黄铜拉链仿金牙抛光工艺

赖俐超，李勇，唐春保*

（嘉应学院，广东 梅州 514015）



【工艺开发】

黄铜拉链仿金牙抛光工艺

赖俐超，李勇，唐春保*

（嘉应学院，广东 梅州 514015）

讨论了前处理、抛光液配方、温度、时间等因素对H65黄铜拉链抛光效果的影响，确定了仿金牙色的最佳抛光工艺为：过氧化氢600 ～ 750 mL/L，硫酸8 ～ 15 mL/L，增亮剂3 ～ 5 mL/L，乙醇60 ～ 90 mL/L，脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）0.4 ～ 0.8 g/L，温度20 ～ 30 °C，时间2 ～ 3 min。该工艺抛光的黄铜拉链牙色光亮均匀，达到18K金的效果，而且抛光液稳定，使用寿命长，操作简单，维护方便，污染小。该工艺也适用于其他H65黄铜制品的仿金抛光。

黄铜拉链；仿金；抛光；着色；过氧化氢

First-author’s address: Jiaying University， Meizhou 514015， China

拉链是重要的民生产品，广泛应用于服装、箱包、鞋等日用品中。黄铜拉链具有金属特有的质感和贵气，常常用于各种中高端产品中，提高产品的装饰性和竞争力。随着人们审美的多元化发展，黄铜拉链的本色已不能满足市场需求，因此通过化学氧化或化学沉积法处理黄铜拉链，得到各种新牙色，成了当前的热点。目前已报道的黄铜拉链着色工艺有红古铜、青古铜、黑古铜、银牙等［1-7］，尤以黑古铜工艺报道得多，而仿金牙色还未见报道。仿金牙是黄铜拉链经化学抛光得到的一种牙色，该牙色金光闪闪、色泽亮丽，具有良好的装饰效果，是深受消费者青睐的黄铜拉链牙色之一。

生产上应用的黄铜抛光工艺主要有3类：铬酸盐体系，硝酸和硝酸盐体系，以及过氧化氢体系［8］。铬酸盐体系会带来严重的环境问题，工业上已很少使用；硝酸体系在抛光过程不可避免地会产生氮氧化物气体，严重危害工人健康，但由于其价廉、抛光效果好，生产上仍有一些应用；过氧化氢体系污染小，废水处理简单，在工业上的应用越来越受重视［9-12］。黄铜拉链仿金牙是通过化学抛光得到的，由于拉链的金属牙咬合在布带上，在抛光黄铜的同时需考虑布带的腐蚀和溶液的残留，因此其抛光工艺与五金件的黄铜抛光有所不同。本文从环保考虑，研发了一种过氧化氢体系的黄铜拉链仿金牙抛光工艺。

1　实验

1. 1 工艺流程

H65黄铜拉链（由拉链公司提供）→除油→水洗→活化→水洗→抛光→退膜→水洗→除残留液→水洗→钝化→水洗→吹干。

1. 2 工艺配方

除油：工艺配方见文献［13］。

活化：2% H2SO4，常温，时间10 s。

抛光：过氧化氢600 ～ 750 mL/L，硫酸8 ～ 15 mL/L，增亮剂3 ～ 5 mL/L，乙醇60 ～ 90 mL/L，脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）0.4 ～ 0.8 g/L，温度20 ～ 30 °C，时间2 ～ 3 min。

退膜：2% H2SO4，常温，时间5 ～ 10 s。

除残留液：磷酸钠5 g/L，温度60 ～ 70 °C，时间1 min。

钝化［14］：苯并三氮唑15 g/L，室温，时间2 min。

2　结果与讨论

2. 1 前处理对抛光效果的影响

前处理包括除油和活化。黄铜拉链在加工成型过程中用到各种机油，链牙上残留的油污去除不彻底将影响抛光效果，导致抛光面亮度不均匀。除油采用自制的低碱环保型除油剂，低碱减少了锌的溶出，有利于提高抛光质量。除油后，需进行活化处理，除去拉链上残留的碱液，避免其带入抛光液，影响抛光效果。

2. 2 抛光液组分和工艺条件对抛光效果的影响

2. 2. 1 过氧化氢

过氧化氢在抛光液中作为氧化剂，其作用是把铜氧化成Cu2O、CuO，生成的氧化物立即被溶液中的酸溶解，从而得到平整光亮的表面。过氧化氢含量高，抛光速率快，牙色光亮，同时拉链在溶液中停留时间短，对布带的腐蚀小，但过高会使牙面泛红。过氧化氢含量低，则氧化作用弱，牙色偏棕黄。由表 1可见，其含量控制在600 ～ 750 mL/L为宜。

2. 2. 2 硫酸

硫酸在抛光液中起溶解氧化膜和锌的作用。硫酸含量高时拉链光亮度好，但过高则牙色偏黄，有麻点；硫酸含量低时，锌溶出减弱，牙色泛白。由表2可见，硫酸含量控制在8 ～ 15 mL/L为宜。

表1 过氧化氢含量对抛光效果的影响Table 1 Effect of H2O2 content on polishing effectiveness

表2 硫酸含量对抛光效果的影响Table 2 Effect of H2SO4 content on polishing effectiveness

2. 2. 3 增亮剂

增亮剂是一种酸，在抛光过程中起整平作用，使牙色更加均匀光亮。从表3可知，其含量以3 ～ 5 mL/L为宜。太低，增亮效果不明显；太高，有抑制作用，牙色发哑。

2. 2. 4 乙醇

乙醇是过氧化氢的稳定剂，能减缓过氧化氢的分解，延长溶液的使用寿命，同时有一定的光亮作用。如果抛光液不添加乙醇，第二天即失效，不能继续使用。乙醇含量太低，过氧化氢分解较快，溶液使用寿命短。实验表明，乙醇含量达到90 mL/L时，抛光液可以连续使用7 ～ 8 d，此后再增加其含量，溶液使用寿命不能进一步延长，因抛光液中铜和锌的积累也会影响抛光效果。由表4可知，乙醇含量以60 ～ 90 mL/L为宜。

2. 2. 5 脂肪醇聚氧乙烯醚

AEO-9是一种可降解的环保型非离子表面活性剂，具有优良的渗透、润湿性能，能改善抛光效果，使牙色更加均匀亮丽。其含量低时对牙色的改善作用不明显，其含量高则牙色的光亮度下降。由表 5可知，脂肪醇聚氧乙烯醚含量以0.4 ～ 0.8 g/L为宜。

表3 增亮剂含量对抛光效果的影响Table 3 Effect of brightening agent on polishing effectiveness

表4 乙醇含量对抛光效果的影响Table 4 Effect of ethanol content on polishing effectiveness

2. 2. 6 抛光温度

抛光温度对抛光效果影响很大。温度升高，通常抛光速率加快，光亮度提高；但过高时溶液分解加快，产生大量气泡，牙面易产生麻点，抛光效果变差。由表6可知，抛光温度不宜超过40 °C，以20 ～ 30 °C为佳。温度过低则抛光速率慢，达不到18K金的抛光效果。

表5 脂肪醇聚氧乙烯醚含量对抛光效果的影响Table 5 Effect of fatty alcohol polyoxyethylene ether on polishing effectiveness

表6 温度对抛光效果的影响（抛光时间2 min）Table 6 Effect of polishing temperature on polishing effectiveness （polishing time 2 min）

2. 2. 7 抛光时间

抛光时间应随着抛光温度的升高而缩短。在一定温度下，抛光时间过短，光亮度达不到要求；抛光时间过长，易导致过腐蚀而影响链牙尺寸。在20 ～ 30 °C的工艺温度下，抛光时间控制在2 ～ 3 min为宜。

表7 时间对抛光效果的影响（抛光温度20 °C）Table 7 Effect of polishing time on polishing effectiveness （polishing temperature 20 °C）

2. 3 后处理

后处理包括除残留液和钝化，其目的主要是除去布带上残留的抛光液和防止仿金牙放置在空气中因氧化而变色，失去光泽。拉链布带上的抛光液不易清洗除去，尤其是链牙咬合处的布芯厚而密实，残留的抛光液在拉链放置过程中会引起布带的腐蚀，因此必需彻底清洗干净。

本工艺采用磷酸钠去除残留抛光液，一方面提供弱碱性，有利于除去酸，同时高温下过氧化氢分解快；另一方面磷酸钠对抛光后的牙面有保护作用，使仿金牙在除残液过程中保持色泽不变。

抛光后的仿金牙拉链在放置过程中，容易因氧化而变色，因此需进行钝化处理。本文以最常用的苯并三氮唑作为钝化剂。

2. 4 抛光工艺维护

（1） 过氧化氢在含金属离子的溶液中分解较快，因此配制抛光液需用去离子水，现配现用。抛光前一道的水洗也要用去离子水。

（2） 抛光过程中，抛光液各组分的消耗速率不同，其中过氧化氢和硫酸消耗较快。当抛光效果变差，牙色偏黄或光亮度下降时，可按以下配比补充溶液：过氧化氢130 mL/L，硫酸5 mL/L，增亮剂0.8 mL/L。

（3） 多次补加后再添加补充液，抛光效果仍无明显改善时，再补加乙醇30 mL/L和脂肪醇聚氧乙烯醚0.2 g/L，或重新配制抛光液。

（4） 工艺范围内的抛光液，通常可以连续使用7 ～ 8 d，此后由于铜和锌的积累，抛光液会失效，需重新配制。新配制的抛光液在室温下放置30 d以后仍可以正常使用。

（5） 失效的抛光液在加入石灰水调节pH至9，分离沉淀，以及活性炭处理后即可排放。

3　结论

该工艺抛光的黄铜拉链牙色光亮均匀，达到仿18K金的效果（见图1），而且抛光液稳定，可调整范围宽，使用寿命长，维护方便，污染小，既可用于H65黄铜拉链的抛光，也适用于其他H65黄铜制品（见图2）的抛光。而用于其他黄铜制品抛光时，后处理只进行钝化即可。

图1 抛光前（左）后（右）的黄铜拉链Figure 1 Brass zipper before （left） and after （right）polishing

图2 抛光前（左）后（右）的黄铜制品Figure 2 Brass products before （left） and after （right）polishing

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［ 编辑：温靖邦 ］

Polishing process of brass zipper for a gold-imitation teeth effect

LAⅠ Li-chao， LⅠ Yong， TANG Chun-bao

The effects of pretreatment， polishing bath composition， temperature and time on polishing effectiveness of H65 brass zipper were discussed. The optimal polishing process conditions for gold-imitation teeth effect were obtained as follows：hydrogen peroxide 600-750 mL/L， sulfuric acid 8-15 mL/L， brightening agent 3-5 mL/L， ethanol 60-90 mL/L， fatty alcohol polyoxyethylene ether （AEO-9） 0.4-0.8g/L， temperature 20-30 °C and time 2-3 min. The brass zipper teeth color obtained thereunder is bright and uniform， achieving the effect of 18K gold. The polishing bath features high stability， long service life，simple operation， easy maintenance and less pollution. The process is applicable to polishing of other H65 brass products.

brass zipper； gold imitation； polishing； coloring； hydrogen peroxide

TG178

A

1004 - 227X （2016） 07 - 0358 - 04

2015-11-16

2016-02-17

赖俐超（1970-），女，广东梅州人，本科，高级实验师，研究方向为应用化学。

唐春保，教授，（E-mail） jdhhtcb@163.com。