絲網感光膠材料的選擇與性能探討

文 | 陳賽艷

絲網感光膠材料的選擇與性能探討

文 | 陳賽艷

我國絲網印刷在制版感光膠方面已取得了很大發展，重氮型感光膠已能滿足需要。長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。我國生產的耐水型和耐溶劑型重氮感光膠在使用效果上接近國外先進水平，能滿足一般精度的模版制作的要求。

一、絲網印刷對感光膠的要求

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

1．絲網制版對感光材料的要求

制版性能好，便于涂布，有適當的感光光譜范圍，一般宜在340～440μm，感光波長，制版操作和印版貯存需有嚴格的暗室條件；波長過短，光源的選擇、人員的防護將變得較為困難；感光度高，可達到節能、快速制版的目的；顯影性能好，則分辨率高，穩定性好，因此便于貯存，減少浪費。

2．絲網印刷對感光材料的要求

感光材料形成的版膜應適應不同種類油墨的性能要求，具有相當高的耐印力，能承受刮墨的多次刮壓；與絲網的結合能力好，印刷時不產生脫膜故障；易剝離、不易產生鬼影，利于絲網版材的再生使用。對不干油墨來說，要求感光膜在承印面達到10～40μm的厚度，約為1～2張80g復印紙的厚度。

二、感光膠對絲網印刷質量的影響

感光材料的質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。

感光膠本身的質量較低還會降低制版過程中的分辨力。除了提高感光膠的質量之外，還可以使用與感光膠光譜波長相匹配的光源。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）都會使印版產生氣泡，降低印版的質量。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攪拌均勻，或適當加以消泡劑。

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

當感光膠膜與絲網粘結不好時，可以通過控制感光溫度解決此項故障。感光膜使用時間短也容易造成曝光時間不足。必要時，可以先進行曝光試驗，待合適的曝光時間確定后再進行曝光操作。

三、目前感光膠的應用現狀

1．重鉻酸鹽感光膠

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

在使用中，同一膠質的溶液，重鉻酸鹽光敏劑越多感光越快（但不能過多），交聯度也增大，耐酸性也增強。不足之處是暗反應，溶液穩定性差；現配現用，制版寬容度小；分辨率低，影響制版精度。同時六價鉻離子，會造成公害。這些都與重鉻酸鹽的化學性質有關。

重鉻酸鹽感光膠因暗反應導致保存期縮短，又由于其內含有重金屬，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。感光劑在紫外光區域起光化學反應，并與膠體聚合光交聯，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。

重氮感光膠根據結構不同，分成兩大類。同時由于其結構的差異，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勢和限制。

① 重氮樹脂＋PVA＋高分子乳劑。

根據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，故使用金屬鹵素燈或超高壓水銀燈比較合適。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溶入光聚合引發劑的丙烯酸酯單體，根據重氮樹脂的交聯反應和丙烯酰基的聚合反應，同時硬化。由于增加了丙烯酸酯的聚合交聯，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、不溶于水。這種化合物具有高感光度，在涂布感光液的狀態下，具有優越的保存穩定性。

② SBQ.PVA＋高分子乳劑＋丙烯酸酯由于交聯劑用了SBQ。

做到了高感光度，厚膜版（300～400μm）也容易制成。在當前的網印用感光劑中，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、感光膠的發展與性能改進

接下來的發展，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，節約時間、且絲毫不浪費。感度高于重氮感光膠3～5倍，曝光時間為重氮的1/5左右。可以節約能源，降低成本，提高工作效率。

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

重氮感光膠不可能既耐水、又耐溶劑；既耐印力強、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性質決定的。而這些正是SBQ型感光膠的特點。現代絲印中，除常規的網印外，發泡網印、植絨網印和浮雕網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的新一代感光膠，其性能優于重氮感光膠。

SBQ型感光膠，外觀為水溶性乳狀液，再加以藍色、紫色等顏色，以單組份形成商品化。以往絲網印刷中的彩色套印，圖像精度只能達到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品對更加鮮艷的印刷的需求劇增。為此，圖像應達到80～133線以上。該感光膠屬非重氮感光膠，是今后發展的方向。

選擇時要考慮承印物的綜合因素：織物的類型、絲網的目數、圖案花型的分辨率、耐印牢度、耐化學性等。

可以預見，在未來一段時間內，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，仍將是網印制版感光膠的主流。但應該看到，在網印制版領域，含吡啶鹽類等結構的感光膠迅速發展，為網印業有更多適用產品，拓展了選擇范圍。