一种含铝镀锌液专用助镀剂制造技术

本发明专利技术涉及一种含铝镀锌液专用助镀剂，属于钢铁材料表面镀覆工艺技术领域。本发明专利技术首先利用盐酸溶解草木灰中酸溶性成分，经过滤后将滤液旋蒸浓缩，冷却结晶制得干燥滤渣，随后将涤纶短纤用氢氧化钠溶液浸泡，再利用自制液体培养基浸泡，对纤维进行改性，接着利用酵母菌有氧呼吸消耗柠檬酸，使络合的铈离子释放，同时有氧呼吸产生的二氧化碳溶于水，使纤维周围碳酸根离子浓度升高，与铈离子结合产生沉淀，经煅烧去除涤纶纤维并使碳酸铈分解，得煅烧料，最后将煅烧料与自制干燥滤渣等混合即可。本发明专利技术利用多巴胺优异的成膜性能，配合自制煅烧料在使用过程中改善电镀液的电流效率，且可抑制氯化铝的产生，避免在使用过程中易产生有害烟雾的问题。

A special plating aid for aluminized zinc plating bath

The invention relates to a special plating aid for aluminized zinc plating liquid, which belongs to the technical field of surface coating of iron and steel materials. The invention firstly uses the acid soluble components of ash dissolved in hydrochloric acid, filtered and the filtrate concentrated rotary evaporation, cooling crystallization prepared dry residue, then polyester staple fiber with sodium hydroxide solution, and then using the self-made liquid medium soaking on fiber was modified, then using the yeast aerobic respiration of citric acid the cerium ion complexation, release, and aerobic respiration produces carbon dioxide dissolved in water, the higher the concentration of carbonate ion around the fiber, combined with cerium ions produced by calcining precipitation, removal of polyester fiber and make cerium carbonate decomposition to calcined powder, the powder calcined and self-made dry filter slag mixing. The invention uses dopamine good film-forming properties, with the current efficiency of the self-made powder calcined improve plating solution in the process of using, and can inhibit the production of aluminum chloride, avoid harmful smog problems in the use of.

【技术实现步骤摘要】
一种含铝镀锌液专用助镀剂
本专利技术涉及一种含铝镀锌液专用助镀剂，属于钢铁材料表面镀覆工艺

技术介绍
助镀就是将酸洗后的钢铁制件再浸入一定成分的氯化锌铵助镀液中，在制件表面形成一层薄的氯化锌铵盐膜的过程。助镀工序对钢铁制件表面起到清洁的作用，去除酸洗清洗后残留在制件表面的铁盐或氧化物，使钢铁制件在进入锌浴时具有更大的表面活性。在钢铁制件表面沉积上一层盐膜，可防止钢铁制件从助镀池到进入锌锅这一段时间内在空气中锈蚀。当助镀处理过的钢铁制件浸入锌液时，钢铁制件表面的助镀液盐膜中的氯化铵会在较高温度下分解成氨气和氯化氢气体，此时氯化氢对钢基体的侵蚀占了主导，使钢基体表面不能形成氧化物，保持钢基体的活化状态。故在传统的热浸镀锌用助镀剂中均含有一定含量的氯化铵。目前热镀锌所使用的助镀剂多为氯化锌铵，但在实际生产中为了防止高温锌液表面与空气接触氧化，一般在锌液中加入铝合金，在锌液表面形成致密的A12O3氧化膜，减少锌液的氧化损耗。有些厂家为了提高热镀锌件表面的亮度，更是加入大量的铝合金，这样在使用复合助剂的同时又使用铝合金热镀，势必造成热镀时产生大量的有害烟雾，影响工人的操作和周边环境。因此，迫切寻找一种在使用过程中不易产生大量的有害烟雾，不影响工人的操作和周边环境的助镀剂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对传统助镀剂在热镀过程中，与含铝镀锌液中的铝生成在较低温度下易升华的氯化铝，导致生产现场产生大量有害烟雾，影响工人操作和周围环境的问题，提供了一种含铝镀锌液专用助镀剂。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种含铝镀锌液专用助镀剂，其特征在于：是由以下重量份数的原料组成：15～20份草木灰提取物滤渣，3～5份煅烧料，3～5份氟化钙，2～4份乳化剂OP-10，0.4～0.6份吐温-60，80～100份多巴胺溶液，30～40份水；具体制备方法如下：（1）草木灰提取物滤渣的提取：将草木灰与盐酸混合、过滤和浓缩后冷却结晶，再经过滤和干燥即得草木灰提取物滤渣；（2）煅烧料的合成：将涤纶纤维用碱液浸泡后与活化酵母液混合发酵，得改性涤纶短纤，再将柠檬酸与硝酸铈溶液混合后加入所得改性涤纶短纤，反应后离心分离，再经洗涤和干燥后煅烧，即得煅烧料；（3）助镀剂的配制：将草木灰提取物滤渣、氟化钙、乳化剂OP-10，吐温-60、多巴胺溶液和水搅拌混合均匀后，再加入煅烧料，继续搅拌混合后出料灌装，即可。所述的多巴胺溶液质量浓度为2g/L。步骤（1）所述的浓缩条件为：在旋转蒸发仪中，于温度为80～85℃，压力为0.06～0.08MPa条件下，旋蒸浓缩30～45min。步骤（1）所述的冷却结晶条件为：温度为2～4℃，时间为3～5h。步骤（2）所述的涤纶纤维直径为1.0～1.4mm。步骤（2）所述的活化酵母液的配制步骤为：将活性干酵母，倒入预热至33～35℃温水中，搅拌活化25～30min，即可。步骤（2）所述的煅烧条件为：以3～5℃/min速率程序升温至780～800℃，保温煅烧2～4h后，随炉冷却至室温。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术首先利用盐酸与草木灰反应，草木灰中主要成分为碳酸钾，另外还含有磷，碳酸钾和含磷成分与盐酸反应后，生成相应的金属盐酸盐和金属磷酸盐而溶解在水中，经浓缩后冷却结晶，降低水中可溶性盐类的溶解度而使其结晶析出，析出的金属盐酸盐和磷酸盐作为草木灰提取物滤渣中主要有效成分，在使用过程中，磷酸盐与助镀剂中铝反应，生成磷酸铝，生成的磷酸铝熔沸点相比于氯化铝而言较高，可将体系中部分氯化铝固定包覆，避免在较低温度下氯化铝升华而引起生产现场有大量有害烟雾；（2）本专利技术利用碱液腐蚀涤纶纤维，使涤纶纤维表面形成凹坑，再和酵母菌混合发酵，使酵母菌固定生长于涤纶纤维凹坑中，接着利用酵母菌三羧酸循环消耗柠檬酸，使溶液中络合的铈离子释放，同时酵母菌有氧呼吸产生的二氧化碳使酵母菌周围溶液中碳酸根离子浓度提升，与铈离子结合形成碳酸铈晶体，并被酵母菌表面的有机质吸附，从而固定于涤纶纤维凹坑中，避免碳酸铈晶体进一步长大团聚，再经煅烧制得超细纳米级别的氧化铈，在助镀剂中可发挥改善电镀液的电流效率的作用，同时配合多巴胺溶液优异的成膜性能，抑制氯化铝的产生，从源头上解决氯化铝升华的问题。具体实施方式首先称取300～500g草木灰，倒入盛有800～1000mL质量分数为8～10%盐酸的烧杯中，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为75～85℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌混合20～40min，再将烧杯中物料过滤，得滤液，并将所得滤液转入旋转蒸发仪，于温度为80～85℃，压力为0.06～0.08MPa条件下，旋蒸浓缩30～45min，得浓缩液；将所得浓缩液转入冰箱中，于温度为2～4℃条件下冷藏3～5h，再将冷藏后的浓缩液过滤，得滤渣，并将所得滤渣转入烘箱中，于温度为105～110℃条件下干燥至恒重，得草木灰提取物滤渣；再称取200～300g直径为1.0～1.4mm的涤纶纤维，切割成长度为2～4cm涤纶短纤，并将所得涤纶短纤倒入盛有500～700mL质量分数为10～15%氢氧化钠溶液的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合10～20min后，静置浸泡3～5h，再将烧杯中物料过滤，并用去离子水洗涤滤饼直至洗涤液呈中性，得预处理涤纶短纤；将所得预处理涤纶短纤倒入盛有800～1000mL自制液体培养基的发酵罐中，并向发酵罐内加入80～100mL活化酵母液，用消毒后的玻璃棒搅拌混合10～20min后，将发酵罐密封，于温度为28～30℃条件下，恒温密闭发酵10～12h，再将发酵罐内物料过滤，得改性涤纶短纤；称取20～30g柠檬酸，倒入盛有400～600mL质量分数为6～8%硝酸铈溶液的三口烧瓶中，用玻璃棒搅拌混合20～30min后，向三口烧瓶中加入80～100g所得改性涤纶短纤，再将三口烧瓶移入水浴锅中，于温度为28～30℃条件下，以3～5mL/min速率向三口烧瓶中物料通入空气，持续通入3～5h后将三口烧瓶中物料转入离心机，以6800～7000r/min转速离心分离10～15min，弃去上层液，得下层沉淀物；将所得下层沉淀物用去离子水洗涤3～5次，再将洗涤后的下层沉淀物转入烘箱中，于温度为105～110℃条件下干燥至恒重，并将干燥后的下层沉淀物转入马弗炉，以3～5℃/min速率程序升温至780～800℃，保温煅烧2～4h后，随炉冷却至室温，出料，得煅烧料；按重量份数计，在混料机中依次加入3～5份所得煅烧料，3～5份氟化钙，2～4份乳化剂OP-10，0.4～0.6份吐温-60，15～20份草木灰提取物滤渣，80～100份质量浓度为2g/L多巴胺溶液，30～40份去离子水，于温度为45～55℃，转速为600～800r/min条件下，恒温搅拌混合2～4h后，自然冷却至室温，出料，即得含铝镀锌液专用助镀剂。其中自制液体培养基是由：10～20g蔗糖，8～10g葡萄糖，0.3～0.5g磷酸二氢钾，0.1～0.2g氯化镁，0.1～0.2g氯化钙，0.2～0.4g硫酸亚铁，8～10mL葡萄汁与1000～1200mL去离子水混合而成。活化酵母液的具体配置步骤为：称取4～8g活性干酵母，倒入盛有100～150mL预热至33～35本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含铝镀锌液专用助镀剂，其特征在于：是由以下重量份数的原料组成：15～20份草木灰提取物滤渣，3～5份煅烧料，3～5份氟化钙，2～4份乳化剂OP‑10，0.4～0.6份吐温‑60，80～100份多巴胺溶液，30～40份水；具体制备方法如下：（1）草木灰提取物滤渣的提取：将草木灰与盐酸混合、过滤和浓缩后冷却结晶，再经过滤和干燥即得草木灰提取物滤渣；（2）煅烧料的合成：将涤纶纤维用碱液浸泡后与活化酵母液混合发酵，得改性涤纶短纤，再将柠檬酸与硝酸铈溶液混合后加入所得改性涤纶短纤，反应后离心分离，再经洗涤和干燥后煅烧，即得煅烧料；（3）助镀剂的配制：将草木灰提取物滤渣、氟化钙、乳化剂OP‑10，吐温‑60、多巴胺溶液和水搅拌混合均匀后，再加入煅烧料，继续搅拌混合后出料灌装，即可。

【技术特征摘要】
1.一种含铝镀锌液专用助镀剂，其特征在于：是由以下重量份数的原料组成：15～20份草木灰提取物滤渣，3～5份煅烧料，3～5份氟化钙，2～4份乳化剂OP-10，0.4～0.6份吐温-60，80～100份多巴胺溶液，30～40份水；具体制备方法如下：（1）草木灰提取物滤渣的提取：将草木灰与盐酸混合、过滤和浓缩后冷却结晶，再经过滤和干燥即得草木灰提取物滤渣；（2）煅烧料的合成：将涤纶纤维用碱液浸泡后与活化酵母液混合发酵，得改性涤纶短纤，再将柠檬酸与硝酸铈溶液混合后加入所得改性涤纶短纤，反应后离心分离，再经洗涤和干燥后煅烧，即得煅烧料；（3）助镀剂的配制：将草木灰提取物滤渣、氟化钙、乳化剂OP-10，吐温-60、多巴胺溶液和水搅拌混合均匀后，再加入煅烧料，继续搅拌混合后出料灌装，即可。2.根据权利要求1所述的一种含铝镀锌液专用助镀剂，其特征在于：所述的多巴胺溶液质量浓度为2g/L。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晶，薛洋，许丽君，
申请(专利权)人：常州凯奥机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32