非六價鉻前處置 手藝 進級 革新 手藝 的切磋

1 噴涂前預(yù)處置 目標

建筑鋁型材或建筑用鋁板在進行有機聚合物噴涂前都進行預(yù)處置 是為了以下兩點：

1、增添 有機涂層與底材之間的附著性，確保涂層與基材安穩(wěn) 粘結(jié)；

2、起庇護 感化 ，增強噴涂產(chǎn)物 的耐侵蝕 機能 ，確保產(chǎn)物 在現(xiàn)實 利用 進程 中不輕易 被侵蝕 ，提高抗涂層下絲狀侵蝕 機能 。

2 噴涂前預(yù)處置 種類與近況

噴涂前預(yù)處置 按美國ASTM D1730－2009“噴涂用鋁及鋁合金預(yù)處置 尺度 ”中列出四類：

A類：溶劑清洗處置 ，其方式 包羅 人工擦洗或浸漬，溶劑噴淋、蒸汽脫脂處置 等；

B類：為化學(xué)處置 ，其方式 包羅 堿洗、硫酸－鉻酸蝕洗、晶態(tài)磷化處置 、非晶態(tài)磷化處置 、碳酸鹽－鉻酸鹽處置 和鉻化處置 ；

C類：為陽極氧化處置 ，其方式 包羅 硫酸陽極氧化處置 和鉻酸陽極氧化處置 ；

D類：為機械處置 ，其方式 包羅 手動或電動金屬刷或其它的打磨處置 、噴砂處置 。

作為建筑鋁型材，噴涂預(yù)處置 年夜 部門 屬于B類、C類。

1、鉻酸鹽預(yù)處置 :

a、鉻酸鹽處置 ；b、鉻酸鹽－磷酸鹽處置 。

2、陽極氧化預(yù)處置

3、非六價鉻預(yù)處置 :

a、鈦－鋯系統(tǒng) ；

b、稀土（鈰）系統(tǒng) ；

c、硅烷系統(tǒng) ；

d、鉬酸鹽轉(zhuǎn)化處置 ；

e、鈷鹽轉(zhuǎn)化處置 ；

f、鋰鹽轉(zhuǎn)化處置 ；

g、高錳酸鹽轉(zhuǎn)化處置 。

今朝 ，在我國有機聚合物預(yù)處置 最多見 的是采取 鉻酸鹽預(yù)處置 ，盡人皆知 ，鉻酸鹽是有毒的。在列國 ，出格 是歐洲，在多年前已用非鉻化來慢慢 替換 鉻化預(yù)處置 。在我國，5～6年前也起頭 了鞭策 無鉻化預(yù)處置 工作。廣東省鋁加工專業(yè)委員會也在近4年召開了屢次 無鉻化預(yù)處置 手藝 鉆研 會。

廣東省內(nèi)一些鋁型材堆積 地，本地 當(dāng)局 將陸續(xù)出臺鋁型材及金屬概況 處置 行業(yè)整治晉升 工作方案，此方案應(yīng)屬積年 來最峻厲 的方案。

“峻厲 ”工作方案的整治方針 ：

1、關(guān)停不克不及 到達 晉升 要求的概況 處置 出產(chǎn) 線、出產(chǎn) 裝備 或出產(chǎn) 工序；

2、慢慢 提高鋁型材及金屬概況 處置 企業(yè)出產(chǎn) 程度 ，采取 節(jié)能、高效益、低污染的進步前輩 工藝，到達 平安 出產(chǎn) 、環(huán)保和計劃 要求。擬整治晉升 企業(yè)，理順環(huán)保審批手續(xù)。廢水、廢氣要求全數(shù) 達標排放，且知足 總量節(jié)制 要求，固體廢料 、危險廢料 必需 妥帖 處置 。

3、應(yīng)用 聰明 環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)手藝 ，在企業(yè)端安裝在線監(jiān)控裝備 ，扶植 年夜 瀝鎮(zhèn)污染源監(jiān)控系統(tǒng)，慢慢 實現(xiàn)全方位、多條理 、不中斷 的情況 監(jiān)管。

4、成立 節(jié)能減排的長效工作機制，帶動 全社會氣力 扎實做好節(jié)能減排工作，采納 增強 情況 根本 舉措措施 扶植 ，嚴控新增污染，加年夜 履行 監(jiān)視 辦理 力度等辦法 ，實現(xiàn)節(jié)能減排方針 。

以上四點方針 ，對 鞭策 綠色鋁材、加速 鋁型材行業(yè)粉末噴涂、氟碳噴漆出產(chǎn) 線前處置 用非六價鉻處置 液進行預(yù)處置 起到積極感化 ，廣東省鋁加工專業(yè)委員會也會積極鞭策 非六價鉻預(yù)處置 的手藝 進級 和 利用 工作。

3 非六價鉻噴涂前預(yù)處置 成長 過程 和利用 情況

非六價鉻預(yù)處置 在鋁行業(yè)履歷 了：熟悉 －切磋 －交換 －實驗 －實行 五個階段；

前三個階段我們鋁加工專業(yè)委員會用了3年時候 年夜 規(guī)模 在企業(yè)間進行了切磋 ；

后兩個階段也在一些年夜 型企業(yè)進行了實驗 和實行 ：

1、廣亞鋁業(yè)從2021年6月起頭 利用 漢高公司的鋯鈦系預(yù)處置 ，累計出產(chǎn) 了4萬噸鋁型材，今朝 產(chǎn)物 質(zhì)量不變 ；

2、廣東堅美從2021年11月起頭 用普德凱密特配方鋯鈦系預(yù)處置 ，累計出產(chǎn) 了2萬多噸鋁型材，產(chǎn)物 質(zhì)量不變 ；

3、華豪鋁業(yè)用美國硅烷系預(yù)處置 ，順遂 的完成有色工業(yè)協(xié)會的機能 判定 ；

4、沈陽遠年夜 從2003年起頭 用漢高鈦鋯系預(yù)處置 累計出產(chǎn) 了150萬㎡幕墻鋁板和3萬噸型材；

5、東阿藍天七色建材公司從2009年起頭 用漢高鈦鋯系預(yù)處置 出產(chǎn) 100萬㎡幕墻鋁板和1萬噸鋁型材。

今朝 ，一些企業(yè)在利用 非六價鉻預(yù)處置 問題上還存在躊躇 、擔(dān)憂 和當(dāng)機不斷 ，這類 對產(chǎn)物 終究 質(zhì)量負責(zé)的心情 是可以理解的。

按照 廣亞鋁業(yè)有限公司拜托 中國電器科學(xué)研究院對 3 種鋁合金涂層板樣品進行天然 年夜 氣侵蝕 實驗 ，實驗 時候 為2021年4月10日～2021年4月9日，總共展開 為期 1年的天然 年夜 氣侵蝕 實驗 ，別離 考查 無鉻鈍化前處置 和鉻化轉(zhuǎn)化前處置 鋁合金涂層板試樣的耐絲狀侵蝕 機能 。

A.絲狀侵蝕

1）在廣州和瓊海兩個天然 暴曬站顛末 12 個月的暴曬實驗 后，用肉眼不雅 察試樣宏不雅 描摹 ，未發(fā)現(xiàn)絲狀侵蝕 。

2）在廣州和瓊海兩個天然 暴曬站顛末 12 個月的暴曬實驗 后，利用 體式顯微鏡不雅 察試樣微不雅 描摹 ，無鉻鈍化前處置 和鉻鈍化前處置 鋁合金涂層板試樣均未發(fā)現(xiàn)較著 絲狀侵蝕 現(xiàn)象。

B.附出力

在廣州和瓊海兩個天然 暴曬站顛末 12 個月暴曬實驗 后，3 種鋁合金涂層板試樣的附出力 均為0 級（0 級為第一流 ），相對原始試樣附出力 沒有較著 下降。

Qualicoat嘗試 室的實驗 成果 ：馬丘和1000h鹽霧實驗 ：劃線處無滲入 產(chǎn)生 ，及格 。

從實驗 檢測中，我們看到非六價鉻處置 液的噴粉、噴漆成果 ，那末 工程實例又是如何 的呢？

迪拜風(fēng)中燭炬 ：始建于2009年

迪拜船帆酒店：建于1999年 國度 年夜 劇院：建于2001年

北京鳥巢體育館：建于2007年 北京3號航站樓：建于2007年

經(jīng)由過程 以上兩方面的資料顯示，用非六價鉻中的鈦－鋯系來作預(yù)處置 是可行的。

可是 ，因為 貿(mào)易 的緣由 ，一些不具有 建造 非六價鉻預(yù)處置 的化學(xué)供給 商也供給 一些聽說 長短 六價鉻液，一些企業(yè)也用了它，成果 不成 避免的呈現(xiàn) 問題，而影響了非六價鉻預(yù)處置 的現(xiàn)實 推行 。所以，就今朝 來言，采取 鈦－鋯系預(yù)處置 液利用 在有機聚合物噴涂出產(chǎn) 中應(yīng)選擇有品牌、有實力的供給 商。如德國漢高、凱密特或有機硅烷等供給 商。

我們用非六價鉻鈦－鋯系預(yù)處置 液的關(guān)頭 還要把握 它們的反映 機理、成膜機理和 準確 的工藝操作方式 。

4 鈦鋯系無鉻鈍化的注重 事項

4.1 鈦鋯系鈍化液的根基 成分 及其感化 ：

1、鈦酸鹽、鋯酸鹽：是主鹽，是轉(zhuǎn)化膜的主成分 ，介入 成膜；

2、有機聚合物：是轉(zhuǎn)化膜的首要 成分 ，提高轉(zhuǎn)化膜與有機涂層的附出力 ；

3、緩沖劑：提高轉(zhuǎn)化膜的耐侵蝕 、緩沖槽液pH值；

4、羧基酸、單寧酸：介入 成膜，提高膜的耐蝕性；

5、氟化物：加速 反映 速度，并增進 鈦鹽、鋯鹽與鋁的反映 ，提高耐腐性。

4.2 鋁的反映 ，提高耐腐性。

金屬鋁氧化物的構(gòu)成 ：

2Al+6H+→2Al3+H2↑→〖2Al0(0H)〗+H2↑

Al+3F-→〖AlF3〗

鋁在弱酸性槽液中構(gòu)成 鋁的氧化物和 氟化鋁；

鋁氟化合物的構(gòu)成 ：

Al3+TiF62-→AlF63-+Ti4+

氟鋯酸和氟鈦酸與基材鋁反映 構(gòu)成 氟氧化鋯和氟氧化鈦；

鋯和鈦鹽的構(gòu)成 ：

2Al+6H++3TiF62-+5H2O→〖2AlOF.3TiOF2〗+ 10HF↑+3H2↑

2Al+6H+3ZrF62-+5H2O→〖2AlOF.3ZrOF2〗+ 10HF↑+3H2↑

〖AlF3〗、〖Al00H〗、〖TiOF2〗、〖ZrOF2〗鑲嵌于有機聚合物中,構(gòu)成 了無鉻鈍化膜。

4.3 影響轉(zhuǎn)化膜成膜的身分

4.3.1 轉(zhuǎn)化膜槽液的節(jié)制 :

（1）PH值；

（2）電導(dǎo)率；

（3）鋯酸鹽濃度；

（4）鈦酸鹽濃度；

（5）緩沖劑含量；

（6）氟化物含量；

（7）羧基酸、單寧酸含量；

（8）有機聚合物

對產(chǎn)量比力 年夜 的線：

①因為 鋁/鋅/鎂的消融 速度 比力 高，可能需要提高槽液中鈦的濃度（但鈦的濃渡過 高 à 會致使 膜重太高 à 附出力 下降 ）；

②若游離氟的濃度偏低，也會致使 膜層轉(zhuǎn)化反映 不充實 。

③對產(chǎn)量比力 年夜 的線，按照 出產(chǎn) 線的情況采取 適合 的添加劑是需要 的。

4.3.2 槽液的抗污染：

（1）鐵的影響：即便 是在低濃度下，鐵離子也會與聚合物絮凝，該凝集 物會沉降到工件上。因今生 產(chǎn)線上應(yīng)解除 一切鐵的來歷 ；鐵的最年夜 濃度為 10 mg/l。

（2）磷酸鹽的影響：磷酸鹽會按捺 轉(zhuǎn)化膜生成，當(dāng)利用 酸性清洗劑時，保舉 利用 不含磷酸根的清洗劑；磷酸根的最年夜 濃度為 100 mg/l。

（3）鋁的影響：鋁離子濃渡過 高，會讓鈍化膜過厚，影響附出力 ；鋁的最年夜 濃度為500 mg/L。

（4）硫酸根的影響：少許 SO42-（＜1.2g/l）可以加速 處置 速度，過量 則呈現(xiàn) 點蝕或影響成膜；

（5）硝酸根的影響：當(dāng)NO3-≥0.05g/l，就會影響成膜；

（6）氯根的影響：少許 Cl-（＜0.3g/l）可以加速 鈍化處置 速度，過量 則呈現(xiàn) 點蝕或不呈現(xiàn) 處置 膜；

4.4 無鉻鈍化利用 進程 中注重 的關(guān)頭 問題

（1）水洗：在脫脂今后 ，金屬必需 完全 用水漂洗。漂洗將用必然 速度 的水不竭 溢流，這將連結(jié) 水洗水清潔 并沒有 雜質(zhì)。

（2）因為 轉(zhuǎn)化膜溶液有羧基酸、單寧酸和一些有機聚合物，是以 進入轉(zhuǎn)化膜槽液前的水洗需要用純水洗（≤80us/cm）如許 使轉(zhuǎn)化膜液的利用 壽命耽誤 ！不然 轉(zhuǎn)化膜液的利用 壽命會縮短。

（3）因為 鈦-鋯系預(yù)處置 槽液對PH值敏感，所以在進入轉(zhuǎn)化膜槽前水洗槽的pH值也要高度調(diào)劑 ，以避免 中性水洗槽帶入年夜 量的水，升高轉(zhuǎn)化膜pH值，而影響成膜質(zhì)量。

4.5 增強 轉(zhuǎn)化膜槽液節(jié)制 的建議

（1）主動 化在線檢測槽液（見下圖1）

（2）立式噴涂出產(chǎn) 線建議采取 主動 節(jié)制 檢測系統(tǒng)（見下圖2）

5 市場對無鉻化產(chǎn)物 的要求

5.1 房地產(chǎn)商的動向

（1）2021年中國萬科團體 內(nèi)部文件：（見下圖3）

（2）保利、中海、綠城和 江河幕墻也將采取 一樣 的框架和談 。

5.2 到達 歐洲REACH要求

歐洲REACH律例 要求2021年11月將合用 于所有行業(yè)。（見下圖4）

REACH律例

化學(xué)品的注冊、評估、授權(quán)和限制；

歐盟律例 ；

由歐洲化學(xué)品局來履行 辦理 。

REACH律例 第57條－高度存眷 物資 （SVHCs）

致癌，致突變或有毒的物資 等可被認定為高度存眷 物資 （SVHCs）

物資 SVHCs候選清單

若是 物品中含有“候選清單”中所列物資 ，而且 含量跨越 0.1%，則物品的供給 商需要向客戶和消費者供給 物品的平安 利用 信息；

包羅 三氧化鉻及其各類 鉻酸鹽、重鉻酸鹽。

REACH律例 附錄14（見下圖5）

歐盟委員會可能將高度存眷 物資 (SVHCs)候選清單中的物資 納入到附錄14；

每一個 公司利用 附錄14中的物資 必需 申請授權(quán)后才能利用 ；

對 附錄14中的每一個 物資 ，從“日落之日”（歐盟設(shè)定了每種物資 授權(quán)劃定 的最遲申請日，從該日起18個月后即為日落之日）起，除獲得授權(quán)外不得用于REACH管束 規(guī)模 內(nèi)所有效 處 的營銷和利用 ；

若是 風(fēng)險獲得 充實 的節(jié)制 或以社會－經(jīng)濟為由，物資 利用 可以被授權(quán)；

可是 必需 提瓜代 代方案旨在裁減 高度存眷 物資 (SVHCs)。

若是 委員會決議 將三氧化鉻納入到附錄14，那末 將致使 三氧化鉻最早的“日落之日” 為2021年5月。

6 最后重申：

利用 無鉻化槽液，要選用有品牌、有實力、已有項目驗證的供給 商。