CN108677236B - 一种铝合金茶染色工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金茶染色工艺，涉及铝合金表面处理技术领域，包括：对待处理铝合金进行表面抛光；将抛光后的铝合金置于循环流动的脱脂液中去除油污；再依次经过水洗、碱蚀、水洗、酸碱中和、水洗后的铝合金置入阳极氧化液中进行阳极氧化；再经三道水洗后的铝合金置入茶染色槽中进行染色；再将染色后的铝合金在水洗后进入常温封孔槽中封孔处理；待封孔完毕后经过水洗和烘干后得到成品。本发明使用茶作为铝合金金黄色系染色的染料，解决了染料的环境污染问题，且降低了生产成本。

Description

一种铝合金茶染色工艺
技术领域
本发明属于铝合金表面处理技术领域，涉及一种铝合金茶染色工艺。
背景技术
正常情况下，铝合金表面会形成一层0.2-0.6μm的天然氧化膜，从而阻止了铝的进一步腐蚀。铝合金表面的天然氧化膜非常薄且软，因此很容易遭到破坏而失去了保护作用。同时铝合金表面的氧化膜具有一定的导电性，很难阻止铝合金基体遭受电化学腐蚀。因此，为了有效保护铝合金制品在不同环境下不受腐蚀，要通过人工的方法制造较厚且性能优异的氧化膜，及铝合金表面氧化处理，通常采用化学或者电化学的方法，即化学氧化与阳极氧化工艺。阳极氧化工艺即电解法，其原理为：在电解液中，铝合金为阳极，通电后在铝合金表面生成氧化膜(氧化铝层)。铝合金的阳极氧化实质上就是水的电解，电解液通电后在电流的作用下发生水解，在阴极上放出氢气，带负电荷的阴离子向阳极移动，在阳极释放电子，一部分新生(原子)氧与阳极铝反应，生成污水氧化铝膜。
因此，为了增加铝的表面性能，利用电化学方法，可使铝(或铝合金)表面生成致密的优质氧化膜，但氧化膜层呈透明无色，所以为了增强铝的装饰效果，可对铝或铝合金产品进行电解着色、染色等表面处理，经密封后的铝或铝合金产品色泽稳定，应用更加广泛。然而，通常铝阳极氧化表面着色方面有几种：整体着色、电解着色、染色，由于染色操作简单，耐候、耐热、耐光性能高，成本低，色泽均匀彩艳，适于批量生产，可用于装饰、建筑、工业铝材。但染色使用的染料对环境污染较大，后续处理较困难，且成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于为了解决现有技术中的铝合金染色所用的染料污染较大的问题，而提出一种铝合金茶染色工艺，使用茶染料类植物环保型染料，染出较鲜艳的金黄色系，降低生产成本，减少环境污染。
为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供一种铝合金茶染色工艺，具体包括如下步骤：包括如下步骤：对待处理铝合金进行表面抛光；将抛光后的铝合金置于循环流动的脱脂液中去除油污；再依次经过水洗、碱蚀、水洗、酸碱中和、水洗后的铝合金置入阳极氧化液中进行阳极氧化；再经三道水洗后的铝合金置入茶染色槽中进行染色；再将染色后的铝合金在水洗后进入常温封孔槽中封孔处理；待封孔完毕后经过水洗和烘干后得到成品。
进一步，在脱脂过程中辅以超声波，且使用浓度30-40g/L的酸性脱脂剂在常温下处理 1-3分钟。
进一步，在碱蚀过程中使用浓度50-80g/L的NaOH在温度48-55℃下处理1-5分钟。
进一步，在酸碱中和过程中使用浓度160-220g/L的H2SO4在常温下处理3-8分钟。
进一步，在阳极氧化过程中使用浓度160-220g/L的H2SO4在温度19±1℃、电流密度1.2-1.5A/dm2下处理20-40分钟，得到氧化膜厚度为：12±1μm。
进一步，在三道水洗过程中的每道水洗时长为：1-2分钟。
进一步，在染色过程中选用大麦茶、绿茶或红茶中的一种茶叶作为染料，且茶染料浓度为：5-15g/L，余量为水；PH：4.5-6.5，使用草酸调节pH值；温度：40-70℃；染色时长为：3-10分钟。
进一步，在封孔过程中使用Ni2+：0.8-1.3g/L、F-：0.3-0.6g/L在常温中封孔15-20分钟。
进一步，在烘干过程中使用的温度为50-55℃。
进一步，所述抛光采用机械抛光或化学抛光。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：本发明涉及的茶染色使用植物环保型染料，染出较鲜艳的金黄色系，解决了染料的环境污染问题，且降低了生产成本。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
1、铝合金型材表面前处理：在脱脂槽中去除铝合金压铸件上残留的油污，经过3分钟的碱蚀，再在H2SO4浓度为200g/L槽液中和3分钟，得到表面较干净的型材。进入H2SO4浓度为 180g/L的阳极氧化槽，在温度20℃下，使用1.2-1.5A/dm2电流密度，经30分钟氧化，得到膜厚为12±1μm无色透明的氧化膜。
2、经三道水洗后，进入大麦茶染色槽，大麦茶为市场上常见的种类，浓度为5g/L，用纯水配置染色液，使用草酸将pH值控制在5，在55℃下染色6min，得到金黄色的铝型材。
3、经染色后的型材在水洗后，进入常温封孔槽，封孔处理15分钟。
4、封孔完毕后，经过一道纯水洗，在50℃将铝型材烘干。
5、该产品表面呈亮丽的金黄色，在采用313B荧光紫外灯人工加速老化试验测试后，按照GB/T12967.4规定的方法连续照射300h后，铝型材有轻微变色，按照GB/T 1766进行评级，可得耐候性变色等级为3级。
实施例2
1、型材表面前处理：在脱脂槽中去除铝合金压铸件上残留的油污，经过3分钟的碱蚀，再在H2SO4浓度为200g/L槽液中和3分钟，得到表面较干净的型材。进入H2SO4浓度为180g/L 的阳极氧化槽，在温度20℃下，使用1.2-1.5A/dm2电流密度，经30分钟氧化，得到膜厚为 12±1μm无色透明的氧化膜。
2、经三道水洗后，进入绿茶染色槽，绿茶为市场上出售的龙井茶，浓度为15g/L，用纯水配置茶染色液，使用草酸将pH值控制在5.5，在50℃下染色10min，得到金黄色的铝型材。
3、经染色后的型材在水洗后，进入常温封孔槽，封孔处理15分钟。
4、封孔完毕后，经过一道纯水洗，在50℃将铝型材烘干。
5、该产品表面颜色为金黄色。在采用313B荧光紫外灯人工加速老化试验测试后，按照 GB/T12967.4规定的方法连续照射300h后，铝型材有明显变色，按照GB/T 1766进行评级，可得耐候性变色等级为2级。
实施例3
1、型材表面前处理：在脱脂槽中去除铝合金压铸件上残留的油污，经过3分钟的碱蚀，再在H2SO4浓度为200g/L槽液中和3分钟，得到表面较干净的型材。进入H2SO4浓度为180g/L 的阳极氧化槽，在温度20℃下，使用1.2-1.5A/dm2电流密度，经30分钟氧化，得到膜厚为 12±1μm无色透明的氧化膜。
2、经三道水洗后，进入红茶染色槽，红茶在市场上购买，浓度为10g/L，用纯水配置茶染色液，使用草酸将pH值控制在6，在60℃下染色10min，得到暗黄色的铝型材。
3、经染色后的型材在水洗后，进入常温封孔槽，封孔处理15分钟。
4、封孔完毕后，经过一道纯水洗，在50℃将铝型材烘干。
5、该产品表面呈暗黄色。在采用313B荧光紫外灯人工加速老化试验测试后，按照GB/T12967.4规定的方法连续照射300h后，铝型材有较大，按照GB/T 1766进行评级，可得耐候性变色等级为4级。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种铝合金茶染色工艺，其特征在于，包括如下步骤：对待处理铝合金进行表面抛光；将抛光后的铝合金置于循环流动的脱脂液中去除油污；再依次经过水洗、碱蚀、水洗、酸碱中和、水洗后的铝合金置入阳极氧化液中进行阳极氧化；再经三道水洗后的铝合金置入茶染色槽中进行染色；再将染色后的铝合金在水洗后进入常温封孔槽中封孔处理；待封孔完毕后经过水洗和烘干后得到成品；在染色过程中选用大麦茶、绿茶或红茶中的一种茶叶作为染料，且茶染料浓度为：5-15g/L，余量为水；pH ：4.5-6.5，使用草酸调节pH值；温度：40-70℃；染色时长为：3-10分钟。
2.根据权利要求1所述的铝合金茶染色工艺，其特征在于，在脱脂过程中辅以超声波，且使用浓度30-40g/L的酸性脱脂剂在常温下处理1-3分钟。
3.根据权利要求1所述的铝合金茶染色工艺，其特征在于，在碱蚀过程中使用浓度50-80g/L的NaOH在温度48-55℃下处理1-5分钟。
4.根据权利要求1所述的铝合金茶染色工艺，其特征在于，在酸碱中和过程中使用浓度160-220g/L的H2SO4在常温下处理3-8分钟。
5.根据权利要求1所述的铝合金茶染色工艺，其特征在于，在阳极氧化过程中使用浓度160-220g/L的H2SO4在温度19±1℃、电流密度1.2-1.5A/dm2下处理20-40分钟，得到氧化膜厚度为：12±1μm。
6.根据权利要求1所述的铝合金茶染色工艺，其特征在于，在三道水洗过程中的每道水洗时长为：1-2分钟。
7.根据权利要求1所述的铝合金茶染色工艺，其特征在于，在封孔过程中使用Ni2+：0.8-1.3g/L、F-：0.3-0.6g/L在常温中封孔15-20分钟。
8.根据权利要求1所述的铝合金茶染色工艺，其特征在于，在烘干过程中使用的温度为50-55℃。
9.根据权利要求1所述的铝合金茶染色工艺，其特征在于，所述抛光采用机械抛光或化学抛光。
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