鋁氧化相關(guān)介紹

隨著人們生活水平的提高，對(duì)家居裝飾的要求也越來(lái)越高，不僅要求有良好的性能，同時(shí)又要有亮麗的色彩。粉末噴涂方興未艾，既有良好的性能，又有讓人們滿意的色彩。但是，厚厚的粉末遮住了金屬應(yīng)有的光澤而略顯遺憾。陽(yáng)極氧化染料正好彌補(bǔ)了這點(diǎn)遺憾，既保持了金屬光澤，又有極其艷麗的色彩，不僅可以用在家用電器、汽車(chē)、銘牌標(biāo)識(shí)等，也是家居裝飾的不錯(cuò)選擇。本文主要針對(duì)硫酸陽(yáng)極氧化染色的一些經(jīng)驗(yàn)。1氧化染色原理眾所周知，陽(yáng)極氧化膜是由大量垂直于金屬表面的六邊形晶胞組成，每個(gè)晶胞中心有一個(gè)膜孔，并具有極強(qiáng)的吸附力，當(dāng)氧化過(guò)的鋁制品浸入染料溶液中，染料分子通過(guò)擴(kuò)散作用進(jìn)入氧化膜的膜孔中，同時(shí)與氧化膜形成難以分離的共價(jià)鍵和離子鍵。這種鍵結(jié)合是可逆的，在一定條件下會(huì)發(fā)生解吸附作用。因此，染色之后，必須經(jīng)過(guò)封孔處理，將染料固定在膜孔中，同進(jìn)增加氧化膜的耐蝕、耐磨等性能。2陽(yáng)極氧化工藝對(duì)染色的影響在氧化染色整個(gè)流程中，因?yàn)檠趸に囋蛟斐扇旧涣际潜容^普遍的。氧化膜的膜厚和孔隙均勻一致是染色時(shí)獲得均勻一致顏色的前提和基礎(chǔ)，為獲得均勻一致的氧化膜，保證足夠的循環(huán)量，冷卻量，保證良好的導(dǎo)電性是舉足輕重的，此外就是氧化工藝的穩(wěn)定性。硫酸濃度，控制在180—200g/1。稍高的硫酸濃度可促進(jìn)氧化膜的溶解反應(yīng)加快，利于孔隙的擴(kuò)張，更易于染色；鋁離子濃度，控制在5—15g/10鋁離子小于5g/1，生成的氧化膜吸附能力降低，影響上色速度，鋁離子大于15g/1時(shí)，氧化膜的均勻性受到影響，容易出現(xiàn)不規(guī)則的膜層。氧化溫度，控制在20r左右，氧化槽液的溫度對(duì)染色的影響非常顯著，過(guò)低的溫度致使氧化膜的膜孔致密，染色速度顯著減緩；溫度過(guò)高，氧化膜蔬松，容易粉化，不利于染色的控制，氧化槽的溫差變化應(yīng)在2r以內(nèi)為宜。電流密度，控制在120—180a/m2。電流密度過(guò)大，在膜厚一定的情況下，就要相應(yīng)地縮短鋁制品在槽中的電解時(shí)間，這樣，氧化膜在溶液中的溶解減少，膜孔致密，染色時(shí)間加長(zhǎng)。同時(shí)，膜層容易粉化。膜厚，染色要求氧化膜厚度一般在10?m以上沖溶液。膜厚過(guò)低，染色容易出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，同時(shí)在要求染深色顏色（如黑色）時(shí)，因?yàn)槟ず癫粔颍瑢?dǎo)致染料的沉積量有限，無(wú)法達(dá)到要求的顏色深度?？偠灾?yáng)極氧化作為染色的前工序，是染色的基礎(chǔ)。陽(yáng)極氧化的問(wèn)題在染色之前，我們很難看到或者根本無(wú)法看到，一旦染上色之后，我們會(huì)清晰地看到諸如顏色不均勻的現(xiàn)象。而此時(shí)，生產(chǎn)工作者往往會(huì)把問(wèn)題的原因歸于染色的不正常，而忽略在氧化工藝上尋找原因。我在剛接觸氧化染色時(shí)就常犯這些錯(cuò)誤。3染色3.1染色前的水洗陽(yáng)極氧化之后，氧化膜的膜孔中殘留有硫酸溶液，因此，染色之前必須將鋁制品徹底清洗干凈。避免給染色槽帶人雜質(zhì)離子，尤其是磷酸根離子、氟離子等，在染色槽之前設(shè)立純水清洗，并且要對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控是十分必要的。3.2染色槽的配制在染色所用的染料中，大多數(shù)是有機(jī)染料，有機(jī)染料容易發(fā)霉。為有效地防止槽液發(fā)霉，配制槽液前，可以用漂白粉，苯酚一類(lèi)的藥物將槽體消毒。配制槽液時(shí)，加人防霉劑可以有效地延長(zhǎng)染色液的使用時(shí)間。槽液配好之后要存放數(shù)小時(shí)，才能投入使用，為保證ph值穩(wěn)定，可以加入醋酸一一醋酸鈉緩3.3染色過(guò)程控制溫度染色過(guò)程中，染色速率隨溫度的升高而加快，因此，染一定深度的顏色所需的時(shí)間隨溫度升高而縮短。同時(shí)，槽液溫度上升，同步封孔也會(huì)加快，如果溫度過(guò)高，同步封孔過(guò)快，在染料分子還未有足夠量吸附在膜孔中，染料的積聚就會(huì)因氧化膜的膜孔閉合而中止，無(wú)法達(dá)到要求的深度，而相對(duì)較低的溫度下染色，可以染出更深的顏色，但相應(yīng)的時(shí)間要長(zhǎng)，因而，針對(duì)不同的色澤要求，可以適當(dāng)調(diào)整染色溫度，避免染色時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短。染料濃度根據(jù)吸附定律，在一定工作條件下，染料在陽(yáng)極氧化膜上的吸附量隨著染料濃度的提高而增大。不過(guò)，這一規(guī)律只在氧化膜本身還具有吸附能力時(shí)適用。對(duì)于不同深度的顏色，染料濃度也應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整，在最初配制槽液時(shí)，盡可能配制較低濃度的溶液，隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，染料不斷地消耗，要不斷補(bǔ)充消耗的部分，補(bǔ)充時(shí)要少量多次。如果對(duì)染料進(jìn)行濃度測(cè)定，要考慮雜質(zhì)離子的影響，實(shí)際的有效濃度跟檢測(cè)可能有較大差別，因此，要定期對(duì)染色槽的實(shí)際染色力進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)。為保證穩(wěn)定的染色力，生產(chǎn)一段時(shí)間后，可以部分的更換槽液。(3)時(shí)間跟電解著色一樣，當(dāng)其它條件不變時(shí)，顏色隨時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸加深，一般情況，當(dāng)氧化條件確定，染色液濃度、溫度等確定。我們只有通過(guò)調(diào)整染色時(shí)間以獲得客戶要求的顏色深度，如果染色時(shí)間太短就已獲得所要求的顏色，這存在兩點(diǎn)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(shí)間太長(zhǎng)，或者無(wú)論染多長(zhǎng)時(shí)間都不能獲得要求的顏色深度，此時(shí)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(wěn)定的ph值對(duì)染色非常重要，對(duì)混合染料尤其如此，不同的ph值，可能會(huì)有不同的色調(diào)，為加強(qiáng)ph值的穩(wěn)定性，在配制槽液時(shí)加入緩沖溶液是一種可行的辦法，同時(shí)要加強(qiáng)染色前的水洗，避免帶人酸性物質(zhì)。3.4染色后水洗染色之后，要將鋁制品進(jìn)行水洗，以除去附在鋁制品表面的浮色，此時(shí)要注意水洗槽的水質(zhì)，因?yàn)槿玖戏肿优c氧化膜的結(jié)合是可逆的，當(dāng)水中存在較多雜質(zhì)離子時(shí)，會(huì)促使染料分子與氧化膜分離進(jìn)入水中，此時(shí)就表現(xiàn)出褪色，這種褪色往往是不均勻的，最終導(dǎo)致同一支料上產(chǎn)生色差。4封孔封孔處理是陽(yáng)極氧化不可缺少的一部分，在氧化染色后，唯有進(jìn)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(cuò)的選擇，部分染料還可以選擇冷封孔工藝。封孔后可能會(huì)因?yàn)橥噬诡伾^封孔前略為變淺，但只要稍加注意即可。染色作為陽(yáng)極氧化后處理的一個(gè)分支，因其悅目的色彩，相信會(huì)得到大力的應(yīng)用，日益受到人們的青睞。1氧化染色原理眾所周知，陽(yáng)極氧化膜是由大量垂直于金屬表面的六邊形晶胞組成，每個(gè)晶胞中心有一個(gè)膜孔，并具有極強(qiáng)的吸附力，當(dāng)氧化過(guò)的鋁制品浸入染料溶液中，染料分子通過(guò)擴(kuò)散作用進(jìn)入氧化膜的膜孔中，同時(shí)與氧化膜形成難以分離的共價(jià)鍵和離子鍵。這種鍵結(jié)合是可逆的，在一定條件下會(huì)發(fā)生解吸附作用。因此，染色之后，必須經(jīng)過(guò)封孔處理，將染料固定在膜孔中，同進(jìn)增加氧化膜的耐蝕、耐磨等性能。2陽(yáng)極氧化工藝對(duì)染色的影響在氧化染色整個(gè)流程中，因?yàn)檠趸に囋蛟斐扇旧涣际潜容^普遍的。氧化膜的膜厚和孔隙均勻一致是染色時(shí)獲得均勻一致顏色的前提和基礎(chǔ)，為獲得均勻一致的氧化膜，保證足夠的循環(huán)量，冷卻量，保證良好的導(dǎo)電性是舉足輕重的，此外就是氧化工藝的穩(wěn)定性。硫酸濃度，控制在180—200g/1。稍高的硫酸濃度可促進(jìn)氧化膜的溶解反應(yīng)加快，利于孔隙的擴(kuò)張，更易于染色；鋁離子濃度，控制在5—15g/1。鋁離子小于5g/1，生成的氧化膜吸附能力降低，影響上色速度，鋁離子大于15g/1時(shí)，氧化膜的均勻性受到影響，容易出現(xiàn)不規(guī)則的膜層。氧化溫度，控制在20°C左右，氧化槽液的溫度對(duì)染色的影響非常顯著，過(guò)低的溫度致使氧化膜的膜孔致密，染色速度顯著減緩；溫度過(guò)高，氧化膜蔬松，容易粉化，不利于染色的控制，氧化槽的溫差變化應(yīng)在2C以內(nèi)為宜。電流密度，控制在120—180a/m2。電流密度過(guò)大，在膜厚一定的情況下，就要相應(yīng)地縮短鋁制品在槽中的電解時(shí)間，這樣，氧化膜在溶液中的溶解減少，膜孔致密，染色時(shí)間加長(zhǎng)。同時(shí)，膜層容易粉化。膜厚，染色要求氧化膜厚度一般在10µm以上沖溶液。膜厚過(guò)低，染色容易出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，同時(shí)在要求染深色顏色（如黑色）時(shí)，因?yàn)槟ず癫粔?，?dǎo)致染料的沉積量有限，無(wú)法達(dá)到要求的顏色深度。總而言之，陽(yáng)極氧化作為染色的前工序，是染色的基礎(chǔ)。陽(yáng)極氧化的問(wèn)題在染色之前，我們很難看到或者根本無(wú)法看到，一旦染上色之后，我們會(huì)清晰地看到諸如顏色不均勻的現(xiàn)象。而此時(shí)，生產(chǎn)工作者往往會(huì)把問(wèn)題的原因歸于染色的不正常，而忽略在氧化工藝上尋找原因。我在剛接觸氧化染色時(shí)就常犯這些錯(cuò)誤。3染色陽(yáng)極氧化之后，氧化膜的膜孔中殘留有硫酸溶液，因此，染色之前必須將鋁制品徹底清洗干凈。避免給染色槽帶人雜質(zhì)離子，尤其是磷酸根離子、氟離子等，在染色槽之前設(shè)立純水清洗，并且要對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控是十分必要的。3.2染色槽的配制在染色所用的染料中，大多數(shù)是有機(jī)染料，有機(jī)染料容易發(fā)霉。為有效地防止槽液發(fā)霉，配制槽液前，可以用漂白粉，苯酚一類(lèi)的藥物將槽體消毒。配制槽液時(shí)，加人防霉劑可以有效地延長(zhǎng)染色液的使用時(shí)間。槽液配好之后要存放數(shù)小時(shí)，才能投入使用，為保證ph值穩(wěn)定，可以加入醋酸——醋酸鈉緩3.3染色過(guò)程控制(1)溫度染色過(guò)程中，染色速率隨溫度的升高而加快，因此，染一定深度的顏色所需的時(shí)間隨溫度升高而縮短。同時(shí)，槽液溫度上升，同步封孔也會(huì)加快，如果溫度過(guò)高，同步封孔過(guò)快，在染料分子還未有足夠量吸附在膜孔中，染料的積聚就會(huì)因氧化膜的膜孔閉合而中止，無(wú)法達(dá)到要求的深度，而相對(duì)較低的溫度下染色，可以染出更深的顏色，但相應(yīng)的時(shí)間要長(zhǎng)，因而，針對(duì)不同的色澤要求，可以適當(dāng)調(diào)整染色溫度，避免染色時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短。(2)染料濃度根據(jù)吸附定律，在一定工作條件下，染料在陽(yáng)極氧化膜上的吸附量隨著染料濃度的提高而增大。不過(guò)，

這一規(guī)律只在氧化膜本身還具有吸附能力時(shí)適用。對(duì)于不同深度的顏色，染料濃度也應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整，在最

初配制槽液時(shí)，盡可能配制較低濃度的溶液，隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，染料不斷地消耗，要不斷補(bǔ)充消耗的部分，

補(bǔ)充時(shí)要少量多次。如果對(duì)染料進(jìn)行濃度測(cè)定，要考慮雜質(zhì)離子的影響，實(shí)際的有效濃度跟檢測(cè)可能有較

大差別，因此，要定期對(duì)染色槽的實(shí)際染色力進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)。為保證穩(wěn)定的染色力，生產(chǎn)一段時(shí)間后，可以部分的更換槽液。時(shí)間跟電解著色一樣，當(dāng)其它條件不變時(shí)，顏色隨時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸加深，一般情況，當(dāng)氧化條件確定，染色液濃度、溫度等確定。我們只有通過(guò)調(diào)整染色時(shí)間以獲得客戶要求的顏色深度，如果染色時(shí)間太短就已獲得所要求的顏色，這存在兩點(diǎn)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(shí)間太長(zhǎng)，或者無(wú)論染多長(zhǎng)時(shí)間都不能獲得要求的顏色深度，此時(shí)我們要考慮氧化膜是不是太薄或者染料濃度太低。ph值一般要求ph值是5?6,穩(wěn)定的ph值對(duì)染色非常重要，對(duì)混合染料尤其如此，不同的ph值，可能會(huì)

有不同的色調(diào)，為加強(qiáng)ph值的穩(wěn)定性，在配制槽液時(shí)加入緩沖溶液是一種可行的辦法，同時(shí)要加強(qiáng)染色前

的水洗，避免帶人酸性物質(zhì)。染色之后，要將鋁制品進(jìn)行水洗，以除去附在鋁制品表面的浮色，此時(shí)要注意水洗槽的水質(zhì)，因?yàn)槿玖戏肿优c氧化膜的結(jié)合是可逆的，當(dāng)水中存在較多雜質(zhì)離子時(shí)