专利名称：耐指纹板生产线上控制和提升镀液ph值的装置和工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对巻板电镀锌一辊涂耐指纹连续自动化生产线以及巻板电 镀锌一辊涂耐指纹连续自动化生产线生产工艺的改进。
背景技术：
耐指纹板生产线(即巻板电镀锌一辊涂耐指纹板连续自动化线)生产主体 结构是运用现代化的传动模式，将电镀锌一辊涂两大表面处理工艺段有机地接 在一条生产线上，在计算机的控制下，确保巻板从开巻到收巻始终能够保持等 速、同步、对中、平行地连续运行，在运行过程中全方位、高标准地完成巻板 脱脂、活化、电镀、辊涂等表面处理， 一步法生产出高质量的电镀锌板、耐指 纹板。在镀锌工序阶段，处理过的巻板要经过电镀槽进行电镀。如图1所示，巻板10巻绕于导电辊11和沉没辊12，以垂直进入式方式进入及输出容纳于电镀槽1中的镀液100，电镀槽1中的镀液100通电电镀，在此过程中巻板10被镀上锌层。在高速度、高产量电镀锌自动化流水线上使用的阳极为惰性阳极，流水线上必须有供应锌离子的溶锌槽。如图2所示，溶锌槽富含锌离子的镀液进入电镀槽，如此保证电镀槽中锌离子的供应。
电镀液的ra值直接关系到电镀层的质量及其沉积速度，现有技术常规硫酸 锌鍍锌液的ra值在3-3. 5之间。巻板电镀锌-辊涂耐指纹板连续自动化生产线上常规硫酸锌镀锌的电流密度为1-3A/dm2，硫酸锌镀液在通电情况下PH值急剧降低到1. 2左右， 一般PH 值到1.5以下，就明显地腐蚀锌层。这样低的PH值在金属离子电沉积的同时， 阴极猛烈地析出氢气，导致电流效率及沉积速度下降，造成镀层多孔隙和结合 力不牢，镀层上往往产生气流条纹，进而降低了镀层的耐蚀性能。有的生产厂家为加快锌层沉积速度，不断加大电流密度，其结果不仅阴极 上出现锌离子供应不上的情况造成浓差极化，同时，阴极区析氧严重，电子还 原氢离子，不断逸出氢气，以大电流的办法，加大了析氧现象，提升阴极区的ra值，但却疏忽了锌离子和其它金属杂质会形成氢氧化物在阴极上沉积，使镀 层粗糙、灰暗，甚至烧焦， 一些氢气泡滞留在阴极上，使镀层产生针孔，夹杂碱式盐，结晶疏松，还有脆性裂纹。实践证明，以提高电流密度的方法克服PH 值较低的影响，不仅耗费电能，同时影响产品质量。镀液中的PH值，尤其阴极附近的镀液ra值对镀层耐蚀性有重要影响，如PH值过高，阴极析氧的结果将导致阴极附近形成氢气化物碱式盐沉淀，从而使 阴极表面形成粗糙，甚至疏松的镀层，反之，如PH值过低，阴极猛烈析氢电流 效率及沉积速度下降，造成镀层多孔隙和结合力不佳，降低镀层的耐蚀性能。在垂直进入式的生产线上，始终有1/3经过镀锌的板面不断离开电场暴露 在空气之中，由于锌是两性金属，在酸和碱的溶液中都会溶解腐蚀。从镀槽出 来的板面上沾附着一定的镀液，这些镀液必然会不断地溶解锌层，PH值越低酸 度越大，腐蚀就越明显，如果板面平整，辊子圆度及与板面平行度没有问题，
那是均匀腐蚀；如果板面不平整或辊子圆度与平行度略有问题，则不均匀腐蚀， 就会造成条纹、斑痕、色差，严重影响产品质量。实践证明PH值低于1. 5对镀锌板的腐蚀就会明显。对ra值的控制以往在常规硫酸锌镀锌溶液中增加硫酸铝、硼酸，对ra值 进行缓冲，在快速自动化流水线上作用很小，加少了作用减弱，添多了容易析 出，尤其会增加槽液的沉渣，故此不宜采用。发明内容本发明提供一种耐指纹板生产线上控制和提升镀液ra值的工艺，其目的在于克服现有技术缺点，调节生产线上镀液的PH值，使其达到1.5-2之间，避免 过低的PH值的危害及增大电流造成的负作用。本发明还提供一种耐指纹板生产线上控制和提升镀液PH值的工艺所使用的装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种耐指纹板生产线上控制和提升镀液PH值的工艺，富含锌离子的镀液由 溶锌槽进入电镀槽，其特征在于镀液由溶锌槽先进入电解槽后，经过线上过 滤机再进入循环槽，再由循环槽进入电镀槽，电镀槽中的镀液通过循环槽回到电解槽；镀液在电解槽中以O. 1-0. 3A/dm2的电流密度电解。一种耐指纹板生产线上控制和提升镀液PH值的装置，其特征在于所述装 置为如权利要求l所述的电解槽，电解槽内设有锌质阳极和铁质阴极，分别接设 于电源；电解槽设有管道通过线上过滤机后连通循环槽，循环槽还设有管道与 电镀槽连通，溶锌槽与电解槽有管道连通。上述电解槽内间隔设置三个阳极，两个阴极，结构为阳极-阴极-阳极-阴极-阳极。上述技术方案的有益之处在于在耐指纹板生产线上增加一个电解槽，不 仅能去除有害的金属杂质，同时增大了溶锌速率，尤其适当提升了PH值，增加 了氢的过电位，减少了析氢现象，细化了镀层，降低了电能消耗，避免了生产 过程中，因为酸度过大，PH值过低，而造成已镀锌层的腐蚀，从而极大地提升/产品质量。 .
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 图l为现有技术电镀槽示意图； 图2为现有技术电镀阶段工艺框图； 图3为本发明电镀阶段工艺框图；图4为本发明电解槽结构示意图。
具体实施方式
如图3所示，本发明的耐指纹板生产线上控制和提升镀液PH值的工艺为在 镀液由溶锌槽进入电镀槽之前，镀液先由溶锌槽先通过泵打或溢流的方法进入 电解槽，镀液在电解槽中以0.1-0.3A/dm2的电流密度电解，电解处理后的镀液 经过线上过滤机过滤后再进入循环槽，再由循环槽进入电镀槽，电镀槽中的镀 液通过循环槽回到电解槽。如图4所示为实现上述工艺方法的装置，其具有一个电解槽4，电解槽4尺
寸为整个电镀槽体的1/5。在电解槽4上方搁置5道铜排，其中3道为阳极铜排 41， 2道为阴极铜排42，间隔设置，形成阳极-阴极-阳极-阴极-阳极的结构。阳 极铜排41上挂锌板或锌条410，阴极铜排42上挂铁板420，形成锌质阳极和铁 质阴极，分别接设于电源6;电解槽4中的阳极是可溶性锌阳极。电解槽4设有 管道402通过线上过滤机3后连通循环槽2，电解槽4与电镀槽之间还设有管道 204相通，循环槽2还设有管道201、 102与电镀槽1连通，溶锌槽5与电解槽 4有管道504连通。上述电解槽由于采用了双阴极结构，相当于两个同样体积电解槽的功能。 减少了占地面积，相应减少了资金投入。电解的电流密度是常规同类型电镀的1/10，低电流的电解方式，主要是利 有电极电位较正的金属优先沉积的基理，去除溶液中有害的金属离子，提高电 镀溶液的纯净度。电解槽以小电流电解除杂的同时用来控制和提升溶液的PH值。电解过程中阳极反应Zn-2e—Zn2+ 阴极反应Zn2++2e—Zn同时因为H+的电极电位比Zn2+正，所以在阴极除存在Zn2+得到电子生成 Zn外，还存在H+得到电子生成H2 t的副反应。即: Zn2++2e—Zn ' 2 H++2e—H2 t在反应中H+不断减少生成H2 t逸出槽液中H+浓度减低，所以ra值得以提咼。
实践证明，在通电后对阳极区溶液来说，由于阳极电化学反应，溶解下来的Zn2+在极小的电解电流情况下来不及靠电迁移而迁移走，加之不断地化学溶 解，故Zn2+含量不断增加，阳极区溶液因而常上正电荷。 阳极区放射的电子还原H+生成H2 t逸出。一则溶锌过程中消耗酸液；二来电子还原氢离子生成氢气逸出，故此，酸 度减低PH值略有上升。电解槽中溶液的总体积占整个镀液的1/3，在镀液不断循环流动的过程中，调节了生产线上镀液的ra值，使其达到i. 5-2之间，避免了过低的ra值的危 害及增大电流造成的负作用。综上所述，在耐指纹板生产线上增加一个电解槽，不仅能去除有害的金属杂质，同时增大了溶锌速率，尤其适当提升了PH值，增加了氢的过电位，减少 了析氢现象，细化了镀层，降低了电能消耗，避免了生产过程中，因为酸度过 大，PH值过低，而造成已镀锌层的腐蚀，从而极大地提升了产品质量。
权利要求
1、一种卷板电镀锌—辊涂耐指纹连续自动化生产线上控制和提升镀液PH值的工艺方法，富含锌离子的镀液由溶锌槽进入电镀槽，其特征在于镀液由溶锌槽先进入电解槽后，经过线上过滤机再进入循环槽，再由循环槽进入电镀槽，电镀槽中的镀液通过循环槽回到电解槽；镀液在电解槽中以0.1-0.3A/dm2的电流密度电解。
2、 一种巻板电镀锌一辊涂耐指纹连续自动化生产线上控制和提升镀液ra值的装置，其特征在于所述装置为如权利要求l所述的电解槽，电解槽内 设有锌质阳极和铁质阴极，分别接设于电源；电解槽设有管道通过线上过 滤机后连通循环槽，循环槽还设有管道与电镀槽连通，溶锌槽与电解槽有 管道连通。
3、 如权利要求2所述的巻板电镀锌一辊涂耐指纹连续自动化生产线上控制和 提升镀液PH值的装置，其特征在于电解槽内间隔设置三个阳极，两个阴极，结构为阳极-阴极-阳极-阴极-阳极。
全文摘要
本发明提供一种卷板电镀锌—辊涂耐指纹连续自动化生产线上控制和提升镀液PH值的工艺方法，富含锌离子的镀液由溶锌槽进入电镀槽，其特征在于镀液由溶锌槽先进入电解槽后，经过线上过滤机再进入循环槽，再由循环槽进入电镀槽，电镀槽中的镀液通过循环槽回到电解槽；镀液在电解槽中以0.1-0.3A/dm<sup>2</sup>的电流密度电解。电解槽内间隔设置三个阳极，两个阴极。上述技术方案的有益之处在于不仅能去除有害的金属杂质，同时增大了溶锌速率，尤其适当提升了PH值，增加了氢的过电位，减少了析氢现象，细化了镀层，降低了电能消耗，从而极大地提升了产品质量。
文档编号C25D17/00GK101397691SQ200710151960
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月24日 优先权日2007年9月24日
发明者臣 卢, 郁霞秋, 金德林, 黄忠伟 申请人:长江润发集团有限公司;江苏华达涂层有限公司