表面處理網(wǎng)

摘要介紹了──種采用水溶性低泡光亮劑的堿性鍍鋅工藝適用于鐵絲和鋼帶的連續(xù)鍍鋅其工藝流程主要包括鹽酸酸洗氫氧化鈉中和在含有氧化鋅18～25g/L氫氧化鈉200～280g/L和光亮劑（由芐基吡啶鉗鹽和聚乙烯亞胺及其衍生物組成）10～14mL/L的鍍液中鍍鋅硝酸出光藍白鈍化或彩色鈍化以及烘干討論了光亮劑用量溫度pH波美度及電流密度對堿性鍍鋅工藝的影響與傳統(tǒng)的硫酸鋅明酸體系相比該工藝所得鍍鋅層質(zhì)量穩(wěn)定廢水處理簡單彩色鈍化膜更鮮艷牢固耐蝕性更強

關鍵詞鐵絲鋼帶堿性鍍鋅鈍化耐蝕性

中圖分類號TQ153.15文獻標志碼A

1前言

鐵絲鍍鋅可追溯到上世紀30年代工藝配方簡單成本較低以硫酸鋅為主鹽采用阿拉伯樹膠甘草精糊精──類作增亮劑由于陰極極化較差結晶較粗糙鍍鋅層也只是灰白色無光亮度可言

上世紀六七十年代人們嘗試過多種方法卻依然得不到全光亮的鍍鋅層進入80年代苯亞甲基丙酮作為鍍鋅主光亮劑被廣泛采用配制的組合光亮劑加到硫酸鋅──硼酸型鍍鋅液中可得到全光亮的鍍鋅層隨后在生產(chǎn)中大規(guī)模應用但是苯亞甲基丙酮不溶于水需要大量表面活性劑助溶才能使它均勻分散在鍍鋅液中以提高鍍鋅液的陰極極化度使鍍鋅層細致光亮在清洗過程中高分子表面活性劑會隨清洗液排放導致廢水的COD值很難達標因此既環(huán)保又經(jīng)濟的堿性連續(xù)鍍鋅工藝再次引起了人們的關注

2環(huán)保堿性鍍鋅工藝

堿性鍍鋅工藝開發(fā)應用已有30多年的歷史早期開發(fā)的DPE-I到DPE-IIIDE等添加劑可使鍍鋅層達到結晶細致平滑的效果但光亮度遠不及硫酸鋅──硼酸型隨著新──代堿性鍍鋅光亮劑的問世堿性鍍鋅的光亮度也大幅度提升達到了與酸性鍍鋅相同的亮度帶動了堿性鍍鋅的大力發(fā)展新型堿性鍍鋅光亮劑為水溶性水基型不像硫酸鋅──硼酸型鍍鋅液中含有大量高分子表面活性劑而使鐵絲走絲時產(chǎn)生大量泡沫影響工作環(huán)境工藝流程開卷──酸洗──水洗──中和堿性鍍鋅──水洗──出光──鈍化──水洗──烘干──收卷

經(jīng)過回火的鐵絲在生產(chǎn)線前需要進行預酸洗洗去氧化皮及銹斑鋼帶則直接上生產(chǎn)線進入工藝流程

開卷后的酸洗采用50%的鹽酸

中和采用3%～5%的氫氧化鈉水溶液

堿性鍍鋅配方及工藝條件如下

3工藝條件的影響

3.1光亮劑

上述工藝配方中的光亮劑是本世紀初開發(fā)應用于堿性鍍鋅中的多成分組合光亮劑新型組合光亮劑拋棄了傳統(tǒng)的以二甲氨基丙胺為主的添加劑采用合成的芐基吡啶筠鹽和聚乙烯亞胺及其衍化生物等組合而成在鍍液中加大了鋅沉積的陰極極化使鍍鋅層結晶細致平滑達到全光亮且沉積速度快提高了電流密度上限不易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象因此該工藝較適合鐵絲鋼帶的連續(xù)快速鍍鋅生產(chǎn)光亮劑的消耗量為80～100

mL/kAh

3.2溫度

目前開發(fā)的堿性鍍鋅組合光亮劑使用溫度為5～40℃鍍液溫度如果超過40

℃光亮度明顯下降由于該工藝配方中鍍液濃度比普通堿性鍍鋅濃度偏高采用的電流密度較高鍍液不可避免地升溫較快考慮到鍍液使用溫度上限問題如果連續(xù)不停工生產(chǎn)最好采用冷凍降溫設備控制鍍液溫度在25～30

℃為好這樣可以減少光亮劑因溫度過高而消耗也能保證光亮劑起到正常的光亮作用

3.3pH

堿性鍍鋅液的pH控制在9.5～11.0之間為好pH與電流密度及鐵絲鋼帶的走速相關由于電流密度較高走絲速度較快pH很容易升高pH值升高鋅板溶解就會變慢鍍液中鋅離子會逐漸減少從而造成鐵絲鋼帶析氫而無鍍層因此維持鍍液的正常pH及時補加氫氧化鈉才能保證鍍鋅液的正常使用穩(wěn)定生產(chǎn)

3.4波美度

波美度是一種可簡便快捷地推測鍍液濃度的方法該堿性鍍鋅液濃度比常規(guī)堿性鍍鋅濃度高出5～6個點宜于鐵絲鋼帶的快速電鍍波美度若低于23

086應及時補充Zn0和NaOH以保證在1.0～1.5min內(nèi)沉積出光亮平滑的鍍層

3.5電流密度

電流受鍍鋅溫度及鍍液濃度的影響較大而堿性鍍鋅的陰極極化度小只有較大的電流才能推動鋅離子離解析出鍍液溫度越高濃度越大所需的電流密度也就越大鐵絲鋼帶的走線速度相應較快反之溫度低濃度小所需的電流密度就小運行速度也慢雖然電流密度越大生產(chǎn)效率越高但槽液的升溫也越快因此合理選擇電流密度至關重要

4結語

目前鐵絲鋼帶的鍍鋅仍較多采用硫酸鋅──硼酸型工藝此工藝存在不少缺點如所用組合光亮劑對人體皮膚有較強的刺激作用時常引起操作工皮膚過敏電鍍過程中會產(chǎn)生大量膠狀油泥或沉淀于槽底有時又漂浮于液面而粘附于鐵絲鋼帶上從而影響鍍鋅質(zhì)量因走速較快會使鍍液中的表面活性劑產(chǎn)生大量泡沫覆蓋于液面影響工作環(huán)境時常產(chǎn)生析氫的爆鳴清洗廢水中含脂肪醇聚氧乙烯醚和苯亞甲基丙酮其COD值很難達到排放標準的要求而堿性鍍鋅光亮劑為水基型不含高分子表面活性劑廢水處理簡便

就抗蝕性而言硫酸鋅──硼酸型鍍鋅不如堿性鍍鋅彩色鈍化后的耐蝕性更是無法比硫酸鋅硼酸型鍍鋅層經(jīng)彩色鈍化后由于有有機物夾雜容易變色發(fā)烏發(fā)暗──擦就掉膜相反堿性鍍鋅彩色鈍化膜牢固耐擦不掉膜可長期保持鮮艷的五彩花色因此環(huán)保堿性鐵絲鋼帶鍍鋅工藝是──種值得推廣應用的工藝