1.本发明涉及铜箔生产技术领域，特别是涉及一种用于电解铜箔的防氧化方法。
背景技术：2.铜箔是覆铜板以及pcb制造的重要材料之一，其与稀锡箔类似，是一种厚度一般在0.1毫米以下的薄片，铜箔在电路板等电子器材中得到了广泛的使用。工业用铜箔常分为压延铜箔与电解铜箔两大类，压延铜箔具有较好的延展性，而电解铜箔具有制造成本低的优势，适合大规模生产。
3.电解铜箔是指以铜料为主要原料，采用电解法生产的金属铜箔。将铜料溶解后制成硫酸铜电解溶液，然后在专用电解设备中将硫酸铜电解液通过直流电电沉积而制成箔，再对其进行表面粗化、防氧化处理等一系列处理，最后经分切检测后制成成品。
4.在目前铜箔生产卷绕后，需要对其进行分切，将铜箔切割呈目标尺寸和形状。
5.如公开号为cn1272151c的中国专利公开的电解铜箔多卷同步分切的方法，主要包括以下步骤：
6.1.将铜箔卷装开卷处；2.下刀轴上装下刀组，在上刀轴上装上刀；
7.3.铜箔穿过导向轴、驱动轴下部，从下刀轴和上刀轴之间、驱动胶辊和压紧胶辊之间穿过，通过张力轴的上部拉至收卷处；
8.4.调节上刀轴，使上刀片进入下刀槽口的深度为1.0～1.5mm，锁紧上刀架；5.开卷张力以每100kg铜箔为80～100n，收卷张力以收卷轴上的箔宽每 100mm为25～35n；
9.6.在收卷轴上装好纸芯，把各刀具组分切开的铜箔交替经过上下张力轴，分别贴到上下收卷轴的纸芯上，将耳料引到地面；7.启动分切机，直至要求长度后停机下卷。
10.该种分切方法能够一次性同步分切多卷铜箔，提高了铜箔的成品率和生产效率。但是由于铜箔的分切过程中，由于分切前的烘烤加热、以及与刀片的摩擦切割，铜箔端面位置会产生大量热量，造成铜箔端面温度远高于环境温度，并破坏此处的防氧化层，在分切后铜箔冷却过程中，端面水汽凝聚，促成端面氧化，使得分切后的铜箔氧化变色，不满足使用标准。
技术实现要素：11.本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种用于电解铜箔的防氧化方法。
12.为了解决以上技术问题，本发明提供一种用于电解铜箔的防氧化方法。
13.技术效果：在铜箔进行分切的过程中，以及分切后冷却时间内，对铜箔的端面进行保护，保证铜箔端面周围处于隔绝空气和水汽的情况，避免铜箔在切割后冷却过程中端面水汽的凝聚，与空气配合造成的铜箔端面氧化，直至铜箔完全冷却至常温状态后，再对其边部位置进行密封封装，提升了铜箔的产品质量。
14.本发明进一步限定的技术方案是：1.一种用于电解铜箔的防氧化方法，包括如下
步骤：
15.s1：烘干，将待切割铜箔置于恒温烘箱中烘烤加热；
16.s2：分切，将铜箔连带恒温烘箱吊至分切机周围，并迅速将铜箔吊出，置于分切机上完成分切，分切过程在保护气体环绕下进行；
17.s3：端面保护，在铜箔上分切后形成的端面增设保护结构，用于将分切端面与空气和水蒸气隔开；
18.s4：存放冷却，将增设保护机构后的铜箔吊至存放木箱中，并置于温度 20～26℃，湿度＜70％的环境中至少存放24h，直至铜箔冷却至常温后进行铜箔端面的密封；
19.保护结构为依次贴合于端面位置的拉伸膜层和珍珠棉保护层。
20.进一步的，步骤s3中的保护气体为氮气或二氧化碳或氩气或至少两种气体的混合，保护气体跟随分切机的切刀同步向铜箔分切位置吹送，保护气体的温度为0～20℃。
21.前所述的一种用于电解铜箔的防氧化方法，拉伸膜层贴合在铜箔的切割端面上，珍珠棉保护层覆盖在拉伸膜层外，拉伸膜层与切割端面之间还设有贴合切割端面设置的锌片。
22.前所述的一种用于电解铜箔的防氧化方法，拉伸膜层上涂覆有石蜡保护层，石蜡保护层贴合覆盖在铜箔的切割端面上。
23.前所述的一种用于电解铜箔的防氧化方法，步骤s4中，木箱存放环境最佳条件为，温度：22℃，湿度＜40％，且木箱内设有吸湿剂，吸湿剂为咖啡渣或吸湿硅胶或氯化钙颗粒。
24.前所述的一种用于电解铜箔的防氧化方法，步骤s3中，在设置保护结构之前，先于铜箔的切割端面上均匀喷洒一层防氧化液，喷洒过程中铜箔处于通电状态，氧化液喷洒停留5～8s后抹去，再设置保护机构。
25.前所述的一种用于电解铜箔的防氧化方法，其中的防氧化液包括以下重量分数的物质：
[0026][0027][0028]
其中，nacl溶液浓度为3％。
[0029]
前所述的一种用于电解铜箔的防氧化方法，防氧化液在制备时，先将苯丙三氮唑均分为两份，并分别与对应份数的钨酸钠、钼酸钠在相应份数的 nacl溶液中混合，再将两种溶液混合搅拌1～2min，缓慢加入三乙醇胺，将溶液ph值调节至7.5～8之间，加入铈离子溶液，搅拌得到防氧化液成品。
[0030]
本发明的有益效果是：
[0031]
(1)本发明中，电解铜箔在分切后，端面易氧化变色的原因在于，铜箔在切割前需要加热，同时切割过程中端面与切刀摩擦产生较大热量，并破坏原有的防氧化层，直接包装会使得空气残留，高温条件下水汽凝结至端面上，从而形成端面的氧化；本发明中铜箔在烘干后，连带烘箱和铜箔一起迅速吊至分切机周围实现分切，能够避免铜箔转移过程中造成的温度下降较多和空气中水汽凝结量较多；在分切过程中存在保护气体，保护气体可以驱逐切割端面周围的空气和水蒸气，避免高温状态下水汽的凝结和氧气的汇集，从而防止分切端面的氧化；在分切后的端面上增设拉伸膜层和珍珠棉保护层，能够将端面与空气和水汽隔开，再将铜箔置于木箱中存放降温，温度20～ 26℃，湿度＜70％的条件下，铜箔能够很快实现降温，且不易发生氧化，最后实施密封，达到极佳的端面保护效果；
[0032]
(2)本发明中，使用的保护气体为氮气或二氧化碳或氩气或至少两种所述气体的混合，氮气与二氧化碳的成本较低，保护效果良好，而氩气的成本稍高，保护效果更为优良，不会对环境造成污染，均适宜用作铜箔切割的保护气体；而三者的质量均大于空气，因此在切割后保护气体能够沉着在端面周围，对切割端面实施持续性的保护；另外保护气体的温度较低，能够在铜箔切割后对端面实施快速的初步冷却，降低铜箔端面温度，进一步起到防止氧化的效果；
[0033]
(3)本发明中，拉伸膜层贴合于铜箔的切割端面上，能够隔绝切割端面位置的空气和水蒸气，去除铜箔的氧化条件，而在切割端面上放置锌片，则能够利用金属锌的活性远大于铜的活性，对铜箔实施电化学保护，能够避免拉伸膜层贴合端面位置时残留的空气造成铜的氧化，在拉伸膜层外设置珍珠棉保护层，则能够进一步隔绝空气和水蒸气，同时保护拉伸膜层，避免搬运过程中拉伸膜层的破损；
[0034]
(4)本发明中，拉伸膜层上涂覆石蜡保护层，能够使得拉伸膜层与切割端面的贴合更为紧密，提升拉伸膜层隔绝空气和水蒸气的能力；铜箔在木箱中存放时，木箱内设置吸湿剂，能够去除木箱内水蒸气的含量，进一步提升铜箔端面的防氧化效果；
[0035]
(5)本发明中，在设置保护结构之前，于切割端面喷洒防氧化液，且喷洒过程处于通电状态，能够在切割端面上快速形成一层致密、有序的单分子层保护膜，能够有效保护铜箔，防止铜箔端面氧化，抹去防氧化液的目的是防止增设保护机构后，防氧化液持续与铜箔发生缓慢反应，造成保护膜厚度较大，影响铜箔品质。
具体实施方式
[0036]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0037]
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一元件，它可以直接在另一元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一元件，它可以是直接连接到一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0038]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具
体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
[0039]
本实施例提供的一种用于电解铜箔的防氧化方法，包括如下步骤，
[0040]
s1：烘干，将待切割铜箔置于恒温烘箱中烘烤加热；
[0041]
s2：分切，将铜箔连带恒温烘箱吊至分切机周围，并迅速将铜箔吊出，置于分切机上完成分切，分切过程在保护气体环绕下进行；保护气体为氮气或二氧化碳或氩气或至少两种所述气体的混合。同时保护气体随着分切机的切刀移动，向分切机切割出的铜箔端面位置吹送，保护气体的温度控制在0～ 20℃。
[0042]
在本步骤中，保护气体能够吹开铜箔切割端面周围的空气，利用自身不易发生反应的特性保护铜箔端面，且较低的气体温度也能够对端面进行快速降温，降低铜箔端面的温度以降低其活性，达到防氧化的效果。
[0043]
s3：端面保护，在铜箔上分切后形成的端面增设保护结构，用于将分切端面与空气和水蒸气隔开。在设置保护结构之前，先于铜箔的切割端面上均匀喷洒一层防氧化液，喷洒过程中铜箔处于通电状态，氧化液喷洒停留5～ 8s后抹去，再设置保护机构。
[0044]
保护结构为依次贴合于端面位置的拉伸膜层和珍珠棉保护层。拉伸膜层贴合在铜箔的切割端面上，珍珠棉保护层覆盖在拉伸膜层外，拉伸膜层与切割端面之间设有贴合切割端面设置的锌片。拉伸膜层上还涂覆有石蜡保护层，石蜡保护层贴合覆盖在铜箔的切割端面上。
[0045]
本步骤中，防氧化液能够在通电条件下于铜箔的切割端面形成一层致密的保护膜，通电条件下氧化液喷洒停留5～8s后即可实现保护膜的形成；设置锌片则能够利用金属锌较高的活性对铜箔的端面实施电化学保护，最后石蜡保护层、拉伸膜层的贴合以及珍珠棉保护层的设置则能够隔绝铜箔端面与空气之间的接触，防止铜箔端面的氧化。
[0046]
s4：存放冷却，将增设保护机构后的铜箔吊至存放木箱中，并置于温度 20～26℃，湿度＜70％的环境中至少存放24h，直至铜箔冷却至常温后进行铜箔端面的密封；木箱存放环境最佳条件为，温度：22℃，湿度＜40％，木箱内还设有吸湿剂，吸湿剂为咖啡渣或吸湿硅胶或氯化钙颗粒。
[0047]
本步骤中，将铜箔和木箱置于温度、湿度适宜的条件下，能够减少铜箔的反应条件，以达到防氧化的目的，同时实现铜箔的冷却，最后对铜箔进行密封，能够保持铜箔最佳的品质和密封效果。另外设置吸湿剂，能够保持木箱中空气的干燥，减少铜箔端面氧化反应的条件。咖啡渣或吸湿硅胶或氯化钙颗粒都是常见的低成本吸湿剂，不会对铜箔本身造成影响。
[0048]
本实施例中使用的防氧化液，其组成包括以下重量分数的物质：
[0049]
[0050][0051]
其中，nacl溶液浓度为3％。
[0052]
在制备上述防氧化液时，先将苯丙三氮唑均分为两份，同样的nacl溶液也均分为两份。
[0053]
再将一份苯丙三氮唑与对应的钨酸钠依次加入一份nacl溶液中，另一份苯丙三氮唑与对应的钼酸钠加入另一份nacl溶液内，相应搅拌后，将两份混合后的溶液混合搅拌1～2min，此时混合溶液为中性。
[0054]
然后在混合溶液中缓慢加入三乙醇胺，三乙醇胺具有弱碱性，且不会与上述任何物质反应，因此可以使用三乙醇胺将混合溶液的ph值调节至7.5～ 8之间。
[0055]
最后在弱碱性的混合溶液中加入相应份数的铈离子溶液，搅拌并得到防氧化液成品。
[0056]
由于苯丙三氮唑是制铜及其合金广为使用的缓蚀剂，能够有效减缓铜及其合金的氧化反应。但由于苯丙三氮唑的水溶性较差，因此单一使用时不容易在铜表面形成保护膜，缓蚀性能较为不理想，缓蚀效率仅为48～52％。
[0057]
本发明中使用了钨酸钠和钼酸钠与苯丙三氮唑之间进行复配，该复配体系在nacl溶液中具有良好的协同缓蚀效应，能够大幅度提升对铜及其合金的缓蚀效率，复配后形成的溶液对铜的缓蚀效率提升至88～92％。
[0058]
另外，本溶液中还加入了铈离子，铈离子在弱碱性条件下能够改变苯丙三氮唑本身对于铜产生的成膜机理，将复配溶液的缓蚀效率提高至98％以上，大大提升了防氧化剂对于铜产生的抗大气腐蚀性。
[0059]
本发明使用测试铜片进行浸泡试验，测试不同成分下防氧化液对于金属铜产生的缓蚀效率。
[0060]
测试方式为，取尺寸为20mm*20mm，厚度为1mm的测试铜片，铜含量为 99.50％，将铜片打磨处理，称重后悬挂浸没于不同成分下的防氧化液内，浸泡7d，温度为(25
±
1)℃。试样取出后用去离子水冲洗，待自然干燥后用橡皮擦去表面的腐蚀产物，最后用丙酮清洗干燥，再次称重，并通过失重法求得各体系下的腐蚀效率。
[0061]
腐蚀效率由下式计算所得：
[0062][0063]
其中，v
corr
和分别为含和不含防氧化剂时的腐蚀速率，计算公式为：
[0064][0065]m前
指浸泡前铜片的质量，g；m
后
指浸泡后铜片的质量；a指铜片的面积，cm2；t指浸泡时间，d。
[0066]
本发明中，设置了不同含量物质下防氧化液对铜片腐蚀效率的影响，共设有9个实施例，还设置有比较例，比较例为未经过防氧化液浸泡的铜片。
[0067]
表1不同物质含量实施例表
[0068][0069][0070]
所得的铜片缓蚀效率如表2所示。
[0071]
表2不同物质含量下防氧化液浸泡铜片的缓蚀效率表
[0072][0073]
由表2可知，苯丙三氮唑和铈离子含量是对铜片缓蚀效率影响最大的因素。在一定区域内，苯丙三氮唑含量和铈离子含量越高，则铜片的缓蚀效率越强；而钨酸钠与钼酸钠含量增加会使得铜片缓蚀效率呈先上升后下降趋势。综上所述，苯丙三氮唑含量为1.0份，钼酸钠、钨酸钠含量为25份，铈离子含量为0.2份条件下，铜片的缓蚀率最高。
[0074]
本发明中，还对电解铜箔的防氧化方法步骤中不同步骤条件下铜箔氧化情况进行了测试。同样的，本发明设置了比较例，比较例为切割后直接冷却密封保存的铜箔样品。
[0075]
本发明所采用的检测标准为gb/t 29847-2013《印制板用铜箔试验方法》。采用的测试方法为：
[0076]
1、常温防氧化性能测试：裁取尺寸为(250
±
0.1)mm*(250
±
0.1)mm 的铜箔试样，裁切为(150
±
0.1)mm*(250
±
0.1)mm试样，卷成相同直径的铜箔卷，经本发明中防氧化方法处理后，在温度80℃、相对湿度90％条件下存放24h，取出后观察铜箔分切端面的氧化点，并
记录氧化点数量。
[0077]
2、高温防氧化性能测试：裁取尺寸为(250
±
0.1)mm*(250
±
0.1)mm 的铜箔试样，裁切为(150
±
0.1)mm*(250
±
0.1)mm试样，卷成相同直径的铜箔卷，经本发明中防氧化方法处理后，再悬挂于空气循环式恒温箱中，以(140
±
2)℃条件保温15min后取出，观察铜箔切口端面氧化变色情况。如发生氧化，铜箔端面会由金黄色变为黄褐色甚至黑色。
[0078]
本发明设置了十个实施例，分别为：
[0079]
实施例10，包括如下步骤：
[0080]
s1：烘干，将待切割铜箔置于恒温烘箱中烘烤加热；
[0081]
s2：分切，将铜箔连带恒温烘箱吊至分切机周围，并迅速将铜箔吊出，置于分切机上完成分切，分切过程在保护气体环绕下进行；
[0082]
s3：端面保护，在铜箔上分切后形成的端面上喷洒防氧化液，增设保护结构，保护机构包括锌片、石蜡保护层、拉伸膜层和珍珠棉保护层；
[0083]
s4：存放冷却，将增设保护机构后的铜箔吊至存放木箱中，木箱中放置吸湿剂，并置于温度20℃，相对湿度40％的环境中存放24h。
[0084]
实施例11，与实施例10的不同之处在于，分切过程中无保护气体。
[0085]
实施例12，与实施例10的不同之处在于，分切后不喷洒防氧化液。
[0086]
实施例13，与实施例10的不同之处在于，保护机构内无锌片。
[0087]
实施例14，与实施例10的不同之处在于，保护机构内无石蜡保护层。
[0088]
实施例15，与实施例10的不同之处在于，木箱内无吸湿剂。
[0089]
实施例16，与实施例10的不同之处在于，木箱存放环境为，温度22℃，相对湿度40％。
[0090]
实施例17，与实施例10的不同之处在于，木箱存放环境为，温度25℃，相对湿度40％。
[0091]
实施例18，与实施例10的不同之处在于，木箱存放环境为，温度20℃，相对湿度60％。
[0092]
实施例19，与实施例10的不同之处在于，木箱存放环境为，温度20℃，相对湿度70％。
[0093]
经过测试后，铜箔切割端面常温防氧化性能和高温防氧化性能如表3所示。
[0094]
表3铜箔切割端面常温防氧化测试下氧化点数量及高温防氧化测试下变色情况表
[0095][0096][0097]
由表3可知，分切过程中的保护气体、分切后喷洒氧化液、设置锌片、石蜡保护层、以及存放木箱的温度和相对湿度，均对铜箔的端面氧化造成影响，其中影响最大的是分切过程中的保护气体和分切后氧化液的喷洒。
[0098]
本发明在铜箔进行分切的过程中，以及分切后冷却时间内，对铜箔的端面进行了保护，保证铜箔端面周围处于隔绝空气和水汽的情况，避免铜箔在切割后冷却过程中端面水汽的凝聚，与空气配合造成的铜箔端面氧化，直至铜箔完全冷却至常温状态后，再对其边部位置进行密封封装，提升了铜箔的产品质量。
[0099]
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
技术特征：1.一种用于电解铜箔的防氧化方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：烘干，将待切割铜箔置于恒温烘箱中烘烤加热；s2：分切，将铜箔连带恒温烘箱吊至分切机周围，并迅速将铜箔吊出，置于分切机上完成分切，分切过程在保护气体环绕下进行；s3：端面保护，在铜箔上分切后形成的端面增设保护结构，用于将分切端面与空气和水蒸气隔开；s4：存放冷却，将增设保护机构后的铜箔吊至存放木箱中，并置于温度20～26℃，湿度＜70％的环境中至少存放24h，直至铜箔冷却至常温后进行铜箔端面的密封；所述保护结构为依次贴合于端面位置的拉伸膜层和珍珠棉保护层。2.根据权利要求1所述的一种用于电解铜箔的防氧化方法，其特征在于：所述步骤s3中的保护气体为氮气或二氧化碳或氩气或至少两种所述气体的混合，保护气体跟随分切机的切刀同步向铜箔分切位置吹送，保护气体的温度为0～20℃。3.根据权利要求1所述的一种用于电解铜箔的防氧化方法，其特征在于：所述拉伸膜层贴合在铜箔的切割端面上，珍珠棉保护层覆盖在拉伸膜层外，拉伸膜层与切割端面之间还设有贴合切割端面设置的锌片。4.根据权利要求1所述的一种用于电解铜箔的防氧化方法，其特征在于：所述拉伸膜层上涂覆有石蜡保护层，石蜡保护层贴合覆盖在铜箔的切割端面上。5.根据权利要求1所述的一种用于电解铜箔的防氧化方法，其特征在于：所述步骤s4中，木箱存放环境最佳条件为，温度：22℃，湿度＜40％，且木箱内设有吸湿剂，吸湿剂为咖啡渣或吸湿硅胶或氯化钙颗粒。6.根据权利要求1所述的一种用于电解铜箔的防氧化方法，其特征在于：所述步骤s3中，在设置保护结构之前，先于铜箔的切割端面上均匀喷洒一层防氧化液，喷洒过程中铜箔处于通电状态，氧化液喷洒停留5～8s后抹去，再设置保护机构。7.根据权利要求6所述的一种用于电解铜箔的防氧化方法，其特征在于，所述防氧化液包括以下重量分数的物质：其中，nacl溶液浓度为3％。8.根据权利要求7所述的一种用于电解铜箔的防氧化方法，其特征在于：所述防氧化液在制备时，先将苯丙三氮唑均分为两份，并分别与对应份数的钨酸钠、钼酸钠在相应份数的nacl溶液中混合，再将两种溶液混合搅拌1～2min，缓慢加入三乙醇胺，将溶液ph值调节至
7.5～8之间，加入铈离子溶液，搅拌得到防氧化液成品。
技术总结本发明公开了一种用于电解铜箔的防氧化方法，涉及铜箔生产技术领域。该方法包括以下步骤，S1：烘干；S2：分切；S3：端面保护，在铜箔上分切后形成的端面增设保护结构，用于将分切端面与空气和水蒸气隔开，保护结构为依次贴合于端面位置的拉伸膜层和珍珠棉保护层；S4：存放冷却，将铜箔置于温度20～26℃，湿度＜70％的环境中至少存放24h。铜箔进行分切的过程中，以及分切后冷却时间内，对铜箔的端面进行保护，保证铜箔端面周围处于隔绝空气和水汽的情况，避免铜箔在切割后冷却过程中端面水汽的凝聚，与空气配合造成的铜箔端面氧化，直至铜箔完全冷却至常温状态后，再对其边部位置进行密封封装，提升了铜箔的产品质量。提升了铜箔的产品质量。
技术研发人员：陈亮龙 贾永良 郭小高 郭贵龙
受保护的技术使用者：福建清景铜箔有限公司
技术研发日：2022.07.25
技术公布日：2022/11/1
