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着色技术多种多样
铝型材的着色,传统采用电解着色(即日本人浅田发明的浅田法,也称二次电解)。室内装饰也用染色法获得丰富多彩的颜色(染色法不适于应用在室外)。近年来,国外已推出多色化技术(即利用光干涉效应着色,日本称之为三次电解)、复合着色(染色后再电解着色)技术,突破了电解着色只有古铜色的框框。但在我国还未实现工业化生产。
1单镍盐电解着色体系
单镍盐电解着色体系逐渐增多。欧洲一直以锡盐着色为主,由于锡盐和锡镍混合盐抗杂质干扰强,对环境损害小,工业控制容易,我国一直以锡盐(和锡镍混合盐)为主。而日本则一直青睐于单镍盐,并配有与之适应的特殊电源和槽液净化(如去钠钾)装置。由于单镍盐对于浅色系(仿不锈钢色和香槟色)色差小,色调重复性好,因此我国和欧洲近年来均发展单镍盐着色技术,其槽液成分除MgSO4、H3BO3之外,NiSO4含量一般较高,在100g/L左右,杂质钠、钾均要控制,视工艺要求而不同,日本工艺还要控制铵的含量。
2新型着色电源的引进。
电源不是孤立的设备,它必然是特定工艺的配套装置。我国从日本引进的单镍盐电解着色工艺有2类,即日轻的尤尼可尔法(均匀着色之意)和新住化法,其电源并不相同,大体可认为是波形不同的直流着色。而欧洲用于单镍盐的着色电源也并非单纯的正弦波交流电,如西班牙采用DC(直流)/AC(交流)电源,美国有DC/AC/不对称AC电源。而意大利的ELCA公司推出多功能着色电源,可以输出DC、变频AC及DC和DC/AC叠加等。这种电源可以适用于各种类型的电解着色以及多色化技术。
3颜色多样化的要求
颜色多样化新的电解着色槽液出现。钛金色的硒盐溶液,金黄色的锰盐溶液在我国已经相当普遍,但由于不像镍盐和锡盐那样经过国内外长期实践考验,这些溶液着色的铝材在封孔质量,尤其在使用中变色和褪色问题仍值得关注。近在我国铝材阳极氧化的工艺中,不时出现一些与国外标准工艺不一致的做法,并未仔细考查和检验(只为了降低成本)匆匆上马,作者以为对于长期使用效果和生产环境效益存在不少隐患。
4封孔方法百花齐放
当前冷封孔仍是我国建筑铝型材阳极氧化膜占多数的封孔方法,这是与80年代大量从欧洲引进工艺和设备有关。冷封孔的水质要求不高,工艺控制容易,比较适合我国生产现状。当前欧洲主要采用冷封孔和高温蒸汽封孔,后者似有发展之趋势。日本至今不认可冷封孔工艺,青睐于沸水的水合封孔或电泳(ED)封孔。与沸水封孔和Ni和F的冷封孔相比较,高温蒸汽封孔正好弥补了它们的缺点,其操作条件在100~110℃,压力稍高于大气压下进行,封孔速度比沸水封孔快,对水质和pH控制不严,不会起白粉,既不会发生有机染料在封孔时流失,又没有环境污染(Ni和F)之虑。这是一个保证封孔和环境质量的好方法。
我国至今仍未解决冷封孔槽液在操作中氟离子频繁补充的问题,对于封孔工艺稳定性带来危害。国内各厂普遍添加氟化铵、氟化氢铵、氟化钠,甚至氢氟酸来补充氟离子。但实践表明往往更加剧氟的贫化。虽然曾经试图用氟硼酸盐和氟硅酸盐来缓解,至今在工业大生产方面仍未解决。
90年代以来,我国研究工作和工业实践均证明,在冷封孔之后60~70℃纯水洗是提高封孔质量,加速封孔速度从而缩短检测周期的好办法,甚至可以提高氧化膜的延性,防止微裂纹出现,因此热水洗与其说型材干燥,不如说“冷封孔后处理”更加确切。单纯烘干不能代替热水“后处理”的作用。“冷封孔后处理”是工艺进步,也是值得推广的一项措施。