一種錳系黃色無鉻鈍化工藝在鋁材噴涂前處理的應(yīng)用

　　鋁材噴涂采用環(huán)保型前處理技術(shù)是大勢(shì)所趨

　　目前，鋁材加工企業(yè)的鋁材噴涂前處理仍在大量使用六價(jià)鉻鉻化產(chǎn)品。六價(jià)鉻是目前已經(jīng)確定的毒性強(qiáng)的重金屬之一，具有高致癌性，導(dǎo)致血液疾病、骨質(zhì)疾病和引起早脫發(fā),皮膚早衰，而且會(huì)在環(huán)境中積,長(zhǎng)期危害人類健康。

　　處理含六價(jià)鉻的廢水，企業(yè)必須建立復(fù)雜的廢水處理設(shè)備和工藝，設(shè)備運(yùn)行和處理成本很高。即使完按照嚴(yán)格工藝處理，也不易達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，還會(huì)產(chǎn)生大量富集鉻的污泥，必須交給有資質(zhì)的公司中處理。而企業(yè)經(jīng)常可能因?yàn)椴僮鞑粔驀?yán)格，造成廢水超標(biāo)排放，甚至還有的企業(yè)為了經(jīng)濟(jì)利益等原因故意偷排，威脅整個(gè)地區(qū)的環(huán)境保護(hù)。

　　從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，淘汰鉻化工藝，代之以環(huán)保的無鉻鈍化（詞條“無鉻鈍化”由行業(yè)大百科提供）工藝，這是整個(gè)噴涂前處理行業(yè)的大勢(shì)所趨。

　　鋁材無鉻鈍化市場(chǎng)的現(xiàn)狀

　　目前的鋁材噴涂前處理的主流工藝仍然是鉻化。但也已經(jīng)有不少噴涂企業(yè)因?yàn)閷?duì)環(huán)保的責(zé)任感、政府要求、客戶需要等各種原因，已經(jīng)或者正在嘗試采用無鉻鈍化的工藝。

　　目前，市面流行的無鉻鈍化產(chǎn)品基本上是以鋯系或硅烷系產(chǎn)品為主。從目前應(yīng)用的情況看，嚴(yán)格按照鋯系或硅烷系無鉻鈍化的工藝生產(chǎn)的鋁材噴涂產(chǎn)品，前處理相關(guān)的各項(xiàng)性能可以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

　　但是鋯系或硅烷系產(chǎn)品的成膜一般都是無色，或只能在鋁材基材上產(chǎn)生很小的光澤變化，很難從外觀上對(duì)成膜狀況做出及時(shí)準(zhǔn)確的判斷。另外，鋯系或硅烷系無鉻鈍化產(chǎn)品對(duì)鋁材清潔度、水質(zhì)、濃度、反應(yīng)時(shí)間等也都有相對(duì)更高的要求。因此，雖然鋯系或硅烷系無鉻鈍化工藝在理論上可以替代鉻化工藝，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)給噴涂生產(chǎn)企業(yè)造成了許多的困難。這也就造成了噴涂行業(yè)對(duì)無鉻鈍化工藝的仍然持有一些懷疑和保守的態(tài)度。

　　市場(chǎng)急需一種既能滿足環(huán)保和涂裝質(zhì)量的要求，同時(shí)能在鋁材上生成可觀察的有色膜層的無鉻鈍化產(chǎn)品。

　　針對(duì)這種情況，本文推薦一項(xiàng)黃色無鉻鈍化工藝。該工藝可以很好地滿足生產(chǎn)企業(yè)對(duì)噴涂產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)過程易于操作、工藝穩(wěn)定的要求，同時(shí)又解決了消除六價(jià)鉻的環(huán)保要求，完美地成為鉻化工藝的替代。目前，該工藝已經(jīng)在某鋁材噴涂企業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行了三年時(shí)間，經(jīng)受住了實(shí)際生產(chǎn)的嚴(yán)格考驗(yàn)。

　　鋁材黃色無鉻鈍化技術(shù)的特點(diǎn)

　　1、經(jīng)過黃色無鉻鈍化的噴涂產(chǎn)品質(zhì)量完全可以滿足國(guó)標(biāo)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)以及美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋁材噴涂前處理膜層的沖擊、劃格、水煮、高壓水煮、耐乙酸鹽霧、耐絲狀腐蝕等一系列的嚴(yán)格要求。

　　2、黃色無鉻鈍化在鋁及其合金的表面生成美觀、均勻的黃色轉(zhuǎn)化膜。通過觀察成膜顏色的的深淺、均勻度等來判斷成膜質(zhì)量，以快速判斷生產(chǎn)是否正常，以便調(diào)整槽液濃度或反應(yīng)時(shí)間,工藝操作簡(jiǎn)單易行。

　　3、槽液體系穩(wěn)定，可以保證長(zhǎng)期連續(xù)生產(chǎn)。一般自來水水質(zhì)可以達(dá)到使用要求。當(dāng)然，如果使用去離子水來生產(chǎn)，效果能得到更多保證。

　　4、室溫處理，節(jié)約能源。鈍化反應(yīng)時(shí)間短，提高了生產(chǎn)效率。

　　5、完全利用鉻化工藝原有的設(shè)備，無需投入設(shè)備改造費(fèi)用。

　　6、完全不含鉻元素，消除重金屬的污染。鈍化后水洗的溢流廢水只需簡(jiǎn)單處理即可滿足國(guó)標(biāo)要求。

　　7、鉻化槽含大量六價(jià)鉻，嚴(yán)重威脅現(xiàn)場(chǎng)操作員工的健康。而無鉻鈍化工藝對(duì)人基本上無害。

　　8、無鉻鈍化劑有效濃度高、消耗低，而且比鉻化工藝大大降低了廢水處理成本，使得綜合生產(chǎn)成本可以和傳統(tǒng)的鉻化工藝持平。

　　黃色無鉻鈍化典型工藝流程

　　黃色無鉻鈍化工藝流程完全和傳統(tǒng)鉻化一樣。該產(chǎn)品適合于浸泡和噴淋工藝。

　　黃色無鉻鈍化工藝參數(shù)和反應(yīng)機(jī)理：

　　1、工藝參數(shù):

　　基于本工藝的黃色無鉻鈍化劑產(chǎn)品KCD-61是單組分（詞條“單組分”由行業(yè)大百科提供）的產(chǎn)品，可以在鋁及其合金表面生成一層均勻的黃色轉(zhuǎn)化膜。KCD-61轉(zhuǎn)化膜可以提高與涂料的結(jié)合力，有很好的耐腐蝕性能。

　　開槽濃度：　　1.0 %-1.5 %

　　PH　　　　　　3.5-6.5

　　溫度　　　　　常溫

　　時(shí)間　　　　　30-150秒

　　消耗量　　　　1.5-2.5 Kg/噸鋁材

　　2、黃色無鉻鈍化反應(yīng)機(jī)理：

　　黃色無鉻鈍化是基于錳系的無鉻鈍化技術(shù)。真實(shí)的鈍化反應(yīng)原理并不是很清晰，可以大致描述如下：

　　腐蝕反應(yīng)：

　　2 Al + 6 H+ ==> 2 Al3+ + 6 H (游離氫)

　　成膜反應(yīng)：

　　MnO4- + H+ + 3H (游離氫) ==> MnO(OH)2 + H2O

　　膜層結(jié)構(gòu)： 錳的氫氧化（詞條“氧化”由行業(yè)大百科提供）物

　　膜層顏色： 均勻的黃色鈍化膜

　　膜重： 100 ~ 300 mg/m2

　　3、黃色無鉻鈍化的應(yīng)用效果.

　　4、廢水處理:

　　黃色無鉻鈍化劑不含鉻元素，溢流廢水含很少量的高錳酸根離子，且PH呈中性，只需與除油水洗廢水混合后做還原褪色、中和、絮凝處理。

　　鉻化工藝與黃色無鉻鈍化工藝的綜合比較：

　　結(jié)語：

　　1、對(duì)比鋯系或硅烷系的無色無鉻鈍化技術(shù)，黃色無鉻鈍化技術(shù)在膜重、膜的顏色、裸膜性能、涂裝性能、生產(chǎn)操作方便性、槽液維護(hù)習(xí)慣等各方面和鉻化工藝更接近。黃色無鉻鈍化技術(shù)可能最適合作為對(duì)鉻化工藝的替代。現(xiàn)在，該工藝已經(jīng)處于工業(yè)化應(yīng)用階段，預(yù)計(jì)對(duì)噴涂前處理行業(yè)將會(huì)有深遠(yuǎn)的意義。

　　2、黃色無鉻鈍化技術(shù)不能在所有的鋁材涂裝領(lǐng)域完全取代流行的無色無鉻鈍化技術(shù)。比如，在鋁輪轂涂裝、鋁卷涂裝和目前正在方興未艾的晶泳涂裝等行業(yè)，無色無鉻鈍化技術(shù)恰恰因?yàn)闆]有成膜底色的干擾，更加勝任這些涂裝前處理的要求。

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