④染色时间： 染色时间通常为5-15分钟，染 深色的时间宜长一些，如深色可延长 至30分钟，染色时间的长短，最好 依据所需色泽的深浅来决定，浅色一 般上色较快，染色时间过短不易控制， 因此可降低染料浓度，适当延长染色 时间，反之，深色产品应提高染料浓 度，以便提升生产效率，但又不可让 染色时间太短，所以合理的染色时间 应该根据经验试染后严格掌控。
3.有机染料染色条件的规范 ①染色溶液的浓度范围依据下列条件确 定(一般情况:浅色:0.1~1g/L
深色:2~5g/L 黑色:8~11g/L) A.依据阳极氧化膜的工艺条件(酸浓度、电 流密度和温度）； B.氧化膜的种类； C.氧化膜的厚度； D.所需色泽的深浅度； E.所选染料的性质（染料本身的上色速度）
阳极配槽、染料添加 及染色（着色）工艺
备课：熊小云 讲师：熊小云 辅导：熊副理 日期：2008年5月28日
氧 化 膜 层
铝材基层 氧化膜结构示意图
一、染色对氧化膜的要求： 因为染色是在铝阳极氧化膜的膜孔 中进行的，一方面要求膜层具有足够的 孔隙率，另一方面要求膜孔内壁保持一 定的活性，所以不是所有的阳极氧化膜 都能染上合适的颜色，必须具备以下条 件： 1.铝在硫酸溶液中得到的阳极氧化膜无 色而多孔； 2.氧化膜层必须有一定的厚度（应大于 7um），较薄的氧化膜只能染很浅的 颜色；
4.染色操作过程中的注意事项： ①工件经阳极氧化后必须用流动水彻底清洗干净， 特别是工件的狭缝、盲孔处，避免残留酸碱慢 慢冒出表面使染色发花； ②工件在阳极氧化清洗后，应该立即进行染色， 其时间间隔不可超过1小时，因氧化膜的吸附能 力随时间的延长而减弱，会影响染色质量； ③染色时工件不可重叠，尤其是平面部位，否则 由于遮盖易形成阴阳面； ④装挂工件夹具的挂杆应绝缘，不可与槽体直接 接触，以免工件与不锈钢染槽产生电偶腐蚀；
二、着色（染色）的原理（机理） 1.有机染料染色机理： ①物理吸附：分子或离子以静电力方式的 吸附称为物理吸附。氧化膜的组成是非晶 态的氧化铝，上面生长着呈喇叭状向外张 开的多孔型结构，呈现出优良的物理吸附 性能当染料分子进入膜孔时，就被吸附在 孔壁上。 ②化学吸附：以化学力方式吸附的叫做化 学吸附。此时有机染料分子与氧化铝发生 了化学反应，由于化学结合而存在于膜孔 中。
另外还要依据生产效率、成本高低及对品质的 影响程度等来确定选择其合理的标准浓度。 ②染色液的温度 染色可冷染或热染，主要根据染料的性质 及工艺要求而定，通常有机染色液必须加热， 此时染色速率随温度的上升而提高，一般控制 在50-70℃，温度太低，染色颜色浅，耐晒 度下降；温度太高时，在染色的同时还会发生 封孔效应，易使染色膜发花。 温度往往对染色造成较大的影响，在较 高的温度下获得最大的吸光值或最深的色调比 低温染色的时间要短得多，所以操作时最好采 用恒温控制。
六、染色不良问题发生的原因及改善方法
不良 现象 不 上 色 发生原因 1.染料已被分解 2.PH值太高 3.氧化膜太薄 4.放置时间过长 5.染料不当 1.氧化膜沾上油污脏物 2.染料成分太低 3.氧化膜太薄 4.工件松动和位置不当 5.着色液有油污 6.染料溶解不当 改善方法 1.调换染料 2.调整PH值 3.提高膜层厚度 4.及时染色 5.选用合适染料 1.加强防护措施 2.提高染料浓度 3.提高膜层厚度 4.夹紧工件，调正位置 5.调换着色液 6.改进染料溶解
1.色彩及色系： ①色彩可按有彩和无彩、暖色和冷色、有 光和无光区分如图：
暖 色 有 光 有 彩 冷 色 有 光 有 彩 / /
无 彩/无 光
/ /
②白色的太阳光通过三棱镜被分解 成红、橙、黄、绿、蓝、青、紫 在这七种颜色中，有三种是最基 本的，用任何其它颜色也调不出 来的色，红、黄、蓝三色，在色 彩学上称之为三原色，它们相互 调配能产生许多其它的色，故三 原色又被称之为一次色，原色具 有纯度高、鲜明的特点。
不良现象
发生原因
改善方法
染色表面 1.氧化膜质量不良 易擦掉 2.染色液温度低 3.氧化膜粗糙
1.重新氧化 2.提高染色液温度 3.氧化温度太高
1.染液浓度高 染色过暗 2.染色液温度高 3.染色时间过长
1.冲稀染液 2.降低温度 3.缩短时间
七、染液的维护与添加： 由于有杂质的污染是不可避免，又没有彻 底的解决方法，用了一段时间后，染料的 染色力就会下降。只有定期的添加染料和 部分的更新染料，才能使染液的色系相对 稳定，并能延长其使用寿命。一般要依照 现场货源和生产量进行适量添加，并且要 作好染液的维护。为了使染液有长的使用 寿命，下列因素是极其重要的：
2.染色液的配置方法 ①先用少量热蒸馏水或去离子水调成糊状， 再取20倍量的热水，边搅拌边加入到糊状 染料内，必要时加热煮沸30分钟，直至完 全溶解为止，确定没有未溶的残余物后冷 却过滤，再加以纯水稀释，按规定用氨水 或醋酸调整染料PH，加温到所需温度， 经试染合格后方投入正规生产；
②配置染色液不能用硬水，因硬水中 含钙离子、镁离子和其它盐，另自来 水不适于用作配槽，因自来水中往往 混有磷酸盐、硅酸盐和氟化物，因此 倾向于生成络合物的离子易被氧化膜 吸附，即使浓度很低都会完全抑制上 色。
②选定染料进行调配拼色时应注意的事 项： A.必须用同一类型的染料来调配，只有 染料亲和力、扩散力、坚牢度、耐晒度 等性能相似的同一类染料拼色才能保证 良好的染色质量； B.拼色时，尽量选用双色调配，最多选 用三个染料调配，以免难于混匀，染料 成份不一致容易引起发生逃色等弊病。
五、有机染料染色液的配置及 其染料、染色的工艺规范： 1.有机染料染色的工艺流程： 前处理→阳极氧化→清洗→ 中和处理→清洗→染色→清洗 →封孔处理→烘干
部分 着不 上色 或颜 色浅
不良现象
发生原因
改善方法
染色后表 1.氧化膜孔内有水汽 面呈白色 2.返工件褪色液太浓 水雾状 3.返工件褪色时间太 长
1.染液PH值低 染色后发 2.清洗不良 花 3.染料溶解不完全 4.染液温度太高
1.甩去水汽 2.调整褪色液浓度 3.缩短褪色时间
1.调整PH值 2.加强清洗 3.加强染料溶解 4.降低染液温度
①、利用耐腐蚀的物料制造染色槽。 ②、宜利用纯水配槽。 ③、当槽液停止使用时，槽子要盖好。 ④、阳极氧化后要彻底清洗干净，避免污染染液。 ⑤、在没有使用的情况下，染料要进行打风或其它 方式的搅拌，防止发霉。 ⑥、配槽时应立刻添加适量防腐（霉）剂。 ⑦、及时打捞掉槽的产品。 染料发霉处理方法： ①、用10微米的过滤布过滤染液。 ②、把染液加热到95-100℃时间大约是一小时。 ③、再次进行过滤。 ④、如有需要，调整PH值后再使用。
③染色溶液的PH值 PH值在染色过程中有两种影响： 一是对染料本身水溶的亲和性能影响很大； 二是对被染物氧化膜的表面性能有影响，染料 PH过高时（＞8）可能会产生氢氧化物沉淀 ， 填塞膜孔导致染色困难；PH过低（＜4）会引 起膜层的溶蚀，染液最佳PH一般为5-6之间， 但部分染料PH要依据其特性，保持合适的PH 值范围，一般而言，PH值越高，上色越慢； PH值低，则上色较快，为了在染色生产时PH 不致变化太大，常常在染料中加入缓冲剂，一 般使用8g/L醋酸钠和0.4g/L的醋酸的混合液 来缓冲PH值，调整PH一般用醋酸和氨水；
③活性染料：又称反应染料。它由 反应性基团、染料母体和桥基三 部分组成，染料母体有偶氮、酞 菁结构，特点是色泽鲜艳、匀染 性好，耐晒度高。
四、色彩及色彩的组合与调配： 由于市售的各种染料品种不同， 色标也不可能包罗万象，应有尽有， 客户所需的颜色不可能用单一的一 种染料，就能染成满意的色彩，故 往往需要将染料合理调配或适宜的 色谱。 色调的调配是一件很复杂的事 情，需要深刻了解色与光的关系， 并且还必须具备足够的经验。
3.氧化膜应有一定的松孔和吸附性（故 硬质阳极氧化膜层以及铬酸常规氧化膜 层均不适于染色）； 4.氧化膜层应完整、均匀、不应有划伤、 砂眼、点腐蚀等缺陷； 5.膜层本身具有合适的颜色，且没有金 相结构的差别,如晶粒大小不一或严重 偏析等。因此对铝合金材料也有一定的 要求。合金成分中硅、镁、锰、铁、铬 等含量过高时，往往会引起氧化膜暗哑， 则在染色时产生色调变化。
2.无机染料染色机理 无机染料染色通常在常温下进 行。染色时将氧化后的工件按照 一定的次序先浸渍在一种无机盐 溶液中，再依次浸入另一种无机 盐溶液中，使这些无机物在膜孔 中发生化学反应生成不溶于水的 有色化合物。如：氧化后的工件 先后经亚铁氰化钾与三氯化铁浸 泡，可得到蓝色的亚铁氰化铁。
三、染料的分类及染料的选择 1.染料的分类： ①有机染料有：酸性染料、碱 性染料、直接染料、分散染料、 媒染染料、溶剂染料等 ②无机染料：采用化学药品之 间相互反应而得到色泽，
2.色彩及色系的调配： ①色彩（色系）组合的规律，如图：
原色（一次色） 红 间色（二次色） 复色（三次色） 橙
黄 绿
蓝
红 紫
黄 橙
黄灰 蓝灰 红灰
A.将三原色中的任何两色作等量 混合而产生的颜色称之为间色； 即橙、绿、紫，它们又被称为第二 次色，如橙＝红+黄 绿＝黄+蓝 紫＝红+蓝
B原色和间色或两间色调配而产生 的颜色称为复色，复色是第三次 色，如橙黄（黄灰）＝橙+绿 橙紫（红灰）＝橙+紫 紫绿（蓝灰）＝紫+绿 C补色/余色 三原色中的一原色与 其它两原色混合成的间色即互为 补色关系，互补的两色并列时相 互排斥对比强烈，色彩呈现跳跃 和鲜明的效果。
不良现象
发生原因
改善方法
1.氧化膜沾上灰尘 染色后有 2.染液内有不溶杂质 色点 3.氧化膜沾上酸或碱 43.氧化后工件放入清水槽 4.加强防护
1.调高PH值 2.提高氧化槽液温度等 3.延长染色时间 4.调整封孔槽PH值 5.延长封孔时间
1.染液PH值太低 染色后易 2.氧化膜孔隙小 变色 3.染色时间短 4.封孔槽PH值太低 5.封孔时间太短