二、顯 影
PS版是在親水性的鋁版基表面涂有親油性感光層的版材。因此,必須在版面上留下經(jīng)曬版后圖象部分的感光層,去除非圖象部分的感光層,露出親水性的版面。這種利用顯影液去除非圖象部分感光層的工藝過程叫顯影。
1.顯影原理
陽圖型PS版顯影的目的,是去除版面上已見光分解的感光層。常用的215、214、124型感光樹脂,見光發(fā)生光分解反應后,都生成溶于稀堿溶液的茚酸化合物。因此,用稀堿液做顯影液,對PS版進行顯影處理,在版面上便留下了未見光感光層形成的親油的微微凸起的浮雕圖象。
非圖象部分的感光層,顯影后能否完全從版面上除掉,首先取決于感光層對稀堿液的溶解性。如果感光層在曬版過程中充分曝光,感光物質吸收光子的能量使參與光分解反應的分子達到一定的數(shù)量時,更能得到良好的顯影效果。
陽圖型 PS版的顯影,實質上是見光部分感光層的溶解過程,溫度越高,顯影速度越快,感光層被溶解掉的越多。一般認為,溫度每升高12℃,顯影速度增加1倍。溫度若超過30℃,感光層中的感光性物質(215、214、124感光樹脂等)、與成膜物質(酚醛樹脂等)分子間的結合力減弱,抗堿性下降,未見光圖文部分的感光度將被溶解,因此,溫度進一步升高,版面上網(wǎng)點面積百分比減少(圖6),印版的階調(diào)再現(xiàn)性受到破壞。為了穩(wěn)定顯影質量,顯影液的溫度宜控制在255℃
圖.6 顯影條件與網(wǎng)點再現(xiàn)性
顯影時間過長(顯影速度太慢),版面上的細小網(wǎng)點容易丟失;顯影時間過短(顯影速度太快),非圖象部分的感光層不能徹底溶解,將引起版面起臟。尤其是用離心式涂布機涂布的PS版,感光層的中心部位與四周部位厚度相差較大,因顯影時間不當引起的質量問題更為突出。一般認為,顯影時間宜控制在30s至2 min,較好的 PS版應有2 min的顯影寬容度,顯影液的成分和濃度也應與上述顯影時間相匹配。
2.顯 影 液
顯影液由水、顯影劑、抑制劑、潤濕劑等組成。
顯影劑是顯影液的主劑,用來溶解PS版感光層中見光分解的部分,常用的強堿性顯影劑有NaOH、KOH(氫氧化鉀),弱堿性顯影劑有。配制顯影液,要依據(jù)鋁版基表面處理的方法和氧化膜的厚度,選擇不同堿性的顯影劑。對于鋁版基耐堿性較強的,如版基經(jīng)過陽極氧化、高溫封孔處理、氧化膜厚度達5 g/㎡,或對版基氧化膜做耐堿性試驗,耐堿時間達50s以上的PS版,多選用NaOH或KOH,對于鋁版基耐堿性較弱的,如版基未經(jīng)陽極氧化處理、只在鋁板表面涂布了親水性物質,或對版基氧化膜做耐堿性試驗,耐堿時間不足 50s的 PS版,多選用
。
除具顯影作用外,還有形成親水膜層,緩沖腐蝕的作用,不僅使印版有良好的親水性,而且對圖文部分的溶解性很小,是一種性能穩(wěn)定、使用壽命長的顯影劑。
抑制劑是用以抑制顯影速度的。因為鋁版基的氧化膜對堿的抗蝕力很差,選用強減配制顯影液,使用時顯影速度很快,為防止顯影液對鋁版基的溶蝕必須降低顯影速度,辦法便是在顯影液中加入抑制劑。常用的抑制劑有KCl(氯化鉀)、NaCl(氯化鈉)、(磷酸鈉)等,KCl和
除具抑制顯影速度的作用外,還有助洗作用。如用配制顯影液,因
本身具有緩蝕作用,無需另加抑制劑。
潤濕劑的作用是,降低顯影液的表面張力,提高顯影液的潤濕性,使顯影液均勻地流布到印版表面,以利于顯影的均勻一致。常用的潤濕劑有十二烷基苯磷酸鈉和吐溫等表面活性劑。十二烷基苯磷酸鈉是一種陰離子表面活性劑,吐溫是山梨糖醇酐硬脂酸聚氧乙烯醚的商品名稱,是一種非離子表面活性劑。這兩種表面活性劑除具潤濕性外,還有乳化、分散的性能,因而在顯影過程中對印版也有助洗的作用。
不同廠家生產(chǎn)的陽圖型 PS版,感光層的組成、版基的處理方法,都有些區(qū)別,耐堿性也不盡相同。因此,配制顯影液必須根據(jù) PS版的性能選擇顯影劑、抑制劑、潤濕劑,以及相互的匹配比。下面介紹兩種常用的顯影液,供配制時參考。
強堿類稀溶液顯影液:
NaOH 1~4 g
25g
十二烷基苯磺酸鈉 1~2g
水 1000ml
弱堿類稀溶液顯影液:
3~6g
十二烷基苯磺酸鈉 1~2g
水 1000ml。
顯影液中顯影劑的含量越高,顯影越快,若顯影過度,未見光的感光層便會溶解,使印版上的網(wǎng)點百分比縮小,版面的感脂性和印版的耐印力下降,甚至出現(xiàn)“掉版”故障;反之,顯影劑的含量越低,顯影速度越慢,這不僅要延長顯影的時間,而且會因顯影不足,造成網(wǎng)點百分比的擴大,版面上臟。顯影劑的含量通常按PS版生產(chǎn)廠家提供的顯影液配方來確定,但是,因為顯影條件對顯影質量有直接影響,所以,在正式顯影之前,必須在固定的顯影條件下進行試顯影,以確定顯影液的濃度。國產(chǎn)陽圖型PS版的顯影寬容度一般是2 min,為了準確地控制顯影液的濃度,可以將曬有曬版度梯尺的PS版進行30~60s的顯影,然后用 30~50倍的放大鏡觀察,若曬版度梯尺98~99%的空心點不糊死,1~2%的小黑點沒丟失,則說明顯影液的濃度是合適的。
三、顯影操作
機械顯影是用自動顯影機進行的。自動顯影機的型號很多,但結構基本相同,都由液溫控制裝置、速度調(diào)節(jié)裝置、顯影及其它沖洗液的循環(huán)裝置等組成。各種溶液對版面作用和循環(huán)都在各自分立的固定的槽內(nèi)進行,互相間不能有滲漏發(fā)生。圖7是目前普遍使用的自動顯影機的結構示意圖,顯影和沖洗都是用噴射管向版面噴液,再用刷子刷顯的方式進行的。
自動顯影機的效率很高,一班(8小時)大約能處理30多塊印版,顯影質量也很穩(wěn)定,但是,顯影液在使用過程中一般都會出現(xiàn)老化現(xiàn)象。顯影液的老化現(xiàn)象是指顯影液在連續(xù)處理大量印版的過程中,顯影功能逐漸減退,直至完全消失的現(xiàn)象。這種老化現(xiàn)象是顯影液長時間顯影的結果,對堿性顯影液來說,還與顯影液中的NaOH 吸收空氣中的 發(fā)生中和反應有關。顯影液的老化現(xiàn)象,可以在相同曝光條件下曬印的灰梯尺上,察看空白級數(shù)時觀察到(圖8)。由于顯影液老化現(xiàn)象的影響,生產(chǎn)中合格顯影的印版數(shù)量便有了限制,這就需要預先確定一個印版數(shù)量作為標準,顯影的印版數(shù)量超過這個標準,就要更新顯影液了。確定標準印版數(shù)的具體方法如下:將PS版裁成小塊,每塊都曬有灰梯尺和網(wǎng)點梯尺(或曬版度梯尺),在同一條件下曬版,制成測試塊(數(shù)量以滿足測試需求為度,一般約需40~50塊),存放在避光且不受溫度、濕度影響的場所;從自動顯影機裝人新顯影液開始,隔一定的時間顯影一塊試驗版,用來檢查灰梯尺的梯級變化和網(wǎng)點再現(xiàn)性,同時記錄下顯影的印版張數(shù)和測試版上灰梯尺的梯級變化和網(wǎng)點變化的情況;依據(jù)以上測試結果便可確定合格曬版的標準印版數(shù),并進而確定更新顯影液的時間。例如,灰梯尺降低一梯級時,顯影處理了45張印版,如將此數(shù)定為顯影標準,則以后每顯影45張印版,便應更新一次顯影液(圖8)。
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