JPH052756B2 - - Google Patents

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JPH052756B2
JPH052756B2 JP58204735A JP20473583A JPH052756B2 JP H052756 B2 JPH052756 B2 JP H052756B2 JP 58204735 A JP58204735 A JP 58204735A JP 20473583 A JP20473583 A JP 20473583A JP H052756 B2 JPH052756 B2 JP H052756B2
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JP
Japan
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current
electrode
metal web
graphite
electrolytic
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JP58204735A
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English (en)
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JPS60100697A (ja
Inventor
Takanori Masuda
Tsutomu Kakei
Teruo Myashita
Akira Morita
Masahiro Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Nippon Light Metal Co Ltd
Original Assignee
Nippon Light Metal Co Ltd
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Light Metal Co Ltd, Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Nippon Light Metal Co Ltd
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Publication of JPS60100697A publication Critical patent/JPS60100697A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は金属板の電解処理において電極の安定
性を著しく向上させうる給電方法に関するもので
ある。 〔発明の背景〕 アルミニウム、鉄などの金属の表面に電解を応
用する方法は、たとえば鍍金処理、電解粗面化処
理、電解エツチング処理、陽極酸化処理、電解着
色、梨地処理等広汎に実用化されており利用され
る電源には、要求される品質や反応効率の向上の
目的から直流、商用交流、交番電流、重畳波形電
流、その他サイリスタ制御等による特殊波形等が
ある。例えば、交番波形電源をオフセツト印刷版
に使用した記載は特公昭56−19280号公報等にみ
られる。 しかし交番波形を液体給電に用いる事は、電極
の安定性の点からその材料選択が非常に重要であ
る。一般に電極材料としては、白金、チタン、
鉄、鉛、黒鉛等が利用されるが、黒鉛電極は化学
的にも比較的安定であり、製造コストも安価であ
る事から広く利用されている。 第1図は従来の電解液中を走向する金属ウエブ
に対向する2つの対極に黒鉛電極を利用した、金
属ウエブの連続電解処理システムの一具体例を示
す。金属ウエブ1はガイドロール2より電解セル
4に導びかれパスロール3により支持され電解セ
ル内を水平に搬送されガイドロール5によりセル
外に移送される。電解セル4はインシユレーター
6により2つの室に分割されそれぞれに黒鉛電極
7,8が金属ウエブに対向して配置される。15
は電解液であり循環タンク9にストツクされポン
プ10により電解槽4に内に設置された電解液供
給口11,12に送液される。黒鉛電極7,8と
金属ウエブとの間を電解液が満たし排出口13を
経て循環タンク9にもどる。14は電源であり電
極7,8に接続し、電圧印加する。このようにす
ることにより金属ウエブ1に連続的に電解処理を
実施することが出来る。電源14には第2図に示
すように1直流波形、2商用交流、3,4波形制
御された交番電流、5,6波形制御された矩形波
交番電流等が利用される。交番波形においては一
般的には順側電流値Ioと逆側電流値Irとの大きさ
は等しけない。黒鉛電極は一般的にカソード極と
しては極めて安定的に作用することが出来るがア
ノード極として作用する時電解条件によつては、
電解液中でアノード酸化によりCO2となつて消耗
すると同時に黒鉛の層間が侵食され機械的に崩壊
して消耗する現象が起る。精密な電解処理を必要
とされる場合はこの現象は電極内の電流分布に変
化が生じるため電解処理が不均一となり極めて不
都合である。このため定期的に電極を更新する必
要があるため量産化の観点からは生産性を低下さ
せる大きな欠点となつていた。 本発明者らはこの黒鉛電極の消耗を回避するた
め鋭意研究を行つた結果、非対称交番波形電流を
用いる系において黒鉛電極の安定条件を見いだす
ことが出来た。第1図の電解セルに於て第2図4
の非対称波形電流(Io>Ir)を使用し順側端子を
電極7、逆側を電極8に接続し、周波数60Hz、電
流密度50A/cm3で1%HCl電解浴にて処理した
所、黒鉛電極7の消耗が激しく逆に黒鉛電極8は
全く安定であつた。電源の接続を逆にすると電極
も逆に8が消耗をはじめ7は消耗を停止した。即
ちこれらは非対称波形電流を使用する場合に、電
気化学的に黒鉛電極がアノード極として作用する
周期の電流値をIa、カソード極として作用する周
期の電流値をIcとすると、Ia>Icの時黒鉛電極の
消耗が起こりIa<Icの時に安定であることを示し
ている。本発明者らはこの安定条件に着眼し、対
称波形を用いる場合においても、両方の黒鉛電極
を安定に維持出来る新規な給電方法を開発した。 〔発明の目的〕 本発明の目的は黒鉛材料の特質を活かし、交番
波形を使用する電解処理においても充分に安定性
が確保できる給電方法を提供することにある。 本発明の他の目的はアルミニウム等の金属板の
表面電解処理において、電極の安定性を著しく向
上させることができる電解処理方法を提供するに
ある。 〔発明の構成〕 すなわち、本発明は電解液中を走向する金属ウ
エブに対向する2つの対極に黒鉛電極を使用しか
つ対称交番波形電流を使用する液体給電による金
属ウエブの連続電解処理方法に於て、その電流の
半周期の一部を抵抗とダイオードとを用いて別に
設けたコンダクタロールに分流させ、該コンダク
タロールを空気中で前記金属ウエブに接触させる
ことにより該黒鉛電極表面で作用するアノード反
応にあずかる電流値よりもカソード反応にあずか
る電流値が大きくなるように制御することを特徴
とする電解処理方法である。 以下、本発明を第3図に示す態様について説明
する。 金属ウエブ1は空気中で該金属ウエブに接触す
るコンダクターロール17及びガイドロール2に
よつて電解セル4に導かれ、パスロール3によつ
て支持されて電解セル4中を水平に搬送されてガ
イドロール5によつてセル外に移送され、再び空
気中で接触するコンダクタロール18を通り次の
工程へと送られる。電解セル4はインシユレータ
6により2つの室に分解され、それぞれに黒鉛電
極7,8が金属ウエブに対応して配置されてい
る。電解液15が循環タンク9に貯えられ、ポン
プ10により電解セル4内に設置された電解液供
給口11,12に送液される。電解液は電極7,
8と金属ウエブの間を満たし、排出口13を経て
循環タンク9にもどる。このような電極配置を構
成する電解セルに電源14は順側接点を黒鉛電極
7及び抵抗20とサイリスタまたはダイオード1
6を介してコンダクタロール17に接続される。
一方、逆側接点は黒鉛電極8及び抵抗21とサイ
リスタまたはダイオード19を介してコンダクタ
ロール18に接続される。電解液は図面には記し
ていないが循環系の一部に熱交換器及びフイルタ
ーが設置され精密に温度制御されるとともにフイ
ルターにより不純物が分離除却されるのが普通で
ある。このような電極配置を構成する電解セルに
第2図2,5に示すような対称交番波形電流を電
源14により流することが出来る。電流値の順側
周期時I(o)、逆側周期時I(r)とすると、I(o)=I(r)とな
る。順側周期の時、電流はI(o)は黒鉛電極7とダ
イオードあるいはサイリスタ16を介してコンダ
クタロール17に分流する。黒鉛電極7に流れた
電流は、電解液9を介して金属ウエブ1に流れ
る。この時電極面ではアノード反応、金属ウエブ
面ではカソード反応が生ずる。一方コンダクタロ
ール17に分流された電流は電子伝導にて金属ウ
エブに供される。金属ウエブに供された両方の電
流はサイリスタ19が逆方向のため遮断している
ので全て電解液を介して黒鉛電極8に流れ電源1
4にもどる。この時黒鉛電極面ではカソード反応
が生ずる。この時の黒鉛電極7とコンダクタロー
ル17への電流値Ia、βとする時β>0とする様
に制御し、Io=Ia+βが成立する。制御の方法は
サイリスターによりゲートタイムを制御すること
も出来るし又ダイオードの場合は、電気回路中に
可変抵抗等を入れつ制御することも出来る。又第
3図には記していないが補助電解セル15用の専
用の電解液循環タンクを設けて電解液の種類、電
解浴条件、温度、濃度等を必要に応じて変化させ
ても良い。 一方逆側周期の時は、黒鉛電極8とダイオード
あるいはサイリスタ19を介してコンダクタロー
ル18に給電する。黒鉛電極8に流れた電流は電
解液9を介して金属ウエブ1に流れる。この時電
極面ではアノード反応が生ずる。一方コンダクタ
ロール18に分流された電流は電気伝導にて金属
ウエブに流れる。金属ウエブに供された両方の電
流は、サイリスタ17が逆方向のため遮断してい
るので全て電解液を介して黒鉛電極7に流れ、電
源14にもどる。この時黒鉛電極7ではカソード
反応が生ずる。この時の黒鉛電極8とコンダクタ
ロール18への電流値をI′a、αとする時、α>
0となる様制御しI(r)=I′a+αが成立する。 この様な本発明による電解方法によれば黒鉛電
極7および8共、酸化消耗することなく極めて安
定に作用することが可能である。 即ち黒鉛電極7を考えるとアノードとして作用
する電流Ia<I(o)でありカソードとして作用する電
流Ic=I′a+α=I(r)=I(o)であるから常にIa<Icの安
定条件が成立する。黒鉛電極8においても同様に
I′a<Icの安定条件が成立する。 第4図には金属ウエブ1の両面を電解処理する
場合の本発明の実施例を示した。第4図において
の構成要素、動作原理は第3図に準ずるため省略
する。 以上本発明の実施態様を説明したが本発明の特
徴は対称交番波形電流を用いる系においてコンダ
クタロールに一部電流を分流させることにより黒
鉛電極の安定条件Ia<Icを成立するように制御す
ることである。従つて当然のことながら電解セル
の形状や分割数、電極の配列の順序、電解液の種
類により制御を受けるものではない。又交番波形
電流についても対称波形(I(o)=I(r))であれば、
それらの波形の種類によつて制限を受けるもので
はない。 〔実施例〕 本発明の効果を明確に示す実施例を以下に掲げ
る。 実施例 1 硝酸1%水溶液中で温度35℃でオフセツト印刷
板支持体としてアルミニウム板の連続電解組面化
処理を第3図に示す電極配置にて第2図5に示す
対称交番波形電流を使用して行つた。電極は黒鉛
電極を使用し不溶性アノード電極としては白金を
使用した。順側電流I(o)=逆側電流I(r)=300Aにて
処理速度1m/分にて20時間連続電解処理した
後、黒鉛電極の表面を目視観察し消耗、崩壊の状
態をチエツクした。又黒鉛電極と不溶性アノード
電極への電流I(o)・I(r)の分流の方法としては可変
抵抗を変えることによりβ値を種々変化させた。
又周波数については30〜90Hzまで変化させたが、
これに関係なく第1表に示す如き黒鉛電極のIa
Icの関係と消耗の状態を示す結果が得られた。
【表】 記号説明
○:変化なく消耗がない。
△:わずかに消耗がみられる。
又上記条件のNo.2、No.3、No.4についてはオフ
セツト印刷版支持体として優れた粗面化表面を得
ることが出来た。 実施例 2 塩酸1%水溶液中で温度35℃で実施例1と同様
の条件で実験を行つたところ電極の安定性につい
ては第1票と同様の結果が得られた。 実施例 3 硫酸20%水溶液中で温度30℃でオフセツト印刷
支持体としてアルミニウム板の連続陽極酸化処理
を第3図に示す電極配置にて第2図2に示す対称
交番波形電流を使用して行つた。順側電流I(o)
逆側電流I(r)=50Aにて処理速度1m/分にて20時
間連続電解処理した後黒鉛電極の表面を目視観察
し消耗崩壊の状態をチエツクした。又黒鉛電極と
不溶性アノード電極への電流I(o),I(r)の分流の方
法としては可変抵抗を変えることによりβ値を
種々変化させた。又周波数については30〜90Hzま
で変化させたがこれに関係なく第2表に示す如き
黒鉛電極のIa,Icの関係と消耗の状態を示す結果
が得られた。
【表】 記号説明
○:変化なく消耗がない。
△:わずかに消耗がみられる。
〔発明の効果〕 本発明によれば、上述の如く電極の消耗を極め
て低くおさえることが出来るので、効率の良い連
続電解処理が可能となり工程が安定する上、保守
点検作業の省略、コストダウン等副次的な効果が
期待できる。 本発明は実施例に限定されず広範囲な応用が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の連続電解処理装置の一例を示す
模式的説明図であり、第2図は電流波形を示す図
である。第3図及び第4図は本発明方法を利用し
た連続電解処理装置の二つの態様を示す模式的説
明図である。 1……金属ウエブ、4……電解セル、7,8…
…黒鉛電極、9……電解液循環タンク、14……
電源、15……電解液、16,19……ダイオー
ド、17,18……コンダクタロール、20,2
1……抵抗。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 電解液中を走向する金属ウエブに対向する2
    つの対極に黒鉛電極を使用し、かつ対称交番波形
    電流を使用する液体給電による金属ウエブの連続
    電解処理方法に於て、その電流の半周期の一部を
    抵抗とダイオードとを用いて別に設けたコンダク
    タロールに分流させ、該コンダクタロールを空気
    中で前記金属ウエブに接触させることにより、該
    黒鉛電極表面で作用するアノード反応にあづかる
    電流値よりもカソード反応にあずかる電流値が大
    きくなるように制御することを特徴とする電解処
    理方法。
JP58204735A 1983-11-02 1983-11-02 電解処理方法 Granted JPS60100697A (ja)

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JP5880364B2 (ja) * 2012-09-05 2016-03-09 住友電気工業株式会社 アルミニウムめっき装置及びこれを用いたアルミニウム膜の製造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58171595A (ja) * 1982-03-31 1983-10-08 Nippon Light Metal Co Ltd 電解処理設備

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