某鋁材公司對2010年全年氧化不良品統(tǒng)計的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，著色色差缺陷占了總不良品的16.9%，排第三位（見表1）。

表1 2010年某公司色差統(tǒng)計

對于本身生產(chǎn)量不多的著色料來說，這個比例的缺陷其實是嚴重的。雖然單錫鹽和雙鹽著色是屬于老工藝，但因關(guān)鍵崗位人員流動、客戶對質(zhì)量要求更苛刻等的原因，不少工廠存在色差問題。這里有必要提出討論。

幾乎所有的關(guān)鍵工序?qū)﹀a鹽（包括雙鹽）著色型材都帶來影響，如熔鑄的材質(zhì)、擠壓的工藝、堿洗出光、氧化的導(dǎo)電和膜層等等，這里就不加以敘述，僅對著色槽本身的控制進行討論并提供數(shù)據(jù)。

1、關(guān)于電流電壓的控制

電解著色大都采用正弦波交流電，電壓在8～20伏，古銅色通常以15～18V為宜，淺色系可選用稍低的電壓，但太低和太高色調(diào)均偏青黃。為獲得一定的色調(diào)必須保持恒定的電壓。著色開始時沖擊電流很大，數(shù)秒鐘后迅速降低，約兩分鐘后穩(wěn)定。電流密度在0.2～0.8安/分米2之間，理論上增大電壓可以加速著色速度（見表2），但電壓太高時并不完全是這樣。實驗證實，電壓在12～16伏時，著色速度最快，因此在生產(chǎn)深顏色鋁材時，要根據(jù)所采用的電解液成分，確定著色速度最快的電壓，盡量縮短著色時間。當電壓高于20伏后，著色膜容易析氣，甚至出現(xiàn)剝落的現(xiàn)象。這是由于電壓過高，電流密度也增高，析氫劇烈，將阻擋層脹破而產(chǎn)生著色膜的剝落。

表2 著色電壓對著色速度的影響 

隨著電壓和著色時間的不同，將會使用著色的色調(diào)發(fā)生變化。因此，通常是以控制電壓和時間來控制著色的色調(diào)。下表（見表3）是以錫鹽為基的電解液，在不同著色電壓和著色時間下，色調(diào)變化的試驗情況。

著色時型材先在著色液中浸泡一分鐘后軟起動，在30～60s內(nèi)升至額定電壓。

表3  電壓、時間與色調(diào)關(guān)系

2、關(guān)于槽液溫度控制

隨電解液溫度的升高。離子擴散速度加快，著色速度也加快，色調(diào)加深。反之，則著色慢、色淺。但溫度過高，會加速亞錫鹽的氧化和水解。而溫度太低，著色速度太慢。據(jù)資料介紹，電解液溫度在15～25℃范圍內(nèi)，對所著顏色影響不明顯。當溫度從16℃升到22℃的變化時，所著的色從青古銅色變?yōu)榧t古銅色。為在規(guī)定的電壓和時間下得到同一色調(diào)，著色液的溫度也必須控制，如在16～25℃之間選好一設(shè)定值后，溫差應(yīng)控制在 1～ 2℃。

3、關(guān)于色調(diào)控制

對于著青銅古銅色，也可通過微調(diào)達到預(yù)想效果。提高亞錫和游離硫酸量，色調(diào)由正黃向黃橙偏移；緩慢升壓偏橙黃，升壓快偏亞黃；電壓太低或太高均偏青黃；提高或添加酒石酸、氨基磺酸會使色調(diào)偏黃橙，添加檸檬酸會使色調(diào)偏青。含鐵雜質(zhì)大于0.23%的型材均開始偏青黃，隨含鐵量增加而偏暗青，難以得到漂亮的色調(diào)。有關(guān)參數(shù)對色調(diào)影響的試驗見表4。

為獲得某一要求的色調(diào)必須固定電壓、溫度和著色時間等三要素。

表4  色調(diào)參數(shù)試驗表

4、關(guān)于雜質(zhì)對槽液的污染

以下提供各種雜質(zhì)對著色的影響的試驗結(jié)果見表5。往往新配槽時生產(chǎn)的著色料很穩(wěn)定，1-2年后著色速度變慢、色調(diào)變青，電壓要調(diào)高，就是雜質(zhì)污染的結(jié)果。生產(chǎn)中特別注意前道水洗水質(zhì)的管理，防止及減少雜質(zhì)的帶入。

表5 雜質(zhì)對著色效率的影響

5、關(guān)于著色穩(wěn)定劑（添加劑）的影響

Sn2+離子易被一切氧化劑所氧化，然后水解成膠狀的Sn(OH)2 和Sn(OH)4沉淀于槽底或懸浮于溶液之內(nèi)。在著色過程中，以下幾種情況都會促成氧化和水解。

1）由槽液攪拌引起的氧化

為了使槽液的溫度、濃度均勻，對著色槽液進行了攪拌，盡管避免用空氣直接攪拌而采取循環(huán)泵，還是會使槽液與空氣接觸的機會增加，在與空氣接觸中會發(fā)生二價錫易被氧化為四價錫的反應(yīng)。

2）電極反應(yīng)時發(fā)生的氧化和水解

當電極處于陽極半周時，會發(fā)生氫氧根失電子生成氧氣的反應(yīng)：

4OH-＋4e→ O2+2H2O     (1)

著色過程中，Sn2+在電極反應(yīng)中易與（1）式反應(yīng)中氧作用發(fā)生氧化，同時，由于反應(yīng)中會使局部pH值升高，促使槽中的Sn2+和Sn4+離子水解反應(yīng)：

Sn2++2OH-→Sn(OH)2↓ （2）

Sn2++4OH-→Sn(OH)4↓ （3）

由于以上反應(yīng)的存在以及常規(guī)亞錫穩(wěn)定劑等因素，槽液隨使用時間的加長，懸浮混濁也越加嚴重，以致影響到顏色的色差、色不正和后期的電泳。

好的著色穩(wěn)定劑應(yīng)該具有一定的綜合能力，能有效防止Sn2+離子沉淀水解，還要有加速離子化，提高分散能力的作用。

筆者研究出一種高效能的著色穩(wěn)定劑，能將懸浮混濁的舊槽液逐步變清。該穩(wěn)定劑可對舊的槽液保持兼容性，不用停產(chǎn)清槽，一般在10天至一個月內(nèi)槽液變清，并將混濁物沉降于槽底，利用以后的節(jié)假日停產(chǎn)再來清除。該穩(wěn)定劑可確保以后的生產(chǎn)過程也不會出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。2010年在廣東某型材公司已經(jīng)經(jīng)過驗證，使用至今槽液都是清澈的。

6、關(guān)于水洗控制

陽極氧化后在第一道水洗槽中不準停放，在第二道水洗槽中停放時間不要超過3分鐘，即進入著色，以避免水槽中硫酸對氧化膜產(chǎn)生不良的影響。第二道水洗槽要求pH≥2.5。著色計時完畢后，立即起吊轉(zhuǎn)入下道水洗槽再對色，不可在著色槽中停留，嚴格控制空中起吊轉(zhuǎn)移時間。著色后的第二道水洗槽要求pH≥３。要注意在水洗過程中，膜孔中的著色金屬鹽極易受到水中酸性物質(zhì)的浸蝕，導(dǎo)致褪色。

7、光源照明要求

實驗證明，光源照明達到標準照明度D65，是對色或檢驗著色材特別是香檳鋁型材應(yīng)具備的設(shè)施。如果照明度欠佳，則對色會產(chǎn)生困難。晚上最好用多支日光燈照明，也可用碘鎢燈對色。水銀燈下難以看出色調(diào)的差別。著色員的經(jīng)驗很主要，單純的色深淺很容易判斷，但型材與色板表面預(yù)處理狀態(tài)的差別，比如噴砂的強弱、堿洗的程度，還有色調(diào)的差別，直接影響色差的判定。往往在濕狀態(tài)下對準的顏色，干燥后呈現(xiàn)出色差，著色員必須憑經(jīng)驗來掌握預(yù)留量、判定補色和退色時間。

總結(jié) ：通過對古銅槽著色的電流電壓、溫度、雜質(zhì)、穩(wěn)定劑、前后水洗等的論述，闡明它們對色差色調(diào)的影響。雖然單錫鹽和雙鹽著色是屬于老工藝，因關(guān)鍵崗位人員流動、客戶對質(zhì)量要求更苛刻等的原因，不少工廠存在色差問題。這里有必要提出討論，提醒著色生產(chǎn)中要注意的問題。