專利名稱：大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機的制作方法
大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機技術領域
本發(fā)明屬于高真空連續(xù)卷繞鍍膜機技術領域，具體涉及大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機。
背景技術：
高真空連續(xù)鍍膜機，一直以來熱蒸發(fā)鍍膜機占有主導地位。其主要應用如食品包裝鍍鋁膜，電容器膜，工業(yè)金屬薄鍍保護膜。近年來柔性基材熱蒸發(fā)鍍膜工藝有了新的應用，包括鍍制光學膜，催化膜，高阻隔膜等新型功能膜，熱蒸發(fā)連續(xù)鍍膜機具有生產效率高的特點，但是所膜層均勻性差，結構相對簡單。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術的發(fā)展，對于柔性基材的鍍膜需求越來越大。對所鍍膜層的功能性要求越來越高，膜系結構越來越復雜。磁控濺射卷繞鍍膜機獲得了巨大的發(fā)展，而使用磁控濺射工藝在塑料薄膜上鍍膜時，由于其熱載荷相對較大，有容易引起薄膜起皺的問題。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機，能夠在塑料基材上鍍多層膜，且不易使塑料基材起皺。
本發(fā)明的技術方案如下一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機，包括圓形真空室、柔性基材卷繞系統(tǒng)以及磁控濺射源，其中，圓形真空室固定，柔性基材卷繞系統(tǒng)和磁控濺射源可以分別從圓形真空室的兩側伸入或拖出圓形真空室，圓形真空室由隔離板分隔成放卷區(qū)、前處理區(qū)以及收卷區(qū)，且這三個區(qū)都單獨通過真空閥門與擴散泵連接，在收卷區(qū)中還設有半圓環(huán)空腔狀的鍍膜區(qū)，其位于圓形真空室下方中部的，并分隔成若干個單獨的空腔，且每個空腔都單獨連接有分子泵；柔性基材卷繞系統(tǒng)包括冷鼓、基材放卷、基材收卷以及過輥機構，其中，冷鼓伸入與冷鼓外壁相匹配的半圓環(huán)鍍膜區(qū)的內環(huán)壁中，在放卷區(qū)和收卷區(qū)左右對稱設有基材放卷與基材收卷，在基材放卷、冷鼓以及基材收卷附近設有過輥機構，可以實現(xiàn)基材從基材放卷經過冷鼓后進入基材收卷，磁控濺射源包括若干個與鍍膜區(qū)空腔相對應的濺射源，并從與柔性基材卷繞系統(tǒng)相對的方向伸入到圓形真空室中鍍膜區(qū)相對應的若干個獨 立空腔中，對經過冷鼓的基材進行鍍膜。
所述的過輥機構包括基材放卷釋放基材方向上設有的過輥A，以及放卷區(qū)和前處理區(qū)之間隔離板的上下兩側設有的張力測量輥和過輥D，且在該隔離板中間還設有過輥C， 同時，在冷鼓上方依次設置有進料張力輥、展平輥B、展平輥A和出料張力輥，且進料張力輥與出料張力輥左右對稱，展平輥B和展平輥A左右對稱，在基材收卷收卷基材的方向上還依次設有過輥E、過輥B以及過輥F。
所述的從基材放卷出來的基材經過保證基材對張力測量輥包角角度的過輥A進入張力測量輥，從張力測量輥出來的基材經過過輥C進出前處理區(qū)，基材依次經過過輥D、 進料張力輥以及展平輥B進入冷鼓，從冷鼓出來的基材依次經過展平輥A、出料張力輥、過輥F、過輥E和過輥B后進入基材收卷，其中，進料張力輥和出料張力輥都與冷鼓具有一定的相對速度差，可以使基材較好地貼合在冷鼓表面；展平輥B和展平輥A可以保證基材在進入冷鼓前展平。
所述的過輥D可以保證經過過輥C和過輥D之間的基材是水平的，且在該水平面下方設有前處理離子源，可以對基材表面進行清洗，提高膜層與基材的結合力。
所述的過輥F和過輥B之間設有產品型號為CTR的在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以對鍍膜完成的基材進行光學性能的實時測量，測量膜的光學投射和發(fā)射參數。
所述的放卷區(qū)還設有深冷水蒸氣捕集盤管。
所述的鍍膜區(qū)半圓環(huán)空腔分為六個獨立的空腔，且磁控濺射源包括六個與鍍膜區(qū)空腔相對應的濺射源。
所述的冷鼓連接有冷熱水循環(huán)。
本發(fā)明的顯著效果在于本發(fā)明所述的一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機成本低、生產效率高，能夠在塑料基材上一次完成多層膜系的鍍膜，且不易使塑料基材起皺；同時，圓形真空室固定，柔性基材卷繞系統(tǒng)和磁控濺射源可以分別從圓形真空室的兩側伸入或拖出到圓形真空室，使設備操作維護方便。


圖1為本發(fā)明所述的一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機抽氣和氣隔離系統(tǒng)結構示意圖2為本發(fā)明所示的一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機截面示意圖中1、放卷區(qū)；2、前處理區(qū)；3、收卷區(qū)；4、鍍膜區(qū)；5、分子泵；6、擴散泵；7、真空閥門；8、隔離板；9、深冷水蒸氣捕集盤管；10、冷鼓；11、濺射源；12、進料張力輥；13、前離子處理源；14、過輥A ;15、基材放卷；16、展平輥A ;17、基材收卷；18、過輥B ;19、在線監(jiān)測系統(tǒng)；20、張力測量輥；21、出料張力輥；22、過輥C ;23、過輥D ;24、過輥E、25、過輥F ;26、展平輥B。
具體實施方式
下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
如圖1、圖2所示，一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機，包括圓形真空室、柔性基材卷繞系統(tǒng)以及磁控濺射源，其中，圓形真空室固定，柔性基材卷繞系統(tǒng)和磁控濺射源可以分別從圓形真空室的兩側伸入或拖出到圓形真空室；圓形真空室由隔離板8按逆時針方向依次分割成放卷區(qū)1、前處理區(qū)2以及收卷區(qū)3，且放卷區(qū)1、前處理區(qū)2和收卷區(qū)3都單獨通過真空閥門7與擴散泵6連接，且在放卷區(qū)I安裝有深冷水蒸氣捕集盤管9，在收卷區(qū)3中還設有半圓環(huán)空腔狀的鍍膜區(qū)4，其位于圓形真空室下方中部的，并分隔成六個單獨的空腔，且每個空腔都單獨連接有分子泵5 ;柔性基材卷繞系統(tǒng)包括冷鼓10、基材放卷15以及基材收卷17，其中，連接冷熱水循環(huán)的冷鼓10伸入與冷鼓10外壁相匹配的半圓環(huán)鍍膜區(qū) 4的內環(huán)壁中，基材放卷15與基材收卷17左右對稱 設置，并分別伸入到放卷區(qū)I和收卷區(qū) 3中，在放卷區(qū)I中基材放卷15釋放基材的方向上設有過輥A14，在放卷區(qū)I和前處理區(qū)2 之間的隔離板8的上下兩側分別設有張力測量輥20和過輥D23，且穿過該隔離板8還設有過輥C22，其中，基材從基材放卷15放出后，經過過輥A14后經過張力測量輥20，過輥A14可以保證基材對張力測量輥20的包角角度，使得張力測量輥20的測量值準確，過輥C22位于隔離板8的中間與隔離板8形成條形縫隙，基材經過張力測量輥20后，通過過輥C22進入前處理區(qū)2，基材經過過輥D23，并在過輥C22和過輥D23之間形成水平面，且在該水平面的下方設有前處理離子源13，前處理離子源13可以對基材表面進行清洗，提高膜層與基材的結合力；在冷鼓10上方依次設置有進料張力輥12、展平輥B26、展平輥A16和出料張力輥 21，且進料張力輥12與出料張力輥21左右對稱，展平輥B26和展平輥A16左右對稱，經過過輥D23的基材依次經過進料張力輥12和展平輥B26后進入冷鼓10的表面進行鍍膜，進料張力棍12相對于冷鼓10有一定的速度差,可使基材很好地貼合冷鼓10表面,位于進料張力輥12與冷鼓10之間的展平輥B26可以使基材在進入冷鼓10前展平，避免基材在冷鼓 10上產生皺褶；在基材收卷17收卷基材方向的周圍依次設有過輥E24、過輥B18以及過輥 F25，基材從冷鼓10出來后，依次經過展平輥A16、出料張力輥21、過輥F25、過輥E24和過輥B18后進入基材收卷17，其中，出料張力輥21相對冷鼓10具有一定速度差，使基材可以很好地貼合冷鼓10表面，且在過輥F25和過輥B18之間設有產品型號為CTR的在線監(jiān)測系統(tǒng)18，在線監(jiān)測系統(tǒng)18可以對鍍膜完成的基材進行光學性能的實時測量，測量膜的光學投射和發(fā)射參數。磁控濺射源包括六個濺射源11，并從與柔性基材卷繞系統(tǒng)相對的方向伸入到圓形真空室中鍍膜區(qū)4的六個獨立空腔中，對經過冷鼓10的基材進行鍍膜。
本發(fā)明所述的一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機的具體工作過程為圓形真空室固定，柔性基材卷繞系統(tǒng)和磁控濺射源分別從圓形真空室的兩側伸入到圓形真空室中，放卷區(qū)1、前處理區(qū)2以及收卷區(qū)3各 自通過真空閥門7連接的擴散泵6開始工作，各區(qū)的劃分可使各區(qū)維持一個數量級的真空度差別，同時，能夠使鍍膜準備抽真空時間縮短，提高生產效率，鍍膜區(qū)4通過分子泵5進行抽真空，提高了鍍膜區(qū)抽氣均勻性，減少了抽真空時間和提高鍍膜質量，在放卷區(qū)I中設置的深冷水蒸氣捕集管9能夠快速抽除基材在運轉中放出的水蒸氣；位于放卷區(qū)I中基材放卷15中的基材經過過輥A14以及張力測量輥20， 通過隔離板8中間的過輥C22，進入前處理區(qū)2，經過過輥C22的基材依次經過過輥D23、進料張力輥12以及展平輥B26后進入到冷鼓10，在過輥C22和過輥D23之間設置的前處理離子源13可以對進入冷鼓10之前的基材表面進行清洗，提高膜層與基材的結合力；位于鍍膜區(qū)4中的六個濺射源11可以對通過冷鼓10表面的基材完成六種膜系的鍍膜處理，從冷鼓 10出來的基材依次經過展平輥A16、出料張力輥21、過輥F25、過輥E24以及過輥B18后進入到基材收卷17，其中，進料張力輥12和出料張力輥21都與冷鼓10具有一定的相對速度差，可以使基材較好地貼合在冷鼓10表面；展平輥B26和展平輥A16可以保證基材在進入冷鼓10前展平；經過過輥F25的基材可以通過在線監(jiān)測系統(tǒng)18完成鍍膜基材光學性能的實時測量，在與冷熱水循環(huán)相連接的冷鼓10，在鍍膜過程中冷鼓10通入低溫液體，保證薄膜充分冷卻，防止濺射過程熱載荷損害基材；當鍍膜結束后，對冷鼓10通入熱液溫度高于水蒸氣露點溫度的熱水循環(huán)，使柔性基材卷繞系統(tǒng)和磁控濺射源從圓形真空室拖出時，防止冷鼓結霜。
權利要求
1.一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機，其特征在于包括圓形真空室、柔性基材卷繞系統(tǒng)以及磁控濺射源，其中，圓形真空室固定，柔性基材卷繞系統(tǒng)和磁控濺射源可以分別從圓形真空室的兩側伸入或拖出圓形真空室，圓形真空室由隔離板(8)分隔成放卷區(qū) (I)、前處理區(qū)⑵以及收卷區(qū)(3)，且這三個區(qū)都單獨通過真空閥門(7)與擴散泵(6)連接，在收卷區(qū)(3)中還設有半圓環(huán)空腔狀的鍍膜區(qū)(4)，其位于圓形真空室下方中部的，并分隔成若干個單獨的空腔，且每個空腔都單獨連接有分子泵(5);柔性基材卷繞系統(tǒng)包括冷鼓(10)、基材放卷(15)、基材收卷(17)以及過輥機構，其中，冷鼓(10)伸入與冷鼓(10) 外壁相匹配的半圓環(huán)鍍膜區(qū)(4)的內環(huán)壁中，在放卷區(qū)(I)和收卷區(qū)(3)左右對稱設有基材放卷(15)與基材收卷(17)，在基材放卷(15)、冷鼓(10)以及基材收卷(17)附近設有過輥機構，可以實現(xiàn)基材從基材放卷(15)經過冷鼓(10)后進入基材收卷(17)，磁控濺射源包括若干個與鍍膜區(qū)空腔相對應的濺射源(11)，并從與柔性基材卷繞系統(tǒng)相對的方向伸入到圓形真空室中鍍膜區(qū)(4)相對應的若干個獨立空腔中，對經過冷鼓(10)的基材進行鍍膜。
2.根據權利要求1所述的一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機，其特征在于所述的過輥機構包括基材放卷(15)釋放基材方向上設有的過輥A(14)，以及放卷區(qū)(I)和前處理區(qū)(2)之間隔離板(8)的上下兩側設有的張力測量輥(20)和過輥D (23)，且在該隔離板(8)中間還設有過輥C(22)，同時，在冷鼓(10)上方依次設置有進料張力輥(12)、展平輥 B(26)、展平輥A(16)和出料張力輥(21)，且進料張力輥(12)與出料張力輥(21)左右對稱， 展平輥B(26)和展平輥A(16)左右對稱，在基材收卷(17)收卷基材的方向上還依次設有過輥E (24)、過輥B (18)以及過輥F (25)。
3.根據權利要求2所述的一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機，其特征在于所述的從基材放卷(15)出來的基材經過保證基材對張力測量輥(20)包角角度的過輥A(14) 進入張力測量輥(20)，從張力測量輥(20)出來的基材經過過輥C(22)進出前處理區(qū)(2)， 基材依次經過過輥D (23)、進料張力輥(12)以及展平輥B (26)進入冷鼓(10)，從冷鼓(10) 出來的基材依次經過展平輥A (16)、出料張力輥(21)、過輥F (25)、過輥E (24)和過輥B (18) 后進入基材收卷(17)，其中，進料張力輥(12)和出料張力輥(21)都與冷鼓(10)具有一定的相對速度差，可以使基材較好地貼合在冷鼓(10)表面；展平輥B(26)和展平輥A(16)可以保證基材在進入冷鼓(10)前展平。
4.根據權利要求2所述的一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機，其特征在于所述的過輥D(23)可以保證經過過輥C(22)和過輥D(23)之間的基材是水平的，且在該水平面下方設有前處理離子源(13)，可以對基材表面進行清洗，提高膜層與基材的結合力。
5.根據權利要求2所述的一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機，其特征在于所述的過輥F(25)和過輥B(18)之間設有產品型號為CTR的在線監(jiān)測系統(tǒng)(18)，可以對鍍膜完成的基材進行光學性能的實時測量，測量膜的光學投射和發(fā)射參數。
6.根據權利要求1所述的一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機，其特征在于所述的放卷區(qū)(I)還設有深冷水蒸氣捕集盤管(9)。
7.根據權利要求1所述的一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機，其特征在于所述的鍍膜區(qū)(4)半圓環(huán)空腔分為六個獨立的空腔，且磁控濺射源包括六個與鍍膜區(qū)空腔相對應的濺射源(11)。
8.根據權利要求1 7所述的任意一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機，其特征在于 所述的冷鼓(10)連接有冷熱水循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及高真空連續(xù)卷繞鍍膜機技術領域，具體公開了一種大面積柔性基材磁控濺射卷繞鍍膜機。該設備包括圓形真空室、柔性基材卷繞系統(tǒng)以及磁控濺射源圓形真空室由隔離板分隔成放卷區(qū)、前處理區(qū)、收卷區(qū)以及鍍膜區(qū)；柔性基材卷繞系統(tǒng)中的冷鼓冷鼓伸入與冷鼓外壁相匹配的半圓環(huán)鍍膜區(qū)的內環(huán)壁中，過輥機構保證基材從基材放卷，經過冷鼓進入基材收卷；磁控濺射源中的濺射源，從與柔性基材卷繞系統(tǒng)相對的方向伸入到圓形真空室中鍍膜區(qū)對經過冷鼓的基材進行鍍膜。該鍍膜機能夠一次完成多層膜系的鍍膜，且不易使塑料基材起皺；同時，圓形真空室固定，柔性基材卷繞系統(tǒng)和磁控濺射源分別從兩側伸入或拖出到圓形真空室的結構，使設備操作維護方便。
文檔編號C23C14/56GK102994965SQ20111026884
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權日2011年9月13日
發(fā)明者劉曉波, 韓大凱, 趙軍, 饒敏, 徐麗云 申請人:核工業(yè)西南物理研究院