CN1920112B - 铝型材表面的染色浸涂复合处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝型材表面的染色浸涂复合处理方法，包括以下顺序步骤：①制备适于染色浸涂的铝阳极氧化膜；②化学染色；③涂料浸涂；④固化。本发明采用的技术方案与现有的技术相比，具有明显的优点和进步：本发明中染料分子和涂料分子先后进入铝阳极氧化膜的膜孔中，涂料分子固化并同时将染料分子牢固地与膜孔结合在一起，附着力大大提高，通过本发明的复合处理得到的有色膜层，色彩艳丽、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
技术领域
本发明涉及一种金属表面着色的处理方法，特别是涉及一种通过对铝阳极氧化膜进行化学染色后浸涂，从而对铝型材表面进行处理的办法。
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、化学染色、涂料浸涂等。
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，使金属盐沉积于铝阳极氧化膜的膜孔中，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，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进行染色，获得着色膜层，这种方法获得的有色膜层色彩艳丽，但耐光性能差，容易褪色，通常只适用于室内的装饰材料；涂料浸涂是将铝阳极氧化膜浸入到水溶性涂料溶液中进行浸涂，获得着色膜层，耐光性好，但是这种方法获得的有色膜层色彩单调，缺乏金属质感，装饰效果较差。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种铝型材表面的染色浸涂复 合处理方法，使铝表面获得耐光性好，色彩艳丽，有金属质感的膜层。
为了实现发明目的采用的技术方案：一种铝型材表面的染色浸涂复合处理方法，其特征在于包括以下顺序步骤：①制备适于染色浸涂的铝阳极氧化膜；②化学染色，使水溶性有机染料分子进入铝阳极氧化膜的膜孔中；③涂料浸涂，使水溶性涂料分子进入铝阳极氧化膜的膜孔中；④固化。
所述步骤②中的有机染料为直接染料，配成0.5～3克/升的染料溶液，pH值：5-7，温度：40-60℃，染色时间为1～10分钟。
所述步骤③中的涂料为高光透明热固型丙烯酸涂料或消光透明热固型丙烯酸涂料，涂料浓度为7～10％，浸渍时间3～8分钟。
所述步骤①中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160～180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15～20伏，电解温度18～21℃，处理20～30分钟，使铝表面得到适用于染色浸涂的铝阳极氧化膜。
所述步骤①中的铝阳极氧化膜按以下工艺制备为：将经过前处理的清洁铝件作为阳极，并浸入165～175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17伏，电解温度20℃，处理20～30分钟，使铝表面得到适用于染色浸涂的铝阳极氧化膜。
本发明采用的技术方案与现有的铝阳极氧化膜染色方法、铝阳极氧化膜浸涂方法相比，具有明显的优点和进步：本发明先形成铝阳极氧化膜，然后在有机染料溶液中进行化学染色，接着在水溶性有机涂料溶液中浸涂，染料分子和涂料分子先后进入铝阳极氧化膜的膜孔中，涂料分子固化并同时将染料分子牢固地与膜孔结合在一起，附着力大大提高，通过本发明的 复合处理得到的有色膜层，色彩艳丽、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。
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，对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，本发明的铝型材表面的染色浸涂的复合处理方法。首先准备适于染色浸涂的铝阳极氧化膜；然后在有机染料溶液中进行化学染色，染料分子进入铝阳极氧化膜的膜孔中，由于有机染料分子体积较大，只能进入膜层的表面孔隙；接着在水溶性涂料溶液中浸涂，涂料分子进入铝阳极氧化膜的膜孔中，从而将先进入的染料分子封于膜孔内；最后固化，就将染料分子固封于膜孔内，附着力大大提高，不会被擦掉，耐光性也显著提高。
适于染色浸涂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160～180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15～20伏，电解温度18～21℃，处理20～30分钟，铝表面即可得到适用于染色浸涂的铝阳极氧化膜。
本发明中，化学染色、浸涂工艺都易于操作，只须将成膜的铝件浸入相应的染料溶液或涂料溶液即可，加工成本较低。化学染色所使用的有机染料，根据所需颜色不同而确定，较好的是选用直接染料进行染色，染料溶液浓度和染色时间视所需色泽深浅而定，一般的染料溶液浓度为0.5～3克/升，pH值5-7，温度40-60℃，化学染色时间1～10分钟。涂料的种类可根据需要选择，其作用是将染料分子固封于膜孔内，最好的是透明型涂料，以将染料的颜色显示出来，例如：高光透明热固型丙烯酸涂料或消光透明热固型丙烯酸涂料。涂料溶液浓度一般为7～10％，浸入时间3～8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160克/升的硫酸溶液的电解液中，以电流密度1.21.6安培/平方分米，工作电压15伏，电解温度18℃，处理30分钟，使铝表面得到适用于染色浸涂的铝阳极氧化膜。
染料分子进入膜孔中：将成膜的铝件，用水冲洗后，浸入预先配置好的0.5克/升的直接染料溶液中，溶液pH值为5-7，温度为40-60℃，化学染色时间10分钟。
涂料分子进入膜孔中：将化学染色后的铝件，用水冲洗后，浸入预先配置好的7％的高光透明热固型丙烯酸涂料溶液中，浸入时间8分钟，得到染色浸涂的铝件。
固化：按所用涂料的固化条件进行。在本实施中，固化条件是：150---160℃，烘干30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165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17伏，电解温度20℃，处理30分钟，使铝表面得到适用于染色浸涂的铝阳极氧化膜。
染料分子进入膜孔中：将成膜的铝件用水冲洗后，浸入预先配置好的0.5克/升的直接染料溶液中，溶液pH值为5-7，温度为40-60℃，化学染色时间1分钟。
涂料分子进入膜孔中：将化学染色后的铝件，用水冲洗后，浸入预先配置好的7％的消光透明热固型丙烯酸涂料中，浸入时间3分钟，得到染色浸涂的铝件。
固化：150---160℃，烘干30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175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17伏，电解温度20℃，处理20分钟，使铝表面得到适用于染色浸涂的铝阳极氧化膜。
染料分子进入膜孔中：将成膜的铝件用水冲洗后，浸入预先配置好的3克/升的直接染料溶液中，溶液pH值为5-7，温度为40-60℃，化学染色时间10分钟。
涂料分子进入膜孔中：将化学染色后的铝件，用水冲洗后，浸入预先配置好的10％的消光透明热固型丙烯酸涂料中，浸入时间3分钟，得到染色浸涂的铝件。
固化：150---160℃，烘干30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180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20伏，电解温度21℃，处理20分钟，使铝表面得到适用于染色浸涂的铝阳极氧化膜。
染料分子进入膜孔中：将成膜的铝件，用水冲洗后，浸入预先配置好的3克/升的直接染料溶液中，溶液pH值为5-7，温度为4060℃，化学染色时间1分钟。
涂料分子进入膜孔中：将化学染色后的铝件，用水冲洗后，浸入预先配置好的10％的高光透明热固型丙烯酸涂料溶液中，浸入时间8分钟，得到染色浸涂的铝件。
固化：150---160℃，烘干30分钟。
Claims (5)
1.一种铝型材表面的染色浸涂复合处理方法，其特征在于包括以下顺序步骤：①按以下工艺制备适于染色浸涂的铝阳极氧化膜：将经过前处理的清洁铝件作为阳极，并浸入160～180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15～20伏，电解温度18～21℃，处理20～30分钟，使铝表面得到适用于染色浸涂的铝阳极氧化膜；②化学染色，使水溶性有机染料分子进入铝阳极氧化膜的膜孔中；③涂料浸涂，使水溶性涂料分子进入铝阳极氧化膜的膜孔中，涂料溶液浓度为7～10％，浸渍时间3～8分钟；④固化。
2.根据权利要求1所述的铝型材表面的染色浸涂复合处理方法，其特征在于：所述步骤②中的有机染料为直接染料。
3.根据权利要求1所述的一种铝型材表面的染色浸涂复合处理方法，其特征在于：所述步骤②中的有机染料配成0.5～3克/升的染料溶液，染色时间为1～10分钟，pH值：5-7，温度：40-60℃。
4.根据权利要求1所述的一种铝型材表面的染色浸涂复合处理方法，其特征在于：所述步骤③中的涂料为高光透明热固型丙烯酸涂料或消光透明热固型丙烯酸涂料。
5.根据权利要求1项所述的一种铝型材表面的染色浸涂复合处理方法，其特征在于：所述步骤①中的铝阳极氧化膜按以下工艺制备为：将经过前处理的清洁铝件作为阳极，并浸入165～175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17伏，电解温度20℃，处理20～30分钟，使铝表面得到适用于染色浸涂的铝阳极氧化膜。
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