CN114438497A - 无磷化抛添加剂及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无磷化抛添加剂及其生产工艺，添加剂中至少包含以下含量的组分：按质量计，氢氧化钠300‑350g、硝酸钠200‑250g、聚丙烯酸钠1‑2g、硅酸钠30‑50g、缓蚀剂30‑50g、表面活性剂20‑30g、水500‑600g。添加剂的生产工艺采用的装置包括底板、混合罐，混合罐内设置有进料机构和混合机构，所述进料机构由驱动组件和多个撒料组件构成，所述进料机构和混合机构通过传动组件传动连接。本发明中，化抛添加剂中包含氢氧化钠、硝酸钠、聚丙烯酸钠、硅酸钠、缓蚀剂、表明活性剂和水，由于不含磷，化抛加工后的废水易于处理，有效降低对环境的负面影响，同时加入的表面活性剂可以使添加剂与工件的表面进行充分接触，从而提高工件表面处理的均匀性以及光滑性。

Description

无磷化抛添加剂及其生产工艺

技术领域

本发明涉及化学抛光技术领域，尤其涉及无磷化抛添加剂及其生产工艺。

背景技术

铝是最重要的有色金属材料之一，在诸多领域得到广泛应用。为了满足不同的应用需求，要求铝制品具有不同的表面效果，如柔和砂面或光亮镜面，抛光是获得光亮镜面的重要手段。虽然机械抛光可以获得平整光洁的表面，但由于在机械抛光过程中，铝制品表面受压力和局部高温作业，晶格变形，如不经化学抛光直接进行阳极氧化，就不能得到反光系数较高的氧化膜层，难以取得理想的光亮度，所以机械抛光后，必须进行化学抛光或电化学抛光，除去表面晶体变形层，才能获得表面装饰性良好的优质膜层。随着环保意识越来越强，用碱性化化抛添加剂取代酸性化抛添加剂已经是当前铝及铝合金制品抛光的发展趋势。

但是现有的碱性化抛添加剂仍然存在问题，在抛光时间较长时添加剂的腐蚀性较强，容易造成产品表面出现流痕、面花、材料纹露出及亮度不均匀等不良现象，从而造成产品良率低且生产效率低。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的无磷化抛添加剂及其生产工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

无磷化抛添加剂，所述添加剂中至少包含以下含量的组分：

按质量计，氢氧化钠300-350g、硝酸钠200-250g、聚丙烯酸钠1-2g、硅酸钠30-50g、缓蚀剂30-50g、表面活性剂20-30g、水500-600g；

所述添加剂的生产工艺采用的装置包括底板，所述底板的顶部设置有支撑腿，所述支撑腿上设置有混合罐，所述混合罐的顶部设置有多个环形分布的料筒，所述料筒的侧面具有进料口，所述混合罐的顶部设置有与料筒的内部连通的进料孔，所述混合罐的底部设置有排料口，所述排料口上设置有排料阀门，所述混合罐的水平两侧对称设置有两个注水口，所述混合罐内部的上下两侧分别设置有进料机构和混合机构，所述进料机构由驱动组件和多个撒料组件构成，所述进料机构和混合机构通过传动组件传动连接；所述混合机构包括隔板，所述隔板的中轴线处设置有两个上下分布的第一转动组件，所述隔板的两侧均设置有第二转动组件，所述第一转动组件和第二转动组件之间通过连接管传动连接；所述第一转动组件包括第一转盘，所述第一转盘贯穿隔板，并且与隔板转动连接，所述第一转盘的内部贯穿设置有多个第一管体，所述多个第一管体绕第一转盘环形均匀分布；所述第二转动组件包括第二转盘，所述第二转盘的内部贯穿设置有多个第二管体，所述多个第二管体绕第二转盘环形均匀分布；所述连接管为L形结构，并且其两端分别插接于第一管体和第二管体的内部，所述第一管体、第二管体和连接管的内部空间形成密封的腔体，所述腔体内填充有导热介质。

无磷化抛添加剂的生产工艺，包括以下步骤：

S1、装料，称量氢氧化钠300-350g、硝酸钠200-250g、聚丙烯酸钠1-2g、硅酸钠30-50g、缓蚀剂30-50g、表面活性剂20-30g放入料筒中；

S2、混合，先将氢氧化钠和硝酸钠导入混合罐内，同时从注水口以50g/min的速度注水，待氢氧化钠和硝酸钠放完再依次导入聚丙烯酸钠、硅酸钠、缓蚀剂和表面活性剂，在放料的同时通过混合机构对混合液以150r/min的速度进行搅拌；

S3、持续混合5-8分钟即制得无磷化抛添加剂。

优选地，所述撒料组件包括旋转轴，所述旋转轴转动设置在混合罐内部的顶端，所述旋转轴的下端固定设置有多个环形均匀分布的导向杆，且导向杆的顶部具有沿轴向分布的滑槽，所述旋转轴的外侧套设有滑套，所述滑套的底部转动设置有多个环形均匀分布的支撑杆，所述支撑杆的底部转动设置有滑块，且滑块与滑槽滑动配合，所述支撑杆的上方设置有圆形的弹性包覆件，所述弹性包覆件的中心处具有以贯穿旋转轴的圆形孔，所述弹性包覆件的中心处固定设置在滑套的外侧，并且弹性包覆件的外周与支撑杆的下端固定连接。

优选地，所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机设置在混合罐的顶部中心处，并且其输出端设置有驱动轴，所述驱动轴的底部设置有第一齿轮，所述第一齿轮的顶端具有导向槽，所述旋转轴的底部设置有与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述滑套的侧面设置有连接座，所述连接座绕滑套的外周滑动连接，并且连接座转动设置有驱动杆，所述驱动杆的下端设置有与导向槽滑动连接的凸起。

优选地，所述导向槽由多个绕驱动轴环形均匀分布的圆弧形的凹槽组成，所述凹槽的内壁设置有贴片，且贴片的材质为铁、钴、镍，所述凸起具有磁性。

优选地，所述第一转盘的外侧套设有第三齿轮，所述隔板上贯穿设置有转动连接的导流管，所述导流管的外侧套设有与第三齿轮啮合的第四齿轮，并且导流管的内部固定设置有螺旋片。

优选地，所述传动组件包括相互啮合的第五齿轮和第六齿轮，所述第五齿轮为面齿轮，并且固定设置在第一齿轮的底部中心处，所述第六齿轮与第三齿轮啮合连接，并且与隔板转动连接。

优选地，所述料筒的底部设置有与进料孔连接的进料阀门，所述进料阀门和排料阀门均为电磁蝶阀。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本申请提出的化抛添加剂中包含氢氧化钠、硝酸钠、聚丙烯酸钠、硅酸钠、缓蚀剂、表明活性剂和水，由于不含磷，化抛加工后的废水易于处理，有效降低对环境的负面影响，同时加入的表面活性剂可以使添加剂与工件的表面进行充分接触，从而提高工件表面处理的均匀性以及光滑性。

2、本申请中生产装置设置有混合罐，在混合罐中设置混合机构，混合机构可以实现对混合液的搅拌以及热量传递，由于氢氧化钠溶于水为放热，硝酸钠溶于水为吸热，故混合机构的热量传递有助于提高物料混合的效率。

3、本申请生产装置的混合罐中设置有进料机构，进料机构由多个撒料组件构成，撒料组件设置有可以产生形变的弹性包覆件，弹性包覆件在滑套的带动下其中间部分可以上下移动，从而改变物料抛洒时的角度，从而使物料均匀往外周扩散，从而有助于提高物料溶于水的速度。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例提供的生产装置整体结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的混合罐内部结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例提供的混合机构和进料机构结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例提供的混合机构结构示意图；

图5示出了根据本发明实施例提供的进料机构结构示意图；

图6示出了根据本发明实施例提供的撒料组件结构示意图。

图例说明：

1、底板；2、支撑腿；3、混合罐；4、料筒；5、排料口；6、排料阀门；7、注水口；8、进料孔；9、驱动轴；10、第一齿轮；11、旋转轴；12、第二齿轮；13、滑套；14、支撑杆；15、导向杆；16、滑槽；17、滑块；18、弹性包覆件；19、隔板；20、第一转盘；21、第一管体；22、第二转盘；23、第二管体；24、连接管；25、第三齿轮；26、导流管；27、第四齿轮；28、螺旋片；29、第五齿轮；30、第六齿轮；31、导向槽；32、驱动杆；33、凸起。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：

无磷化抛添加剂，添加剂中至少包含以下含量的组分：按质量计，氢氧化钠300-350g、硝酸钠200-250g、聚丙烯酸钠1-2g、硅酸钠30-50g、缓蚀剂30-50g、表面活性剂20-30g、水500-600g；

添加剂的生产工艺采用的装置包括底板1，底板1的顶部设置有支撑腿2，支撑腿2上设置有混合罐3，混合罐3的顶部设置有多个环形分布的料筒4，料筒4的侧面具有进料口，混合罐3的顶部设置有与料筒4的内部连通的进料孔8，混合罐3的底部设置有排料口5，排料口5上设置有排料阀门6，混合罐3的水平两侧对称设置有两个注水口7，混合罐3内部的上下两侧分别设置有进料机构和混合机构，进料机构由驱动组件和多个撒料组件构成，进料机构和混合机构通过传动组件传动连接；混合机构包括隔板19，隔板19的中轴线处设置有两个上下分布的第一转动组件，隔板19的两侧均设置有第二转动组件，第一转动组件和第二转动组件之间通过连接管24传动连接；第一转动组件包括第一转盘20，第一转盘20贯穿隔板19，并且与隔板19转动连接，第一转盘20的内部贯穿设置有多个第一管体21，多个第一管体21绕第一转盘20环形均匀分布；第二转动组件包括第二转盘22，第二转盘22的内部贯穿设置有多个第二管体23，多个第二管体23绕第二转盘22环形均匀分布；连接管24为L形结构，并且其两端分别插接于第一管体21和第二管体23的内部，第一管体21、第二管体23和连接管24的内部空间形成密封的腔体，腔体内填充有导热介质。撒料组件包括旋转轴11，旋转轴11转动设置在混合罐3内部的顶端，旋转轴11的下端固定设置有多个环形均匀分布的导向杆15，且导向杆15的顶部具有沿轴向分布的滑槽16，旋转轴11的外侧套设有滑套13，滑套13的底部转动设置有多个环形均匀分布的支撑杆14，支撑杆14的底部转动设置有滑块17，且滑块17与滑槽16滑动配合，支撑杆14的上方设置有圆形的弹性包覆件18，弹性包覆件18的中心处具有以贯穿旋转轴11的圆形孔，弹性包覆件18的中心处固定设置在滑套13的外侧，并且弹性包覆件18的外周与支撑杆14的下端固定连接。驱动组件包括驱动电机，驱动电机设置在混合罐3的顶部中心处，并且其输出端设置有驱动轴9，驱动轴9的底部设置有第一齿轮10，第一齿轮10的顶端具有导向槽31，旋转轴11的底部设置有与第一齿轮10啮合的第二齿轮12，滑套13的侧面设置有连接座，连接座绕滑套13的外周滑动连接，并且连接座转动设置有驱动杆32，驱动杆32的下端设置有与导向槽31滑动连接的凸起33。导向槽31由多个绕驱动轴9环形均匀分布的圆弧形的凹槽组成，凹槽的内壁设置有贴片，且贴片的材质为铁、钴、镍，凸起33具有磁性。第一转盘20的外侧套设有第三齿轮25，隔板19上贯穿设置有转动连接的导流管26，导流管26的外侧套设有与第三齿轮25啮合的第四齿轮27，并且导流管26的内部固定设置有螺旋片28。传动组件包括相互啮合的第五齿轮29和第六齿轮30，第五齿轮29为面齿轮，并且固定设置在第一齿轮10的底部中心处，第六齿轮30与第三齿轮25啮合连接，并且与隔板19转动连接。料筒4的底部设置有与进料孔8连接的进料阀门，进料阀门和排料阀门6均为电磁蝶阀。

无磷化抛添加剂的生产工艺，包括以下步骤：S1、装料，称量氢氧化钠300-350g、硝酸钠200-250g、聚丙烯酸钠1-2g、硅酸钠30-50g、缓蚀剂30-50g、表面活性剂20-30g放入料筒4中；S2、混合，先将氢氧化钠和硝酸钠导入混合罐3内，同时从注水口7以50g/min的速度注水，待氢氧化钠和硝酸钠放完再依次导入聚丙烯酸钠、硅酸钠、缓蚀剂和表面活性剂，在放料的同时通过混合机构对混合液以150r/min的速度进行搅拌；S3、持续混合5-8分钟即制得无磷化抛添加剂。

具体的，如图3、图5和图6所示，撒料组件包括旋转轴11，旋转轴11转动设置在混合罐3内部的顶端，旋转轴11的下端固定设置有多个环形均匀分布的导向杆15，且导向杆15的顶部具有沿轴向分布的滑槽16，旋转轴11的外侧套设有滑套13，滑套13的底部转动设置有多个环形均匀分布的支撑杆14，支撑杆14的底部转动设置有滑块17，且滑块17与滑槽16滑动配合，支撑杆14的上方设置有圆形的弹性包覆件18，弹性包覆件18的中心处具有以贯穿旋转轴11的圆形孔，弹性包覆件18的中心处固定设置在滑套13的外侧，并且弹性包覆件18的外周与支撑杆14的下端固定连接。驱动组件包括驱动电机，驱动电机设置在混合罐3的顶部中心处，并且其输出端设置有驱动轴9，驱动轴9的底部设置有第一齿轮10，第一齿轮10的顶端具有导向槽31，旋转轴11的底部设置有与第一齿轮10啮合的第二齿轮12，滑套13的侧面设置有连接座，连接座绕滑套13的外周滑动连接，并且连接座转动设置有驱动杆32，驱动杆32的下端设置有与导向槽31滑动连接的凸起33。导向槽31由多个绕驱动轴9环形均匀分布的圆弧形的凹槽组成，凹槽的内壁设置有贴片，且贴片的材质为铁、钴、镍，凸起33具有磁性。

在驱动电机的带动下，第一齿轮10旋转，进一步带动旋转轴11旋转，从而使弹性包覆件18旋转，物料落在弹性包覆件18的表面，会往外侧散落，同时凸起33沿着导向槽31滑动，驱动杆32的下端沿着第一齿轮10的径向方向来回移动，从而使滑套13沿着旋转轴11上下移动，从而改变弹性包覆件18的形态，改变物料散落的角度，进而使增大物料散落的范围，促进物料均匀散落。

具体的，如图3和图4所示，混合机构包括隔板19，隔板19的中轴线处设置有两个上下分布的第一转动组件，隔板19的两侧均设置有第二转动组件，第一转动组件和第二转动组件之间通过连接管24传动连接；第一转动组件包括第一转盘20，第一转盘20的外侧套设有第三齿轮25，第一转盘20贯穿隔板19，并且与隔板19转动连接，第一转盘20的内部贯穿设置有多个第一管体21，多个第一管体21绕第一转盘20环形均匀分布；第二转动组件包括第二转盘22，第二转盘22的内部贯穿设置有多个第二管体23，多个第二管体23绕第二转盘22环形均匀分布；连接管24为L形结构，并且其两端分别插接于第一管体21和第二管体23的内部，第一管体21、第二管体23和连接管24的内部空间形成密封的腔体，腔体内填充有导热介质。传动组件包括相互啮合的第五齿轮29和第六齿轮30，第五齿轮29为面齿轮，并且固定设置在第一齿轮10的底部中心处，第六齿轮30与第三齿轮25啮合连接，并且与隔板19转动连接。

第五齿轮29随着第一齿轮10而旋转，在第六齿轮30的带动下使第三齿轮25旋转，进一步带动第一管体21旋转，在连接管24的带动下，使第二转盘22旋转，同时连接管24竖直的部分绕第二转盘22旋转，对添加剂起到搅拌作用。在混合的同时，氢氧化钠溶于水放热，产生的热量会加热连接管24内的导热介质，导热介质原本为液态，受热后成为气态，顺着第一管体21、第二管体23和连接管24内部空间扩散，而硝酸钠溶于水为吸热，故导热介质的热量被吸收，导热介质成为液态，导热介质循环上述的过程，使放热的热量往吸热一侧传递，有助于提高物料溶解的速度。

具体的，如图3、图3和图4所示，隔板19上贯穿设置有转动连接的导流管26，导流管26的外侧套设有与第三齿轮25啮合的第四齿轮27，并且导流管26的内部固定设置有螺旋片28。

导流管26设置两个，分别通过隔板19上的两个第一转动组件驱动，由于两个第一转动组件的第三齿轮25旋转方向相反，故两个导流管26的旋转方向相反，而螺旋片28的螺旋方向相同，故实现隔板19两侧混合液的交换，使添加剂充分混合。

综上所述，本实施例所提供的无磷化抛添加剂由氢氧化钠、硝酸钠、聚丙烯酸钠、硅酸钠、缓蚀剂、表明活性剂和水组成，具体的制备工艺如下：将氢氧化钠、硝酸钠、聚丙烯酸钠、硅酸钠、缓蚀剂放入料筒4内，从混合罐3的顶部倒入，给注水口7接通水管注水，驱动电机使旋转轴11旋转，并且使滑套13上下往复移动，从而改变弹性包覆件18的形态，不断改变物料抛洒的角度，增大物料抛洒的范围，同时第一转盘20、第二转盘22在连接管24的带动下旋转，连接管24其搅拌作用，并且导热介质实现热量的传递，促进添加剂的混合。

实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.无磷化抛添加剂，其特征在于，所述添加剂中至少包含以下含量的组分：

按质量计，氢氧化钠300-350g、硝酸钠200-250g、聚丙烯酸钠1-2g、硅酸钠30-50g、缓蚀剂30-50g、表面活性剂20-30g、水500-600g；

所述添加剂的生产工艺采用的装置包括底板（1），所述底板（1）的顶部设置有支撑腿（2），所述支撑腿（2）上设置有混合罐（3），所述混合罐（3）的顶部设置有多个环形分布的料筒（4），所述料筒（4）的侧面具有进料口，所述混合罐（3）的顶部设置有与料筒（4）的内部连通的进料孔（8），所述混合罐（3）的底部设置有排料口（5），所述排料口（5）上设置有排料阀门（6），所述混合罐（3）的水平两侧对称设置有两个注水口（7），所述混合罐（3）内部的上下两侧分别设置有进料机构和混合机构，所述进料机构由驱动组件和多个撒料组件构成，所述进料机构和混合机构通过传动组件传动连接；

所述混合机构包括隔板（19），所述隔板（19）的中轴线处设置有两个上下分布的第一转动组件，所述隔板（19）的两侧均设置有第二转动组件，所述第一转动组件和第二转动组件之间通过连接管（24）传动连接；

所述第一转动组件包括第一转盘（20），所述第一转盘（20）贯穿隔板（19），并且与隔板（19）转动连接，所述第一转盘（20）的内部贯穿设置有多个第一管体（21），所述多个第一管体（21）绕第一转盘（20）环形均匀分布；

所述第二转动组件包括第二转盘（22），所述第二转盘（22）的内部贯穿设置有多个第二管体（23），所述多个第二管体（23）绕第二转盘（22）环形均匀分布；

所述连接管（24）为L形结构，并且其两端分别插接于第一管体（21）和第二管体（23）的内部，所述第一管体（21）、第二管体（23）和连接管（24）的内部空间形成密封的腔体，所述腔体内填充有导热介质。

2.根据权利要求1所述的无磷化抛添加剂，其特征在于，所述撒料组件包括旋转轴（11），所述旋转轴（11）转动设置在混合罐（3）内部的顶端，所述旋转轴（11）的下端固定设置有多个环形均匀分布的导向杆（15），且导向杆（15）的顶部具有沿轴向分布的滑槽（16），所述旋转轴（11）的外侧套设有滑套（13），所述滑套（13）的底部转动设置有多个环形均匀分布的支撑杆（14），所述支撑杆（14）的底部转动设置有滑块（17），且滑块（17）与滑槽（16）滑动配合，所述支撑杆（14）的上方设置有圆形的弹性包覆件（18），所述弹性包覆件（18）的中心处具有以贯穿旋转轴（11）的圆形孔，所述弹性包覆件（18）的中心处固定设置在滑套（13）的外侧，并且弹性包覆件（18）的外周与支撑杆（14）的下端固定连接。

3.根据权利要求2所述的无磷化抛添加剂，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机设置在混合罐（3）的顶部中心处，并且其输出端设置有驱动轴（9），所述驱动轴（9）的底部设置有第一齿轮（10），所述第一齿轮（10）的顶端具有导向槽（31），所述旋转轴（11）的底部设置有与第一齿轮（10）啮合的第二齿轮（12），所述滑套（13）的侧面设置有连接座，所述连接座绕滑套（13）的外周滑动连接，并且连接座转动设置有驱动杆（32），所述驱动杆（32）的下端设置有与导向槽（31）滑动连接的凸起（33）。

4.根据权利要求3所述的无磷化抛添加剂，其特征在于，所述导向槽（31）由多个绕驱动轴（9）环形均匀分布的圆弧形的凹槽组成，所述凹槽的内壁设置有贴片，且贴片的材质为铁、钴、镍，所述凸起（33）具有磁性。

5.根据权利要求1所述的无磷化抛添加剂，其特征在于，所述第一转盘（20）的外侧套设有第三齿轮（25），所述隔板（19）上贯穿设置有转动连接的导流管（26），所述导流管（26）的外侧套设有与第三齿轮（25）啮合的第四齿轮（27），并且导流管（26）的内部固定设置有螺旋片（28）。

6.根据权利要求5所述的无磷化抛添加剂，其特征在于，所述传动组件包括相互啮合的第五齿轮（29）和第六齿轮（30），所述第五齿轮（29）为面齿轮，并且固定设置在第一齿轮（10）的底部中心处，所述第六齿轮（30）与第三齿轮（25）啮合连接，并且与隔板（19）转动连接。

7.根据权利要求1所述的无磷化抛添加剂，其特征在于，所述料筒（4）的底部设置有与进料孔（8）连接的进料阀门，所述进料阀门和排料阀门（6）均为电磁蝶阀。

8.根据权利要求1所述的无磷化抛添加剂的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、装料，称量氢氧化钠300-350g、硝酸钠200-250g、聚丙烯酸钠1-2g、硅酸钠30-50g、缓蚀剂30-50g、表面活性剂20-30g放入料筒（4）中；

S2、混合，先将氢氧化钠和硝酸钠导入混合罐（3）内，同时从注水口（7）以50g/min的速度注水，待氢氧化钠和硝酸钠放完再依次导入聚丙烯酸钠、硅酸钠、缓蚀剂和表面活性剂，在放料的同时通过混合机构对混合液以150r/min的速度进行搅拌；

S3、持续混合5-8分钟即制得无磷化抛添加剂。

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