為層片狀結構，質地較軟，畫道極易留下黑色痕跡；無定型碳則較難留下痕跡。區別清楚后，可以根據材料，控制送絲時間和速度。石墨電阻小，起始電阻大。隨溫度升高，電阻迅速下降，電流增大較快，鋁絲可送得早些、快些。無定型碳則相反，鋁絲千萬不可輸送過早過快。否則，因溫度不夠高，熔化的鋁就與碳反應生成碳化鋁。

石墨坩堝雖然結構密，抗壓強度大（約200～600Pa），但較脆。所以，在石墨坩堝上夾時，電極兩端要對中，高低要一致（高低不平時可用厚度為0.3～0.35mm的柔性石墨紙墊平壓緊，接觸良好）。兩端壓力要均勻，不宜用力過猛，以免產生應力或斷裂。石墨坩堝上夾后，要通電試驗是否接觸良好。此時，切勿通電時間過長，溫度過高，以防坩堝氧化，縮短使用壽命。尤其在蒸鍍操作室未抽真空（在常壓下試驗）時。

石墨化學活性大，易氧化，在400℃時石墨開始有輕微氧化，到600℃左右碳和鋁即能生成碳化鋁。因此，送絲和升溫時間要控制配合好。蒸鍍時，溫度控制在1400℃～1750℃之間（通常控制輸入功率，即蒸發電流250A左右），不宜超過2000℃。因為溫度過高，從導絲管送出的鋁絲離坩堝較近的一段也達到熔化溫度而熔化滴落在坩堝上，由于熔鋁與坩堝存在溫度梯度，熔鋁夾帶的氣體會發生膨脹爆炸，造成鋁花飛濺，將被濺到的膜材燒成針孔。

3 常見問題及解決措施

3.1 坩堝積鋁

在生產時，坩堝未加熱到高溫前不能送絲，以免生成“積鋁”。當鍍膜過程中發生故障立即停機后，有部份未蒸發的殘余鋁留在坩堝上，在第二次開機加熱時，也易生成“積鋁”。如已經生成“積鋁”，必須先清除。但必須小心，不要鏟傷坩堝。最好的辦法是：在第二次開機前，采取瞬時通電用小鏟鏟除蒸發面上的融熔雜物。

3.2 鍍鋁機漏氣

在動態高溫條件下，各種油類的粘度變小，油膜變薄、密封部位就有可能有漏氣、漏油產生，因而要定期對各轉動密封部位加足潤滑油（通常用高真空油脂）。

注意觀察各種發熱件的溫度變化。例如，水冷電極的排水量是否足夠，排水溫度是否過高，各種高壓引線柱的發熱是否會熔化或老化真空密封圈等等。并經常注意供水裝置的可靠性，嚴禁在斷水狀態下開機。

3.3 真空度下降

在各種材料放氣厲害時，容易導致真空度下降。操作人員必須具有判別設備真空度下降和設備漏氣的能力，并采取相應的解決措施。如鋁材預熔放氣，則可預熔多次。如屬膜材放氣，則再一次烘烤處理。如果是鍍膜室中各零部件放氣，則預先對零部件作清洗、烘烤。而真空設備漏氣時，一般先采用靜態升壓法，確定總漏率是否在允許的范圍內。如超過允許范圍，則由檢漏人員根據需要選用簡單經濟的檢漏手段確定漏氣位置，并盡快排除設備故障，恢復正常運轉。

操作人員在操作時，要一邊對真空操縱柜進行操作，一邊注意觀察真空控制柜及從觀察窗中觀察鍍膜室的蒸鍍情況。例如，送絲電機電流通常在1A左右，如超過3A說明鋁絲有纏繞或卡死，必須及時停機排除。發現導絲針有堵絲或其它影響質量的問題，也必須停機排除。收放輥采用可控硅控制，增大或降低轉速時，操作者對卷膜速率調節應緩慢，避免用力過猛造成電流沖擊燒壞晶體管元件或把被鍍物拉斷或松脫。

另外，為了做好設備維護，必須提高操作人員的文化素質，并認真進行操作培訓，使操作人員了解真空鍍膜的一般原理、技術指標和性能，掌握主要設備的用途、操作方法和注意事項[4]。同時，不斷提高操作人員的責任心，使他們嚴格按操作程序操作。正確的操作程序是保證系統安全正常運行和蒸鍍質量的關鍵。

【參考文獻】

[1]陳旭.真空鍍鋁薄膜的生產技術及發展趨勢[J].塑料包裝，2003，13（2）：22，23，47.

[2]趙聰敏，翟國華.真空鍍鋁紙生產的主要設備[J].黑龍江造紙，1999（1）：23，24.

[3]林梅生.真空鍍鋁工藝中的幾個問題[J].真空與低溫，1990（4）：27-32.

[4]許鵬.真空鍍鋁直鍍法的工藝及設備簡介[J].今日印刷，2001（5）：65，66.

[責任編輯：湯靜]