一種鋁型材堿蝕液及其制備方法、應(yīng)用和應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁型材表面處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種鋁型材堿蝕液及其制備方法、應(yīng)用和應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁型材大多經(jīng)過陽極氧化或電解著色處理，而前處理中的堿蝕工序是其獲得良好表面的關(guān)鍵步驟。經(jīng)堿蝕處理后，可將鋁型材表面的自然氧化膜溶解掉，露出基體金屬，活化鋁材表面，堿蝕液在一定的濃度和溫度下具有很強的刻蝕能力，能將表面的擠壓粗糙紋等缺陷減少或消除，獲得平整光滑的表面；堿性溶液都具有一定的除油脫脂能力，經(jīng)除油后的鋁材再經(jīng)堿蝕，可進一步除去油污，凈化表面；另外，一些要求表面暗光的鋁型材經(jīng)添加某些堿蝕添加劑后，可獲得不同粗細均有砂面，經(jīng)氧化著色后色澤均勻柔和美觀。
[0003]中國專利文獻公開號:CN 102965709 A，公開日:2013年3月13日，公開了一種用于鋁合金表面陽極氧化的環(huán)保長效前處理工藝，包括堿浸蝕、熱水洗、冷水洗、出光、冷水洗。其中，堿蝕液由50-100g/L的氫氧化鈉和70-90g/L的堿蝕劑組成，堿蝕劑的組分為:磷酸鈉20-30g/L、碳酸鈉10-20g/L、葡萄糖酸鈉10_20g/L、苯甲酸鈉l_2g/L、十二烷基磺酸鈉
0.l-ο.5g/L，余量水；工作溫度10-50°c，工作時間為1-3分鐘。該方法的不足在于:鋁型材中由于存在微量金屬(如鋅)而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，即便加入了緩蝕劑，仍然存在過度腐蝕的現(xiàn)象，造成鋁型材損失浪費和堿的過消耗；此外作為絡(luò)合劑的葡萄糖酸鈉抗沉淀效果不顯著。
[0004]中國專利文獻公開號:CN 104005038 A，公開日:2014年8月27日，公開了一種鋁合金表面處理中的前處理方法及其采用的堿蝕溶液，前處理方法是將鋁合金依次置于乙醇中浸泡、取出后水洗、置于堿蝕溶液中處理、取出后水洗、超聲波清洗以及干燥。其中堿蝕溶液組成為:氫氧化鈉2-6g/L、磷酸鈉20-60g/L、碳酸鈉20_60g/L、三聚磷酸鈉10_30g/L、硅酸鈉5-25g/L、OP乳化劑l-3ml/L ;堿蝕溶液的工作溫度為40_60°C，工作時間為20-40秒。該方法的不足之處在于:堿蝕處理時間太短和堿蝕液中的氫氧化鈉用量較小，堿蝕反應(yīng)不充分，鋁型材表面仍殘留有油污和自然氧化膜，處理后鋁合金表面不夠平整光滑，給后續(xù)氧化造成較大影響；此外，由于絡(luò)合能力較弱，導(dǎo)致Al (OH) 3容易析出，槽液的穩(wěn)定性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1、要解決的問題
[0006]針對現(xiàn)有堿蝕液對鋁型材表面處理后，鋁型材表面殘留有油污和自然氧化膜，或者鋁型材表面過渡腐蝕出現(xiàn)刻痕和凹槽，以及堿蝕液使用周期短的的問題，本發(fā)明提供了一種鋁型材堿蝕液及其制備方法、應(yīng)用和應(yīng)用方法，能有效的對鋁型材進行堿蝕處理，使鋁型材表面光滑平整，不會產(chǎn)生腐蝕反應(yīng)不充分或者過腐蝕，降低鋁損失和堿消耗，同時可防止鋁離子結(jié)垢，也不會在槽液中產(chǎn)生難以處理的沉渣，槽液中鋁離子濃度可長期保持穩(wěn)定，槽液使用周期長。
[0007]2、技術(shù)方案
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。
[0009]一種鋁型材堿蝕液，由氫氧化鈉、堿蝕添加劑和水組成，所述的氫氧化鈉質(zhì)量濃度為40?80g/L，堿蝕添加劑質(zhì)量濃度為15?30g/L ;所述的堿蝕添加劑由氫氧化鈉、山梨醇、硫化鈉、磷酸鈉、碳酸鈉和水組成，各組分的質(zhì)量百分比分別為:氫氧化鈉為5%?15%，山梨醇為30%?60%，硫化鈉為0.5%?5%，磷酸鈉為1%?10%，碳酸鈉為1%?10%，余量為水。
[0010]優(yōu)先地，所述的氫氧化鈉質(zhì)量濃度為60g/L，堿蝕添加劑質(zhì)量濃度為25g/L。
[0011]優(yōu)先地，所述堿蝕添加劑各組分的質(zhì)量百分比分別為:氫氧化鈉8%，山梨醇55 %，硫化鈉2 %，磷酸鈉8 %，碳酸鈉2 %，余量為水。
[0012]上述的一種鋁型材堿蝕液的制備方法，其步驟為:
[0013](I)制備堿蝕添加劑:在反應(yīng)釜中按比例依次加入山梨醇、氫氧化鈉、硫化鈉、磷酸鈉、碳酸鈉和水，并攪拌均勻；
[0014](2)按比例向槽體中加入氫氧化鈉和水，并攪拌至氫氧化鈉完全溶解；
[0015](3)將步驟⑴制得的堿蝕添加劑按比例加入到步驟(2)的槽液中，攪拌均勻；
[0016](4)將步驟(3)的槽液加熱，溫度達到40_60°C，即得到所述的鋁型材堿蝕液。
[0017]優(yōu)先地，所述步驟(I)的攪拌時間為30分鐘。
[0018]優(yōu)先地，所述步驟(4)的加熱溫度為50°C。
[0019]上述的一種鋁型材堿蝕液在鋁型材表面處理工藝中的應(yīng)用。
[0020]上述的一種鋁型材堿蝕液在鋁型材表面處理工藝中的應(yīng)用方法，其步驟為:
[0021](a)對待處理的鋁型材進行水洗；
[0022](b)將經(jīng)步驟(I)處理后的鋁型材放入鋁型材堿蝕液中靜置；
[0023](c)取出鋁型材后水洗，進入下道處理工序。
[0024]優(yōu)先地，所述的步驟(b)中靜置時間為10-20分鐘。
[0025]3、有益效果
[0026]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0027](I)本發(fā)明的一種鋁型材堿蝕液能夠除去鋁型材經(jīng)脫脂處理后殘留在鋁型材表面的油污，消除鋁型材表面的自然氧化膜，合適比例的氫氧化鈉和堿蝕添加劑的配合使用，使鋁型材表面腐蝕均勻，在有效的消除鋁型材生產(chǎn)過程中因擠壓所產(chǎn)生的擠壓紋的同時，也不會造成鋁材表面的局部過腐蝕，降低鋁材消耗，鋁材表面光滑平整，且還能得到表面具有砂面美觀效果的鋁型材，尤其是本方案含量的堿蝕添加劑可以長時間保持堿蝕液性能穩(wěn)定，槽液使用周期長，便于日常維護和管理，降低生產(chǎn)成本；
[0028](2)本發(fā)明的一種鋁型材堿蝕液，堿蝕添加劑中含有質(zhì)量分數(shù)為30%?60%的山梨醇，使堿蝕液具有最好的絡(luò)合能力的同時還保持最大的分散能力，與鋁離子形成絡(luò)合物，使鋁離子濃度達到100?140g/L亦不會從溶液中析出，即使有微量的析出，其生成的沉淀物也不會聚結(jié)成塊，而是呈疏松泥漿狀，易于清槽除去；
[0029](3)在堿蝕反應(yīng)中，槽液中含有雜質(zhì)金屬離子，其中影響最大的金屬離子是鋅離子，當(dāng)鋅離子積累到一定量時，鋁材表面會形成白斑或黑點，為避免此種現(xiàn)象，本發(fā)明的堿蝕添加劑中含有一定比例的硫化鈉，可有效將雜質(zhì)離子沉淀掉，防止白斑或黑點的形成，同時也避免鋁型材中含有的金屬鋅而產(chǎn)生的電腐蝕；
[0030](4)在生產(chǎn)過程中，往往會出現(xiàn)鋁型材表面呈舌形花紋，鋁型材堿蝕反應(yīng)出槽后清洗不干凈是造成該疵病的原因之一，本發(fā)明的堿蝕添加劑中磷酸鈉能有效降低堿蝕液表面張力，提高鋁型材清洗性能，避免因槽液中堿濃度太高、堿蝕出槽后停留時間太長或者清洗槽中堿量過多而造成的腐蝕流痕；
[0031](5)本發(fā)明的一種鋁型材堿蝕液的溫度在40_60°C，此溫度范圍堿蝕效果好，反應(yīng)中形成的NaAlO2穩(wěn)定，不會提早析出沉淀，保證堿蝕反應(yīng)快速進行，且鋁型材出槽后不易干涸，避免在鋁材表面形成印痕。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步進行描述。
[0033]實施例1
[0034]本實施例的一種鋁型材堿蝕液，由氫氧化鈉、堿蝕添加劑和水組成，其中，氫氧化鈉質(zhì)量濃度為40g/L，堿蝕添加劑質(zhì)量濃度為15g/L ;堿蝕添加劑由氫氧化鈉、山梨醇、硫化鈉、磷酸鈉、碳酸鈉和水組成，各組分的質(zhì)量百分比分別為:氫氧化鈉為15%，山梨醇為30%，硫化鈉為0.5%，磷酸鈉為1%，碳酸鈉為1%，余量為水。
[0035]本實施例的鋁型材堿蝕液的制備步驟為:
[0036](I)制備堿蝕添加劑:在反應(yīng)釜中按比例依次加入山梨醇、氫氧