絲網(wǎng)感光膠材料的選擇與性能探討

文 | 陳賽艷

絲網(wǎng)感光膠材料的選擇與性能探討

文 | 陳賽艷

我國(guó)絲網(wǎng)印刷在制版感光膠方面已取得了很大發(fā)展，重氮型感光膠已能滿足需要。長(zhǎng)期沿用的手工雕刻制版法、描繪制版法、重鉻酸鹽類制版法，基本上都由分辨率更高的重氮感光（或重氮鹽）制版法所代替。我國(guó)生產(chǎn)的耐水型和耐溶劑型重氮感光膠在使用效果上接近國(guó)外先進(jìn)水平，能滿足一般精度的模版制作的要求。

一、絲網(wǎng)印刷對(duì)感光膠的要求

要實(shí)現(xiàn)絲網(wǎng)印刷，感光劑（或涂層）一定要附著在一種特殊的布或絲網(wǎng)上才能生成絲網(wǎng)印刷所需的圖像。作為絲網(wǎng)制版用感光膠，物化特征需具備光敏性、成像性和解像性；應(yīng)用特征需具備：耐印性、穩(wěn)定性和耐老化性。

1．絲網(wǎng)制版對(duì)感光材料的要求

制版性能好，便于涂布，有適當(dāng)?shù)母泄夤庾V范圍，一般宜在340～440μm，感光波長(zhǎng)，制版操作和印版貯存需有嚴(yán)格的暗室條件；波長(zhǎng)過短，光源的選擇、人員的防護(hù)將變得較為困難；感光度高，可達(dá)到節(jié)能、快速制版的目的；顯影性能好，則分辨率高，穩(wěn)定性好，因此便于貯存，減少浪費(fèi)。

2．絲網(wǎng)印刷對(duì)感光材料的要求

感光材料形成的版膜應(yīng)適應(yīng)不同種類油墨的性能要求，具有相當(dāng)高的耐印力，能承受刮墨的多次刮壓；與絲網(wǎng)的結(jié)合能力好，印刷時(shí)不產(chǎn)生脫膜故障；易剝離、不易產(chǎn)生鬼影，利于絲網(wǎng)版材的再生使用。對(duì)不干油墨來說，要求感光膜在承印面達(dá)到10～40μm的厚度，約為1～2張80g復(fù)印紙的厚度。

二、感光膠對(duì)絲網(wǎng)印刷質(zhì)量的影響

感光材料的質(zhì)量影響著制版過程中的精度，包括感光度的高低、分辨力的高低、感光材料的粘結(jié)性、感光膜的伸縮率、感光膜厚度和感光膜硬度、耐水性、耐溶劑性和耐摩擦性以及耐印力的高低。

感光膠本身的質(zhì)量較低還會(huì)降低制版過程中的分辨力。除了提高感光膠的質(zhì)量之外，還可以使用與感光膠光譜波長(zhǎng)相匹配的光源。而且感光膠在使用前攪拌不均勻或感光膠本身有氣泡，或是感光膠的涂布速度不均勻或涂布速度過快（使氣體殘留在感光膠內(nèi)）都會(huì)使印版產(chǎn)生氣泡，降低印版的質(zhì)量。解決的辦法是在涂布感光膠前，將感光膠用玻璃棒或木棒充分?jǐn)嚢杈鶆?，或適當(dāng)加以消泡劑。

當(dāng)感光膠已經(jīng)曝光或失效之后，容易造成印版顯影困難，此時(shí)需要更換新感光膠。當(dāng)感光膠乳劑配制與使用時(shí)間間隔過長(zhǎng)，容易造成曝光后的底膜殘留，此時(shí)可以控制干燥溫度，合理使用感光膠。

當(dāng)感光膠膜與絲網(wǎng)粘結(jié)不好時(shí)，可以通過控制感光溫度解決此項(xiàng)故障。感光膜使用時(shí)間短也容易造成曝光時(shí)間不足。必要時(shí)，可以先進(jìn)行曝光試驗(yàn)，待合適的曝光時(shí)間確定后再進(jìn)行曝光操作。

三、目前感光膠的應(yīng)用現(xiàn)狀

1．重鉻酸鹽感光膠

早期的絲網(wǎng)制版感光膠，由重鉻酸鹽與天然高分子明膠、動(dòng)物膠組成。溶液易受凍、霉變；膠體光固化后，遇水膨脹，長(zhǎng)期浸水溶解力較強(qiáng)；存放后膠膜會(huì)脆裂。隨著合成高分子的開發(fā)，聚乙烯醇粘合劑被引起關(guān)注。它的水溶液與重鉻酸鹽組合，膠體的穩(wěn)定性明顯提高，制版質(zhì)量也明顯提高。

在使用中，同一膠質(zhì)的溶液，重鉻酸鹽光敏劑越多感光越快（但不能過多），交聯(lián)度也增大，耐酸性也增強(qiáng)。不足之處是暗反應(yīng)，溶液穩(wěn)定性差；現(xiàn)配現(xiàn)用，制版寬容度?。环直媛实?，影響制版精度。同時(shí)六價(jià)鉻離子，會(huì)造成公害。這些都與重鉻酸鹽的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。

重鉻酸鹽感光膠因暗反應(yīng)導(dǎo)致保存期縮短，又由于其內(nèi)含有重金屬，存在公害問題，已被限制使用。

2．重氮感光膠

重氮感光膠主要成份是膠體和感光劑，膠體起成膜作用，它決定版膜的耐印性、耐溶劑性、耐老化性。感光劑在紫外光區(qū)域起光化學(xué)反應(yīng)，并與膠體聚合光交聯(lián)，形成不溶于水的化合物，感光劑決定著感光膠的感光度、分辨力、清晰性。

重氮感光膠根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，分成兩大類。同時(shí)由于其結(jié)構(gòu)的差異，性能不同，及輔助劑的配比不一致，各種重氮鹽感光膠的使用都有其優(yōu)勢(shì)和限制。

① 重氮樹脂＋PVA＋高分子乳劑。

根據(jù)PVA和高分子乳劑的配比，具有抗溶劑性、抗水性。又因其吸光峰值在375nm附近，故使用金屬鹵素?zé)艋虺邏核y燈比較合適。這類感光液因臭味和皮膚刺激性較少，又容易調(diào)制，脫膜再生也容易，比較便宜。

② 重氮樹脂＋PVA＋高分子乳劑＋丙烯酸酯單體。

此種感光膠是在重氮樹脂、PVA、高分子乳劑組成中加進(jìn)溶入光聚合引發(fā)劑的丙烯酸酯單體，根據(jù)重氮樹脂的交聯(lián)反應(yīng)和丙烯?；木酆戏磻?yīng)，同時(shí)硬化。由于增加了丙烯酸酯的聚合交聯(lián)，抗水性和抗溶劑性有所提高，從而使高分辨率和邊緣清晰度也得到改善。

3．非重氮感光膠

① SBQ.PVA＋高分子乳劑。

BQ.PVA是加進(jìn)了苯乙烯吡啶鹽的PVA的縮略詞。SBQ即苯乙吡啶鹽，不但感光度高，而且抗水性好。PVA交聯(lián)、不溶于水。這種化合物具有高感光度，在涂布感光液的狀態(tài)下，具有優(yōu)越的保存穩(wěn)定性。

② SBQ.PVA＋高分子乳劑＋丙烯酸酯由于交聯(lián)劑用了SBQ。

做到了高感光度，厚膜版（300～400μm）也容易制成。在當(dāng)前的網(wǎng)印用感光劑中，能使用水性、溶劑性兩種油墨，又能制出高感光度的版，指的就是此類感光劑。

四、感光膠的發(fā)展與性能改進(jìn)

接下來的發(fā)展，SBQ感光膠將取代重氮型感光膠，成為用量最多的感光膠。SBQ為單液型感光膠，所以不需加入光敏劑；可以立即使用，節(jié)約時(shí)間、且絲毫不浪費(fèi)。感度高于重氮感光膠3～5倍，曝光時(shí)間為重氮的1/5左右?？梢怨?jié)約能源，降低成本，提高工作效率。

解像性高，原版的再現(xiàn)性能及顯影性能優(yōu)越，可進(jìn)行細(xì)線超精密印刷；濃度高，其涂布作用性能好，膜面平滑，制版線條清晰，并能制作厚膜網(wǎng)版。保存的穩(wěn)定性能優(yōu)越，在高溫、潮濕的氣候下可以保存至少3年以上，且對(duì)制版無任何影響。故可以制作PS版（預(yù)涂版）或菲林膜，可長(zhǎng)期保存。

重氮感光膠不可能既耐水、又耐溶劑；既耐印力強(qiáng)、又易脫膜回收；既有很高的固含量、又能快速曝光；這是重氮化合物化學(xué)性質(zhì)決定的。而這些正是SBQ型感光膠的特點(diǎn)?，F(xiàn)代絲印中，除常規(guī)的網(wǎng)印外，發(fā)泡網(wǎng)印、植絨網(wǎng)印和浮雕網(wǎng)印都可采用重氮感光膠來制作，這是其它印刷不能取代的。

SBQ感光膠，全稱叫“聚乙烯醇環(huán)縮醛苯乙烯基吡啶鹽樹脂感光膠”，最早由日本著名專家角田隆弘在80年代初宣布由他們研發(fā)的新一代感光膠，其性能優(yōu)于重氮感光膠。

SBQ型感光膠，外觀為水溶性乳狀液，再加以藍(lán)色、紫色等顏色，以單組份形成商品化。以往絲網(wǎng)印刷中的彩色套印，圖像精度只能達(dá)到40～100線，正如在CD(DVD)盤印刷中所見，視聽圖像和電子游戲類產(chǎn)品對(duì)更加鮮艷的印刷的需求劇增。為此，圖像應(yīng)達(dá)到80～133線以上。該感光膠屬非重氮感光膠，是今后發(fā)展的方向。

選擇時(shí)要考慮承印物的綜合因素：織物的類型、絲網(wǎng)的目數(shù)、圖案花型的分辨率、耐印牢度、耐化學(xué)性等。

可以預(yù)見，在未來一段時(shí)間內(nèi)，重氮感光膠無論是適用于紡織品印花的耐水性型的，還是適用于印刷電子等耐溶劑型的，仍將是網(wǎng)印制版感光膠的主流。但應(yīng)該看到，在網(wǎng)印制版領(lǐng)域，含吡啶鹽類等結(jié)構(gòu)的感光膠迅速發(fā)展，為網(wǎng)印業(yè)有更多適用產(chǎn)品，拓展了選擇范圍。