具有抗紫外线功能的仿木纹铝单板及其制备方法

仿木纹铝单板表面的木纹图案给人带来的亲近自然的舒适感，且与天然木质材料相比表现出更好的耐受性，使用寿命更长。仿木纹铝单板现已广泛应用于园林、动物园等旅游景区。

现有技术中的仿木纹铝单板采用喷涂方法，依次在铝板表面涂覆底漆、面漆、木纹漆等，喷涂步骤繁杂且某些结构复杂的铝构件表面容易存在喷涂死角，最终导致喷涂效果不好；而且仿木纹铝单板抗紫外线能力差，在使用一段时间后会出现褪色、脱漆等现象，影响使用寿命。

发明内容

本发明旨在解决上述所提及的技术问题，提出了一种操作简单、表面图案均匀、使用寿命长的具有抗紫外线功能的仿木纹铝单板及其制备方法。

本发明是通过以下的技术方案实现的：一种具有抗紫外线功能的仿木纹铝单板，其制备过程包括以下步骤：

（1）底材处理：利用酸蚀脱脂工艺对铝单板底板一次性地进行脱脂、碱蚀、除污出光三道工序，处理后水洗，烘干备用；

（2）浸蚀：将处理后的铝单板置于氯化钠溶液中，静置浸蚀；

（3）木纹处理：将浸蚀后的铝板置于硼酸缓冲溶液中，接通交流电电解；

（4）阳极氧化：将木纹处理后的铝板置于氧化槽中，通电氧化；

（5）电解着色：将氧化后的铝板置于着色槽中，氧化槽通电对铝单板表面着色；

（6）抗紫外线处理：将着色处理后的仿木纹铝单板置于沉积槽中，所述沉积液包括氧化铝、水杨酸甲酯、三甲基十二烷基氯化铵，电流密度为2~5 A/dm2；电解结束后水洗并烘干；

（7）下架检验。

进一步地，在步骤（1）中，所述酸蚀脱脂剂为稀硫酸，浓度不高于25%。

进一步地，在步骤（2）中，所述氯化钠溶液为10~15g/L，浸蚀时间2~5 分钟。

进一步地，在步骤（3）中，所述硼酸缓冲溶液浓度为10~16g/L，pH值为6~8；组分包括碳酸钠5~10g/L和稳定剂0.5~1g/L；电解时间不少于5分钟。

进一步地，在步骤（4）中，所述氧化槽槽液组分：硫酸148~160g/L；有机酸20~30 g/L；表面活性剂0.08~0.10 g/L；氧化槽通电氧化8~20分钟，电流密度为0.5~1.0A/dm2。

进一步地，在步骤（5）中，所述着色槽槽液组分：硫酸镍25-35g/L；硫酸联氨12~18g/L；硼酸10 ~15 g/L；pH值3~4.2，着色时间2~6分钟；电流密度为0.4~0.6A/dm2。

进一步地，在步骤（6）中，所述沉积槽槽液组分：氧化铝40~65 g/L；水杨酸甲酯12~20 g/L；三甲基十二烷基氯化铵0.02~0.06 g/L；通过氢氧化钠调节pH值7~8.5，沉积时间5~10分钟。

进一步地，所述电化学步骤中的搅拌速率为30~70r/min。

本发明与现有技术相比，具有以下的优点和效果：通过电化学方法在铝单板表面进行仿木纹处理， 处理后的木纹图案均匀，无死角；同时，在电解着色步骤中可以通过调节着色液组分含量实现不同颜色深浅的木纹效果，满足更多的使用需要；通过电化学沉积方法在仿木纹铝单板表面修饰抗紫外线层，包括能反射紫外线的氧化铝和吸收紫外线的水杨酸甲酯，抗紫外线效果良好，可减少使用后的表面褪色和脱漆现象，延长了产品的使用寿命。

具体实施方式

实施例1

一种具有抗紫外线功能的仿木纹铝单板，其特征在于，所述仿木纹铝单板通过电化学方法得到，且其表面通过电沉积法修饰抗紫外线层；所述抗紫外线层包括53%（质量）氧化铝和20%（质量）水杨酸甲酯。所述具有抗紫外线功能的仿木纹铝单板的的制备方法，包括以下步骤：

（1）底材处理：将铝单板底板在18%的稀硫酸中静置2.5分钟，一次性地进行脱脂、碱蚀、除污出光三道工序，处理后水洗，烘干备用；

（2）浸蚀：将处理后的铝单板置于12g/L氯化钠溶液中，浸蚀2分钟；

（3）木纹处理：将浸蚀后的铝板清洗后置于pH值为7的15g/L硼酸缓冲溶液中，所述硼酸缓冲溶液中含碳酸钠6.8g/L和稳定剂0.7g/L，接通交流电，电解6.5分钟；

（4）阳极氧化：将木纹处理后的铝板置于氧化槽中，在0.7A/dm2电流密度下通电氧化17分钟；氧化槽槽液组分：硫酸150g/L、有机酸24.5 g/L、表面活性剂0.10 g/L；

（5）电解着色：将氧化后的铝板置于着色槽中，在0.6A/dm2电流密度下着色5.2分钟；着色槽槽液组分为：硫酸镍25g/L、硫酸联氨13 g/L、硼酸10g/L，槽液pH值为3.9；着色得到浅棕栗色木纹图案；

（6）抗紫外线处理：将着色处理后的仿木纹铝单板置于沉积槽中电沉积6分钟，沉积槽槽液组分：氧化铝43 g/L、水杨酸甲酯18 g/L、三甲基十二烷基氯化铵0.05 g/L，通过氢氧化钠调节槽液pH值为7.5；电解结束后用水清洗并烘干；

（7）下架检验。

实施例2

一种具有抗紫外线功能的仿木纹铝单板，其特征在于，所述仿木纹铝单板通过电化学方法得到，且其表面通过电沉积法修饰抗紫外线层；所述抗紫外线层包括60%（质量）氧化铝和15%（质量）水杨酸甲酯。所述具有抗紫外线功能的仿木纹铝单板的的制备方法，包括以下步骤：

（1）底材处理：将铝单板底板在22%的稀硫酸中静置1分钟，一次性地进行脱脂、碱蚀、除污出光三道工序，处理后水洗，烘干备用；

（2）浸蚀：将处理后的铝单板置于10g/L氯化钠溶液中，浸蚀3.5分钟；

（3）木纹处理：将浸蚀后的铝板清洗后置于pH值为7.5的12g/L硼酸缓冲溶液中，所述硼酸缓冲溶液中含碳酸钠8g/L和稳定剂0.95g/L，接通交流电，电解8分钟；

（4）阳极氧化：将木纹处理后的铝板置于氧化槽中，在1.0A/dm2电流密度下通电氧化8分钟；氧化槽槽液组分：硫酸155g/L、有机酸20 g/L、表面活性剂0.09 g/L；

（5）电解着色：将氧化后的铝板置于着色槽中，在0.5**/dm2电流密度下着色6分钟；着色槽槽液组分为：硫酸镍35g/L、硫酸联氨17 g/L、硼酸7g/L，槽液pH值为3.9；着色得到深棕色木纹图案；

（6）抗紫外线处理：将着色处理后的仿木纹铝单板置于沉积槽中电沉积9.5分钟，沉积槽槽液组分：氧化铝65 g/L、水杨酸甲酯12 g/L、三甲基十二烷基氯化铵0.06 g/L，通过氢氧化钠调节槽液pH值为7；电解结束后用水清洗并烘干；

（7）下架检验。

注意事项：制备具有抗紫外线功能的仿木纹铝单板的步骤中，步骤（3）、（4）、（5）和（6）均为电化学操作，为了防止电解溶液的局部浓度差异造成木纹图案和抗紫外线层分布不均，需采用搅拌装置，搅拌速率30~70r/min，优选60 r/min。

通过采用上述技术方案，可以制得具有优良抗紫外线功能的仿木纹铝单板，木纹图案均匀，无死角；且可以根据生产需要，加入不同剂量的着色剂得到不同深浅的木纹颜色；通过电化学沉积方法在仿木纹铝单板表面修饰抗紫外线层，可减少褪色和脱漆现象产生，延长产品的使用寿命。