化學
鋁氧化著色法工藝簡單、控制容易、效率高、成本低、設備投資少、著色色域寬、色澤鮮艷,但大面積制品容易出現顏色不均勻,著色后清洗、封孔不當或受到機械損傷時易脫色,著色膜的耐光性相對較差,故往往僅用于室內裝飾、日常用小型鋁制品的著色處理。鋁陽極氧化膜的化學著色是基于多孔膜層有如紡織纖維一樣的吸附染料能力而得以進行的。
一般陽極氧化膜的孔隙直徑為0.01-0.03μm,而染料在水中分離成單分子,直徑為0.0015-0.0030μm,著色時染料被吸附在孔隙表面上并向孔內擴散、堆積,而且與氧化鋁進行離子鍵、氫鍵結合而使膜層著色,經封孔處理,染料被固定在孔隙內。
鋁氧化著色的技術措施:
(1)
鋁氧化著色用于染色的染料純度越高越好,凡摻有大量填充劑(如元明粉、糊精)的染料染鋁效果差。批量染色要注意頭續缸染液濃度變化,正確補充以確保顏色深淺一致。
(2)采用印花工藝進行多色染色應先淺后深,有黃、紅、藍、棕、黑。染印第二色時,噴漆應該干燥,使涂料緊貼鋁面,否則染料會浸入,出現毛邊界限不明等。
(3)為保證著色均勻、色澤一致,鋁件陽極氧化處理條件必須一致,染色條件也應一致。
(4)染色液同純水配制,如用硬水則應加六偏磷酸鹽(濃度小于5%),以免沉淀生成。染料應完全溶解,否則著色不均,易出現深色斑點。
(5)著色槽應用非活性材料如搪瓷、陶瓷、不銹鋼、玻璃等制成,以免引起化學反應造成染液變質。
(6)嚴禁油污進入染液中,否則著色表面容易出現條紋或污斑缺陷。
(7)
鋁氧化著色可用混合染料著色,但須注意膜層在染液中可能發生的選擇性吸附,使顏色不調和或改變色澤,這樣處理的膜層顏色不如用單一染料的耐曬。拼色染應將兩種染料分別溶解再置于染浴。凡酸性染料必須用醋酸調節pH值,醋酸加入量依染料濃度而定,染液pH值在4.5-6加入98%醋酸約0.5-1ml/L。
(8)醇溶性染料用乙醇做溶劑溶解。可溶性還原染料染色后,必須在含有亞硝酸鈉10g/L,1.84g/cm3硫酸25ml/L,溫度為50~60度顯色液中顯色1分鐘。分散染料在水溶液中染色染液須不停地攪動,分散染料中分散橙GR、分散藍FFR可獲得很滿意的染色效果。其他分散染色前的陽極氧化鋁須用馬來酸、乳酸、酒石酸、5-磺酸基水楊酸等處理再染色。
(9)金屬鋁中含有雜質影響染色,含硅超過25%底膜顯灰色,只宜染深色;含鎂超過1%染色帶暗灰;含錳色淡而且不鮮艷;含銅色純,含鐵、鎳、鉻太多色彩沉悶。
(10)某些染液中有硫酸存在,會使膜層著色不上。即使硫酸對染料無影響,也會使染料的pH值下降,導致色調的變化。因此,著色前制品的清洗尤為重要。當用堿性染料著色時,氧化膜必須用2%-3%的單寧酸溶液處理,否則著色不上。待著色的氧化膜層不應有指印及易于生成污點的水滴,否則將使這些部位的吸附能力降低。
(11)
鋁氧化著色為提高氧化膜層的吸附能力,特別是要著深色的制品,著色前可在80度的5ml/L硫酸溶液中浸泡1分鐘,或在40度下浸泡15分鐘。
(12)著色不理想的制品可在50%硝酸或5ml/L硫酸溶液中褪色。某些難于脫除的染料所著色的制品則可在更濃的硫酸或1%的次氯酸鈉溶液中漂白,洗滌后重新著色。
(13)著色后必須經封孔處理,這對含銅的合金制品尤為重要。若在0.5%醋酸鎳溶液中封孔,制品表面出現的黑斑可通過添加0.5%硼酸或醋酸使封孔液中的pH值降至5.3-5.5,而得到消除或減少到最低限度。
(14)為提高制品表面的光亮度,陽極化前可進行拋光處理,封孔后還可用細絨布等進行拋光或是浸涂熔融的石蠟或是噴涂清漆。
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