铝阳极氧化与染色技术 之三 染色处理

1、铝阳极氧化与染色技术之三染色处理化学着色法工艺简单、控制容易、效率高、成本低、设备投资少、着色色域宽、色泽鲜艳。但大面积制品容易出现颜色不均匀，着色后清洗、封孔不当或受到机械损伤时易脱色，着色膜的耐光性相对较差，故往往仅用于室内装饰、日常用小型铝制品的着色处理。铝阳极氧化膜的化学着色是基于多孔膜层有如纺织纤维一样的吸附染料能力而得以进行的。一般阳极氧化膜的孔隙直径为0.01-0.03gm，而染料在水中分离成单分子，直径为0.0015-0.0030呻，着色时染料被吸附在孔隙表面上并向孔内扩散、堆积，而且与氧化铝进行离子键、氢键结合而使膜层着色，经封孔处理，染料被固定在孔隙内。（一）有机染料染色1

2、、染料的选择有机染料品种繁多，依据不同用途和产品档次选用染料。如可溶性还原染料价格昂贵，色牢度极佳，故多用于高档铝制品金笔、打火机、助听器的染色；醇溶性染料用于铝箔染色；油溶性染料用于铝箔的印花，使用前溶于硝化纤维素系、乙烯树脂系或聚酰胺树脂系等亮漆中，或者溶于烤漆中的三聚氰胺树脂与环氧树脂中，印制后在清洗干净的铝箔表面形成带有染料的树脂膜。用于铝制品染色的染料类别有酸性染料、酸性络合染料、酸性媒介染料、直接染料、弱酸性染料、分散染料、可溶性还原染料、活性染料、碱性染料、醇溶染料、油溶染料等。2、有机染料着色工艺及控制（1）单色染色：将经阳极氧化、用清水洗净的铝制品，浸入规定温度染液中浸泡，染

3、色的时间依颜色深浅而定、染浴量可控制在与制品体积之比10：1。（2）多色染色：若在铝件上染两种和多种不同的颜色，如山水、花鸟、任务、文字等，多采用印花工艺来完成，印版可采用型版（锌版、纸版）和丝网版，可用直接印花法、涂料防染法、泡沫塑料扑染法等。一般做法是将第一种颜色染色后，对需留下颜色的部位用花版印上保护漆膜，剩余的颜色脱去，第二、三及更多的颜色依此类推即可。各种有机染料的染色浓度及工艺条件见表-9。颜色染料名称浓度g/L温度0CpH值时间minAludye黑色黑HBK8-1050-605.5-615-30黑MBK8-1050-555.0-5.55-10黑MRL10-1250-605.0-6

4、.05-30黑BBK10-1250-605.0-6.015-30黑DG1055-606.0-7.010-30黑WAL10-1250-556.0-7.015-30黑MLW8-1250-604.2-4.85-30Aludye红色大红A2-550-605-5.55-10大红D4BS<2555-606.0-7.05-10艳红MB0.5-550-555.5-6.05-15红B2-555-605.5-6.05-15大红D4B255-605.5-6.05-10红SBR<350-555.0-6.05-10Ol-SOWss-os乙TIOM另里oApnivSl-SOWss-os1GD乙MOl-SS&#

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10、.85-15翠蓝GB0.5-255-605.0-6.05-15Aludye灰色灰MBL0.5-255-606.0-7.05-10灰BRL0.5-150-556.0-7.05-10灰2BL0.1-155-605.0-6.05-10灰ABL0.5-1055-606.0-6.55-20灰GBL0.5-255-605.5-6.05-10灰VA0.5-150-555.0-5.55-10灰G2RC1-1055-605.0-6.05-15灰GR1-1050-555.0-5.55-15灰GL2-555-606.0-6.55-10Aludye青铜色青铜2LW2-555-604.0-5.05-103、着色技术措施

11、（1）用于染色的染料纯度越高越好，凡掺有大量填充剂（如元明粉、糊精）的染料染铝效果差。批量染色要注意头续缸染液浓度变化，正确补充以确保颜色深浅一致。（2）采用印花工艺进行多色染色应先浅后深，有黄、红、蓝、棕、黑。染印第二色时，喷漆应该干燥，使涂料紧贴铝面，否则染料会浸入，出现毛边界限不明等。（3）为保证着色均匀、色泽一致，铝件阳极氧化处理条件必须一致，染色条件也应一致。（4）染色液同纯水配制，如用硬水则应加六偏磷酸盐（浓度小于5%），以免沉淀生成。染料应完全溶解，否则着色不均，易出现深色斑点。（5）着色槽应用非活性材料如搪瓷、陶瓷、不锈钢、玻璃等制成，以免引起化学反应造成染液变质。6）严禁油污

12、进入染液中，否则着色表面容易出现条纹或污斑缺陷。(7) 可用混合染料着色，但须注意膜层在染液中可能发生的选择性吸附，使颜色不调和或改变色泽，这样处理的膜层颜色不如用单一染料的耐晒。拼色染应将两种染料分别溶解再置于染浴。凡酸性染料必须用醋酸调节pH值，醋酸加入量依染料浓度而定，染液pH值在4.5-6加入98%醋酸约0.5-1ml/L。(8) 醇溶性染料用乙醇做溶剂溶解。可溶性还原染料染色后，必须在含有亚硝酸钠10g/L,1.84g/cm3硫酸25ml/L，温度为5060度显色液中显色1分钟。分散染料在水溶液中染色染液须不停地搅动，分散染料中分散橙GR、分散蓝FFR可获得很满意的染色效果。其他分散

13、染色前的阳极氧化铝须用马来酸、乳酸、酒石酸、5-磺酸基水杨酸等处理再染色。(9) 金属铝中含有杂质影响染色，含硅超过25%底膜显灰色，只宜染深色；含镁超过1%染色带暗灰；含锰色淡而且不鲜艳；含铜色纯，含铁、镍、铬太多色彩沉闷。(10) 某些染液中有硫酸存在，会使膜层着色不上。即使硫酸对染料无影响，也会使染料的pH值下降，导致色调的变化。因此，着色前制品的清洗尤为重要。当用碱性染料着色时，氧化膜必须用2%-3%的单宁酸溶液处理，否则着色不上。待着色的氧化膜层不应有指印及易于生成污点的水滴，否则将使这些部位的吸附能力降低。(11) 为提高氧化膜层的吸附能力，特别是要着深色的制品，着色前可在80度的

14、5ml/L硫酸溶液中浸泡1分钟，或在40度下浸泡15分钟。(12) 着色不理想的制品可在50%硝酸或5ml/L硫酸溶液中褪色。某些难于脱除的染料所着色的制品则可在更浓的硫酸或1%的次氯酸钠溶液中漂白，洗涤后重新着色。(13) 着色后必须经封孔处理，这对含铜的合金制品尤为重要。若在0.5%醋酸镍溶液中封孔，制品表面出现的黑斑可通过添加0.5%硼酸或醋酸使封孔液中的pH值降至5.3-5.5，而得到消除或减少到最低限度。(14) 为提高制品表面的光亮度，阳极化前可进行抛光处理，封孔后还可用细绒布等进行抛光或是浸涂熔融的石蜡或是喷涂清漆。(二)无机染料染色到目前为止，耐气候性的有机染料并不多，膜层颜色

15、在100度以上高温就会发生改变。而无机染料当温度超过金属的熔点时，其颜色不会发生变化。无机染料着色有一液法和二液法。前者指阳极氧化膜浸入一种溶液中，这种金属盐在膜孔内水化生成色淀而使膜层显色。后者即经阳极氧化的制品先在一种盐溶液中浸渍，清洗够再浸入另一种盐溶液中，两次浸渍吸附的盐发生反应生成一种不可溶的沉淀色料，从而使制品表面显色。部分无机染料着色工艺及配方见表-10。表-10部分无机染料着色工艺及配方颜色呈色化合物无机盐名称用量g/L温度/度时间/min备注红褐亚铁氰化硫酸铜10-10080-9010-202CuSo4+Fe(CN)6K4一Fe(CN)铜6Cu2+2K2So4亚铁氰化钾10-

16、5080-9010-20褐色铁氰化铜硫酸铜10-10080-9010-203CuSo4+2Fe(CN)6K3Fe(CN)铁氰化铜10-5080-9010-2062Cu3+3K2So4一乙醇胺2760-7010氯化镍32重铬酸银硝酸银50-1007552AgNO3+K2Cr2O7Ag2Cr2O7+2重铬酸钾10-507510KNO3深褐色醋酸钻3080-903乙二胺20硫酸镍3080-905乙二胺20硫化铅醋酸铅100-200905PbAc2+(NH4)2SPbS+2NH4Ac硫化铵50-1007510氢氧化钻硝酸钻2Co(NO3)2+H2O2+4NH4OHCo双氧水(OH)3+4NH4NO3氨

17、水黄色重铬酸铅醋酸铅100-200905PbAc2+K2Cr2O7PbCr2O7+2KAc重铬酸钾50-1009010铬酸铅醋酸铅100-200905PbAc2+K2CrO4PbCrO4+2KAc铬酸钾50-1007510硫化镉醋酸镉50-100755CdAc2+(NH4)2SCdS+2NH4Ac硫化铵50-1007510白色硫酸铅醋酸铅10-505015PbAc2+Na2SO4PbSO4+2NaAc硫酸钠10-506030硫酸钡硝酸钡10-506015Ba(NO3)2+Na2SO4BaSO4+2Na硫酸钠10-506030NO3黑色硫化钻醋酸钻50-10090-10010-15CoAc2+N

18、a2SCoS+2NaAc硫化钠50-10090-10020-30氧化钻醋酸钻50-10090-10010-15CoAc2+2KMnO42KAc+CoO+Mn2二氧化锰高锰酸钾15-2590-10020-30O3+2O2T蓝色普鲁士蓝亚铁氰化钾硫酸铁10-5010-10090-10090-1005-1010-20Fe2(SO4)3+3Fe(CN)6K4Fe(CN)63Fe4+6K2SO4普鲁士蓝亚铁氰化钾10-5090-1005-104FeCl3+3Fe(CN)6K4Fe(CN)63Fe4+12KCl氯化铁10-10090-10010-20金黄三氧化二硫代硫酸钠10-5090-1005-10锰高锰酸钾10-5090-1005-10橙黄铬酸银铬酸钾5-107510K2CrO4+2AgNO32KNO3+Ag2CrO4硝酸银50-100755醋酸铜3070-8051、3-二氨基丙烷15醋酸铜3070-805乙二胺15金黄铬酸锌46010氟化锌1.5硝酸3.5草酸铁15-25401-5pH值5.5-6.5铵适量黄茶色硫酸亚铁3080-905乙二胺15青铜色醋酸钻20305-20pH值6-7，着色前浸小苏打液10g/Lo高锰酸钾22金色（浅）草酸高铁铵10502金色（深）三水合草酸高铁25502胺其他颜色的着色工艺有：先浸入铜盐溶液后浸渍硫化物溶液，或是从硫酸铜和亚砷酸钠