CN103255463A - 金黄电解着色工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金黄电解着色工艺，在金黄着色工序前加载活化步骤，该活化步骤为在活化槽液中浸泡，可以显著缩短着色工艺时间，降低工艺能耗成本。

Description

金黄电解着色工艺

技术领域

本发明涉及一种金黄电解着色工艺。

背景技术

现有技术的金黄电解着色工艺流程通常为：

挤压铝型材…阳极氧化→水洗→水洗→金黄着色→水洗→热纯水洗→高纯水洗→电泳ED→纯水洗RO₁→纯水洗RO₂→滴水→烘烤→卸料包装→成品。

其中，金黄着色工艺可参照湖南科学技术出版社1993年暨调和，曾凌三和张国芝发表的《建筑铝型材的阳极氧化和电解着色》，金黄色着色工艺：即电解着金黄色，是指铝及其合金经阳极氧化之后，接着在含有高锰酸钾金属盐的水溶液中进行交流电解，在阳极氧化膜多孔层的底部电沉积金属、金属氧化物或金属化合物，由于电沉积物对光的散射作用而呈现出金黄色彩。

高锰酸钾为着色槽主盐，其浓度直接影响着色颜色。浓度低，上色速度慢；浓度太高时，带负电荷的高锰酸根受阴极排斥力大，难以吸附，反而色调变浅。

AR级硫酸作为起导电和促进着色反应等作用。硫酸浓度过低，不着色或着色不均匀；浓度过高，再溶解。

金黄添加剂在锰盐液中起提高槽液导电能力和着色速度，以及防止氧化膜层剥落等作用。金黄添加剂的主要成分为硫酸镁等无机盐。

现有的金黄着色具体工艺为：

1)着色程序：

直流电压	直流时间	交流电压	交流时间
				15V	25s	14V	300S

2)着色槽液温度：25±3℃

槽液成分：KMnO₄：8.6-9.4g/l，H₂SO₄：29-35g/l

金黄添加剂：同KMnO₄1∶1(质量比)添加

该着色工艺还包含电泳后固化，具体工艺参数为固化温度在160-170℃，保温30min，由于金黄色烘烤温度过高会烤白褪色，故固化温度低于标准固化温度(180℃)，这样，对漆膜的自然耐老化性能造成一定的损失。

现有金黄着色技术存在的问题：

1、电解着色速度相对较慢，往往需要较长时间才能得到同等程度的颜色；

2、深色金黄色系之着色难得较大，较难达到深金黄色；

3、着色槽化学药品消耗相对较大，生产成本较高；

4、按180℃标准固化温度烘烤时，容易出现烤白(褪色)现象，进而漆膜的耐老化性能无法得到有效保证；

发明内容

本发明为解决上述现有技术存在的问题提供了一种金黄电解着色工艺。

本发明的金黄电解着色工艺在金黄着色工序前加载活化步骤，所述活化步骤为在活化槽液中浸泡。

在本发明中，所述活化步骤的活化槽液为锡-镍混合盐。

在本发明中，所述锡-镍混合盐包含SnSO₄、NiSO₄和H₂SO₄，其中，活化槽内H₂SO₄作为活化原理的溶液导电介质。

在本发明中，所述SnSO₄的浓度为8.9-9.5g/l，所述NiSO₄的浓度为17.0-21.0g/l，所述H₂SO₄的浓度为19.0-24.0g/l；优选地，所述SnSO₄的浓度为9.0-9.4g/l，所述NiSO₄的浓度为18.0-20.0g/l，所述H₂SO₄的浓度为20.0-23.0g/l。

在本发明中，所述活化步骤的温度为18-22℃；优选地，所述活化步骤的温度为19-21℃。

在本发明中，所述活化步骤的时间为0.5～3.0min。

在本发明中，所述活化步骤后加载水洗步骤；优选地，所述活化步骤后加载两步水洗步骤。

在本发明中，所述水洗步骤为浸泡式水洗，每一步水洗的时间为50s～120s。

在本发明中，所述金黄电解着色工艺用于铝型材的着色。

本发明的原料均未市售可得。

本发明的积极进步效果在于：

1.采用活化金黄电解着色工艺，缩短了着色工艺时间，降低了工艺能耗成本；

2.采用活化电解着色工艺，其药品消耗低于未活化金黄电解着色工艺；

3.由于活化处理后金黄色烘烤温度不会烤白褪色，故固化温度为标准固化温度(180℃)，这样，充分保证了漆膜的自然耐老化性能；

4、通过两道水洗，微孔中的溶液发生扩散过程，可以尽可能完全洗净微孔中的残留溶液。

附图说明

图1为本发明金黄电解着色的工艺流程图。

具体实施方式

下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制。

实施例

本发明采用的优选金黄电解着色工艺流程如图1所示，为：

挤压铝型材……阳极氧化→水洗→水洗→活化→水洗→水洗→金黄着色→水洗→热纯水洗→高纯水洗→电泳ED→纯水洗RO₁→纯水洗RO₂→滴水→烘烤→卸料包装→成品

本发明的金黄电解着色工艺相较现有技术，在金黄着色步骤前增加了进入锡-镍混合盐浸泡处理即活化步骤，具体的工艺参数如下：

活化槽液：在锡-镍混合盐(即香槟槽)电解着色槽液中活化

活化温度：18-22℃

活化时间：0.5～3.0min。

活化槽液成分：SnSO₄：8.9-9.5g/l；

NiSO₄：17.0-21.0g/l；

H₂SO₄：19.0-24.0g/l。

下述各实施例1-6为具体的活化槽液配方。表1本发明的活化槽液1～6配方

效果实施例1

对比例1为现有技术的金黄色着色工艺，无活化步骤，具体如下：

挤压铝型材…阳极氧化→水洗→水洗→金黄着色→水洗→热纯水洗→高纯水洗→电泳ED→纯水洗RO₁→纯水洗RO₂→滴水→烘烤→卸料包装→成品。

将对比例1和本发明实施例1-6采用下述工艺参数进行金黄色着色工艺，记录得到相同着色程度的金黄色铝型材所需的交流时间，详见表2。

1)着色程序：

直流电压	直流时间	交流电压
			15V	25s	14V

2)着色槽液温度：25±3℃

槽液成分：KMnO₄：8.6-9.4g/l，H2SO4：29-35g/l

金黄添加剂：同KMnO₄1∶1(质量比)添加

表2本发明的活化槽液1～6及对比例1的交流时间

实施例	交流时间(S)
		对比例1	300
1	155
		2	155
3	150
		4	150
5	145
		6	145

由上表可见，采用活化步骤的铝型材经阳极氧化及水洗过后，进入香槟槽浸泡处理即进行活化，通过活化，可使型材表面着色速度加快、着深色容易，且烘烤时褪色较少，大大降低了出现小白点的几率。

更优选地，因型材阳极氧化后表面形成微孔，在活化过程中，微孔中残留一部分溶液，故必须进行后道水洗工序，清除微孔中残留溶液。同时，在活化步骤后加载两道水清洗，微孔中的溶液发生扩散过程，可以尽可能完全洗净微孔中的残留溶液。

效果实施例2

进一步地考察有无活化步骤对药品消耗量的影响，现为得到相同产品的金黄色铝型材，所需的药品消耗如下表所示。

表3本发明与现有技术进行金黄色着色所需的药品消耗

从上表可见，通过活化处理，使得金黄电解着色整体化学药品耗用有所降低，折合单吨型材生产成本降低＝363.2-310.3＝52.9元/T，即节省了14.6％的成本。

由以上数据表明，本发明的金黄色着色工艺具有以下优点：

1.采用活化金黄电解着色工艺，缩短了着色工艺时间，降低了工艺能耗成本；

2.采用活化电解着色工艺，其药品消耗低于未活化金黄电解着色工艺；

3.由于活化处理后金黄色烘烤温度不会烤白褪色，故固化温度为标准固化温度(180℃)，这样，充分保证了漆膜的自然耐老化性能；

4、通过两道水洗，微孔中的溶液发生扩散过程，可以尽可能完全洗净微孔中的残留溶液。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (13)

1.一种金黄电解着色工艺，其特征在于：在金黄着色工序前加载活化步骤，所述活化步骤为在活化槽液中浸泡。

2.如权利要求1所述的金黄电解着色工艺，其特征在于：所述活化步骤的活化槽液为锡-镍混合盐。

3.如权利要求2所述的金黄电解着色工艺，其特征在于：所述锡-镍混合盐包含SnSO₄、NiSO₄和H₂SO₄。

4.如权利要求3所述的金黄电解着色工艺，其特征在于：所述SnSO₄的浓度为8.9-9.5g/l，所述NiSO₄的浓度为17.0-21.0g/l，所述H₂SO₄的浓度为19.0-24.0g/l。

5.如权利要求4所述的金黄电解着色工艺，其特征在于：所述SnSO₄的浓度为9.0-9.4g/l，所述NiSO₄的浓度为18.0-20.0g/l，所述H₂SO₄的浓度为20.0-23.0g/l。

6.如权利要求2所述的金黄电解着色工艺，其特征在于：所述活化步骤的温度为18-22℃。

7.如权利要求6所述的金黄电解着色工艺，其特征在于：所述活化步骤的温度为19-21℃。

8.如权利要求1或2所述的金黄电解着色工艺，其特征在于：所述活化步骤的时间为0.5～3.0min。

9.如权利要求1所述的金黄电解着色工艺，其特征在于：所述活化步骤后加载水洗步骤。

10.如权利要求9所述的金黄电解着色工艺，其特征在于：所述活化步骤后加载两步水洗步骤。

11.如权利要求9或10所述的金黄电解着色工艺，其特征在于：所述水洗步骤为浸泡式水洗。

12.如权利要求11所述的金黄电解着色工艺，其特征在于：所述水洗的时间为50s～120s。

13.如权利要求1所述的金黄电解着色工艺，其特征在于：所述金黄电解着色工艺用于铝型材的着色。

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