北京染色液中杂质离子的影响及控制
(1)硫酸钠的影响。Giles!29]等表示,硫酸钠(Naz SO.)降低染色速率,这种影响随
染料离子中礦酸基团薮量的增加而增加,特别是金属络合物染料。Schenkel 和 SpeiserJ即可
证实了硫酸钠的影响。所有的有机染料几乎均含有 SO子,通常为硫酸钠,这是在生产过程中产生的,但染液中要达到 1g/L 以上时才会使染色明显减慢。SO2~总会存在于染液中,
所以还可以用稀硫酸调节 pH 值,少量的硫酸钠对染色的影响可忽略不计。
(2)氯化钠的影响。另一个通常在生产过程中产生的杂质是氯化钠(NaCI),这是引起
电蚀点(白点)的主要原因。Polfreman 和 Budd们曾对此作过深入的研究,他们发现,电蚀点能被阴极电流所抑止,这在工业上已获得了应用。
氯离子(CI-)很小,能相当容易地滲透进氧化膜的微孔中,当挂杆放置在潮湿的染精
边缘时,在不锈钢槽和铝工件间会形成腐蚀电偶,加快引起小的点蚀。
C3)表面活性剂的影响。非离子型表面活性剂对染色无影响,但阳离子表面活性剂如加入铝黑 MLW 中会减慢染色,所以在除油剂中不适宜添加离子型表面活性剂,因某些阴离子
也对染色不利。
(4)三价铝离子(Al+)的影响。一些铝被染色液溶解而进入染液。少量 AB+对许多
染液无影响,除非达到 500~1000μg/g,此时可能造成变色,如蓝色调变成带红等。若挂具
上的铝工件掉入染液中,将导致铝慢慢溶解而浓度升高,引起颜色改变或铝盐在封孔时产生
粉霜。
(5)重金属离子的影响。染液被重金属离子污染时,如生锈的钢铁工件或草酸铁铵(无
机染金色)带人的 Fe2+具有十分严重的有害作用,它会改变颜色,加速染液报废和降低耐酸度,其他金属如铜、镍或铅等也会发生问题。
(6)阴离子的影响。阴离子如硅酸根、磷酸根和氟化物等对染色有严重的影响,在染液
的配制一节中已经论及。
(7)细菌作用对染色的影响。在某些环境下,有机染液由于细菌作用而报废的事时有发
生。这通常是由于相当高的温度和湿度而产生的。细菌能在染液中繁殖,使染液发霉,首先
在染液表面起小泡,当染液不工作静置时,在泡的周围聚集一些不溶解的有色颗粒,使染色
不正常。假如肉眼可见,应将浮于表面的发霉物捞掉,并加入 0.05~0.10g/L合适的杀菌
剂,如二氯酚 G4,用乙醇溶液溶解后加入槽中。有时只有将染液倒掉。此时应用杀菌剂或
次氯酸盐溶液清洗槽壁,然后重新配制。一般在染料中已经添加有合适的防霉剂。
(8)不溶杂质对染色的影响。染色液中有时不可避免地会带入油污,沾污工件使染色发
花,此时应用吸油纸(棉纸或称桑皮纸)吸沾除去或加入少量非离子表面活性剂,使油滴分散不致聚集在染液表面。
另一些不溶的微细杂质会渗透进入膜孔,影响染料向孔内扩散,必须用滤网过滤
操作注意事项
(①工件经阳极氧化后必须用流动水彻底清洗干净,特别是工件的狭缝、盲孔处,避免
残留酸、碱慢慢冒出表面,使染色发花。另一方面也防止有害离子带人染液,降低染液寿
命。实际操作中,第一次清洗可在一个相对酸性的清洗槽中进行(pH≤4),接着在接近中
性的水中清洗(pH=5~7),以防止胶体氢氧化铝沉积在膜孔中影响染色↓
清洗后可用 t(NHs·H.O)1%~3%中和去除残酸,有利于提高染色效果。Akaho-
㎡i认为用 5%(质量分数)碳酸钠(Nag CO))溶液较好,而 Schenkel 和 Speiser!29]则建议浸入 20g/L 草酸铵溶液合适。特别对长时间清洗后的工件有助于染色。
②工件在阳极氧化清洗后应该立即进行染色,其时间隔不超过 1h,氧化膜的吸附能
力随时间延长而减弱,会影响染色质量。如染槽不空时,应将工件浸泡在干净的水中,假使
工件必须放置较长时间时,用草酸盐或邻苯二甲酸盐处理一下是很有用的1 Durand 和 Hu-
guenin主张在 5mL/L 的硫酸溶液中(80℃,1min)浸一下,可溶解因长时间浸在水中可
能生成的氢氧化物膜。如工件暴露在空气中太长,导致氧化膜干燥也会抑止染色。通常浸在
3%~35%(体积分数)的硝酸中或放人氧化电解液中浸一下其他如 5%~15%(质量分
数)的乙酸、磷酸、草酸、酒石酸或柠檬酸中处理都可以使陈化的氧化膜激活。这种方法尤其适用于铭牌制作。
③染色工件一般以小件为主,制作夹具应选择铝硬质材料为好。夹具不宜做成桂钩式,
以防止在阳极氧化过程中松动改变触点位置,使氧化膜不完整,染色不均匀。最好采用弹性
夹具夹紧工件,同时夹具应有一定的横截面积,才能保证有足够的弹力和夹紧力,使工件与
夹具保持良好的接触。用过的夹具要在碱溶液中退膜后再使用。染液中氯离子多时会产生点
蚀,若挂钩采用高镁的铝合金如铝 5654 或铝 5083 时,点蚀会加剧。
④工厂中的电网容易产生杂散电流,这也是造成点蚀的一大原因,因此应将染色槽和
封孔槽接地。为了避免灰尘杂物进入染色液,平时不生产时染槽应加盖防护。
⑤染色时工件不可重叠,尤其是平面部位,否则由于遮盖易形成阴阳面。
⑥装挂工件夹具的挂杆应绝缘,不可与槽体直接接触,以免工件与不锈钢染槽产生电
偶腐蚀。
⑦染色时往往采用空气搅拌,这不是最好的办法。一方面如将热的染液连续空气搅拌
易使染料分子结构中的双键氧化,造成染色强度减弱。另一方面容易带入油污,使染色膜发
花。可以采用小型的电动搅拌器或者挂杆移动来搅匀染液。
③染色槽的材料选择很重要,因为有些染料与某些金属会发生反应,例如铝、铜、铅,
所以最好用 Ni-Cr-Mo 型或 Ni-Cr-Ti型的不锈钢。小型的可用陶瓷容器、耐热塑料、硬质橡
胶等。染槽一般还装有加热装置和搅拌的管道等,这些与染液接触部件的材质也不能用铝、
铜、铅来制造。
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