真空鍍鋁膜鋁層厚度指標(biāo)檢測(cè)方法探討
一、前言
眾所周知,真空鍍鋁膜的鋁層厚度是和復(fù)合包裝制品的質(zhì)量密切相關(guān)的一個(gè)重要指標(biāo)。本人在以前就曾經(jīng)寫過一篇名為“塑料薄膜真空鍍鋁主要技術(shù)指標(biāo)淺談”的文章,刊登在了《塑料包裝》1999年第9卷第4期上。
根據(jù)本人目前對(duì)于復(fù)合包裝制品所用真空鍍鋁膜鋁層厚度的要求及其檢測(cè)方法的了解,談一下對(duì)真空鍍鋁膜鋁層厚度及其檢測(cè)方法的看法。
二、真空鍍鋁膜鋁層厚度指標(biāo)和檢測(cè)方法
真空鍍鋁膜的鋁層厚度分別可以用鋁層厚度(?)、光密度(OD)和表面電阻(Ω/□)三種不同的單位表示。
鍍鋁層厚度(?)采用臺(tái)階儀接觸式表面形貌測(cè)量測(cè)得,好的臺(tái)階儀測(cè)量分辨率可以達(dá)
到1 ? ,重復(fù)性可以達(dá)到5 ? 。但是,由于臺(tái)階儀價(jià)格昂貴,測(cè)量起來比較麻煩,而且,在塑料薄膜上的鍍鋁層很難用臺(tái)階儀測(cè)量。因此不適合一般的鍍鋁膜生產(chǎn)單位和使用單位使用。
鍍鋁層的光密度(OD)采用光密度儀檢測(cè),以光密度(OD)作為測(cè)量單位或者以透光率(T %)作為測(cè)量單位。光密度(OD)越大,透光率(T %)越小。利用光密度方法檢測(cè)鍍鋁層厚度的儀器推薦林上科技的真空鍍膜在線測(cè)厚儀。
鍍鋁層越厚時(shí),光密度(OD)越大,透光率(T %)越小。
光密度OD和透光率(T %)之間可以通過下面的關(guān)系式互相轉(zhuǎn)換:
OD=log100/T
鍍鋁層的表面電阻(Ω/□)依據(jù)歐姆定律測(cè)量。鍍鋁層越厚,表面電阻(Ω/□)越小。市場(chǎng)上常見的四探針測(cè)量?jī)x和方阻儀等都是可以用來測(cè)量鍍鋁層表面電阻的儀器。
三、各種鋁層厚度單位之間的關(guān)系
上面介紹了三種表征真空鍍鋁膜鋁層厚度的單位即厚度(?)、光密度(OD)和表面電阻(Ω/□)。這三者之間能否互相轉(zhuǎn)換呢,這是大家關(guān)心的問題。
根據(jù)AIMCAL(美國鍍膜涂布復(fù)合工業(yè)協(xié)會(huì))、EMA(歐洲鍍膜協(xié)會(huì))以及國外幾家著名卷繞真空鍍膜設(shè)備生產(chǎn)廠家的資料,下面給出真空鍍鋁膜鋁層厚度各種檢測(cè)單位之間的參考對(duì)應(yīng)關(guān)系。
鋁層厚度(?)和光密度(OD)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系
圖1. 鋁層厚度(?)和光密度(OD)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系
在圖1中,鋁層厚度(?)和光密度(OD)之間的三條對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線分別是在各種條件下得到的:其中A是假定鋁層表面沒有鋁的氧化層時(shí),B是假定鋁層表面的氧化層厚度為30 ? ,C是假定鋁層表面的氧化層厚度為111 ? 。
2. 鋁層表面電阻(Ω/□)和光密度(OD)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系
圖2. 鋁層表面電阻(Ω/□)和光密度(OD)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系
在圖2中,鋁層表面電阻(Ω/□)和光密度(OD)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線是在一定的鍍膜速度(2.5-3米/秒)和一定的鋁絲送絲速率(800-1000毫米/分鐘)時(shí)得到的,不同的鍍膜速度和鋁絲送絲速率對(duì)于鍍鋁層的致密性亦即表面電阻有影響。鋁層表面的氧化程度對(duì)表面電阻也有很大影響。
3. 鋁層透光率(T %)和光密度(OD)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系
圖3. 鋁層透光率(T %)和光密度(OD)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系
在上述三個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中,只有圖3鋁層透光率(T %)和光密度(OD)之間可以直接通過關(guān)系式互相轉(zhuǎn)換。
四、結(jié)論
上面給出了表征真空鍍鋁膜鋁層厚度的各種單位:鋁層厚度(?)、光密度(OD)和表面電阻(Ω/□)。結(jié)合鍍鋁膜生產(chǎn)廠家卷繞真空鍍鋁設(shè)備的具體情況,在所有各種卷繞鍍膜設(shè)備上安裝的鋁層在線檢測(cè)裝置基本上有電阻測(cè)量輥(測(cè)量鋁層表面電阻)、光密度(OD)檢測(cè)裝置(測(cè)量鋁層光密度或者透光率)和渦流電流檢測(cè)裝置(測(cè)量鋁層表面電阻)等幾種。
1.真空鍍鋁膜的鋁層厚度指標(biāo)盡量不采用鋁層厚度(?)。
很少有單位或者有人能夠用臺(tái)階儀去測(cè)量鋁層厚度。雖然現(xiàn)在市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)采用渦流
電流檢測(cè)原理用臺(tái)階儀校準(zhǔn)直接顯示鋁層厚度(?)的儀器,但是目前還沒有被大量選用,想要評(píng)價(jià)它的準(zhǔn)確性也不是容易的事。
2.比較切實(shí)可行的真空鍍鋁膜鋁層厚度指標(biāo)是選用表面電阻(Ω/□)或者光密度(OD)。
在市場(chǎng)上很容易采購到方阻儀、四探針測(cè)量?jī)x或者光密度儀,價(jià)格也不貴。這樣,供需雙方可以采用相同的檢測(cè)儀器得到光密度(OD)和表面電阻(Ω/□),從而得出鍍鋁層厚度,對(duì)鍍鋁膜的鋁層厚度指標(biāo)進(jìn)行正確評(píng)估,避免供需雙方之間由于沒有相同的檢測(cè)儀器檢測(cè)而產(chǎn)生產(chǎn)品質(zhì)量糾紛。
值得注意的是,真空鍍鋁膜出廠前必須使用防潮包裝,以避免鍍鋁膜鋁層表面受潮而產(chǎn)生氧化。