【集萃網(wǎng)觀察】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、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,是作者在工作積累的一些經(jīng)驗(yàn),與大家一同探討。
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/l。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—15 g/l。鋁離子小于5g/l,生成的氧化膜吸附能力降低,影響上色速度,鋁離子大于15g/l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℃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2℃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
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)。
來(lái)源:印染在線
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