丝网感光胶材料的选择与性能探讨

文 | 陈赛艳

丝网感光胶材料的选择与性能探讨

文 | 陈赛艳

我国丝网印刷在制版感光胶方面已取得了很大发展，重氮型感光胶已能满足需要。长期沿用的手工雕刻制版法、描绘制版法、重铬酸盐类制版法，基本上都由分辨率更高的重氮感光（或重氮盐）制版法所代替。我国生产的耐水型和耐溶剂型重氮感光胶在使用效果上接近国外先进水平，能满足一般精度的模版制作的要求。

一、丝网印刷对感光胶的要求

要实现丝网印刷，感光剂（或涂层）一定要附着在一种特殊的布或丝网上才能生成丝网印刷所需的图像。作为丝网制版用感光胶，物化特征需具备光敏性、成像性和解像性；应用特征需具备：耐印性、稳定性和耐老化性。

1．丝网制版对感光材料的要求

制版性能好，便于涂布，有适当的感光光谱范围，一般宜在340～440μm，感光波长，制版操作和印版贮存需有严格的暗室条件；波长过短，光源的选择、人员的防护将变得较为困难；感光度高，可达到节能、快速制版的目的；显影性能好，则分辨率高，稳定性好，因此便于贮存，减少浪费。

2．丝网印刷对感光材料的要求

感光材料形成的版膜应适应不同种类油墨的性能要求，具有相当高的耐印力，能承受刮墨的多次刮压；与丝网的结合能力好，印刷时不产生脱膜故障；易剥离、不易产生鬼影，利于丝网版材的再生使用。对不干油墨来说，要求感光膜在承印面达到10～40μm的厚度，约为1～2张80g复印纸的厚度。

二、感光胶对丝网印刷质量的影响

感光材料的质量影响着制版过程中的精度，包括感光度的高低、分辨力的高低、感光材料的粘结性、感光膜的伸缩率、感光膜厚度和感光膜硬度、耐水性、耐溶剂性和耐摩擦性以及耐印力的高低。

感光胶本身的质量较低还会降低制版过程中的分辨力。除了提高感光胶的质量之外，还可以使用与感光胶光谱波长相匹配的光源。而且感光胶在使用前搅拌不均匀或感光胶本身有气泡，或是感光胶的涂布速度不均匀或涂布速度过快（使气体残留在感光胶内）都会使印版产生气泡，降低印版的质量。解决的办法是在涂布感光胶前，将感光胶用玻璃棒或木棒充分搅拌均匀，或适当加以消泡剂。

当感光胶已经曝光或失效之后，容易造成印版显影困难，此时需要更换新感光胶。当感光胶乳剂配制与使用时间间隔过长，容易造成曝光后的底膜残留，此时可以控制干燥温度，合理使用感光胶。

当感光胶膜与丝网粘结不好时，可以通过控制感光温度解决此项故障。感光膜使用时间短也容易造成曝光时间不足。必要时，可以先进行曝光试验，待合适的曝光时间确定后再进行曝光操作。

三、目前感光胶的应用现状

1．重铬酸盐感光胶

早期的丝网制版感光胶，由重铬酸盐与天然高分子明胶、动物胶组成。溶液易受冻、霉变；胶体光固化后，遇水膨胀，长期浸水溶解力较强；存放后胶膜会脆裂。随着合成高分子的开发，聚乙烯醇粘合剂被引起关注。它的水溶液与重铬酸盐组合，胶体的稳定性明显提高，制版质量也明显提高。

在使用中，同一胶质的溶液，重铬酸盐光敏剂越多感光越快（但不能过多），交联度也增大，耐酸性也增强。不足之处是暗反应，溶液稳定性差；现配现用，制版宽容度小；分辨率低，影响制版精度。同时六价铬离子，会造成公害。这些都与重铬酸盐的化学性质有关。

重铬酸盐感光胶因暗反应导致保存期缩短，又由于其内含有重金属，存在公害问题，已被限制使用。

2．重氮感光胶

重氮感光胶主要成份是胶体和感光剂，胶体起成膜作用，它决定版膜的耐印性、耐溶剂性、耐老化性。感光剂在紫外光区域起光化学反应，并与胶体聚合光交联，形成不溶于水的化合物，感光剂决定着感光胶的感光度、分辨力、清晰性。

重氮感光胶根据结构不同，分成两大类。同时由于其结构的差异，性能不同，及辅助剂的配比不一致，各种重氮盐感光胶的使用都有其优势和限制。

① 重氮树脂＋PVA＋高分子乳剂。

根据PVA和高分子乳剂的配比，具有抗溶剂性、抗水性。又因其吸光峰值在375nm附近，故使用金属卤素灯或超高压水银灯比较合适。这类感光液因臭味和皮肤刺激性较少，又容易调制，脱膜再生也容易，比较便宜。

② 重氮树脂＋PVA＋高分子乳剂＋丙烯酸酯单体。

此种感光胶是在重氮树脂、PVA、高分子乳剂组成中加进溶入光聚合引发剂的丙烯酸酯单体，根据重氮树脂的交联反应和丙烯酰基的聚合反应，同时硬化。由于增加了丙烯酸酯的聚合交联，抗水性和抗溶剂性有所提高，从而使高分辨率和边缘清晰度也得到改善。

3．非重氮感光胶

① SBQ.PVA＋高分子乳剂。

BQ.PVA是加进了苯乙烯吡啶盐的PVA的缩略词。SBQ即苯乙吡啶盐，不但感光度高，而且抗水性好。PVA交联、不溶于水。这种化合物具有高感光度，在涂布感光液的状态下，具有优越的保存稳定性。

② SBQ.PVA＋高分子乳剂＋丙烯酸酯由于交联剂用了SBQ。

做到了高感光度，厚膜版（300～400μm）也容易制成。在当前的网印用感光剂中，能使用水性、溶剂性两种油墨，又能制出高感光度的版，指的就是此类感光剂。

四、感光胶的发展与性能改进

接下来的发展，SBQ感光胶将取代重氮型感光胶，成为用量最多的感光胶。SBQ为单液型感光胶，所以不需加入光敏剂；可以立即使用，节约时间、且丝毫不浪费。感度高于重氮感光胶3～5倍，曝光时间为重氮的1/5左右。可以节约能源，降低成本，提高工作效率。

解像性高，原版的再现性能及显影性能优越，可进行细线超精密印刷；浓度高，其涂布作用性能好，膜面平滑，制版线条清晰，并能制作厚膜网版。保存的稳定性能优越，在高温、潮湿的气候下可以保存至少3年以上，且对制版无任何影响。故可以制作PS版（预涂版）或菲林膜，可长期保存。

重氮感光胶不可能既耐水、又耐溶剂；既耐印力强、又易脱膜回收；既有很高的固含量、又能快速曝光；这是重氮化合物化学性质决定的。而这些正是SBQ型感光胶的特点。现代丝印中，除常规的网印外，发泡网印、植绒网印和浮雕网印都可采用重氮感光胶来制作，这是其它印刷不能取代的。

SBQ感光胶，全称叫“聚乙烯醇环缩醛苯乙烯基吡啶盐树脂感光胶”，最早由日本著名专家角田隆弘在80年代初宣布由他们研发的新一代感光胶，其性能优于重氮感光胶。

SBQ型感光胶，外观为水溶性乳状液，再加以蓝色、紫色等颜色，以单组份形成商品化。以往丝网印刷中的彩色套印，图像精度只能达到40～100线，正如在CD(DVD)盘印刷中所见，视听图像和电子游戏类产品对更加鲜艳的印刷的需求剧增。为此，图像应达到80～133线以上。该感光胶属非重氮感光胶，是今后发展的方向。

选择时要考虑承印物的综合因素：织物的类型、丝网的目数、图案花型的分辨率、耐印牢度、耐化学性等。

可以预见，在未来一段时间内，重氮感光胶无论是适用于纺织品印花的耐水性型的，还是适用于印刷电子等耐溶剂型的，仍将是网印制版感光胶的主流。但应该看到，在网印制版领域，含吡啶盐类等结构的感光胶迅速发展，为网印业有更多适用产品，拓展了选择范围。