Specialty Color染料用于陽極氧化鋁膜染色

徐 捷

(政協(xié)荊門市委員會辦公室，湖北 荊門 448000)

Specialty Color染料是美國專業(yè)色彩公司(US Specialty Color Corporation )提供的一類水溶性陰離子染料及個別無機染料。Specialty Color染料在鋁陽極氧化膜上著色具有外觀優(yōu)美，耐候性、耐熱性、著色能力十分優(yōu)越的特點。在本人拙著[1]中曾對該系列染料有介紹，但僅淺嘗輒止，這里系統(tǒng)介紹該系列染料的應(yīng)用。

1 前處理

1.1 脫脂

美國專業(yè)色彩公司用于脫脂的清洗劑有，淡堿除漬劑Specialty 740，是一種非硅酸鹽，非腐蝕性，使用效率非常高，通過浸漬能去除工件油脂蠟及水溶性污漬，是一種不損底材的高效率清洗劑。Specialty 740 濃度53g/L，溫度54℃～71℃，時間3min～10min。Specialty 760，是溫和的酸性含磷清洗劑，含有去污漬和拋光的成分，可部分整飾或拋光鋁制品表面。

1.2 蝕洗

Specialty 835是堿性蝕刻劑，可均勻快速用于鋁及鋁合金蝕刻，其含有混合成分，飾刻時間短，成本低，單獨使用能產(chǎn)生較粗的磨砂效果。濃度25g/L～37g/L，溫度54℃～65℃，時間10s～600s。Specialty 838是細紋磨蝕劑，單獨使用能產(chǎn)生出較細的磨砂效果。Specialty 861是液狀清洗劑，能除油、油脂和污垢；并能溫和蝕刻鋁及鋁合金。Specialty 839是蝕刻液添加劑，具有螯合和清洗成分，沒有強腐蝕性。Specialty Etch-Fume是堿槽除味劑，能有效抑制堿槽味道的擴散。用量0.025%v/v～0.075%v/v。

1.3 中和

堿蝕后，金屬合金材料的殘留會留在鋁表面上，在繼續(xù)其他工藝前必須先除掉這些殘留物。使用中和劑就可以完成這項工作，為后續(xù)的精飾工序準備干凈的表面。中和劑是專門用于去除氧化物與殘留物。Specialty 985是不含鉻化物的中和劑，特別適合于2xxx系列的鋁材。Specialty982是不含鉻化物的中和劑，特別適合于6000系列的鋁材。濃度10%v/v～20%v/v，溫度為室溫，時間5min～10min，需連續(xù)空氣攪拌。

1.4 化學(xué)拋光

在鋁表面上要求獲得相當高的光澤時，需要采用化學(xué)拋光或電解拋光處理。化學(xué)拋光工序一般是混合三酸作為最主要的成分，因混合三酸拋光過程中會產(chǎn)生大量黃煙，必須去除和抑制。Alfiflex 455是化拋槽增光除味劑，可有效抑制黃煙擴散并增加拋光效果。用量10g/L～20 g/L。

1.5 陽極氧化

(1)硫酸常溫氧化。硫酸165g/L～225g/L，Al5g/L～15g/L，溫度20℃～22℃，時間10min～75min，電壓15V～25V，電流1.2A/dm2～1.8 A/dm2，氧化膜厚度 2.5μm～25μm。

(2)快速硫酸常溫氧化。Specialty CKS 30g/L，硫酸155 g/L，Al 7.5 g/L，溫度27℃，時間18 min，電壓16V，電流1.8A/dm2，氧化膜厚度 10μm。

(3)硬膜硫酸低溫氧化。Specialty CKS 30g/L～40g/L，硫酸 150g/L～180 g/L，Al 8.0g/L～20 g/L，溫度 10～15℃，時間160min～75 min，電壓35V～60V，電流2.7A/dm2～4.0A/dm2，氧化膜厚度>50μm。

硫酸陽極氧化法添加快速氧化劑時，硫酸濃度為170g/L～185g/L、155g/L～170g/L、140g/L～170g/L、120g/L～140g/L，則氧化槽溫度分別為21℃～24℃、24℃～27℃、24℃～27℃和27℃～30℃。陽極氧化時，硫酸的揮發(fā)可引至嚴重環(huán)境污染，無泡氧化除味劑Specialty Ano-Fume可以有效抑制酸味的擴散，用量0.025%v/v～0.075%v/v。

2 染色

2.1 染料品種

Specialty Color Corporation 有鋁陽極氧化染料35種，其中環(huán)保型無鉻染料有19種，有1種液狀染料，1種漿狀染料，棗紅色有2種規(guī)格，黑BK有3種規(guī)格。具體品種如下：Specialty Gold N/4N、S、EAN；Specialty Fast Gold LN*；Specialty Copper BF；Specialty Bronze 2LN；Specialty Orange 3A、2B*；Specialty Golden Orange RLW*；Specialty F.A.O liqnid；Specialty Yellow 4A、D*、3GL*；Specialty Bordeaux R、R conc、2R；Specialty Deep Red L*；Specialty Blue A*、4A；Specialty Fast Blue 2LWN*、GN*；Specialty Turquoise PLWN*；Specialty Teal*；Specialty Green AEN*、B conc、SCG；Specialty Olive Drab EG*；Specialty Brown BL、GL、RN；Specialty Grey BL、NLN；Specialty Violet 3D*、DS*、MRB*；Specialty Deep Black MLW、FLM conc、HL3 paste；Specialty Black V、WH、CRO*、BKA、2LW、Cr free*HNS*、BK、BK Super、BK Excal。上述染料中有*者為環(huán)保型無鉻染料。

2.2 染料用途及特點

Specialty染料的耐光牢度也與控制工廠環(huán)境與條件有關(guān)，如染色深度、浸染時間、溫度、pH值、封孔劑及處理溫度。一般淺淡色澤顯示的耐光牢度差些，部分染料的耐光牢度及適用性見表1。

表1 Specialty染料的耐光牢度

2.3 部分染料染色配方與工藝

染色溫度55℃～60℃，染色時間1min～20min，染色pH值及染色濃度見表2，染色液用去離子水配制。為防止染色液霉變可添加抗菌劑，染色槽液為2273L、1818L、1364L、909L、455L，則添加抗菌液分別為65ml～400ml、50ml～300ml、40ml～250ml、25ml～150ml和15ml～80ml。

表2 Specialty染料染色配方與工藝

3 后處理封孔工藝

(1)封孔劑Sealant MTP 5g/L，pH值5.5～6.0，溫度85℃～88℃，時間>10min。

(2)Secialty醋酸鎳4g/L～5g/L，Secialty分散劑2g/L～3g/L，苯甲酸1g/L～2g/L，pH值5.2～ 5.9，溫度93℃～99℃，時間10min～25min。

(3)Secialty封孔劑。Secialty Sealant MTL中溫醋酸鎳型封孔劑，濃度4%v/v～5%v/v，pH值5.2～5.9，溫度82℃～88℃， 時間5min～25min。Secialty Sealant 高溫醋酸鎳型封孔劑，濃度8g/L～10g/L，pH值5.2～5.9，粉狀，溫度88℃～98 ℃，時間10min～25min(1μm膜厚2min～3min) Secialty Sealant 170粉狀封孔劑，溫度76℃。Secialty Dispersant用于沸水封孔和含鎳封孔劑的分散劑。濃度3g/L～5g/L，溫度20℃～22℃，時間5min～35min。