CN101538730A

CN101538730A - 电解处理装置和电解处理方法

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Publication number: CN101538730A
Application number: CN200910126298A
Authority: CN
Inventors: 增田明
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-03-18
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2009-09-23
Anticipated expiration: 2029-03-11
Also published as: JP2009221571A; CN101538730B

Abstract

一种电解处理装置，其将沿规定方向输送的带状体通过电解液进行电化学处理，其具备：电解槽，贮存所述电解液，并在内部输送带状体；电极，沿着所述带状体的所述电解槽中的输送路径配设在所述输送路径的上方，并被施加直流或交流；绝缘片材，以位于所述输送路径的下方的方式配设于所述电解槽的内部的所述电极的下方；喷射喷嘴，设置在所述绝缘片材的下方，朝向所述绝缘片材喷射所述电解液。

Description

电解处理装置和电解处理方法

技术领域

本发明涉及电解处理装置和电解处理方法。

背景技术

正如将铝料片的单面进行电解粗糙化以制造平版印刷版用的支撑体料片的情况那样，当在电解液中仅对金属带状体的单面进行电化学处理时，必须抑制因电流绕入到相反侧的面而生成被膜的背面蔓延(金属片另一面的电解)。

作为控制铝料片的背面形成的被膜的厚度的方法，有下述的带状金属板的电解处理方法，该方法中，在供电槽中对带状金属板给电，在电解槽中在所述带状金属板的两面上分别相向配置电极，在所述带状电极和其背面对置的电极之间平行地配置电绝缘片材，以进行电解处理，该方法的特征在于，使所述电绝缘片材平行移动调节到所述带状金属板的行进方向的任意位置上，或者在所述电绝缘片材上设置任意的孔，从而对所述带状金属板的所述背面实施所期望厚度的电解处理幕(日本特开平8-060397号公报)。

但是，绝缘片材与板状的绝缘板不同，并非刚直的。因此，在电解液中无论怎样对绝缘片材施加张力，绝缘片材都会因为带状金属板和绝缘片材之间进入的电解液的重量而下垂，使得带状金属板和绝缘片材之间大开。所以，电流绕入到带状金属板和绝缘片材之间，从而存在着在带状金属板的背面形成超过预想范围的被膜的问题。特别是在背面的侧缘部上述倾向较强，所以针对减少背面蔓延的目的，还没有获得充分的效果。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而完成的，目的在于提供对带状金属板那样的带状体进行电化学处理、并能够有效抑制背面蔓延(裏回り)发生的电解处理装置。

用于解决上述课题的第1形态涉及一种电解处理装置，将沿规定方向输送的带状体在电解液中进行电化学处理，所述电解处理装置具备：电解槽，贮存所述电解液，并在内部输送带状体；电极，沿着所述带状体的所述电解槽中的输送路径配设在所述输送路径的上方；绝缘片材，以位于所述输送路径的下方的方式配设于所述电解槽的内部的所述电极的下方；喷射喷嘴，设置在所述绝缘片材的下方，朝向所述绝缘片材喷射所述电解液。

在第1形态的电解处理装置中，通过从喷射喷嘴朝向绝缘片材的下表面喷射电解液来对绝缘片材施以浮力，使其与带状体微接触。因此，在电解槽中，即便万一带状体上发生抖动，由于绝缘片材维持与带状体的微接触状态，所以也能够获得高的背面蔓延抑制效果。

用于实现上述课题的第2形态，在涉及上述第1形态的电解处理装置中，所述喷射喷嘴形成为朝向所述绝缘片材的两侧缘部喷射所述电解液。

在本发明的电解处理装置中以高速输送带状体时，由于随伴流而在带状体的周边产生负压，因此绝缘片材被带状体吸引，中央部成为与带状体微接触的状态。但是，在两侧缘部附近，电解液出入绝缘片材和带状体之间而产生间隙。但是，在上述第2形态的电解处理装置中，绝缘片材的两侧缘部被从喷射喷嘴喷出的电解液朝向带状体挤压，所以即便在两侧缘部也能维持带状体和绝缘片材的微接触状态。因此，即使在带状体的输送速度高的情况下，也能获得高的背面蔓延抑制效果。

用于解决上述课题的第3形态涉及，在上述第1或第2形态的电解处理装置中，其具备液膜喷嘴，在所述电解槽中输送带状体时，所述液膜喷嘴在所述带状体和所述绝缘片材之间喷出所述电解液以形成液膜。

在上述第3形态的电解处理装置中，由于在所述电解槽内输送带状体时，由液膜形成喷嘴在所述带状体和所述绝缘片材之间喷出所述电解液而形成液膜，所以带状体和绝缘片材的接触电阻减小。因此，即使在带状体的输送速度高的情况或从喷射喷嘴喷出的电解液喷射量大的情况等带状体与绝缘片材之间的接触电阻大的情况下，也能有效防止绝缘片材的破损。

用于解决上述课题的第4形态涉及上述第1～第3中任一形态的电解处理装置，所述绝缘片材在所述电解槽的内部以施加了规定张力的状态被架设。

根据上述第4形态的电解处理装置，由于绝缘片材以规定张力架设在电解槽内，所以带状体所产生的随伴流、或由于带状体本身的抖动的影响使得连绝缘片材都发生抖动的现象可以得到有效抑制。

用于解决上述课题的第5形态涉及一种电解处理方法，在贮存有电解液并在内部配设有电极的电解槽中，对所述电极施加直流或交流，同时在所述电极的下方，沿规定方向输送带状体，进行电化学处理，其中，在所述带状体的输送路径的下方配设绝缘片材，同时，从所述绝缘片材的下方朝向所述绝缘片材喷射所述电解液，对所述带状体进行电化学处理。

根据上述第5形态的电解处理方法，由于与对第1形态的电解处理装置说明的理由相同，所以也能获得高的背面蔓延抑制效果。

附图说明

图1是表示实施形态1的电解粗糙化装置的电解槽及其附近的构成的示意图。

图2是表示实施形态1的电解粗糙化装置及其周边的构成的示意图。

图3是实施形态1的电解粗糙化装置所具备的电解槽的沿宽度方向的截面图。

具体实施方式

1、实施形态1

下面对本发明的电解处理装置的一个例子即铝料片单面的电化学粗糙化中使用的电解粗糙化装置进行说明。

[构成]

实施形态1的电解粗糙化装置100如图1所示，其具有：内部贮存酸性电解液，同时沿水平方向输送要进行电解粗糙化的铝料片W，上面敞开的有底容器即电解槽1；在电解槽1的内部的铝料片W的输送路径P的上方配设的一组电极2；在电解槽1的内部的输送路径P的下方配设的绝缘片材3；在电解槽1的内部沿着输送路径P引导铝料片W的引导辊4。

在电解槽1的绝缘片材3的下方设置有朝向绝缘片材3喷射酸性电解液的喷射喷嘴7。另外，相对于绝缘片材3的与输送路径P相对的部分沿着输送方向a在下游侧，在沿着输送路径P输送的铝料片W和绝缘片材3之间，配设有相对于输送方向a朝向下游侧喷出酸性电解液的液膜形成喷嘴8。

在电解槽1上还设置有用于排出剩余的酸性电解液的电解液排出管9。

如图2所示，电解液排出管9与贮存酸性电解液的电解液罐20连接。另外，在电解液罐20上连接有向喷射喷嘴7和液膜形成喷嘴8供给酸性电解液的电解液供给管路40。在电解液供给管路40上安装有泵30，同时在泵30的下游侧分支为向喷射喷嘴7供给酸性电解液的第1给液管路和向液膜形成喷嘴8供给酸性电解液的第2给液管路。

在第1给液管路41上安装有压力调节阀41A和流量调节阀41B，在第2给液管路42上安装有压力调节阀42A和流量调节阀42B。

在电解槽1的内侧和附近设置有一组支承辊5，用于在电解槽1内将绝缘片材3保持在规定位置上。

电极2在图1中沿着箭头a所示的铝料片W的输送方向配设有多个例如4个，分别与交流电源(未图示)连接。电极2由石墨烧结体等形成。在邻接的2个电极2之间，也可以如图1所示那样设置间隙，此外，也可以安装绝缘板。

绝缘片材3如图3所示，宽度比铝料片W宽，是电绝缘性的柔软的片材。绝缘片材3被一组支承辊5支撑，在电解槽1的内部，沿着输送路径P被保持在输送路径P的下方。绝缘片材3的两端被重物6向下方牵引，由此，绝缘片材3被施加规定的张力而保持为紧张状态。对绝缘片材3施加的张力优选为5～15kgf/cm²的范围。

作为绝缘片材3，可以使用软质聚氯乙烯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯树脂以及乙烯-丙烯共聚物等软质树脂的片材，除此以外，还可以使用在聚乙烯布或尼龙布等化纤布帛中浸渍上述软质树脂、聚四氟乙烯树脂或偏氟乙烯树脂等含氟树脂等而得到的片材。

对喷射喷嘴供给的酸性电解液的供给量优选为120～300升/分钟的范围，对液膜形成喷嘴8供给的酸性电解液的供给量优选为6～30升/分钟的范围。

喷射喷嘴7的喷出孔7A如图3所示那样，在绝缘片材3的两个侧缘部的下方，沿着输送方向a以规定间隔设置。喷出孔7A的间隔可以根据绝缘片材3的宽度以及每个喷出孔7A1的电解液的喷射量来确定，但通常优选为绝缘片材3的宽度的1/5～1倍左右。通过将喷出孔7A设置在绝缘片材3的两个侧缘部的下方，可以从喷射喷嘴7朝向绝缘片材3的两个侧缘部喷射电解液。另外，喷出孔7A也可以是沿着输送方向a设置的狭缝。

液膜形成喷嘴8在绝缘片材3和输送路径P之间，沿着绝缘片材3的宽度方向，换言之沿着与输送方向a正交的方向设置。在液膜形成喷嘴8上也可以以一定间隔设置喷出酸性电解液的喷出孔，也可以沿长度方向设置1条或多条喷出狭缝。

[作用]

以下对电解粗糙化装置100的作用进行说明。

首先，在电解槽1中装满酸性电解液。作为酸性电解液，使用选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸以及磺酸中的无机或有机的强酸即酸性电解质的溶液。也可以并用2种以上的酸性电解质。另外，酸性电解质的浓度优选为1～10质量％左右。

接着，将绝缘片材3卷绕在支承辊5上，用重物6牵引绝缘片材3的两端，从而用规定张力保持绝缘片材3。

然后，将铝料片W用引导辊4引导并沿着输送路径P在电解槽1内部输送，同时，在电解槽1外使其与接地辊(未图示)接触以成为接地状态。在该状态下对各个电极2施加交流电压，从而对铝料片W的与电极2相对一侧的面进行电解粗糙化。

在电解粗糙化中，由于铝料片W的下表面保持为与绝缘片材3表面微接触的状态，所以流向铝料片W的下表面即与电极2相对一侧的相反侧的面的电流被屏蔽，阻碍了电流的绕入。另外，如果因某些理由铝料片W上下移动，则绝缘片材3也保持着与铝料片W微接触的状态，跟随铝料片W上下移动。因此，能够减小上述面被粗糙化的发生背面蔓延(裏回り)的宽度即背面蔓延量。此外，作为绝缘片材3，即使使用软质聚氯乙烯树脂等软质树脂的片材，也不会因与铝料片W的摩擦而产生损伤。

实施例

1.实施例1、参考例1、实施例2、比较例1

使用图1所示形态的电解粗糙化装置100对铝料片进行粗糙化。作为铝料片，使用厚度为0.3mm、宽度为1000mm的纯铝料片，输送速度为50m/min，对电极2分别施加75～125A/dm²、60Hz的正弦波电流，将粗糙化面的表面粗糙度的目标值定为0.5μm来进行电解粗糙化。作为酸性电解液，使用浓度为10～18g/升的盐酸水溶液。

在电解粗糙化装置100中，将电极2的宽度设定为1500mm，绝缘片材3使用厚度为1mm、宽度为1200mm的软质聚氯乙烯树脂片材，在两端垂吊100kg的重物，施加8.3kgf/cm²的张力使其张紧。

从喷射喷嘴7喷出的酸性电解液的喷射量以及从液膜形成喷嘴8喷出的酸性电解液的喷出量如表1所示地设定。

在上述条件下进行铝料片W的表面粗糙化，有关背面蔓延量，通过用刻度尺测定铝料片W的面向绝缘片材3一侧的面的侧缘部上形成的粗糙化部的宽度来求出。此外，用目视评价铝料片W的上述面的损伤和变形。

结果示于表1中。

[表1]

	喷射喷嘴	液膜形成喷嘴	间隙(mm)	背面蔓延量	铝料片损伤	绝缘片材破损
	喷射喷嘴	液膜形成喷嘴	间隙(mm)	背面蔓延量	铝料片损伤	绝缘片材破损	实施例1	200L/分	20L/分	0～2	5mm	无	无
参考例1	200L/分	0L/分	0	3mm	无	发生	实施例1	200L/分	20L/分	0～2	5mm	无	无
参考例1	200L/分	0L/分	0	3mm	无	发生	实施例2	140L/分	0L/分	0～5	10mm	无	无
比较例1	0L/分	0L/分	20	50mm	无	无	实施例2	140L/分	0L/分	0～5	10mm	无	无

如表1所示，在从喷射喷嘴7以200升/分钟的流量、从液膜形成喷嘴8以20升/分钟的流量喷出酸性电解液的实施例1中，铝料片W与绝缘片材3的间隔为0～2mm，保持了铝料片W与绝缘片材3的微接触状态。因此，背面蔓延量较少，为5mm，此外，铝料片W的损伤以及绝缘片材3的破损均未发生。

另一方面，在从喷射喷嘴7以200升/分钟的流量喷出酸性电解液、而从液膜形成喷嘴8不喷出酸性电解液的参考例1中，由于铝料片W与绝缘片材3的间隔为0mm，所以背面蔓延量较少，为3mm，另外，也未见到铝料片W的损伤。但是，发生了绝缘片材3的破损。

与此，在使喷射喷嘴7的喷射量降低为140升/分钟的实施例2中，铝料片W与绝缘片材3的间隔为0～5mm，尽管背面蔓延量稍多，为10mm，但未见到铝料片W的损伤以及绝缘片材3的破损。

从参考例1和实施例2的比较可以认为，参考例1中由于从喷射喷嘴7喷出的酸性电解液的喷射量过大，所以铝料片W与绝缘片材3产生粘着，引起绝缘片材3的破损。因此，如果将从喷射喷嘴7喷出的酸性电解液的喷射量如实施例2所示那样设定得比参考例1低，则可以将背面蔓延量抑制得较低，还能防止绝缘片材3的破损。

另外，在从喷射喷嘴7和液膜形成喷嘴8中均不喷出酸性电解液的比较例中，铝料片W与绝缘片材3之间的间隔达到20mm，背面蔓延量也达到50mm。

能够使用本发明的电解处理装置和电解粗糙化方法的带状体不限于铝料片，也包括普通钢板或不锈钢板、钛板等各种金属的带状体等。另外，还包括在聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚砜树脂、聚醚醚酮树脂、乙烯丙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物等各种塑料薄膜的表面通过蒸镀或镀金等形成了铝或银、铜等金属层或氧化锡等导电性氧化物被膜的带状体。

另外，能够使用本发明的电解处理装置和电解粗糙化方法的电化学处理不限于酸性电解液中利用交流进行的铝料片的电解粗糙化，例如利用直流在铝料片表面形成阳极氧化被膜或着色氧化铝膜处理法、在普通钢板或不锈钢板的带状体上进行的各种镀金处理等也包括在上述电化学处理中。

Claims

1、一种电解处理装置，对沿规定方向输送的带状体通过电解液进行电化学处理，所述电解处理装置具备：

电解槽，贮存所述电解液，并在内部输送带状体，

电极，沿着所述带状体的所述电解槽中的输送路径配设在所述输送路径的上方，并被施加直流或交流，

绝缘片材，以位于所述输送路径的下方方式配设于所述电解槽的内部的所述电极的下方，

喷射喷嘴，设置在所述绝缘片材的下方，朝向所述绝缘片材喷射所述电解液。

2、根据权利要求1所述的电解处理装置，形成为，所述喷射喷嘴朝向所述绝缘片材的两侧缘部喷射所述电解液。

3、根据权利要求1或2所述的电解处理装置，具备液膜喷嘴，在所述电解槽内输送带状体时，所述液膜喷嘴在所述带状体和所述绝缘片材之间喷出所述电解液以形成液膜。

4、根据权利要求1或2所述的电解处理装置，所述绝缘片材在所述电解槽的内部以施加了规定张力的状态被架设。

5、根据权利要求3所述的电解处理装置，所述绝缘片材在所述电解槽的内部以施加了规定张力的状态被架设。

6、一种电解处理方法，在贮存有电解液并在内部配设有电极的电解槽中，一边对所述电极施加直流或交流，一边在所述电极的下方，沿规定方向输送带状体，进行电化学处理，所述电解处理方法包括：

在所述带状体的输送路径的下方配设绝缘片材，并且，从所述绝缘片材的下方朝向所述绝缘片材喷射所述电解液，对所述带状体进行电化学处理。