铝阳极化黑色染液中铝离子含量与添补染料浓度的关系

江富诚，苏逸焕，张政乾*，林舜得

（台湾永光化学工业股份有限公司，台湾 桃园 33759）

铝阳极化染色为近几年来在各项工艺品中最常应用的技术之一，举凡生活中所用的 3C产品，自行车与汽机车零组件，建筑用材，仪器设备等皆可见到。而铝阳极化染色工艺中，除了阳极氧化槽维护外，染色槽的维护更是重要，染液的pH、外来离子含量等对产品质量的影响甚巨。

在铝阳极化产业里，黑色是使用时间最长的色系，因此本研究针对黑色染液中铝离子含量对铝阳极化染色的影响原因进行探讨，以Al2(SO4)3作为铝离子来源，并将染料浓度纳入考虑，经由测色仪检测其上色力度，使用统计分析软件JMP找出相关性，以找出上色力度与添补浓度的关系。

1 实验

1.1 材料

试片：1050 型铝片(40 mm × 50 mm × 0.5 mm)。

药剂：NaOH，Na2CO3，H2SO4(98%)，Al2(SO4)3·(14～18)H2O，Z701 封孔剂。

染料：EVERANOD BLACK SL-01。

1.2 装置

直流电源整流器：Human DC power supply特规，30 V，20 A。

冷却水循环装置：胜兴仪器P-20，控制范围0～30 °C。

恒温槽：DENG YONG G-20，控制范围 30～99 °C。

电子天平：Precisa XS 625M，精度0.1 mg。

测色仪：X-rite Ci7800，大测量孔径(LAV)，公式CMC(2.00:1)。

胶体电位检测仪：MütekTMPCD-05。

电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)：PerkinElmer Optima 5300DV，铝的检测极限为0.1 ng/g。

紫外−可见分光光度计(UV-Vis)：SHIMADZU UV-1800型。

1.3 工艺

1.3.1 前处理

(1) 碱洗：将铝片浸泡于55 °C的40%(质量分数)的NaOH 10 g/L + Na2CO320 g/L溶液中脱脂3 min，然后水洗。

(2) 酸中和：室温下浸泡在20%(质量分数)的HNO3溶液中30 s，然后水洗。

1.3.2 阳极化处理

将前处理后的铝片置于20 °C的20%(质量分数)H2SO4溶液中，在电流密度1.3 A/dm2下阳极氧化30 min，然后水洗。

1.3.3 染色

将阳极化后的铝片浸泡在55 °C的染液(染料质量浓度为1、2、3、4或5 g/L)中3 min，然后水洗。

1.3.4 封孔处理

将染色后的阳极化铝片浸泡于70 °C的5 g/L Z701封孔剂溶液中10 min，水洗后在90 °C烘干10 min。

1.3.5 分析与表征