鋁箔輥涂前處理工藝探討

何發(fā)條　覃邦蓮

【摘 要】本文通過對彩色涂層鋁箔輥涂前清洗、烘干、固化的研究，確定了彩色涂層鋁箔卷產(chǎn)品合理的前處理工藝。滿足鋁箔表面正常涂上油漆的工藝要求。

【關(guān)鍵詞】彩色涂層鋁箔；輥涂；涂裝前處理

彩色涂層鋁箔卷是通過先進的輥涂技術(shù)，在鋁卷表面涂上各種顏色的聚酯漆、氟碳漆等，經(jīng)過固化后形成的彩色鋁卷。廣泛應(yīng)用于鋁塑復(fù)合板、鋁單板、鋁天花吊頂、幕墻、家用電器等，產(chǎn)品生產(chǎn)工藝步驟大致如下：

鋁箔坯料→開卷→前處理→輥涂涂裝油漆→固化→冷卻→收卷。

整個工藝步驟過程中，前處理起到關(guān)鍵作用，直接影響后面的涂裝質(zhì)量。前處理工藝主要有酸性脫脂、水洗、氧化和烘干等。

1.前處理質(zhì)量檢測方法

檢測鋁箔清洗質(zhì)量的方法為潤濕張力值方法。方法如下：

儀器用具

①脫脂棉、竹棒或不銹鋼棒。

②秒表分度0.1S。

③表面張力儀。

標準溶液按下表配成，加入甲基生物染色素與水混合染料，并用表面張力儀校正其濕潤張力。

用棉棒浸入濕潤指數(shù)液內(nèi)，浸透到液滴掉下來的程度，把棉棒順著一個方向在試樣上進行水平移動。涂布面積約為5平方厘米，涂布迅速完成，每支棉棒只用一次以免溶液受到污染。

根據(jù)涂布試液，2S以后液膜層的狀態(tài)判斷濕潤張力，如果液膜層沒有出現(xiàn)破膜處而2S后仍保持涂布狀態(tài)，說明已濕潤了。此時薄膜的濕潤張力接近試液的表面張力，再用較高表面張力的混合液來涂布，如果涂布后液膜發(fā)生收縮，再接著涂布表面張力較低一級的濕潤液，繼續(xù)重復(fù)進行涂布試驗，直到選擇能夠在2S內(nèi)正好濕潤試樣表面的濕潤液為止。所以選擇的濕潤液的表面張力，即為試樣膜的濕潤張力。測定薄膜的表面張力，最好是從低到高，按順序進行。

在目前彩色涂層鋁箔行業(yè)內(nèi)，鋁箔的濕潤張力在36-40這個范圍內(nèi)即可表示鋁箔表面清洗效果達到輥涂涂裝要求。要達到此潤濕張力值，我們需要鋁箔在脫脂槽內(nèi)脫脂時間不低于32秒。

2.前處理清洗工藝試驗

按照公司目前的鋁箔涂裝線平均線速30米/分鐘和槽體設(shè)計情況分析。要完成實際的脫脂時間約36秒，我們設(shè)置了如下：

（1）三個脫脂槽長17.4米，開槽時試驗使用濃度為6%，即游離酸點數(shù)為20～28毫升，通過公式計算實際脫脂時間約34.8秒。

（2）材料：TS-211。

（3）開槽。

一號槽：槽體體積=長（6M）*寬（1.8M）*高（0.22M）=2.38立方米，TS-211加入量=槽體體積（2.38立方米）*開槽濃度（6%）=142.8KG。

二號槽：槽體體積=長（5.7M）*寬（1.8M）*高（0.22M）=2.26立方米，TS-211加入量=槽體體積（2.38立方米）*開槽濃度（6%）=135.6KG。

三號槽：槽體體積=長（5.7M）*寬（1.8M）*高（0.22M）=2.26立方米，TS-211加入量=槽體體積（2.38立方米）*開槽濃度（6%）=135.6KG。

往槽內(nèi)注入3/4滿水，開泵循環(huán)，將計量的TS-211倒入脫脂槽內(nèi)，加水至操作線。

（4）測試。

取10亳升槽液，加入3至4滴溴酚藍指示劑，用0.1N的NaOH滴定至黃色變?yōu)樘m色，耗用NaOH的毫升數(shù)就滴定的游離酸度。開槽后對三個槽的游離酸度進行測試結(jié)果如表2：

表2

（5）水洗：

A.控制范圍：保持不斷溢流，使PH5。

B.排放周期：不斷溢流，每天依水洗槽的污染情況來補充或更換槽液。

（6）去離子水洗：

A.控制范圍：保持不斷溢流，使PH5。

B.排放周期：不斷溢流，每天依水洗槽的污染情況來補充或更換槽液。

3.氧化處理

前處理鉻化的目的是使經(jīng)過清洗過后的鋁箔表面進行化學(xué)氧化，以形成一層無色透明氧化物，可以增強鋁箔表面與油漆的粘附性。

（1）材料：D-415鉻化劑。

（2）開槽：

槽體體積重量比的15-20%，往槽內(nèi)注入3/4滿自來水，開泵循環(huán)，加入計量（15%-20%，重量比）的D-415，混合均勻。

A.控制參數(shù)：六價鉻Cr6+=11～15毫升，PH<4.0。

B.測試：

取50毫升槽液注入一錐形瓶，加水至100毫升，加1克碘化鉀（或10%碘化鉀溶液），搖勻。加10毫升50%硫酸，1分鐘后，用0.1N硫代硫酸鈉滴定至淺黃色，加入幾毫升淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍色消失。硫代硫酸鈉溶液消耗的總毫升數(shù)為D-415的滴定點數(shù)。

4.烘干

烘干要求對清洗、鉻化后的鋁箔表面進行烘干處理。

5.試驗數(shù)據(jù)

在試驗過程中，維持鋁箔涂裝線平均線速30米/分鐘情況下，我們不間斷的取樣進行分析，發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：

表3

從表中可以看出，開槽后在不新增脫脂劑的情況下，游離酸度值隨著生產(chǎn)和時間的消耗下降明顯，測試出的潤濕張力值達不到工藝要求。

從第20天開始，我們對槽液進行添加脫脂劑。一號槽每增加2.5公斤脫脂劑可升高游離酸度2左右；二號和三號槽每增加2.5公斤脫脂劑可升高游離酸度2.5左右。通過持續(xù)的工作我們發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：

表4

我們發(fā)現(xiàn)，40天過后，繼續(xù)往槽體添加脫脂劑，（下轉(zhuǎn)第140頁）（上接第134頁）游離酸度已經(jīng)沒有變化，潤濕張力之反而下降。這個表明槽體已經(jīng)飽和，可以排放重新開槽。

6.結(jié)論

（1）在維持涂裝線平均線速情況下，開三個脫脂槽，開槽濃度約6%時，可滿足生產(chǎn)要求。

（2）每隔10天左右應(yīng)往槽體添加脫脂劑，對于1000升槽液，每加入約2.5公斤的游離酸度的點數(shù)升高1左右。

（3）開槽40天后，可酌情排放舊槽，重新開槽。 [科]

【參考文獻】

[1]朱祖芳.鋁合金陽極氧化與表面處理技術(shù)（第二版），2009，12.