CN1920111B - 一种铝阳极氧化膜的复合着色方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝阳极氧化膜的复合着色方法，其包括以下顺序步骤：①制备适于复合着色的铝阳极氧化膜；②电解着色，浸入含金属盐的电解着色溶液中进行电解，将金属盐还原沉积于铝阳极氧化膜的膜孔中；③化学染色，有机染料分子进入铝阳极氧化膜孔中；④封闭。本发明通过复合着色得到的有色膜层耐蚀性能、耐光性能和装饰效果好。本发明工艺操作简易，生产条件易于维护，适合于大规模工业生产。

Description

一种铝阳极氧化膜的复合着色方法
技术领域
本发明涉及一种通过化学复合反应对物体进行着色的方法，特别是涉及一种通过在铝阳极氧化膜的膜孔中电解着色后化学染色从而对铝阳极氧化膜进行着色的方法。
背景技术
对铝阳极氧化膜着色的方法主要有：整体着色、电解着色和化学着色。
其中整体着色是在铝的阳极氧化液中添加有色物质或使用特殊的电解液得到有色氧化膜，这种铝阳极氧化膜着色方法存在色暗的缺点。电解着色是将铝阳极氧化膜在含有金属盐的溶液中二次电解，在电场的作用下，使金属离子在铝阳极氧化膜的膜孔底部还原沉积，从而使铝阳极氧化膜呈色，这种方法得到的着色膜层耐蚀性好，主要用于室外的装饰材料，但存在颜色单调的缺点。化学染色是将铝阳极氧化膜浸入到水溶性染料或着色盐溶液中进行染色，获得着色膜层，这种方法中体积较大的染料分子仅能进入膜孔的表层，因此虽然获得的有色膜层色彩艳丽，但容易擦掉，耐光性能差，容易褪色，通常只使用于室内的装饰材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过在铝阳极氧化膜的复合着色的方法，使铝制品表面获得耐蚀性能好、耐光性能好、色彩艳丽的着色膜层。
为了实现发明目的采用的技术方案：一种铝阳极氧化膜的复合着色方法，其特征在于包括以下顺序步骤：①制备适于复合着色的铝阳极氧化膜；②电解着色，浸入含金属盐的电解着色溶液中进行电解，将金属盐还原沉积于铝阳极氧化膜的膜孔中；③化学染色，有机染料分子进入铝阳极氧化膜孔中；④封闭。
所述步骤②中的电解着色溶液含有：金属盐13～18克/升、硫酸13--18克/升、稳定剂13％，电解着色温度为20-25℃、电压为15-20伏、时间为30秒～3分钟。
所述步骤②的金属盐为硫酸亚锡。
所述步骤③的有机染料为酸性染料或直接染料，将经过电解着色的铝阳极氧化膜件浸入有机染料的溶液中，染料浓度为0.5～3克/升，浸渍时间为3～15分钟，PH值5--7，温度30--60℃。
所述步骤①的适用于复合着色的铝阳极氧化膜按以下工艺制备：将经过前处理的清洁铝件作为阳极，并浸入170～200克/升的硫酸溶液的电解液中，以电流密度1.2-1.6安培/平方分米，工作电压12～20伏，电解温度18～21℃，处理30～60分钟，使铝表面得到适用于复合着色的阳极氧化膜。
本发明采用的技术方案与现有的铝阳极氧化膜着色方法相比，具有明显的优点和良好效果：本发明先形成铝阳极氧化膜，然后在金属盐溶液中进行电解着色，较小体积的金属盐首先沉积填充于膜孔底部，接着在水溶性有机染料溶液中进行化学染色，较大体积的染料分子进入膜孔覆盖于金属盐表面，金属盐和染料分子先后进入铝阳极氧化膜孔中相互结合，附着力增强，通过复合着色得到的有色膜层耐蚀性能、耐光性能和装饰效果明显提高。本发明工艺操作简易，生产条件易于维护，适合于大规模工业生产。
附图说明
图1是本发明的流程框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，一种铝阳极氧化膜的复合着色方法，首先准备适用于复合着色的铝阳极氧化膜；然后在金属盐溶液中进行电解着色，较小体积的金属盐首先沉积在铝阳极氧化膜的膜孔中；接着在水溶性有机染料溶液中进行化学染色，较大体积的染色分子进入铝阳极氧化膜的膜孔中，与金属盐在膜孔内结合；最后封闭。
适于复合着色的铝阳极氧化膜必须有足够的厚度以及足够的空隙和吸附能力，最好的，将经过前处理的清洁铝件作为阳极，并浸入170～200克/升的硫酸溶液的电解液中，以电流密度1.2-1.6安培/平方分米，工作电压12～20伏，电解温度18～21℃，处理30～60分钟，使铝表面得到适用于复合着色的阳极氧化膜。
用于电解着色电解着色溶液含有：金属盐13～18克/升、硫酸13--18克/升、稳定剂13％，电解着色温度为20-25℃、电压为15-20伏、时间为30秒～3分钟。其中的金属盐优选硫酸亚锡，则此时的稳定剂选用通用的锡盐着色稳定剂。
有机染料优选酸性染料或直接染料，将经过电解着色的铝阳极氧化膜件浸入有机染料的溶液中，染料浓度为0.5～3克/升，浸渍时间为3～15分钟，PH值5-7，温度30--60℃。
封闭处理：采用中温封闭，封闭液主要成分为乙酸镍4-6克/升，温度60-65℃，处理5-10分钟。
实施例1
铝表面前处理：常规的铝金属表面预处理工艺。
铝表面氧化成膜：将经过前处理的清洁铝件作为阳极，并浸入170克/升的硫酸溶液的电解液中，以工作电压20伏，电解温度21℃，处理60分钟，使铝表面得到适用于复合着色的阳极氧化膜。
金属盐沉积在膜孔中：将成膜的铝件，用水冲洗后，浸入预先配置好的13克/升的硫酸亚锡溶液中，电解着色时间30秒。
染料分子进入膜孔中：将电解着色后的铝件，用水冲洗后，浸入预先配置好的0.5克/升的酸性染料溶液中，浸入时间3分钟，得到复合着色的铝件。
封闭处理：浸入封闭液，温度为60-65℃，处理5-10分钟。
实施例2
铝表面前处理：常规的铝金属表面预处理工艺。
铝表面氧化成膜：将经过前处理的清洁铝件作为阳极，并浸入200克/升的硫酸溶液的电解液中，以工作电压12伏，电解温度18℃，处理30分钟，使铝表面得到适用于复合着色的阳极氧化膜。
金属盐沉积在膜孔中：将成膜的铝件，用水冲洗后，浸入预先配置好的18克/升的硫酸亚锡溶液中，电解着色时间3分钟。
染料分子进入膜孔中：将电解着色后的铝件，用水冲洗后，浸入预先配置好的3克/升的直接染料溶液中，浸入时间15分钟，得到复合着色的铝件。
封闭处理：浸入封闭液，温度为60-65℃，处理5-10分钟。
实施例3
铝表面前处理：常规的铝金属表面预处理工艺。
铝表面氧化成膜：将经过前处理的清洁铝件作为阳极，并浸入180克/升的硫酸溶液的电解液中，以工作电压18伏，电解温度20℃，处理40分钟，使铝表面得到适用于复合着色的阳极氧化膜
金属盐沉积在膜孔中：将成膜的铝件，用水冲洗后，浸入预先配置好的14克/升的硫酸亚锡溶液中，电解着色时间60秒。
染料分子进入膜孔中：将电解着色后的铝件，用水冲洗后，浸入预先配置好的1.5克/升的酸性染料溶液中，浸入时间8分钟，得到复合着色的铝件。
封闭处理：浸入封闭液，温度为60-65℃，处理5-10分钟。
实施例4
铝表面前处理：常规的铝金属表面预处理工艺。
铝表面氧化成膜：将经过前处理的清洁铝件作为阳极，并浸入190克/升的硫酸溶液的电解液中，以工作电压16伏，电解温度19℃，处理50分钟，使铝表面得到适用于复合着色的阳极氧化膜
金属盐沉积在膜孔中：将成膜的铝件，用水冲洗后，浸入预先配置好的16克/升的硫酸亚锡溶液中，电解着色时间2分钟。
染料分子进入膜孔中：将电解着色后的铝件，用水冲洗后，浸入预先配置好的2.5克/升的直接染料溶液中，浸入时间12分钟，得到复合着色的铝件。
封闭处理：浸入封闭液，温度为60-65℃，处理5-10分钟。

Claims (1)

1.一种铝阳极氧化膜的复合着色方法，其特征在于包括以下顺序步骤：
①按以下工艺制备适于复合着色的铝阳极氧化膜：将经过前处理的清洁铝件作为阳极，并浸入180～190克/升的硫酸溶液的电解液中，以电流密度1.2-1.6平方分米，工作电压16伏，电解温度20℃，处理30～60分钟，使铝表面得到适用于复合着色的阳极氧化膜；
②电解着色，浸入含金属盐的电解着色溶液中进行电解，将金属盐还原沉积于铝阳极氧化膜的膜孔中，其中电解着色溶液含有：金属盐硫酸亚锡13～18克/升、硫酸13--18克/升、稳定剂1-3％，电解着色温度为20-25℃、电压为15-20伏、时间为30秒～3分钟；
③化学染色，有机染料分子进入铝阳极氧化膜孔中，有机染料为酸性染料或直接染料，将经过电解着色的铝阳极氧化膜件浸入有机染料的溶液中，染料浓度为0.5～3克/升，浸渍时间为3～15分钟，PH值5-7，温度30——60℃；
④封闭。
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