阐发 铝型材概况 处置 手艺 顺应 情况 庇护 高尺度

1 我国今朝 铝合金概况 处置 的工艺及其情况 效应

我国铝合金型材的概况 处置 工艺包罗 阳极氧化，阳极氧化后电泳涂漆，化学转化后喷粉，化学转化后喷漆等四种工艺。它们虽然 源自西欧和日本的工艺，但在我国获得 了融会 、晋升 和成长 。可是 在曩昔 引进国外手艺 及国产化进程 中，重点放在连系 我国的那时 手艺 水平、资本 特点、并从便利 办理 和下降 本钱 等身分 斟酌 较多，情况 效应存眷 不敷 。是以 有关废水、废气的处置 思绪 、方案和办法 ，乃至 在某些工艺线路 方面，重新 的情况 效益的视角去审阅 ,都存在很多 问题,此中 包罗 若干亟待解决的问题，本文在此根本 上提出一些手艺 假想 和新建议。

1.1 铝材概况 处置 出产 线废水废气的排放尺度

各行业的分歧 工艺需要节制 的污染物资 其实不 不异 ，为此废水的排放的浓度尺度 也不成 能不异 。对 铝合金加工行业，废水的排放尺度 可履行 国度 尺度 GB 8978-1988 “污水综合排放尺度 ”[1]。排放尺度 按地面水域使用功能要乞降 污水排放去向，对 向地面水水域排放和城市下水道排放的污水别离 履行 1、 2、 三级的尺度 。

对排入重点庇护 水域、糊口 饮用水水源地、一般经济渔业水域、主要 风光 旅游 区等水域的污水需要履行 一级尺度 。

对排入一般庇护 水域，一般工业用水区、景不雅 用水区及农业用水区等水域的污水履行 二级尺度 。

对排入城镇下水道并进入二级污水处置 厂，进行生物处置 的污水履行 三级尺度 。

在某些景象 下，不但 排放的要求更高，而且对 中水的收受接管 使用比例要求更高，例如最近华加日对 新厂的废水排放，不但 排放的“废水”需要达标，而且收受接管 操纵 率要到达 90%，没有新的情况 庇护 思绪 和高尺度 的情况 治理办法 是不成 能到达 的。

国度 尺度 GB 8978-1988还把排放的69种污染物按性质分为两类，读者需要时可以直接查阅尺度 。

第一类污染物是指能在情况 或动植物体内蓄积，对人体健康发生 久远 不良影响者。含有此类有害污染物资 的污水，不分行业和污水排放方式，也不分受纳水体的功能种别 ，一概 在车间或车间处置 举措措施 排出口取样，其最高许可 排放浓度必需 合适 表1的划定 。

第二类污染物是指其久远 影响小于第一类的污染物资 ，在排污单元 排出口取样，其最高许可 排放浓度和部门 行业最高许可 排水定额必需 合适 表2的划定 。

表1 第一类污物最高许可 排放浓度（与铝材概况 处置 废水有关的指标）[1]

序号

污染物

最高许可 排放浓度/mg/ L

1

总铬

1.5

2

六价铬

0.5

3

总镍

1.0

表2 第二类污染物最高许可 排放浓度（与铝材概况 处置 废水有关的指标）[1]

序号

污染物

适用规模

一级尺度

二级尺度

三级尺度

1

pH

一切排污单元

6～9

6～9

6～9

2

色度(稀释倍数)

其他排污单元

50

80

－

3

悬浮物(SS)

其他排污单元

70

200

400

4

5日生化需氧量(BOD5)

其他排污单元

30

60

300

5

化学需氧量(COD)

城镇二级污水处置 厂

60

120

－

6

石油类

其他排污单元

100

150

500

7

氟化物

低氟地域 (水体含氟量＜0.5mg/L)

10

10

20

8

磷酸盐(以P计)

其它排污单元

0.5

1.0

－

颠末 环保处置 的废水必需 到达 上述指标才能排放，在1、 二类污染物中，排放废水的pH值是最直不雅 的检测指标，也是废水处置 操作人员的重点节制 身分 。废水的pH值在反映 池中就应当 调理 到合适 排放尺度 ，在调理 pH值的操作中，需要频频 丈量 废水的pH值，把握 其转变 纪律 ，并逐步 削减 中和剂的添加量，终究 到达 pH 6～9的排放尺度 。在废水处置 工艺完美 、废水处置 装配 运行正常、操作人员严酷 按要求操作的情况下，是可以包管 废水的pH值到达 排放尺度 的。

阳极氧化电解着色(镍盐)可能应当 依照 电镀污染物的尺度 排放,那末 现实 要求较着 地比GB 8978-1988的要求严酷 很多 ,国度 尺度 GB21900-2008”电镀污染物排放尺度 ”[2] 的废水排放限制见表3所示。

表3 水污染物出格 排放限值[2]

序号

污染物项目

排放限值/ mg/L

污染物排放监控位置

总 铬

0.5

车间或出产 举措措施 废水排放口

六价铬

0.1

总 镍

0.1

总 锌

1.0

企业或废水总排放口

总 铝

2.0

化学需氧量

50

pH值

6-9

铝材阳极氧化出产 线的废气主如果 酸雾、碱雾，凡是 采取 湿法净化的接收 方式 进行处置 ，只要设计准确 ，处置 方式 根基 上没有手艺 难度问题。若是 阳极氧化出产 线包罗 三酸化学抛光工序，硝酸挥发引发 的氧化氮的废气污染极为严重，非论 是黄烟仍是 白烟的气体污染的问题都很是 严重，也就是一氧化氮和二氧化氮一样 是极为 有害的污染。事实上白烟对 钢铁装备 的侵蚀 性可能更强，虽然看起来不像黄烟那末 恐怖 罢了 ，一般的湿法净化的方式 难于进行氧化氮气体的完全 治理。铝合金静电喷漆出产 线的废气还有挥发性有机化合物（VOC），而静电喷粉存在悬浮粉尘，都是极为 有害的污染源，组成 严重的年夜 气污染和情况 侵蚀 ，必需 完全 进行治理。

1.2 阳极氧化的工艺线路 及存在的情况 问题

我国今朝 阳极氧化的工艺线路 依照 国度 尺度 如图1所示，若是 没有电泳涂漆可直接进行封孔处置 ，今朝 我国的封孔工艺以冷封孔或中温封孔为主。若是 进行电泳涂漆，则舍弃封孔处置 而代之热水洗再进行电泳涂漆便可 。在图1的阳极氧化的工艺线路 中，此中 脱脂、阳极氧化、去灰和中和（图中以绿色暗示 ）一般没有毒性较高的污染源，只有污染水平 不高的酸性或碱性溶液问题。而碱洗、电解着色、染色和封孔（图中以红色暗示 ）存在多种对情况 有害的有机或无机化合物，可能存在比力 严重污染问题，必需 当真 治理。某些阳极氧化出产 线可能放置 含氟化氢铵的“酸浸蚀”处置 ，更存在严重的氟离子的污染问题，在图1的典型出产 流程中没有暗示 。

图1 铝型材阳极氧化典型工艺流程图[1]

按照 图1暗示 的流程，连系 我国今朝 的主要工业实践，并重点从情况 污染的角度进行以下简单的弥补 申明 和评述。

(1) 脱脂—我国主要采取 硫酸脱脂，一般其实不 添加概况 活性物资 ，为此槽液和水洗液均为通俗 的酸性物资 ，如硫酸根等，其实不 存在严重的情况 污染的有毒物资 。若是 添加概况 活性物资 ，还需要斟酌 有机化合物的处置 ;

(2) 碱洗—今朝 我国主要采取 源自欧洲的长命 命碱洗添加剂工艺,添加剂中含丰年 夜 量无机和有机化合物，少少 采纳 碱收受接管 装配 。此工艺虽然 避免了槽内结块，依然 存在年夜 量槽内的“沉淀污泥”，需要另行堆放处置 ,还要排放清洗中长命 命添加剂中某些污染成份 。由于碱洗槽液的“沉淀污泥”其实不 是纯真 氢氧化铝，含有长命 命添加剂而影响其有用 收受接管 操纵 ；

(3) 氟化氢铵酸浸蚀—部门 出产 线一度采纳 氟化氢铵的酸浸蚀除去挤压条纹，虽然 可以鄙人 降 铝耗的条件下到达 除去挤压条纹的目的，却带来很是 严重的氟化物废水的情况 污染问题。由于最近几年 来情况 庇护 办法 的强化，同时由于氟化氢铵处置 后影响铝型材概况 的金属质感，今朝 氟化氢铵的酸浸蚀工艺已 有所限制，使用规模 较着 缩小；

(4) 去灰—鉴于节俭 资本 的斟酌 ，我国今朝 较多使用阳极氧化槽的“废硫酸溶液”去灰,是以 槽液和水洗液均为通俗 的酸性物资 ，如硫酸根等;

(5) 阳极氧化-—我国建筑铝型材根基 采纳 恒电流硫酸溶液的阳极氧化工艺，较少拔取 脉冲阳极氧化和其他溶液，槽液和水洗液均为酸性物资 ，主如果 硫酸，一般也不存在严重的情况 污染物资 ;

(6) 电解着色—今朝 除主动 化立式出产 线采取 单镍盐之外 ，卧式出产 线根基 上以采取 单锡盐或锡镍夹杂 盐的电解着色为主。单镍盐存在镍离子的污染,应经由过程 情况 庇护 办法 想法 消弭 或下降 镍离子的排放，总镍排放量低于0.1 mg/L其实不 是轻易 的事。若是 采取 锡盐电解着色，为了保持 二价锡的不变 性，单锡盐或锡镍夹杂 盐槽液中都存在年夜 量有机还原剂和络合剂等抗氧化的化合物,如酚类或苯酚类化合物，都存在较严重的废水污染;

(7) 染色—凡是 为有色彩 的有机化合物，存在污染问题；

(8) 封孔—我国持久 以来主要选择以以氟化镍为主成份 的冷封孔工艺,虽然 浓度不高，溶液和清洗水均存在镍离子和氟离子的污染。今朝 虽已开辟 以乙酸镍为主要成份 的中温封孔，依然 以镍盐为主要成份 而带来镍离子的情况 污染。虽然镍离子含量远低于镍盐电解着色槽液，依然 需要斟酌 情况 庇护 的处置 。

1.3 阳极氧化出产 线的现有废水处置 流程应当 改良

从上面的阳极氧化工艺线路 图可知，脱脂，阳极氧化，去灰及其清洗水均系酸性溶液，而碱洗及其清洗水属碱性溶液，颠末 集中的中和处置 （一般还需要添加酸或碱），经由过程 凝固 和沉淀，分手 为沉淀污泥和清亮 液体。虽然 经由过程 这一套持久 使用的集中式中和的处置 流程，根基 上可以到达 排放要求，可是 既花费 年夜 量用水和化学药品，又会排放年夜 量固相和液态物资 。只要改变这类 集中排放再进行处置 的方式，替换 为各工序自力 的闭路轮回 的情况 处置 系统，便可 以显著下降 排出废水量、提高水操纵 率、晋升 化学试剂收受接管 操纵 水平。举例说，若是 碱洗采取 碱收受接管 系统 （需要投资成立 装备 ），颠末 BAYER方式加水进行分化 后，将获得 的氢氧化钠溶液和氢氧化铝（氧化铝余渣）别离 收受接管 使用，削减 污泥沉淀结块量，直领受 受接管 烧碱和氧化铝，下降 工艺本钱 。更值得一提的是，周全 更新废水处置 的思绪 ，提高了废水处置 的手艺 水平。若是 加上酸收受接管 系统 ，对阳极氧化工场 里的阳极氧化槽中的AL浓度进行办理 , 要按出产 量比例、对液体进行排放、操纵 酸收受接管 装配 对收受接管 的硫酸和烧毁 硫酸进行分手 、把收受接管 硫酸放到氧化槽里重新操纵 。有关阳极氧化各工序闭路轮回 处置 废水的思绪 ，将在本文第2部门 连系 工艺进程 集中介绍。

1.4 静电喷涂的工艺线路 及存在的情况 问题

静电喷粉和静电喷漆的工艺线路 比力 简单，请见图2的工艺流程示意图。经由过程 化学预处置 （图中的脱脂和酸洗）今后 ，喷涂之前的铬酸盐转化处置 (红色方框)为其独有的 工序，铬酸盐化学转化之前可以采取 比力 便捷的含氟离子的所谓“三合一”处置 （即替换 了脱脂，碱洗和酸洗去灰）。从今朝 的出产 情况阐发 ，由于铬酸盐化学转化处置 带来十分严重的情况 污染困扰，已 成为今朝 静电喷涂的甲等 严重的污染问题。若是 无铬化学转化工艺成功，非论 是钛/锆系统 仍是 （特别 是）有机硅烷系统 ，对 铝材概况 干净 度的要求较着 提高，无铬转化的化学预处置 可能与铬酸盐处置 的化学与处置 有所分歧 ，以包管 无铬化学转化处置 的品质不变 。静电喷涂除 化学转化处置 的六价铬的情况 污染外,喷漆工艺的VOC（挥发性有机化合物）年夜 气污染安问题、有机溶剂的着火问题，粉末涂料的爆燃问题等都有不容轻忽 的严重情况 侵害 。

图2 有机聚合物静电喷涂典型工艺流程图[2]

在静电喷涂的出产 工艺中，化学转化处置 是必不成 缺的工艺，今朝 主要采取 铬酸盐或磷铬酸盐化学转化处置 ，是以 废水中会有较高浓度的Cr6+离子。含六价铬的废水通常为 操纵 氧化还原方式 进行处置 (见图3)，即用硫酸亚铁、亚硫酸钠等还原剂将废水中Cr6+还原成Cr3+(反映 池1)，再将废水pH调到7～8，使Cr3+构成 Cr(OH)3沉淀(反映 池2)。再经由过程 絮凝、沉降、压滤脱水构成 氢氧化铬（三价铬）污泥。这类 方式 属于间歇式处置 ，装备 投资和运行费用其实不 高，可是 处置 工艺必需 严酷 履行 ，以完全 消弭 六价铬的风险 。含铬废水处置 方式 与其他废水处置 方式较着 分歧 ，所以含铬的废水不该 该与其它废水夹杂 ,宜零丁 进行搜集 、寄存 和处置 ，典型的含铬废水处置 流程如图3所示。

对 静电喷漆出产 线，有机化合物废气治理的经常使用 的方式 有：吸附法、接收 法、直接燃烧法和催化燃烧法等。对 静电喷涂涂装那样的年夜 流量、低浓度的有机废气，直接燃烧或催化燃烧处置 费用太高，其实不 经济。活性炭吸附具有处置 低浓度和年夜 气量废气的优势，先用活性炭捕捉 废气中的有机化合物，然后用很小流量的热空气来脱附，如许 可使 挥发性有机化合物，即所谓VOC富集，浓度提高10～15倍，年夜 年夜 削减 了待处置 废气的体积，使后处置 装备 的规模也年夜 幅度下降 。把浓缩后的废气送到催化燃烧装配 中，操纵 催化燃烧处置 较高浓度废气的特点来消弭 VOC。催化燃烧放出的热量可以经由过程 间壁换热器来预热进入炭吸附床的脱附气，下降 系统的热能使用量。该手艺 操纵 炭吸附处置 低浓度和年夜 气量的特点，又操纵 催化床处置 适中流量、高浓度的优势，构成 一套很是 有用 的集成手艺 。

图3 典型的含铬废水的处置 工艺流程图[3]

2. 从情况 生态庇护 的视角对 当前阳极氧化工艺的思虑 和建议

2.1 倡导 机械概况 预处置 去除挤压条纹

铝型材概况 挤压条纹的去除，曾 采取 氟化氢铵的酸浸蚀工艺，可是 高浓度氟离子排放，严重影响情况 质量。今朝 比力 可行的替换 手艺 办法 可所以 ，起首 视需要进行机械喷砂或机械扫纹消弭 挤压条纹，然后再实行 碱洗获得洁净 概况 和亮光 外不雅 ，如许 可以鄙人 降 铝耗的条件 下敏捷 去除挤压条纹。欧洲较多采纳 机械概况 预处置 工艺，而且具有比力 完整 的适用 机械装备，我国也有响应 的装备供给 。可是 机械概况 预处置 需要投资机械喷砂或机械扫纹的装备 ，所以必需 在肯定 产物 对象根本 上，需要做好经济阐发 和手艺 阐发 方可实行 。

2.2 鼓动勉励 碱浸蚀工艺采纳 碱收受接管 装备 和工艺

今朝 解决碱洗槽液沉淀结块，一是欧洲开辟 的所谓长命 命添加剂，可以耽误 沉淀析出的时候 避免槽内结块,可是 依然 不成 避免需要清算 污泥。虽然 我国今朝 较多采纳 所谓“长命 命添加剂”，可是 长命 命添加剂不成 避免地带来添加剂成份 的情况 污染问题，而且干扰了沉淀污泥中氢氧化铝直接的有用 收受接管 操纵 。二是日本经常使用 的碱收受接管 装配 ，将碱洗槽液引出颠末 BAYER方式加水进行分化 后、到结晶槽沉淀氢氧化铝，并经由过程 固液分手 可获得 烧碱NaOH和氧化铝(AL(OH)3)。烧碱和氧化铝直领受 受接管 操纵 或出售是很是 诱人的，可是 需要增添 装备 的一次投资。从情况 效应动身 ，虽然 碱收受接管 的装备 需要一次性投资，从持久 情况 庇护 效应来看，乃至 从持久 操作成原本 看，采纳 碱收受接管 装配 不但 具有较着 的情况 效益优势，而且在持久 的经济效益方面可能也是有益 的。采纳 碱收受接管 工艺避免年夜 量碱蚀清洗液的排出，才可能改变废水集中式排放,真正实现废水处置 新思绪 的条件 。

2.3 提高阳极氧化设计质量到达 减排降耗节能之目的

今朝 我国正在投产中的年夜 量小型卧式阳极氧化出产 线的设计质量（很多 出产 线底子 没有正规的设计，只是简单的照搬）、装备 选型（没有任何阐发 与计较 ）、出产 工艺（缺少 产物 组成 与工艺的阐发 ），乃至 包罗 电接触机构等系统水平较低，是以 不但 能耗偏高、而且构成 原本 不需要 的酸碱及污染物排放。为了下降 操作能耗和削减 污染排放，小型出产 线的革新 潜力很年夜 ，可是 周全 革新 也不是简单的工作,需要具体阐发 处置 ，此处没法 笼统的申明 。可是 ，我国今朝 在阳极氧化槽添加硫酸收受接管 装备 ，主动 下降 铝含量，已 是削减 硫酸阳极氧化槽液排放的有用 办法 。

2.4 镍盐电解着色中应倡导 硫酸镍收受接管 系统

国表里 电解着色槽液主如果 镍盐或锡盐槽液两年夜 类。从盐类自己 的情况 效应动身 ，镍盐应当 比锡盐污染严重。鉴于之前 锡盐的价钱 较低、污染较轻，槽液对杂质较不敏感等缘由 ，我国曾 较多采取 硫酸亚锡槽液电解着色。可是 年夜 型立式主动 化出产 线以镍盐电解着色为首选，由于 镍盐槽液成份 简单，很是 不变 ，便于主动 化办理 。若是 对清洗水选择有用 的镍盐收受接管 手艺 ，镍盐电解着色也能够 “杜绝”镍的排放，到达 比力 抱负 的情况 结果 。例如一条没有硫酸镍收受接管 装配 的卧式镍盐电解着色出产 线，每吨着色铝型材平均硫酸镍耗损 达5.5~6Kg，现实 上此中 2/3以上的硫酸镍并不是 用于阳极氧化膜微孔的镍离子电沉积着色，而是消融 在清洗水中排出。国内出产 实践表白 ，经由过程 设置装备摆设 有用 的清洗水收受接管 硫酸镍的装配 ，镍盐电解着色出产 线的平均硫酸镍耗损 可以下降 到每吨型材2Kg以下，立式出产 线乃至 可以到达 1Kg以下。从上述硫酸镍耗损 的比力 中，可以简单揣度 每吨铝型材少排放4Kg以上的硫酸镍，如斯 巨年夜 数目 的硫酸镍之前 主要从清洗水中排放，从而引发 镍离子污染是很是 惊人的。是以 镍盐电解着色出产 线必需 设置装备摆设 有用 的清洗水的硫酸镍收受接管 装配 ，既可以削减 硫酸镍耗损 而下降 本钱 ，又可以或许 下降 情况 的镍离子污染。

2.5 周全 革新封孔手艺 以下降 镍、氟排放

冷封孔槽液以氟离子与镍离子为主要成份 ,二者 均对情况 组成 严重污染，晦气 于情况 庇护 。今朝 的中温封孔虽然没有氟离子，依然 以乙酸镍为主要成份 ，没有从底子 上消弭 镍离子的情况 有害影响。从今朝 国表里 工业化的封孔工艺的手艺 阐发 ，但愿 既可以或许 提高阳极氧化膜的质量，又可以找到完全 解决情况 污染问题的封孔办法 。虽然 今朝 正在开辟 的无镍或无重金属的中温封孔剂，可是 还没有到达 抱负 的工业实践水平。为此若是 必需 敏捷 改变冷封孔工艺的污染现象，今朝 最现实的办法 仍是 热封孔（滚水 封孔或高温水蒸气封孔）或电泳涂漆封孔（有机物封孔）比力 可行。可是 热封孔的能源耗损 年夜 、水质要求高，若是 继续使用冷封孔或中温封孔工艺，最少 应当 采纳 闭路轮回 和镍收受接管 系统 处置 清洗水和槽液，以削减 封孔系统 的氟、镍离子和其他化学物资 的排放。

2.6 改变废水处置 思绪 从集中式酸碱中和排放向各工序闭路处置 转变

以往的阳极氧化废水排放采纳 简单的集中式酸碱中和，不但 华侈 用水，而且晦气 于化学品的收受接管 操纵 。从近代废水处置 的思绪 ，应当 采纳 各工序闭路轮回 ，削减 有害物资 的排放，收受接管 可操纵 的化学品，到达 年夜 量节俭 用水，完全 改变废水处置 的思绪 ，变无用的排放物资 为可操纵 的化学物资 。举例来讲 ，若是 强调收受接管 操纵 水资本 ，例如到达 70%、80%，乃至 90%的收受接管 操纵 水的水平，必定 要改变集中处置 、酸碱中和的手艺 线路 。事实上必需 实行 有用 的闭路轮回 处置 手艺 ，这可能牵扯 到增添 装备 投资，而且可能提高运行操作本钱 。为了到达 较着 提高情况 效益，又使经济压力变成 可接管 的水平 ，今朝 依然 需要从手艺 和经济两方面完美 闭路轮回 的环保手艺 办法 。

3. 静电喷粉和静电喷漆工艺的思虑 和建议

铝材静电喷涂之前的化学转化处置 无疑是必需 进行的，可是 铬酸盐转化处置 工艺必需 尽早 弃用也无需置疑，问题在于无铬化学转化手艺 自己 是不是 已 具有 替换 铬酸盐处置 的条件，几种可选择的无铬化学转化处置 工艺，工业化选择的标的目的 在哪里？这里起首 阐发 国表里 无铬化处置 的工业实践情况及布景 材料。

今朝 我们还没有搜集 到欧美禁用铬酸盐转化处置 的建筑铝型材的文件，而且欧洲今朝 在室外使用的建筑铝挤压材静电喷涂方面，无铬转化处置 （今朝 的无铬转化以钛/锆系统 为主）的比例，与其他范畴 的铝材比力 依然 不高。今朝 从欧洲搜集 的的情况为，铝型材无铬处置 的比例在德国年夜 约为30%以上、西班牙约为50%以上。对照本世纪初年夜 约20%的数据表白 ，近十年来有所提高,但没有发生很是 较着 的转变 。而今朝 我国无铬化学转化的使用比例更低，现实 上还处于实验 、中试或规模 不年夜 的工业利用 阶段,据报导 还不竭 呈现 质量纷争。为甚么 我国使用国外产物 也会频频呈现 质量问题，为甚么 统一 种产物 在各企业的使用结果 其实不 不异 ,周全 总结工艺办法 兴许会获得 解决的路子 。

从情况 庇护 的视角动身 ，对峙 无铬化学转化的标的目的 ，尽快从铬酸盐处置 过渡到无铬酸盐处置 是不容思疑 的。鉴于六价铬的致癌感化 很强，在无铬化处置 尚存在手艺 难点的情况下，又由于 喷涂膜下的丝状侵蚀 比力 严重，衡量 利弊是不是 应当 斟酌 鼓动勉励 阳极氧化-高耐候性电泳涂漆工艺，以绕开铬酸盐转化处置 的工艺路钱。另外 ，从静电喷涂膜的质量水准来阐发 ，静电喷涂工艺还有袒护 铝型材的概况 缺点 的错误谬误 ，若是 型材概况 缺点 反映基材内涵 质量的话，那末 这类 静电喷涂膜的质量应当 遭到 质疑，另外 化学转化静电喷涂的产物 的丝状侵蚀 问题，也反映了化学转化静电喷涂工艺线路 的缺点 。

3.1 静电喷涂前无铬化学转化手艺 现况及对策

静电喷涂之前的无铬化学转化工艺,今朝 国外的主要研发标的目的 和投入实践使用者，年夜 体为钛/锆-氟系统 、稀土系统 和有机硅烷三方面。钛/锆络合物系统 的无铬化学转化处置 ，国外已 在工业上推行 利用 多年，特别 在欧洲的铝罐、室内散热器和某些铝轮毂等方面已 普遍 使用，但在建筑铝门窗涂装前的化学转化处置 顶用 的还不很多。汉高公司推出磷酸锆和磷酸钛为根本 的无铬化学转化手艺 ，用于建筑型材和板材的无铬化学转化处置 ，如产物 Alodine 5200等。无铬无漂洗手艺 也已 利用 于钢卷材和铝卷材的化学转化处置 ，应当 说是今朝 国际上比力 成熟的无铬转化工艺，但是 在我国的使用依然 不太不变 。由于钛/锆-氟系统 无铬转化处置 膜没有色彩 而影响工艺操作结果 ，一度阻碍工业化的推行 使用。可是 只要槽液使用机能 和膜层机能 不变 的话，是不是 可以从工艺轨制 入手完美 工艺，以便冲破 无铬转化处置 膜没有色彩 带来的使用瓶颈。

有机硅烷工艺也显现 出较好的工业前景，虽然也与钛/锆系统 不异 ，有机硅烷处置 膜没有色彩 ，也会对出产 发生 困扰。可是 水溶性有机硅烷对铝有极好的附着性，又可以对有机聚合物膜层有较强附出力 ，使之提高了涂层的概况 机能 ，今朝 尝试 表白 最少 已 到达 了锆氟酸盐膜的耐侵蚀 结果 ，乃至 有但愿 接近铬酸盐的处置 水平，特别 在裸膜的耐侵蚀 性方面可望到达 铬酸盐的处置 结果 。硅烷原本在涂料配方中是一种提高附着性的成份 ，操纵 它们在水中发生水解，虽然在槽液中水解进程 其实不 完全，余留在工件概况 的酯在干燥进程 中可进一步水解，最后生成安稳 的附着性极佳的膜。

尝试 室的实验 已 证实 有机硅烷处置 后的铝材概况 ，不但 可以经由过程 附着性（干、湿和滚水 附着性实验 ）实验 ，而且在冲击、曲折 或杯突实验 后都不致脱膜，进一步考验了涂层的附出力 是很对劲 的。另外 已 经由过程 滚水 实验 ，马丘丝状侵蚀 实验 ，CASS丝状侵蚀 实验 ，氯化氢丝状侵蚀 实验 （尚在进行中，今朝 已 由过程 800h）和1000hAASS丝状侵蚀 实验 （尚在进行中，今朝 已 由过程 800h）的考验。表3为华豪铝业公司的测试成果 。美国依科公司对AA2024铝合金上有机硅烷ECO-003裸膜的中性盐雾实验 的成果 ,168h实验 优于铬化处置 的成果 ,划痕的聚酯粉末涂层颠末 1000hNASS实验 ，与铬化处置 平行对照 未发现丝状侵蚀 发生，显示了极有但愿 的前景。

表3 今朝 最好 有机硅烷转化处置 后粉末喷涂层的机能 的检测成果 *

样品号

数目

附着性及格

CASS

实验 /天

AASS实验 /小时h

马丘实验 / 48h

氯化氢丝状侵蚀 实验 /1h+1000h

PSI-2

18个

干18个

3个/5天

全数 经由过程

湿18 个

1个/6天

滚水 18个

3个/7天

即全数 经由过程

11个/8天

*本实验 尚在进行中，具体成份 尚在调剂 ，实验 成果 还没有 颁发 。

铈酸盐处置 也是较新开辟 的无铬处置 方式 ，获得 铈和铝的氧化物为根本 的化学转化膜。该工艺的概况 膜呈黄色的，使得工业节制 方面比无色的钛锆和有机硅烷工艺简洁 很多 ，这是今朝 三类无铬转化工艺中独具优势的。铈酸盐工艺的涂层耐蚀性和附着性可以与铬化工艺相媲美，其溶液呈酸性，处置 温度为40~50℃，生成的膜很是 薄，只有0.2~0.4g/m2。喷涂今后 的样品也已 经由过程 了冲击、杯突实验 ，1008小时湿度实验 ，1008小时酸性盐雾实验 ，3000小时中性盐雾实验 。

但是 用户对 无铬化学转化膜使用机能 存在一些疑虑，如PPG公司有以下说法：“我们依然 对峙 认为今朝 的铬化前处置 仍是 最好的前处置 方式，可以供给 优良 的附出力 和抗侵蚀 性，而且它也已 被浩繁 的工程案例和长时候 的经验验证过的。无铬的转化膜在一般情况 下使用时具有较着 的环保优势，可是 当它在沿海地域 使用时，我们发现了一些掉 败的案例”。为此无铬化必需 与涂料公司紧密亲密 沟通,以包管 无铬化处置 的顺遂 推动 。

3.2 静电喷漆的VOC问题的解决方案

我国铝合金建筑型材的概况 处置 的出产 规模已 处于世界前列, 铝型材概况 处置 工艺的多样性、装备 进步前辈 性、产物 质量等方面也已到达 国际进步前辈 水平,特别 在我国的广东地域 ,手艺 领先优势比力 较着 。 可是 从能源和资本 的耗损 、生态情况 庇护 水平和 膜层机能 等方面考查 ，今朝 的手艺 线路 值得重新熟悉 和思虑 。本文从情况 庇护 的视角，在回首 和审阅 今朝 我国的铝型材概况 处置 手艺 的根本 上，提出一些新假想 和手艺 建议。

静电喷漆在铝型材中主如果 氟碳涂料，具有很是 优良 的使用机能 ，是今朝 难于替换 的铝合金幕墙的概况 处置 手段。可是 氟碳涂料的有机溶剂属挥发性有机化合物（VOC），明显 既存在严重的空气污染问题，又有严重的燃烧着火等弊端 ，加上喷涂前的化学转化处置 的六价铬污染。为此今朝 限制氟碳涂料漆的用量，并采纳 积极的替换 办法 应当 是很成心 义的行动 ，研发高耐候性电泳涂漆膜，研发粉末氟碳涂料替换 氟碳漆都是成长 标的目的 。日本行将 公布 新版JIS H 8602，而且 已 表现 在中日两国配合 申请的国际尺度 “铝合金阳极氧化电泳涂漆复合膜总规范”中，其最高一级复合膜要经由过程 氙灯加快 耐候实验 4000h ，或碳弧灯加快 耐候实验 3000h实验 ，这是一项新的较高的耐候性指标，其使用水平可以与氟碳涂层匹敌。