原创 感光胶的配方

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感光胶的分类介绍

　　感光胶一般可分为耐溶剂型和耐水型两种。耐溶剂型感光胶，可耐各种有机溶剂，适用于油性油墨的印刷；耐水型感光胶，适用于水性油墨(水溶性印刷涂料，如纺织品印花色浆)的印刷，前者网版可以脱膜回收；后者一般不能脱膜回收。专用耐水性感光胶有尼龙感光胶和重氮感光胶等。用户必须根据承印对象，参照有关说明书选择使用适当的感光胶。
　　感光胶是用于直接法制版的丝印制版感光材料，还可分为单液型和双液型。单液型感光胶在生产时已将感光剂加入乳胶中，使用时不需配制即可涂布；双液型感光胶在使用前要先将感光剂按配方说明溶释，然后再分散混合于乳胶中，消泡后方可涂布。
　　感光胶的型号、品种繁多，生产厂家的配方也不尽一致，选用时可根据承印物要求，参照产品说明书适当选择。

1.重铬酸盐感光胶。此类感光胶的感光剂为重铬酸铵，成膜剂为水溶性高分子物质，如明胶、PVA及PVAC+PVA等。此类感光胶可以自行配制，典型配方如下：
　　①明胶感光胶配方
　　　　　　明胶　　　　　　16g
　　　　　　柠檬酸　　　　　0.5g
　　　　　　重铬酸铵　　　　4.5g
　　　　　　氨水　　　　　　3ml
　　　　　　水　　　　　　　70ml
　　此胶的材料来源方便、价廉、水显影容易。但胶液易冻、涂布不强、湿强度差、清晰性差，且日久会脆裂。因此逐步被合成高分子材料所替代。
　　②PVA感光胶配方
　　　　　　甲液：　　PVA(1788)　　　　　　 50g
　　　　　　　　　　　十二烷基磺酸钠　　　 0.5g
　　　　　　　　　　　水　　　　　　　　　　400ml
　　　　　　乙液：　　重铬酸铵　　　　　　　6g
　　　　　　　　　　　水　　　　　　　　　　50ml
　　配方中十二烷基磺酸钠为分散剂。PVA的聚合度为1200～1700，皂化度为88%，能兼顾到版膜强度和显影性能。
　　此胶较明胶的制版操作方便，版膜质量也有所提高。缺点是分辨力低，耐水性差，受湿度影响大。
　　③PVA+PVAC感光胶配方
　　　　甲液：　　 PVA(1788)　　　　　　　 40g
　　　　　　　　　十二烷基磺酸钠　　　　　　0.5g
　　　　　　　　　 冰醋酸　　　　　　　　　4.0ml
　　　　　　　　　 水　　　　　　　　　　　250ml
　　　　乙液：　　重铬酸铵　　　　　　　　　5g
　　　　　　　　　 水　　　　　　　　　　　30ml
　　　　　　　　　 PVAC乳液 40ml
　　　　　　　　　 曙红　　　　　　　　　　少量
　　配方中冰醋酸可加速PVA溶解，改善显影；PVAC乳液的加入能提高版膜的粘网力和耐水性。此胶的特点是各种耐抗性均有一定的提高。
　　重铬酸盐型感光胶是使用时间较长并得到广泛利用的一种丝网印刷感光胶，这种感光胶具有以下特点；
　　 光谱的光敏度在370～530mm之间；
　　 感光胶膜层可按比例进行光敏化；
　　 可选用任何一种光源进行晒版；
　　 曝光时间比较短；
　　 价格比较便宜。
　　 重铬酸盐型感光胶的不足之处是：
　　 分辨力比较低，图文轮廓易出现锯齿状；
　　 受温、湿度的影响大，感光胶稳定性差；
　　 成膜强度低，使用寿命短；
　　 涂布感光胶的丝网印版不能长时间存放；
　　 重铬含有一定的毒性，对环境有一定的污染，对人体有危害。
　　2.尼龙感光胶。尼龙感光胶为醇溶性感光胶，其组分为：
　　二元或三元醇溶尼龙 100份
　　丙烯酰胺及双丙烯酰胺类单体 30～40份
　　二苯甲酮(光引发剂) 3～4份
　　热稳定剂 0.1～0.2份
　　染料及助剂 少量
　　此胶光硬化机理与铁盐感光胶相似，即通过两种丙烯胺单体的体型化聚合，而尼龙包络在体型结构中。
　　国产尼龙感光胶有单液型及干胶版两种类型，都用乙醇溶解尼龙版膜的突出优点是强度好、耐水、耐溶剂；印数可逾10万，特别适用于长版活和水性印料。缺点是乙醇显影，脱膜较难，清晰度不太高。
　　3.重氮型感光胶。重氮盐本身的价格比重铬酸盐高得多，但因使用量很少，所以，其感光液的价格是比较但宜的。
　　重氮系感光材料现在使用的最多，直接法和直间法制版。
　　重氮型感光胶一般为：PVA+PVAC+芳香族重氮盐(重氮树脂、复合笪氮树脂)。重氮树脂与复合重氮树脂与双重氮盐相同，但性能更稳定。尤其是复合重氮树脂，其交联密度更大，因此分辨力及耐抗性更好。
　　重氮型感光胶出现于70年代，并迅速得到发展、普及。国内开发较早的单位有中国印刷科学技术研究所，如耐水型感光胶、耐溶剂型感光胶、高分辨力网点感光胶、圆网感光胶等，都已有产品应市。生产此类产品的还有许多厂家，如北京太平桥印刷材料厂生产的DSⅠ型丝网感光胶(耐溶剂型)和DSⅡ型丝网感光胶(耐水型)等。耐溶剂型感光胶(DSⅠ)耐有机溶剂，适用于电子、仪表、塑料、搪瓷、玻璃、皮革等行业的油溶性印料(油墨)丝网印刷的制版。其分辨力100线/英寸，耐印力大于4万次，用水显影、无污染，网版脱膜后可重复使用。这种胶可涂布膜厚为10μm的丝网印版，晒版条件是：光源3kW，曝光1.5～2分钟。耐水型感光胶(DSⅡ)耐水性极强，适用于纺织印染、陶瓷、纸张丝印等行业的水溶性印料(油墨)丝网印刷的制版。其分辨力高，边缘清晰，印刷的最小线宽可达50μm；制版膜厚可达8～12μm；耐印力可达4～10万印；用水显影、无污染；网版脱膜后可重复使用。晒版条件是光源3kW，曝光1.5～2分钟。
　　4.铁盐感光胶。此胶的基本组成有：明胶或PVA(成膜剂)、丙烯酰胺和N，N′亚甲基双丙烯酰胺(交联剂)、柠蒙酸铁铵(感光剂)及十二烷基磺酸钠(分散剂)。
　　明胶中的三价铁盐曝光后，会与曝光量成比例发生成亚铁离子。这时将感光了的膜层浸入引发剂(H-2O-2)中，亚铁离子分解过氧化氢，产生羟自由基：
　　Fe+=H2O2[FY](Fe-HO)2++·OH
　　·OH会引发丙烯酰胺聚合，但这种聚合得到的仅是线型聚合物，不能获得优质的图像，N，N′亚甲基双丙烯酰胺的加入，能与前者一起共聚而发生交联，成为体型结构，提高了版膜的耐抗性。在自由基引发的聚合中，还包括着与明胶的接枝聚合。
　　此胶的性能稳定，便于制成已敏化干膜。由于硬化深度与曝光量成比例，适合于做转移(即间接)版膜。
　　5.SBQ感光胶。SBQ感光胶，是日本村上丝网株式会社的专利产品。SBQ是一种感光聚合物，来源于苯乙烯基吡啶季铵盐化合物基团。它的最大优点是能直接与乳剂聚合物(PVA)交联。
　　这种新型的感光胶为一液型，可直接使用。其特点是寿命长，不受热影响；感光度高，可缩短晒版时间；解像力高，适合高精度丝印；涂布作业性好。
　　使用PVA(聚乙烯醇)-SBQ，采用直接间接制版法可制出50μm厚的乳剂层版膜。需要更厚的版膜时，可涂布特种水溶性感光树脂。若采用直接制版法可制出具有400μm厚的乳剂层版膜。另外，若使用厚膜感光性树脂，采用直接法，可制出丝网和版膜共厚2000μm的丝网印版。毒理试验证明苯乙烯基吡啶是无害的，因而使用安全。
　　6.丝印制版用感光膜。感光膜亦称菲林膜、菲林纸，是以塑料透明薄膜为片基，在其上涂布一定厚度的感光乳剂而制成的。感光膜主要用于间接法和直间法制版，其产品颜色一般有红、蓝、绿三种。感光膜通常以其所涂布的感光胶厚度分为1~4号四种规格。国产感光膜从外观上分为粉红与蓝色半透明薄膜两种，其性能相同，只是粉红色所需曝光时间稍长一些而己。下面以无锡市纸品厂生产的感光膜为例，分别介绍如下：
　　①1号感光膜。感光膜胶层厚度为0.01～0.014mm，主要用于印刷0.1mm左右精细线条的丝网印版。
　　②2号感光膜。感光胶层厚度度为0.018～0.022mm，主要用于大于0.1mm的线条丝网印版。
　　③3号感光膜。感光胶层厚度为0.035～0.04mm，主要用于印刷电路板、具有立体感的面版、标牌等的丝网印版。
　　④4号感光膜。感光胶层厚度为0.05～0.06mm，主要用于墨膜较厚的印件的丝网印版。
　　各种型号的感光膜，用于制作丝网印版时的制版工艺基本相同，仅4号感光膜敏化贴膜后，在网版背面需重刷两次敏化液，以保证敏化透彻。
　　感光膜的成品有单张及卷筒两种包装形式，制版时可根据需要裁切。
　　日本村上丝网株式会社生产的各种直间法菲林软片(MS底片)，也是国内丝印厂家经常使用的感光膜。其具有的晒版简单、厚度均一、膜面平滑、解像力高等优点，可用于精度要求高的丝网印版。
　　

六、使用感光胶制版举例

　　1.重铬酸盐感光胶。
　　例1：(S胶)
　　　　　感光乳剂的调制：
　　　　　重铬酸铵　　　　　　　　100克
　　　　　水　　　　　　　　　　　1升　　　　1份
　　　　　乳剂　　　　　　　　　　4份
　　把重铬酸铵100克溶解于1升水中，然后与乳剂按1：4比例调合。
　　涂布与干燥：将调合好的感光乳剂滴在绷了框的丝网上，用刮板均匀涂布。如是蚕丝网只涂布在与承印物接触的一面即可。如用尼龙丝网时再在背面涂布，一般每面涂布2～3次，采用冷风干燥最好。
　　晒版：把正片与感光膜面紧密贴合进行晒版，曝光时间应根据感光膜的厚度决定。例如：100V，30A，50厘米，用弧光灯曝光时间为4～7分钟。
　　显影：曝光终了浸入水中数分钟，然后从网版的两面用有一定压力的水冲洗，然后把水除净再干燥。
　　修版：用感光乳剂修正针孔及感光膜，干燥后再进行曝光。
　　例2：(美浓丝网胶)
　　　　　　感光乳剂的调制：
　　　　　　乳剂　　　　　　　　1000克
　　　　　　重铬酸铵4%　　　　　20克
　　用4%的重铬酸铵水溶液与乳剂混合搅拌制成感光乳剂。
　　涂布与干燥：使用不锈钢涂布槽对丝网进行三个来回的连续涂布，若把这三个来回看作一道工序，可根据网孔的数目决定涂布工序。如果网目是200日时可涂布3～4个工序，干燥温度不要超过40°C，应尽量用通风干燥。
　　晒版：合适的曝光应该使用柯达公司制的照相用梯尺No2，使之能在6～8阶调之间进行显影。
　　显影：曝光后应把丝网在水中浸2～3分钟，其后进行喷雾显影。
　　干燥：显影终了，把水分甩去，然后用吹风机充分干燥。
　　修版：用调合好的感光剂，涂抹针孔和版膜缺损的地方，干燥后再进行全面曝光。
　　例3：(钠兹达尔丝网胶)
　　　　　感光乳剂的调制：
　　　　　重铬酸铵　　　　　　115克
　　　　　水　　　　　　　　　1升　　　　取20克
　　　　　乳剂　　　　　　　　100克
　　将重铬酸铵溶于水，然后与5倍的乳剂混合，充分搅拌。
　　涂布与干燥：把感光乳剂涂布在丝网上时，除第一次外，均应从丝网的背面涂布，涂布的感光膜应在8小时内将晒版印版的各工序完成。如有余剩的感光剂应放入褐色瓶内，存放在冷暗的地方，可保存两周。
　　晒版：为了进行精确的曝光，必须把正片和感光膜完全密合在一起。曝光采用荧光灯，距离10厘米，曝光时间为4分钟。
　　显影：把曝光后的网版放在水中浸泡数分钟，然后再从网版的两面用有一定压力的水冲洗，进行显影。
　　干燥：显影后用吸水纸将水分吸去，并用吹风机进行干燥。
　　修版：如果出现针孔或版膜有缺损，可用感光乳剂涂抹，再次曝光并使用其硬化。
　　2.重氮型感光胶。
　　例1：(A20 Coal丝网胶)
　　　　　　感光乳剂的调制：
　　　　　　重氮(呈粘稠状，装在瓶内)
　　　　　　乳剂
　　　　　　染色剂(青色染料，装在瓶内)
　　把水放入装有重氮的瓶中充分振动，使其混合，再把它入入乳剂中。此时加不加染色剂都是可以的。一直搅拌至感光剂与乳剂完全混合为止。
　　涂布与干燥：用不锈钢涂布槽在丝网上涂布3～5次，然后干燥为一个工序，再反复进行4～6个工序，然后用吹内机在暗处吹干。若用温风吹可缩短吹干时间。
　　晒版：为了制成耐印力高的印版，曝光是特别重要的，可通过试验找出合适的曝光条件。曝光时间比重铬酸盐系感光剂要长。曝光条件100V，30A，75厘米，用弧光灯可曝光7～10分钟。
　　显影：显影后用吸水纸等吸去水分，再用吹内机干燥。
　　第二次曝光：把干燥后的印版用弧光灯或日光灯再次照射，使其硬化，增加印版的耐印力。
　　除膜：可以用漂白剂除掉感光膜使丝网再生，但此法不能用于蚕丝网。
　　例2：(Encosol丝网胶)
　　　　　感光乳剂的调合：
　　　　　重氮(呈粘稠状，装在瓶内)
　　　　　乳剂
　　　　　染色剂(青色染料，装在瓶内)
　　把水倒入装有重氮的小瓶内混合好后，再把混合液倒入乳剂内搅拌。根据需要添加染色剂。
　　涂布与干燥：在丝网上连续涂布3个来回，然后干燥，算做一个工序，进行4～6次同样的工序，使其达到一定的膜厚。使用后的感光剂放在冷暗处可保存几个月。涂布好的丝网要遮光保存，需要时再进行晒版。
　　晒版：重氮系感光乳剂的曝时间应充足一些。与重铬酸盐比较，曝光时间约为重铬酸盐的一二倍。曝光条件：100V、30A，5厘米，用弧灯可曝光7分钟。
　　显影：把网版放在水中浸泡1～2分钟，然后一边喷水一边显影。显影后水洗、干燥。
　　再曝光：为了制成较好的印版，干燥后，可再次曝光或用日光照射。
　　除膜：用漂白剂可以除去感光膜，但这种方法不能用于蚕丝网。
　　例3：(美浓丝网胶)
　　　　　感光乳剂的调制：
　　　　　重氮粉末　　　　　　10克
　　　　　水　　　　　　　　　100克
　　　　　乳剂　　　　　　　　890克
　　把溶于水的粉末状重氮与乳剂混合充分搅拌。使用的搅拌棒有塑料的、玻璃的、木质的、不锈钢制的多种，由于铁、铅、铜等会起化学变化，所以不使用这些金属制成的搅拌棒。
　　涂布与干燥：用不锈钢涂布槽把感光乳剂涂布在丝网上，连续涂布三次为一道工序，然后再照比工序反复做数次。如果丝网是200目的，要进行3～4道工序。然后在4.0°C的温度下进行干燥。
　　晒版：把正片膜面与感光膜面紧密贴合后进行曝光。曝光条件：100V，30A，50厘米，用弧光灯曝光时间为3～4分钟。
　　显影：曝光后，把丝网放在水中浸泡2～3分钟，然后用水喷显影，显影后，把水彻底除净并干燥。
　　再曝光：制版后，如果由丝网的一面再行曝光，能制得抗溶剂性能更好的膜面。
　　例4：(Fpicon 2 Sol 丝网胶)
　　　　　感光乳剂的调制：
　　　　　乳剂　　　　　　　　1升
　　　　　重氮物　　　　　　　40克
　　把重氮物与乳剂混合，充分搅拌。把调合后的感光乳剂存放在冷暗处。
　　涂布与干燥：用涂布槽涂布四次，然后干燥，这一过程为一个工序，照此工序再进行5次，约涂20微米厚。干燥时不要超过60°C就可制成比较耐印的印版，这是与重铬酸盐感光乳剂的不同之处。涂布的印版如放在设有恒温装置的冷暗处可以长期保存，曝光前如果在50°C左右的温度再干燥一次，那么印版的耐印力将大大提高。
　　晒版：把正片膜面与感光膜面紧密贴合后进行曝光。曝光条件100V，30A，50厘米，用弧光灯曝光时间为3～4分钟。
　　显影：曝光后在水中浸泡2分钟，从涂乳剂一面用水喷洗，然后再从丝网另一面轻轻地冲洗，水洗后显影即告完成。
　　干燥：显影后，在60～70°C的温度下加热干燥。
　　3.直间法感光材料。
　　例：(Cut67软片)
　　丝网的处理：
　　　　　　药品XB—875　　　　　　 1份
　　　　　　异丙醇　　　　　　　　　3份
　　将上述药品涂布在丝网上，放置2～3分钟后进行水洗。
　　软片的贴合：把软片药膜朝上放在桌面上，这时在软片下边插入直径5～100毫米的玻璃棒。然后粘合液用刮板在丝网的两面进行充分涂布之后，再将丝网轻轻地放在软片药膜面上，利用表面张力贴合在一起。最后把丝网反转放1～2分钟，在40°C的温度下干燥。粘合液的配方比例如下：
　　　　　　　　　　药品XD—010　　　　　　 1份
　　　　　　　　　　水　　　　　　　　　　　7份
　　光敏处理：
　　　　　　　　　　药品XD—011—A　　　　　　　　1份
　　　　　　　　　　药品XD—011—B　　　　　　　　1份
　　　　　　　　　　水　　　　　　　　　　　　　　2份
　　将按上述比例调合成的光敏剂，用刮板涂布在丝网的内面并干燥，干燥后从一角把片基剥离。
　　晒版：使正片与感光膜面紧密贴合然后进行曝光，曝光条件：100V，30A，60厘米，用弧光灯曝光6分钟。
　　显影：曝光后用约30°C的温水从丝网的内侧显影。从内侧显影是因为外侧有薄膜的原因。显影后要小心地把水分吸除，并在40°C的温度下干燥。
　　完成：干燥后，把溶剂4886放在薄膜面上使其溶解，再用拭布擦干。