《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第五篇　包裝印刷

第二章　包裝印刷材料

第五節　版材及制版工藝

　2．PS版感光液

PS版大致可以分為陽圖PS版和陰圖型PS版，陽圖型PS版的感光膜是光分解型，用陽圖原版曬版；陰圖PS版的感光層是光聚合型，用陰圖原版曬版。

（1）陽圖PS版感光劑

　作為陽圖PS版的感光劑，目前最典型的是鄰－重氮醌類化合物，它的光化學歷程如下：

RON2hvRORCOH2ORCOOHH

在紫外線照射下重氮基發生分解，析出氮氣的同時發生分子內重排變為烯酮，在水存在下烯酮水解變為羧基，顯示出酸性而變為可溶性。

將鄰－重氮醌類化合物與高聚物混合或把這種感光基引入高聚物分子鏈上制成PS版感光層，用陽圖版曝光，其感光部分就可被稀堿液溶解除去，得到正的親油性圖像。關于此類化合物，卡勒公司等曾發表過許多專利。目前此類化合物一系列的鄰－重氮萘醌和鄰－重氮萘醌衍生物都已合成，其中最有代表性的是萘的衍生物，尤其是1，2－重氮萘醌－5（4）－磺酰氯。由于磺酰氮的化學活性使它與含羥基或氨基的化合物，非常易于反應生成一系列的相應的磺酸酯或磺酰胺類，形成各具特色的感光劑。

根據重氮基及磺酰基在萘環上位置的變化，有如下四個品種：

SO3ClON2　　　萘醌－1，2－二氮－4－磺酸酯（2，1，4）SO3Cl

ON2　　　萘醌－1，2－二氮－5－磺酸酯（2，1，5）

N2O　　　萘醌－2，1－二氮－4－磺酸酯（1，2，4）SO3Cl

N2O　　　萘醌－2，1－二氮－5－磺酸酯（1，2，5）

在以上四種感光劑中，1，2，4和1，2，5的感光度差，一般生產中多用2，1，4和2，1，5類。2，1，4類感光劑是由NW酸（即1－萘酚－4磺酸）為原料制成，2，1，5感光劑則是由L酸（即1－萘酚－5－磺酸）為原料制成。這兩個感光劑的磺酸基（—SO3H）在萘環上的位置不同，經過測定它們的紫外線吸收光譜，發現反應速度差別很大，磺酸基在5位置上的感光劑只需用極少的能量（照射較長波長的光）就能被激發，產生反應。但由于合成2，1，4和2，1，5感光劑的工藝路線長，反應較復雜，而合成1，2，4感光劑較容易，價格較便宜，所以目前國外仍有一些單位采用這種感光劑。

因為陽圖PS版制成圖像的道理，是利用保留下未見光部分感光性樹脂的道理，因此，在制作、貯存和使用時，必須注意避光，即使是制好圖像的印版也要注意不能讓日光燈、陽光等光線直接照射，以防圖像的感光層感光變化，影響質量。

由鄰萘醌二重氮感光劑與線型酚醛樹脂配制成的陽圖型PS版用的顯影液，一般采用硅酸鈉、磷酸鈉、碳酸鈉以及有機胺等堿性水溶液為好，而由苛性鈉等強堿配制的顯影液，對鋁版基的氧化膜易產生不良影響。對于為了提高質量而摻合進線型酚醛樹脂以外的高分子化合物的感光層，則需用添加有表面活性劑和有機溶劑的顯影液進行顯影。

采用陽圖型PS版，如想增加耐印率，可將顯影處理后的版放在熱處理機里，在230～250℃的溫度下加熱5～8min，再自然冷卻，用顯影液第二次顯影，再用3％的磷酸液中和版面最后沖洗、干燥即可。為防止非圖像部分上臟，先應涂以保護液再行烘烤。

（2）陰圖PS版感光劑

作為陰圖PS版感光劑，目前使用比較多的是疊氮基感光性高分子材料，例如，聚乙烯醇環縮對疊氮苯甲醛，它的光化學歷程如下：

CH2CHOCHN3CH2CHOhυCH2CHOCHNCH2CHO偶合CH2CHOCHNNCHOCHCH2CH2CHOCH2CHO

聚乙烯醇環縮對疊氮苯甲醛，在紫外光照射下分解生成氮氣和氮烯中間體。然后，氮烯中間體主要通過偶氮鍵合進行交聯，形成網狀結構。

為了容易顯影，在聚乙烯醇環縮對疊氮苯甲醛高分子鏈上，同時縮對羥基苯甲醛。

由于聚乙烯醇環縮對疊氮苯甲醛曝光后生成的氮烯自由基活性很大，除能通過偶氮鍵合進行網狀交聯，還能進行插入和抽氫反應，致使感光劑不夠穩定，曬制的陰圖PS版成品率不高。

3．PS版涂布工藝

PS版涂布工藝是將版基和感光液結合成PS版的過程。

目前PS版涂布工藝有以下幾種：

（1）輥筒式涂布。輥筒式涂布也叫膠輥涂布或輥涂，是PS版主要的涂布方式，此種工藝有幾十年的歷史，工藝較成熟，涂布層較均勻。輥涂又包括螺紋輥涂、光輥逆涂和光輥順涂等方式。

（2）離心涂布。離心涂布是一種古老的涂布方式，已有近百年歷史，工藝成熟，但比較落后，主要缺點是感光液利用率低，不足50％。

（3）噴涂。噴涂有氣流噴涂、高頻高壓靜電噴涂和電氣體靜電涂布。電氣體靜電涂布機主要分運送部分、前處理機、涂布暗箱、噴槍及擺動機構、干燥通道和控制臺等六部分。

（4）流延涂布。

（5）擠壓涂布。

無論哪種涂布形式都應當滿足下述條件：

（1）涂布版面具有較好的均勻性，涂層厚度穩定，產品統一性好，對工藝條件適應性強。

（2）涂布感光層的物理、機械性能應滿足制版和印刷工藝要求。

（3）經濟效果好，設備運行穩定，操作維修簡單方便。

其中涂布版面的均勻性和統一性是鑒定涂布裝置最主要的標志。涂布版面的均勻性是指版基上感光液的均布程度、感光液在干燥過程中的成膜性、涂布版面的清潔程度以及涂層厚度的一致性等。

版基面感光層質量應控制在1．60～2．50g／m2范圍內，分辨力≤10．0μm，網點再現能力在2％～98％，網點齊全，版基底色密度≤0．03，著墨性能和親水性能應符合HG／T2694—95的要求。

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