闡發(fā)全主動(dòng) 立式線單鎳鹽接連性年夜 批量出產(chǎn)黑色鋁型材

珍珠黑色鋁型材出產(chǎn)進(jìn)程 的原始材料為擠壓后經(jīng)人工時(shí)效處置后的鋁型材，在預(yù)處置采取 AC酸性脫脂劑脫脂、堿洗、硫酸中和。鋁型材氧化著色處置，采取 硫酸陽極氧化及單鎳鹽電解著色。其出產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

摘要：本文對鋁合金型材在全主動(dòng) 立式線單鎳鹽出產(chǎn)黑色料的這一手藝 困難 進(jìn)行研究，同時(shí)介紹了單鎳鹽電解著色機(jī)理和對電解著色槽液的經(jīng)管保護(hù) ，經(jīng)由過程 理論闡發(fā)和現(xiàn)場實(shí)踐相連系 ，提出全主動(dòng) 立式線單鎳鹽若何 可持續(xù)性、年夜 批量出產(chǎn)黑色料。

單鎳鹽注化法著色工藝槽液經(jīng)管規(guī)范、不亂 ，經(jīng)由過程 特殊的正電壓和負(fù)電壓波形的調(diào)劑 ，使鎳離子在陽極氧化膜孔底部平均 地電解析出，從而獲得 不亂 平均 的著色，具有著色色調(diào)不亂 、再現(xiàn)性好、平均 性好、型材耐候性好等特點(diǎn)。著純黑色料的時(shí)候 為6分鐘擺布，比其它傳統(tǒng)著色工藝要削減 50%以上時(shí)候 ，有用 地提高出產(chǎn)效力 ，且鎳離子可收受接管 再使用，到達(dá) 節(jié)能減排的感化 。

1　媒介

　　在建筑鋁型材陽極氧化出產(chǎn)中，電解著色老是 處于手藝 焦點(diǎn) 的地位。90年月 我國為了順應(yīng) 年夜 批量不亂 出產(chǎn)，特殊是出產(chǎn)淡色 系的主要 ，引進(jìn)了（年產(chǎn)30000噸以上）的單鎳鹽立式出產(chǎn)線，顛末二十多年的成長 ，整體 手藝 程度 寧 產(chǎn)物 質(zhì)量有了很年夜 的提高，但對 出產(chǎn)深色系的品種，還存在不不亂 性[1]。成長 到今天，鋁型材陽極氧化電解著色手藝 已 處于焦點(diǎn) 手藝 地位[2]，鋁型材電解著色手藝 程度 的凹凸 代表著一個(gè)鋁型材企業(yè)外觀處置手藝 程度 的地位，決議著鋁型材企業(yè)產(chǎn)物 的競爭力，本文針對今朝 鋁型材行業(yè)中全主動(dòng) 立式線單鎳鹽出產(chǎn)黑色料存在的困難 ，經(jīng)由過程 理論闡發(fā)和現(xiàn)場實(shí)踐相連系 進(jìn)行研究，提出全主動(dòng) 立式線單鎳鹽若何 可持續(xù)性、年夜 批量出產(chǎn)黑色料。

2　單鎳鹽電解著色機(jī)理

　　電解著色是經(jīng)由過程 著色液的金屬離子在陽極氧化膜微孔內(nèi)的反對 層外觀上發(fā)生還原回響反映 ，將金屬離子沉積在氧化膜孔的底部 (如圖1)，對光的散射效應(yīng)而獲得分歧 色彩 。國表里 年夜 量研究報(bào)導(dǎo) 指出，豈論 何種金屬鹽的電解著色膜，陽極氧化膜中的沉積物既有晶態(tài)的金屬離子，也有非晶態(tài)的金屬氧化物或氫氧化物存在；各著色液的著色膜色調(diào)分歧 可能與析出顆粒的尺寸和散布 有關(guān)；色彩 深淺分歧 ，則是與氧化膜的厚度、沉積顆粒的數(shù)目 有關(guān)[3]。

圖1　鋁合金電解著色示意圖

　　單鎳鹽電解著色根基 進(jìn)程 由3個(gè)步調(diào) 構(gòu)成 ：1)Ni2+和H+等回響反映 物離子向反對 層外觀四周 傳遞；2) Ni2+在反對 層與著色液界面間獲得電子，H+穿入反對 層，在基體與反對 層界面間獲得電子；3)析出金屬和生成氫氣。Ni2+在陰極的還原沉積回響反映 ：Ni2++2e→Ni；與此同時(shí)氫離子在陰極的放電回響反映 發(fā)生 氫氣：2H++2e→H2。

3　著色槽液的經(jīng)管

　　3.1　成份 的經(jīng)管[4]

　　憑據(jù) 鋁合金陽極氧化出產(chǎn)工藝(如圖2)，在出產(chǎn)必然 量的鋁材后，要對鎳著色槽液成份進(jìn)行闡發(fā)。槽液的構(gòu)成 主要由硫酸鎳和硼酸，硫酸鎳濃度高達(dá)140～155g/L，硼酸則保持 在35～50 g/L之間。但是 出產(chǎn)進(jìn)程 中我們必需 天天 檢

測槽液成份 的濃度，一旦不在正常規(guī)模內(nèi)，即便 出產(chǎn)正常也要實(shí)時(shí) 彌補(bǔ)硫酸鎳或硼酸，不然 年夜 量出產(chǎn)黑料時(shí)，輕易 使產(chǎn)物 著色呈現(xiàn)質(zhì)量問題。

　　只有將槽液成份 的濃度長時(shí)間 保持 在正常的規(guī)模內(nèi)進(jìn)行出產(chǎn)，才能更好地保護(hù) 好槽液，出產(chǎn)出質(zhì)量良好的鋁材產(chǎn)物 。

圖2　電泳珍珠黑工藝流程圖

　　3.2　槽液溫度的節(jié)制

　　溫度對著色速度的影響很年夜 [5] ，在必然 規(guī)模（23±3℃）內(nèi)升高溫度會加速 著色速度，溫渡過 高或太低 都邑 造成著色不平均 ，乃至 著不上色。另外，溫度偏高，著色膜孔隙多，孔徑年夜 ，粗拙 ；太高 的溫度還有可能致使 著色膜分裂、剝落[6]。

　　3.3　槽液pH和雜質(zhì)離子的節(jié)制 [1]

　　槽液的經(jīng)管經(jīng)由過程 裝備 實(shí)現(xiàn)，采取 離子互換（IR）和吸附手藝 除去鈉、鉀、鐵和鋁等雜質(zhì)，一般著色槽液的PH節(jié)制 在3.5～4.5之間，槽液pH低，著色速度慢，如pH

　　采取 RO反滲入滲出 道理 和方式 進(jìn)行收受接管 硫酸鎳，再加以使用。如許 收受接管 反復(fù) 使用，既下降 硫酸鎳的損耗又削減 情況 污染。表1所列該工藝要求各類 雜質(zhì)的允許 值[1]：

表1　直流鎳鹽著色的雜質(zhì)允許 值（單元 ：ug.g-1）

　　3.4　著色前水洗對著色的影響[4]

　　著色前水洗沒有清洗清潔 膜孔中殘余 的硫酸，輕易 致使 色彩 不不亂 、上色堅(jiān)苦。必需 嚴(yán)酷節(jié)制 陽極氧化后三道水洗的水洗時(shí)候 ；包管 三道水洗的水質(zhì)及pH；加年夜 純水洗的水流輪回 量。

　　另外，水洗完后，型材在空氣中逗留 的時(shí)候 不克不及 太長 ，要將其即刻放進(jìn)著色槽著色。如未能即刻進(jìn)入著色槽，應(yīng)浸泡在干凈 的純水中，避免被空氣中的氧氣氧化。

4　著色電壓和時(shí)候 的節(jié)制

　　4.1　經(jīng)由過程 調(diào)理 著色電壓和時(shí)候 ，加速 鎳離子的沉積速度 ，以到達(dá) 出產(chǎn)黑色料的目標(biāo) 。

　　4.2　采取 日本住化法的一種直流Ni鹽著色工藝，其電源波形如圖3所示的波形。

圖3　鋁合金陽極氧化電解著色尺度 波形圖

　　經(jīng)由過程 改變著色波形，加年夜 鎳離子電泳能力，下降 槽液電阻，Ni2＋沉積速度加速 ，使Ni2＋沉積到氧化膜膜孔底部。

　　4.3　憑據(jù) 分歧 的色彩 深淺，調(diào)理 分歧 的電壓、時(shí)候 、波形，來出產(chǎn)分歧 的品種，一般噴鼻 檳料的著色時(shí)候 為1分鐘擺布，黑色料的時(shí)候 為6分鐘擺布。

5　現(xiàn)場出產(chǎn)實(shí)踐

　　憑據(jù) 電解著色的機(jī)理，單鎳鹽著色槽槽液的保護(hù) 經(jīng)管，著色工藝參數(shù)的改良，經(jīng)由過程 理論闡發(fā)和現(xiàn)場實(shí)踐相連系 ，霸占 了全主動(dòng) 立式線單鎳鹽出產(chǎn)黑色料的這一困難 ，實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)性、年夜 批量出產(chǎn)黑色料目標(biāo) ，且黑色料制品 率高達(dá)99.7%，到達(dá) 公司黑色料制品 率汗青 性的沖破 。

6　竣事 語

　　全主動(dòng) 立式線單鎳鹽出產(chǎn)黑色料的不亂 性是今朝 工業(yè)上出產(chǎn)的手藝 困難 ，也是浩瀚 出產(chǎn)廠家要存眷 的問題，所以我們認(rèn)為經(jīng)由過程 對單鎳鹽著色槽的槽液的保護(hù) 經(jīng)管，特別 是對槽液雜質(zhì)離子的節(jié)制 和 氧化后三道水洗槽水質(zhì)及pH的節(jié)制 ；其次是對著色槽槽液濃度及pH的節(jié)制 。經(jīng)由過程 調(diào)理 著色電壓、時(shí)候 、波形的節(jié)制 ，可以保持 年夜 批量出產(chǎn)黑色料的不亂 性。

　　另外 ，在長時(shí)間 出產(chǎn)黑料的條件 下，并連結(jié) 黑料的不亂 性，還需靠日常平凡 經(jīng)驗(yàn)的積聚 和在出產(chǎn)實(shí)踐中賡續(xù) 索求 ，和 各工藝參數(shù)對著色的影響及發(fā)生問題后的處置方式 都要有所熟習(xí) ，如許 才能保護(hù) 好著色槽，以包管 出產(chǎn)的不亂 性。

要害 詞：鋁型材；鋁材著色；黑色鋁材；黑色批量出產(chǎn)；鋁材著色