隨著人們生活水平的提高,對家居裝飾的要求越來越高,不僅要求性能好,還要求色彩鮮艷。粉末噴涂方興未艾,既有良好的性能,又有令人滿意的顏色。然而,厚厚的粉末掩蓋了金屬的光澤,這有點令人遺憾。陽極性氧化染料正好彌補了這一遺憾,既保持了金屬光澤,又有艷麗的色彩,不僅可以用于家電、汽車、銘牌等。也是作為家居裝飾的好選擇。本文主要研究陽硫酸鹽的極性氧化染色,這是作者在工作中積累的經驗。重慶陽極地氧化
1氧化染色原理
眾所周知,陽極性氧化膜是由大量垂直于金屬表面的六方晶胞組成,每個晶胞中心都有一個膜孔,并具有很強的吸附力。當氧化鋁產品浸入染料溶液中時,染料分子通過擴散進入氧化膜的膜孔,與氧化膜形成難以分離的共價鍵和離子鍵。這種結合是可逆的,在某些條件下會發生解吸。因此,染色后需要封孔,將染料固定在膜的孔中,以提高氧化膜的耐腐蝕性和耐磨性。
陽極性氧化工藝對染色的影響
在氧化染色的整個過程中,由于氧化過程,染色不良是很常見的。氧化膜的均勻膜厚和孔隙是染色時獲得均勻顏色的前提和基礎。為了獲得均勻的氧化膜,保證足夠的循環和冷卻能力以及良好的導電性是非常重要的,此外,它是氧化過程的穩定性。
硫酸濃度控制在180-200 g/l,稍高的硫酸濃度可以加速氧化膜的溶解反應,有利于孔隙膨脹,更容易染色;
鋁離子濃度控制在5-15g/L.當鋁離子小于5g/l時,氧化膜的吸附能力會降低,從而影響著色速度。當鋁離子超過15g/l時,氧化膜的均勻性會受到影響,容易出現不規則膜。
氧化溫度控制在20左右,氧化浴的溫度對染色有顯著影響。溫度過低使氧化膜的孔隙變得致密,染色速度明顯減慢,如果溫度過高,氧化膜疏松,容易粉化,不利于染色的控制。氧化罐的溫差應在2以內。
電流密度控制在120-180安/平方米之間。如果電流密度過高,膜厚不變,槽內鋁制品的電解時間應相應縮短,使氧化膜在溶液中的溶解減少,膜孔致密,染色時間延長。同時,薄膜容易粉化。
膜厚,染色要求氧化膜厚度一般在10 m以上,如果膜厚太低,染色容易出現不均勻現象。同時,當需要染深色(如黑色)時,由于膜厚不足,染料的沉積量受到限制,無法達到所需的色深。
總之,作為預染色工藝,陽極性氧化是染色的基礎。陽的極端氧化問題在染色前很難或不可能看到。一旦染色,我們可以清楚地看到顏色不均勻等現象。這時生產工人往往把問題的原因歸結為染色異常,而忽略了在氧化過程中尋找原因。我剛接觸氧化染色的時候經常犯這些錯誤。
3染色
3.1染色前的清洗
陽氧化后,硫酸溶液殘留在氧化膜的孔隙中。因此,鋁制品在染色前必須徹底清洗。避免帶入雜質離子,尤其是磷酸根離子、氟離子等。去染缸。染色槽前設置純水清洗,監測水質是必要的。
3.2染色槽的準備
染色用的染料多為有機染料,易發霉。為了有效防止槽液發霉,在配制槽液前,可以用漂白 粉、苯酚等藥物對槽體進行消毒。配制浴液時,加入防霉劑可以有效延長染液的使用時間。槽液配制好后,要存放幾個小時才能投入使用。為了保證ph值的穩定性,可以加入醋酸--乙酸鈉
3.3染色過程控制
(1)溫度
在染色過程中,染色速率隨著溫度的升高而增加,因此染色一定顏色深度所需的時間隨著溫度的升高而減少。同時,當槽液溫度升高時,同步封孔會加速。如果溫度太高,同步封孔太快,由于氧化膜的膜孔關閉,染料積累會停止,不能達到所需的深度。然而,在相對較低的溫度下染色可以染出更深的顏色,但相應的時間更長。因此,根據不同的顏色要求,可以適當調整染色溫度,避免染色時間過長或
(2)染料濃度
根據吸附規律,在一定的工作條件下,染料在陽極性氧化膜上的吸附量隨著染料濃度的增加而增加。然而,這一規則僅適用于氧化膜本身具有吸附能力的情況。對于不同深度的顏色,應相應調整染料濃度。初期配制鍍液時,應盡量配制濃度較低的溶液。隨著生產的進行,染料會不斷消耗,消耗的部分要不斷補充,少量多次。如果測量染料的濃度,要考慮雜質離子的影響,實際有效濃度可能與檢測相差很大。因此,應定期比較和檢測染色槽的實際染色能力。
為保證穩定的染色力,生產一段時間后,可以部分的更換槽液。
(3)時間
跟電解著色一樣,當其它條件不變時,顏色隨時間的延長逐漸加深,一般情況,當氧化條件確定,染色液濃度、溫度等確定。我們只有通過調整染色時間以獲得客戶要求的顏色深度,如果染色時間太短就已獲得所要求的顏色,這存在兩點弊端,一是上色太快,要獲得均勻一致的顏色不容易;二是上色太快,所獲得的顏色耐侯性不夠。染色時間太長,或者無論染多長時間都不能獲得要求的顏色深度,此時我們要考慮氧化膜是不是太薄或者染料濃度太低。
(4)ph值
一般要求ph值是5~6,穩定的ph值對染色非常重要,對混合染料尤其如此,不同的ph值,可能會有不同的色調,為加強ph值的穩定性,在配制槽液時加入緩沖溶液是一種可行的辦法,同時要加強染色前的水洗,避免帶人酸性物質。
3.4 染色后水洗
染色之后,要將鋁制品進行水洗,以除去附在鋁制品表面的浮色,此時要注意水洗槽的水質,因為染料分子與氧化膜的結合是可逆的,當水中存在較多雜質離子時,會促使染料分子與氧化膜分離進入水中,此時就表現出褪色,這種褪色往往是不均勻的,會導致同一支料上產生色差。
4 封孔
封孔處理是
鋁型材陽極氧化不可缺少的一部分,在氧化染色后,唯有進行封孔處理才能保證染色膜的原有顏色,封孔工藝可以有多種,蒸氣封孔、熱水封孔、中溫封孔都是不錯的選擇,部分染料還可以選擇冷封孔工藝。封孔后可能會因為褪色而使顏色較封孔前略為變淺,但只要稍加注意即可。
染色作為鋁型材陽極氧化后處理的一個分支,因其悅目的色彩,相信會得到大力的應用,日益受到人們的青睞。