浅谈ps版毛面层技术

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浅谈ps版毛面层技术

ps 版的毛面层(mat layer)主要用在感光层表面,是由无数不连续的毛面颗粒(mat particles)构成的,其作用是可缩短接触曝光所需的真空密接时间,并防止成像模糊。真空密接时间是指ps版晒版抽真空过程中,胶片和ps版感光层表面达到完全紧密接触所需要的时间。

ps版的制版是采用接触曝光方式晒版,过程如下。

在图文曝光过程中,先把胶片覆盖在ps版表面,再通过晒版光源将胶片上的图文投射到ps版的感光层上。为了获得清晰的图像,曝光时需要将胶片和ps版感光层贴紧,不能有空隙。因此,通常使用真空抽气框架,将胶片和ps版放在晒版机真空框架的玻璃板和橡皮布之间,然后抽真空,使胶片和ps版感光层贴紧。

但采用这种方式曝光,由于ps版表面平滑,胶片和ps版感光层密合部分的边缘很容易贴紧,不利于中间部位空气的抽出,致使抽真空所需时间较长,大大降低了制版操作的效率;而且有时经过很长时间后,空气仍未抽空。由于国内胶印印版普遍使用的是阳图型ps版,曝光时感光树脂会分解而析出一定量的氮气,如图1所示,如果不能及时排除,也会使ps版与胶片之间出现空隙,导致晒出的版中间部位的网点发虚,产生影像模糊的现象。

为了提高印版与胶片的密合质量,缩短真空密接时间,人们开始采用在ps版感光层上加涂毛面层的办法。由于毛面颗粒的存在,ps版感光层表面变得粗糙,在胶片和感光层之间制造出微小间隙,使中间部位的空气易于抽出,减少了抽真空的时间。所以毛面层也称为导气层。

毛面层的另外一个作用是,当大量的ps版以堆叠的方式存放时,ps版感光层可能和上面一张ps版的背面贴住,不易揭开,此现象称为粘版(tack)。解决这个问题的方法通常是加衬纸以隔离版材,但这样会带来新的问题,即使用ps版时,需要额外的劳力去除衬纸,大量的衬纸成为工业垃圾,同时有的自动上版制版机不能自动去衬纸。而毛面层可以很好地解决以上问题。

毛面层的性能要求

对于毛面层的性能,除了不能对ps版的感光、加工性能产生影响以外,还有以下几点要求:

1.真空密接性

相对于普通ps版,喷涂毛面层的ps版在图文曝光时的真空密接时间应显著缩短。真空密接时间是评价毛面层性能的基本指标。

2.显影性

毛面层应能溶解于水和碱性显影液中,在ps版显影步骤中易被除去,显影后没有残留。版材在陈旧显影液,或在高温、高湿条件下仍能保持良好的显影性能。

3.储存稳定性

毛面层应能抵抗ps版在储存和运输过程中的摩擦力和压力,不致于破碎和剥落,即具有一定的牢度。如果毛面层牢度不够,不但影响真空密接性,而且毛面颗粒容易脱落成为粉末,污染晒版机玻璃表面,并且在抽真空时,粉末易堵塞真空泵。同时要求在温度、湿度较高的条件下储存时,毛面层不能发生粘版现象。

毛面层原料

在早期的毛面层应用中,往往采用将热熔固体粉末等颗粒直接涂布在感光层表面的办法,这种毛面层存在颗粒易破碎、易脱落、机械强度差等缺点;后来是将超细的聚乙烯颗粒直接分散在感光胶液中,与感光胶一起涂布,采用这种工艺的毛面层牢度和强度较好,但将涂布液加入涂布槽时需要过滤,因为聚乙烯颗粒很容易将滤芯堵住;
从20世纪80年代开始,上海印刷改用水溶性树脂水溶液涂布的方法,主要颗粒材料有羧基树脂和磺酸基树脂,可有效地提高毛面层的牢度,但此类树脂吸湿性强,在高温、高湿环境下发黏,储存中易粘版;为了解决粘版问题,也有使用以碱中和的丙烯酸树脂的,但由于加入了碱性物质,储存较长时间后感光层分解,缩短了保质期。

上世纪90年代至今,开发出用丙烯酸类共聚物的溶解或分散水溶液生成毛面层的技术,可以较好地兼顾各种性能。毛面层涂布液的溶剂一般采用水或含水的有机溶剂,这主要是出于安全和环保考虑,同时也可得到最低的成本和较好的效果。

毛面层生产工艺

毛面层的涂布方式可以采用喷涂和静电涂布,也有采用丝网印刷或凹印方式的,现在使用较多的是旋转雾化静电喷涂方式。其工艺过程如图2所示,在旋转雾化静电喷涂装置3中,利用杯状喷雾头的离心力和外加高电压,将溶解或分散树脂的水性液雾化,在喷雾头和ps版1之间的高电场的作用下,雾化且带静电的微细液滴飞向感光层表面,进行静电附着,如图3所示。几秒钟后,ps版通过干燥室

4.在高温且湿度低的室内气氛中或采取喷吹温风的方式进行干燥。

毛面颗粒的大小和涂布量对ps版毛面层的性能有很大影响。如果毛面粒径过大,或涂布量过大,则两张ps版之间的接触面变小,滑动性不足,容易引起感光层划伤。毛面颗粒较大,会造成颗粒凸峰过高,胶片与ps版感光层的间隙过大,以致精细影像难以还原,高光部分网点的密度下降,图像阶调层次丢失。若颗粒高度太小,则间隙太小,真空密接性不足,成像模糊。涂布量过小也会如此。

当然在ps版面增加毛面层,必然导致ps版生产成本的上升。但从毛面层带来的种种好处来看,添加毛面层是必要的,也是高质量ps版发展的需要。

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