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金属的染色:镀锌染色的染色机理

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-24  浏览次数:644

   镀锌染色工艺自1981年问世以来,尽管染出了五彩缤纷的成品,但对染色的机理仍不够清楚。因此有必要对染色机理进行探讨,进而改进工艺、提高染色质量,并根据此机理把染色工艺推广到其他镀层中去。

   1.染色的三个作用力

   (1)物理吸附作用 在染色时,锌层表面对染料分子产生吸附力,这是分子间的作用力,这个引力称范德华引力。它没有选择性,可在任何分子间进行。它的作用范围有限,但相互作用可形成多分子层。它的作用强度低,吸附容易,脱附也容易,因而吸附不牢固,染色效果不好。这种吸附,纯粹是物理作用,没有伴随发生任何反应,清洗极易掉色,实用价值不大。

   (2)离子吸附作用经过化学处理后的锌镀层,其表面存在各种离子,遍布带电荷质点,产生了强烈的吸附活性,吸引了带异种电荷的染料,被染上颜色。锌镀层经化学处理后,表面布满带电荷的离子,开始时吸附力是很强的,但随时间的延长而逐步减弱,甚至消失。所以在实践中可以发现:化学处理后立即染色,效果最好,牢度也高。在化学处理膜潮湿的情况下染色,效果最佳,这可能是水作为极性分子对染料的静电引力作用所致。这种离子的吸附作用,有选择性。离子所带电荷越多,吸附力也越大。

   (3)化学反应的作用 经化学处理的锌镀层表面附着的活性离子,与染料形成化合物,这种化合物保持着染料的原有色泽,而且表面膜对染料的结合最牢固。这种反应有明显局限性。如媒染染料能与锌镀层发生这种化学反应因而容易染色而且牢固,它在介面上往往是单分子层,所以色泽很均匀。而其他品种染料却不能进行这种反应。凡能与锌镀层发生化学作用的染料,都是最适合染色使用的染料。

   2.染色层的位置

   通过试验可以清楚地了解到染色层在镀层最外表的一层,如镀锌钝化的钝化膜一样。这不可能是染料沉积在镀锌表面的裂纹中。因为染色时锌层是湿润的,不可能存在着大量的裂纹,除非化学处理后过度烘干,但烘干又影响了离子吸附作用及化学作用,因而难以染好。它也不像铝氧化染色那样,染料钻到微孔中,而是三个作用力的结合。

   正因为染色层在最表面,染色后涂罩光膜作保护层就很有必要了,一方面增加耐磨性,保持外表色泽;一方面使表面隔绝空气,防止氧化,延长使用寿命。

   从以上分析可以看出,锌层染色有三个作用力:物理吸附最普遍,效果差;离子吸附作用是主要作用,效果好;化学反应结合力最优,但适用的染料较少。因此在染色时,不可能是单一作用,往往是三个作用力都有,只是主次不同而已。

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