CN101909899B - 基体金属再生方法、再生基体金属、平版印刷版支持体用材料及平版印刷版 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基体金属再生方法、用所述基体金属再生方法得到的再生基体金属、含有所述再生基体金属的平版印刷版支持体用材料、及平版印刷版。所述基体金属再生方法的特征在于具有以下工序：熔化炉洗净工序，其使铝含量在99.5重量％以上的纯铝在熔化炉中熔化，从而将所述熔化炉的内部洗净；以及基体金属再生工序，其在通过所述熔化炉洗净工序将内部洗净了的熔化炉中，将选自未使用的平版印刷版及使用完毕的平版印刷版之中的废平版印刷版熔化，从而获得再生基体金属。

Description

基体金属再生方法、再生基体金属、平版印刷版支持体用材料及平版印刷版

技术领域

本发明涉及基体金属再生方法、再生基体金属、平版印刷版支持体用材料及平版印刷版。

背景技术

使用完毕的平版印刷版及在制造生产线上将平版印刷版腹板(litho-graphic priting web)裁断及切断成规定的尺寸时排出的边角料至今都被废弃，然而它们中大部分由纯铝或铝合金的片材形成。

因此，如果能将使用完毕的平版印刷版及边角料作为再生基体金属进行再生利用，则是经济的。

作为将使用完毕的平版印刷版及边角料再生为基体金属的方法，例如提出了平版印刷版用支持体的制造方法(日本特开2005-186415号公报)，其具备：将使用完毕的平版印刷版及/或未使用的平版印刷版的图像记录层及附着物除去的工序；通过使所述除去了记录层及附着物的使用完毕的平版印刷版及/或未使用的平版印刷版熔化而得到铝熔液的工序；从所述铝熔液得到铝合金板的工序；以及通过对所述铝合金板实施表面处理而得到平版印刷版用支持体的工序。

此外，还提出了一种平版印刷版用支持体的制造方法(日本专利第3420817号公报)，该制造方法采用含有1％以上的使用完毕的平版印刷版的熔化用材料，在铸造之前，进行通过气体进行的熔液处理和采用过滤材料的过滤以除去杂质及H2气，然后进行铸造，之后在通过进行冷轧及热处理中的任何一方或双方而形成铝薄板后，进行矫正及粗面化。

但是，支持体中所含的Si、Fe、Cu、Mn等微量成分浓度的基准范围根据平版印刷版的品种而定。

这里，在以仅将使用完毕的平版印刷版及边角料熔化而作为平版印刷版的支持体再生的再生基体金属为材料，从而制造平版印刷版用支持体的情况下，有时微量成分浓度超出所述基准范围。

在这种情况下，通过在再生基体金属中添加新基体金属并熔化来将微量成分浓度调整到基准范围内。

但是，在再生基体金属中的微量成分浓度过高的情况下，由于限定了再生基体金属的配合量，因而难以通过增加再生基体金属的使用量来降低重新精炼的由铝构成的新基体金属的使用量。

发明内容

本发明是为解决上述问题而完成的，其目的在于提供可得到微量成分的比例比以往低的再生基体金属的基体金属再生方法、用所述基体金属再生方法制造的再生基体金属、含有所述再生基体金属的平版印刷版支持体用材料、及采用所述平版印刷版用支持体的平版印刷版。

第1方案涉及一种基体金属再生方法，其特征在于，该基体金属再生方法具有：熔化炉洗净工序，其使铝含量在99.5重量％以上的纯铝在熔化炉中熔化，从而将所述熔化炉的内部洗净；以及基体金属再生工序，其在通过所述熔化炉洗净工序将内部洗净了的熔化炉中，将选自未使用的平版印刷版及使用完毕的平版印刷版之中的废平版印刷版熔化，从而获得再生基体金属。

第2方案涉及根据第1方案所述的基体金属再生方法，其特征在于：在所述基体金属再生工序中，使用感光层、感光层保护材料及包装材料的合计量为1重量％以下的废平版印刷版。

第3方案涉及根据第1方案或第2方案所述的基体金属再生方法，其特征在于：在所述基体金属再生工序中使用的废平版印刷版的尺寸为2～60cm见方。

第4方案涉及根据第1～第3方案中的任一项所述的基体金属再生方法，其特征在于：作为所述熔化炉，使用内壁不含Si的无硅炉。

第5方案涉及根据第1～第4方案中的任一项所述的基体金属再生方法，其特征在于：在所述基体金属再生工序中，使废平版印刷版在680～750℃的温度下熔化。

第6方案涉及一种再生基体金属，其特征在于：其是采用第1～第5方案中的任一项所述的基体金属再生方法，由废平版印刷版进行制造而成的。

第7方案涉及一种平版印刷版支持体用材料，其是通过使10～65重量％的第6方案所述的再生基体金属、和90～35重量％的铝纯度为99.5％以上的纯铝熔化并进行混合，接着使其凝固而得到的。

第8方案涉及一种平版印刷版，其特征在于，该平版印刷版具有：支持体，其是将带状体的至少一个面粗面化而得到的，所述带状体是对第7方案所述的平版印刷版支持体用材料进行压延而得到的；制版层，其形成于所述支持体的粗面化面上。

在第1方案所述的基体金属再生方法中，由于采用通过使纯铝熔化而将内部洗净了的熔化炉，熔化废平版印刷版而制造再生基体金属，因此与采用未用纯铝洗净内部的熔化炉的情况相比，能够抑制来自炉壁的微量元素的混入。

第2方案所述的基体金属再生方法由于在基体金属再生工序中，使用感光层、感光层保护材料及包装材料的合计量为1重量％以下的废平版印刷版，因此与使用感光层、感光层保护材料及包装材料的合计量超过1重量％的废平版印刷版的情况相比，再生基体金属相对于投入的废平版印刷版的重量比例即再生基体金属收率较高。此外，在基体金属再生工序中，为过滤熔液而使用滤布的情况下，几乎没有滤布燃烧的可能性。

第3方案所述的基体金属再生方法由于在基体金属再生工序中，使用尺寸为2～60cm见方的废平版印刷版，因此与采用尺寸超过60cm见方的废平版印刷版的情况相比，能够缩短废平版印刷版的熔化时间，而且与使用尺寸小于2cm见方的废平版印刷版的情况相比，再生基体金属收率较高。

在第4方案所述的基体金属再生方法中，由于作为熔化炉采用无硅炉，因此与采用炉壁含有Si的通常的熔化炉熔化废平版印刷版的情况相比，能够使得到的再生基体金属中的Si的浓度降低。

在第5方案所述的基体金属再生方法中，由于在基体金属再生工序中使废平版印刷版在680～750℃的温度范围下熔化，因此与废平版印刷版的熔化温度低于680℃的情况相比，废平版印刷版的每单位重量(例如1吨)的熔化时间较短。此外，与在超过750℃的熔化温度下熔化的情况相比，再生基体金属收率较高。

第6方案所述的再生基体金属由于是采用第1～第5方案中的任一项所述的基体金属再生方法、由废平版印刷版而制造的，因此与采用例如未用纯铝洗净内部的熔化炉所制造的再生基体金属相比，微量成分的浓度较低。

因此，在通过将再生基体金属与纯铝或新基体金属熔化并进行混合而形成平版印刷版支持体材料的情况下，如果微量成分浓度的基准相同，就能够配合更多的再生基体金属，因而能够削减纯铝或新基体金属的使用量，从而能够削减高价精炼铝向日本的进口量。

第7方案所述的平版印刷版支持体用材料通过采用第6方案所述的再生基体金属作为再生基体金属，与采用通过没有进行利用纯铝的洗净的熔化炉而制造的再生基体金属的情况相比，能够使再生基体金属的含量多达10～65重量％。因此，能够相应地节减纯铝的使用量，因而是廉价的。

在第8方案所述的平版印刷版中，由于采用由第7方案所述的平版印刷版支持体用材料形成的支持体，因此支持体中的微量成分的含量在规定的基准范围内。因此，尽管支持体的材料大量含有10～65重量％的再生基体金属，也能够防止起因于过剩微量成分的品质故障的发生。

具体实施方式

1.基体金属再生方法

本发明的基体金属再生方法如上所述具有熔化炉洗净工序和基体金属再生工序。以下，对本发明的基体金属再生方法中的各工序进行说明。

1-1熔化炉洗净工序

在熔化炉洗净工序中，将纯铝投入到用于熔化铝或铝合金的熔化炉中进行熔化，在投入的纯铝熔化后，从所述熔化炉的熔液取出口实质上全量地取出熔化的纯铝，由此将所述熔化炉的内部洗净。

洗净熔化炉的次数通常为1次～2次，但即便是1次也能充分得到本发明的效果。另外，当在本发明的基体金属再生方法中使用纯铝材专用熔化炉时，内部已经是被纯铝洗净的状态，因此在使用熔化炉之前根本不需要用纯铝洗净熔化炉内部。

熔化炉洗净工序中使用的纯铝是铝含量在99.5重量％以上的铝合金，具体地说，可以列举出合金牌号为1085、1080、1070、1050等的铝合金。

所述熔化炉的形态及容量没有特别的限制，但是用设在内部的燃烧器直接加热废平版印刷版的直接火焰加热式的、容量为1～20吨的熔化炉可防止异种金属向得到的再生基体金属中的混入及氧化，从这一点上说是优选的。

此外，优选的是内衬熔化炉的耐火砖不含Si的无硅炉。这里，作为无硅炉，可以列举出用如氧化铝质耐火材料、高氧化铝质耐火材料、氧化锆质耐火材料、石墨质耐火材料等以氧化硅以外的成分作为主成分的非氧化硅系耐火材料进行内衬的熔化炉。

1-2基体金属再生工序

在基体金属再生工序中，将废平版印刷版投入到内部被洗净的熔化炉中进行熔化。

作为可使用的废平版印刷版，如上所述，有未使用的平版印刷版及使用完毕的平版印刷版。

作为未使用的平版印刷版，有将平版印刷版腹板裁断及切断成规定的宽度及长度时产生的切屑、工序故障时产生的不良品、及发货后从用户以未使用状态返回的返送品等。

使用完毕的平版印刷版是被用户制版的、在印刷中使用了的平版印刷版。

在未使用的平版印刷版及使用完毕的平版印刷版中，都是为了平版印刷的使用，将调整了微量成分的比例的铝腹板用作支持体，而且在平版印刷版的使用前和使用后，支持体的铝含量及微量成分的含量都没有变化。因此，未使用的平版印刷版与使用完毕的平版印刷版的差别在于前者的表面没有附着印刷油墨，而后者的表面附着有印刷油墨。但是，印刷油墨的附着量如与支持体的重量相比小到可忽视的程度。此外，在厚厚地附着在使用完毕的平版印刷版上的印刷油墨可根据目视等的表面检查来除去。因此，未使用的平版印刷版与使用完毕的平版印刷版的比例没有特别限制，也可以只使用未使用的平版印刷版或使用完毕的平版印刷版，也可以一同使用未使用的平版印刷版和使用完毕的平版印刷版。

关于平版印刷版腹板，通常以将带状的剥离纸(interleaving paper)重合在制版层上的状态被裁断及切断。此外，平版印刷版腹板是在带状的支持体的粗面化面上形成了具有感光性或感热性的制版层的。因此，大多在切屑及不良品中混入有剥离纸及制版层。此外，在以未使用的状态从用户返回发货后的平版印刷版时，认为多以捆包的状态返回，因此在返回品中除了剥离纸及制版层以外，多混入有遮光纸等内装材及用于固定所述内装材的胶带等包装材料。

包含这些剥离纸、制版层及包装材料的可燃性杂质的混入量优选相对于废平版印刷版为1重量％以下。如果可燃性杂质的混入量在1重量％以下，则如上所述，与可燃性杂质的混入量超过1重量％的情况相比，再生基体金属收率较高，并且在基体金属再生工序中为过滤熔液而使用滤布的情况下，滤布燃烧的可能性几乎没有。

在混入到废平版印刷版中的可燃性杂质的混入量超过1重量％时，将废平版印刷版与可燃性杂质一同裁断成规定的尺寸，投入到水槽或旋风除尘器中，利用比重差或离心力差将剥离纸及包装材料从废平版印刷版中分离，由此便能够将剥离纸及包装材料除去。然后，通过用有机溶剂或平版印刷版用显影液将除去了剥离纸及包装材料的废平版印刷版洗净，便能够除去制版层。可是，制版层的重量与支持体或剥离纸及包装材料的重量相比明显地小，因此即使在可燃性杂质的混入量超过1重量％时，大多只要除去剥离纸及包装材料就足够了。

此外，如上所述，从兼顾熔化时间和基体金属再生收率的观点来看，优选熔化温度为680～750℃的范围。

废平版印刷版的尺寸如上所述优选为2～60cm见方。

关于废平版印刷版的熔化，能够以在投入了规定量的废平版印刷版后进行加热、熔化的所谓间歇式进行，但从操作效率及品质保持上的观点来看，优选通过在熔化炉内存在熔液的状态下补充新的废平版印刷版的所谓补充加入进行熔化。在补充加入废平版印刷版时，废平版印刷版的补充量依熔化炉的容量而定，但优选每次为1～20吨，更优选为10吨左右。

通过将熔化废平版印刷版而成的熔液注入到铸模中，能够形成规定形状及规定重量(50～1500kg)的锭。此外，也可以将纯铝锭投入到所述熔液中并使其熔化，来形成本发明的平版印刷版支持体用材料。

2.平版印刷版支持体用材料

本发明的平版印刷版支持体用材料如上所述，是通过使10～65重量％的用所述基体金属再生方法得到的再生基体金属、和90～35重量％的纯铝熔化并进行混合，然后凝固而成的。

作为本发明的平版印刷版支持体用材料，可通过用在熔化炉洗净工序中内部被洗净的熔化炉使废平版印刷版熔化而形成再生基体金属，在不使该再生基体金属凝固的情况下，将规定量的纯铝锭投入到所述再生基体金属的熔液中，然后进行搅拌使其熔化来调制。

此外，也可以暂时使所述再生基体金属凝固而形成锭，然后用熔化炉熔化所述再生基体金属锭和纯铝锭。

另外，关于纯铝，如在“1.再生基体金属”中所述。

也可以在按上述步骤调整了的平版印刷版支持体用材料中根据需要添加了Si、Fe、Cu、Mn等微量元素后，使其凝固成规定形状而形成铸块，也可以通过连续铸造而形成板坯或板材。作为连续铸造，有如黑斯利特(Hazelett)连续铸造法等采用冷却带的方法、及如亨达(Hunter)连续铸造法、3C法等采用冷却辊的方法等。

将如此得到的平版印刷版支持体用材料的铸块、板坯、板材轧制到规定的厚度，根据需要施加退火处理，以形成带状材。然后，通过使得到的带状材的一方或两方的面粗面化，便能够形成平版印刷版支持体。作为粗面化处理，有通过旋转的尼龙刷子以机械的方式使表面粗面化的机械粗面化处理、通过在酸性电解液中外加交流电而使表面电解粗面化的电化学粗面化处理等。

接着，对所述平版印刷版支持体进行阳极氧化处理，根据需要施加利用硅酸钠溶液的亲水化处理，然后将制版层形成液涂布并使其嵌装在粗面化面上，以形成具有感光性、感热性或光聚合性的制版层，从而成为平版印刷版腹板。

将得到的平版印刷版腹板裁断、切断成规定尺寸，从而形成平版印刷版。

实施例

1.实施例1、比较例1

(实施例1)

作为熔化炉采用纯铝材专用熔化炉，把16吨的将废平版印刷版裁切成一边为50cm左右的细片的材料和3吨的纯铝的新坯块投入到熔化炉中，在650℃～750℃下熔化。作为所述纯铝材专用熔化炉，采用内容量为20吨的、开口槽型直接火焰加热式炉。

投入的废平版印刷版中，未使用的平版印刷版和使用完毕的平版印刷版的重量比例为1∶1。另外，作为未使用的平版印刷版，采用在平版印刷版制造工序中产生的切屑，作为使用完毕的平版印刷版，使用从用户回收的制版、印刷后的平版印刷版。

得到的再生基体金属(以下称为“再生基体金属1”)的微量成分的含量如下表1所示。

表1

(比较例1)

作为熔化炉，为相同的内容量为20吨的直接火焰加热式，但除了不用纯铝来洗净内部而使用在Al-Mn系合金的制造中使用的熔化炉以外，实施了与实施例1相同的处理。

得到的再生基体金属(以下称为“再生基体金属2”)的微量成分的含量如表1所示。

由表1判明：采用纯铝材专用熔化炉的再生基体金属1与不用纯铝洗净内部而使用在Al-Mn系合金的制造中使用的熔化炉的再生基体金属2相比，其Si、Fe、Cu、Mn中的哪种含量都低。

2.实施例2、比较例2

平版印刷版的有代表性的品级即品级A及品级B中使用的支持体及新基体金属(纯铝)的微量元素的成分比见下表2。

表2

由表1及表2判明：在品级A及品级B的支持体中，Si含量分别为0.08质量％及0.07重量％，因此都与实施例1的再生基体金属1的Si含量0.08质量％相同或低。

此外，Fe含量在品级A及品级B的支持体中分别为0.27质量％及0.31重量％，因此在品级A的支持体中，Fe含量比实施例1的再生基体金属1低。

于是，通过分别用新基体金属稀释再生基体金属1及2，作为微量成分补充Si、Fe、Cu及Mn，以准备为了在品级B的平版印刷版的支持体中使用的基体金属。此时，再生基体金属和新基体金属的重量比率、及微量成分添加量见表3。另外，再生基体金属的比率表示将Si、Fe、Cu、Mn的所有添加量都为正作为条件时的最大的比率。

表3

由表3得知：例如在调制品级B的平版印刷版的支持体用基体金属时，在再生基体金属1的情况下，相对于35重量％的新基体金属可以使用65重量％的再生基体金属，而在再生基体金属2的情况下，相对于95重量％的新基体金属只能使用5重量％的再生基体金属。

这样，本发明的再生基体金属例如与直接使用Al-Mn系合金的制造中使用的熔化炉所调制的再生基体金属相比，Si、Fe、Cu、Mn中的哪种含量都低，因此在由再生基体金属和新基体金属调制平版印刷版支持体用基体金属时，与后者的再生基体金属相比，能够使再生基体金属相对于新基体金属的添加比例增大。因此，能够节约高价的新基体金属。

3.实施例3

在实施例1中，通过使废平版印刷版的平均尺寸在0.5cm见方至100cm见方的范围内变化，测定了每吨的熔化时间及再生基体金属的再生收率。另外，再生收率被定义为所得到的再生基体金属相对于投入的废平版印刷版的重量％。结果见表4。

表4

废PS版尺寸(1边，cm)	0.5	1	2	30	60	100
							每吨的熔化时间(分钟)	30	40	50	60	60	120
再生收率(％)	80	92	95	96	96	96

如表4所示，关于每吨的熔化时间，在废平版印刷版的平均尺寸小至0.5cm见方及1cm见方时为30～40分钟，在2cm见方～60cm见方时为50～60分钟。可是，在100cm见方时长达120分钟。另一方面，再生收率在废平版印刷版的平均尺寸为0.5cm见方时为80％，在1cm见方时为92％。另外，在2cm见方时为95％，而在30cm见方～100cm见方时为96％。

因此，可知如果考虑到每吨的熔化时间和再生收率的平衡，则优选废平版印刷版的平均尺寸为2cm见方～60cm见方的范围。

4.实施例4

采用未使用的平版印刷版作为废平版印刷版，使感光纸、剥离纸、内装材、胶带(以下称为“感光层、剥离纸等”)的重量比例变化时，对再生收率进行了研究，结果见表5。

表5

感光层、剥离纸等的合计量(重量％)	0	0.5	1	2	2.5	5
							再生收率(％)	96	96	95	90	85	81

由表5得知：在感光层、剥离纸等的比例在1重量％以下时，再生收率为95～96％，而在感光层、剥离纸等的比例在2重量％时，再生收率为90％，在2.5重量％时为85％，在5重量％时为81％。

从该结果判明：感光层、剥离纸等的混入量优选为1重量％以下。

5.实施例5

在实施例1中，通过使熔液温度在650℃～760℃的范围内变化，对每吨的熔化时间及再生基体金属的再生收率进行了测定，结果见表6。

表6

熔液温度(℃)	650	680	750	760
					每吨的熔化时间(分钟)	200	70	60	40
再生收率(％)	96	96	96	92

如果使熔液温度变化为650℃、680℃、750℃、760℃，则每吨的熔化时间缩短为200分钟、70分钟、60分钟、40分钟，基体金属的再生收率变化为96％、96％、96％、92％。

从以上的结果得出：在熔液温度为650℃时熔化时间过长，在熔液温度为760℃时，因熔液中的铝氧化而使基体金属的再生收率降低。

因此，可知熔液温度优选为680～750℃的范围。

6.实施例6

作为熔化炉，采用内容量为20吨的直接火焰加热式的、且用不含Si的耐火砖进行内衬的无硅炉。

在所述无硅炉中，首先投入纯铝的铸块，使其熔化，取出投入的纯铝而进行熔液清洗，将此操作重复1～2次。

接着，每次向所述无硅炉中各补充加入10吨的废平版印刷版，以制造再生基体金属。熔液温度设定为680℃～750℃。

将其与日本专利第3420817号公报的[0017]～[0021]栏及表1所示的实施例4进行了比较。在所述专利公开公报的实施例-4中废平版印刷版的混入率也为100％，但采用不是无硅炉的普通熔化炉。在不进行熔化炉的纯铝洗净的情况下，将废平版印刷版投入到所述熔化炉中进行熔化，在进行了利用气体的熔液处理和过滤后进行铸造，从而获得再生基体金属。结果见表7。

表7

	再生收率(％)	物测次数	熔化作业时间
				实施例6	95％	3次	9小时
日本专利第3420817号	85％	13次	14小时

如表7所示，可知与采用普通的熔化炉，不进行利用纯铝的洗净的情况相比，在本实施例中物测次数较少就行，再生收率较高，熔化作业时间能够大幅度缩短。

Claims (6)

1.一种基体金属再生方法，其特征在于，该基体金属再生方法具有：

熔化炉洗净工序，其使铝含量在99.5重量％以上的纯铝在熔化炉中熔化，从而将所述熔化炉的内部洗净；以及

基体金属再生工序，其在通过所述熔化炉洗净工序将内部洗净了的熔化炉中，将选自未使用的平版印刷版及使用完毕的平版印刷版之中的废平版印刷版熔化，从而获得再生基体金属。

2.根据权利要求1所述的基体金属再生方法，其中，在所述基体金属再生工序中，使用感光层、感光层保护材料及包装材料的合计量为1重量％以下的废平版印刷版。

3.根据权利要求1所述的基体金属再生方法，其中，在所述基体金属再生工序中使用的废平版印刷版的尺寸为2～60cm见方。

4.根据权利要求2所述的基体金属再生方法，其中，在所述基体金属再生工序中使用的废平版印刷版的尺寸为2～60cm见方。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的基体金属再生方法，其中，作为所述熔化炉，使用炉壁不含Si的无硅炉。

6.根据权利要求1～4的任一项所述的基体金属再生方法，其中，在所述基体金属再生工序中，使废平版印刷版熔化的温度为680～750℃。