CN106191884A - 环保型铝合金除灰剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于清除铝合金表面挂灰的处理剂，具体公开了一种环保型铝合金除灰剂，其原料组成为三价铁盐、氧化剂、酸剂和水。与现有技术相比，本发明具有除灰速度快、能满足多种铝材的除灰要求、不产生腐蚀性气体、不污染水环境的特点，是一种环保型铝合金除灰剂。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金表面处理领域，具体来说，是涉及一种用于除去铝合金碱洗或化学抛光后表面挂灰的环保型处理剂。
背景技术
铝合金由于具有一系列优异的物理、化学、力学和机械加工性能，在众多领域得到了广泛的应用，成为有色金属中使用量最大、应用面最广的金属材料。为了克服铝合金性能方面存在的固有缺陷，对其进行表面处理成了提高铝材产品的防护性、装饰性、功能性和产品附加值的必不可少的一种手段。其中，阳极氧化是铝合金表面处理中最常用的一种手段。
铝合金除灰又称中和或出光。挂灰主要来源于以下两个工序：1.碱洗工序。铝合金经碱浸蚀后，合金中含有的不溶于碱洗液的锰、铜、铁、硅等合金元素及其合金间化合物，会沉积在表面，形成一层灰褐色或灰黑色的挂灰。2.化学抛光工序。合金基体含有重金属或为了提高抛光效果，通常会向抛光液中加入少量的重金属盐(如铜盐)，这些重金属离子在与铝发生置换反应后，生成重金属颗粒而沉积在铝合金表面，并与合金基体中不溶于抛光液的成分一起形成挂灰。在铝合金工件进入氧化槽前，必须在中和槽内将表面挂灰除尽，否则将导致氧化膜疏松，着色后光泽发暗。
目前铝材处理行业常用的除灰工艺为硫酸法和硝酸法。硫酸法除灰工艺具有生产成本低、经济效益好的优点。但由于硫酸是非氧化性酸，对于铝材中含锰、铁、铜含量高的或化学抛光后表面析出的单质铜等挂灰的溶解速度较慢或甚至无能为力。此外，硫酸法操作时间较长，除灰后还容易出现雪花状腐蚀斑点。硝酸法和硫酸法相比，硝酸为氧化性酸，对挂灰的溶解性强，几乎能除去碱洗后和抛光后的各种挂灰，使铝材获得清洁、光亮、均匀的钝化性表面，并避免了雪花状斑点的产生，能满足多种铝材的除灰要求。但硝酸溶液挥发出来的硝酸蒸汽及其分解产物，不仅污染空气，恶化车间操作环境，还会腐蚀厂房和机械设备，造成安全隐患。在实际生产中，常常会在硫酸或硝酸中加入CrO3，达到增强除灰效果的目的。但六价铬是一种极强的致癌物，出于对操作人员的健康和环境的保护，应避免使用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种除灰速度快、能满足多种铝材的除灰要求、不产生腐蚀性气体、不污染水环境的环保型铝合金除灰剂。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种环保型铝合金除灰剂，其特征在于：该除灰剂的配方及重量百分比组成为：
三价铁盐0.5～1.5 氧化剂1.0～3.0 酸剂10～20 水88.5～75.5
所述的三价铁盐为硫酸铁、氯化铁、硝酸铁中的一种或多种的混合物。
所述的氧化剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或多种的混合物。
所述的酸剂为硫酸、磷酸、柠檬酸、酒石酸、氨基磺酸、水杨酸中的一种或多种的混合物。
本发明的有益效果是：1.除灰速度快。如传统的硝酸法除灰工艺通常采用10％～25％的硝酸，在常温下浸渍1～3min，而采用本发明所述的除灰剂，一般只需2～60s，大大提高了除灰效率。2.能满足多种铝材的除灰要求。3.不含强致癌的六价铬和挥发性的强酸，具有环境友好，无污染的优点。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合实例对本发明作进一步的说明。但所述的实例仅仅用于帮助理解本发明，并不构成本发明保护范围的限制。
实施例1：
一种环保型铝合金除灰剂，以重量1kg计，按下列重量称取如下原料：硫酸150g、硫酸铁10g、过硫酸钠10g，将这些组分按先后顺序分别加入到830g水中，充分搅拌至完全溶解，冷却至室温。
环保型除灰剂的应用工艺如下：
(1)脱脂。将铝合金工件放入30g/L的TOP ALCLEAN 161除油剂中，在40～60℃条件下处理2～10min，用以清洗铝材表面的油脂和灰尘等污染物，使后道碱洗比较均匀。脱脂后要对工件进行充分的水洗。
(2)碱洗。将脱脂后的铝材工件放入碱洗剂中，如含氢氧化钠50～60g/L，DLM-JL8～10g/L，处理1～2min，用来进一步除去表面脏污和氧化膜。碱洗后要对工件进行充分的水洗。
(3)出光。将碱洗后的工件浸入实例1所制取的环保型除灰剂中，在室温下浸渍2～60s，用来除去碱洗后的挂灰，获得光亮清洁的表面。另外，为了提高除灰速度，可在浸渍过程中对工件进行适度的摆动。出光后要对工件进行充分的水洗。
(4)化学抛光。表面光亮度要求高的工件，一般还要进行化学抛光。为了提高抛光效果，抛光液中通常会添加一定量的铜盐等重金属盐，抛光过程中与铝材发生置换反应，在表面析出铜等重金属颗粒，与基体材料的不溶物一起形成挂灰。抛光后要进行充分的水洗。
(5)出光。将化学抛光后的工件浸入实例1所制取的环保型除灰剂中，在室温下浸渍2～60s，用来除去化学抛光后表面析出的铜及其它挂灰，获得光亮清洁的表面。此外，为了提高除灰速度，可在浸渍过程中对工件进行适度的摆动。出光后要对工件进行充分的水洗。
实施例2：一种环保型铝合金除灰剂，以体积1kg计，按下列重量称取如下原料：氨基磺酸100g、硫酸铁10g、过硫酸钠10g，将这些组分按先后顺序加入到870g水中，充分搅拌至完全溶解。
环保型除灰剂的应用工艺如下：
(1)脱脂。将铝合金工件放入30g/L的TOP ALCLEAN 161除油剂中，在40～60℃条件下处理2～10min，用以清洗铝材表面的油脂和灰尘等污染物，使后道碱洗比较均匀。脱脂后要对工件进行充分的水洗。
(2)碱洗。将脱脂后的铝材工件放入碱洗剂中，如含氢氧化钠50～60g/L，DLM-JL8～10g/L，处理1～2min，用来进一步除去表面脏污和氧化膜。碱洗后要对工件进行充分的水洗。
(3)出光。将碱洗后的工件浸入实例2所制取的环保型除灰剂中，在室温下浸渍2～60s，用来除去碱洗后的挂灰，获得光亮清洁的表面。另外，为了提高除灰速度，可在浸渍过程中对工件进行适度的摆动。出光后要对工件进行充分的水洗。
(4)化学抛光。表面光亮度要求高的工件，一般还要进行化学抛光。为了提高抛光效果，抛光液中通常会添加一定量的铜盐等重金属盐，抛光过程中与铝材发生置换反应，在表面析出铜等重金属颗粒，与基体材料的不溶物一起形成挂灰。抛光后要进行充分的水洗。
(5)出光。将化学抛光后的工件浸入实例2所制取的环保型除灰剂中，在室温下浸渍2～60s，用来除去化学抛光后表面析出的铜及其它挂灰，获得光亮清洁的表面。此外，为了提高除灰速度，可在浸渍过程中对工件进行适度的摆动。出光后要对工件进行充分的水洗。
上述实施例仅为本发明若干实施例的优选实施方式，在不脱离本发明原理的前提下，本领域的技术人员所做的各种改进及产生的新的数值范围，均落入本发明的保护范围。
参考文献
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Claims (5)
1.一种环保型铝合金除灰剂，其特征在于：该除灰剂的配方及重量百分比组成为：
三价铁盐0.5～1.5 氧化剂1.0～3.0 酸剂10～20 水88.5～75.5 。
2.根据权利要求1所述的环保型铝合金除灰剂，其特征在于：所述的三价铁盐为硫酸铁、氯化铁、硝酸铁中的一种或多种的混合物。
3.根据权利要求1所述的环保型铝合金除灰剂，其特征在于：所述的氧化剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1所述的环保型铝合金除灰剂，其特征在于：所述的酸剂为硫酸、磷酸、柠檬酸、酒石酸、氨基磺酸、水杨酸中的一种或多种的混合物。
5.根据权利要求1所述的环保型铝合金除灰剂的用途，其特征是用于铝合金碱洗或化学抛光后的除灰处理。
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