二、显 影
PS版是在亲水性的铝版基表面涂有亲油性感光层的版材。因此,必须在版面上留下经晒版后图象部分的感光层,去除非图象部分的感光层,露出亲水性的版面。这种利用显影液去除非图象部分感光层的工艺过程叫显影。
1.显影原理
阳图型PS版显影的目的,是去除版面上已见光分解的感光层。常用的215、214、124型感光树脂,见光发生光分解反应后,都生成溶于稀碱溶液的茚酸化合物。因此,用稀碱液做显影液,对PS版进行显影处理,在版面上便留下了未见光感光层形成的亲油的微微凸起的浮雕图象。
非图象部分的感光层,显影后能否完全从版面上除掉,首先取决于感光层对稀碱液的溶解性。如果感光层在晒版过程中充分曝光,感光物质吸收光子的能量使参与光分解反应的分子达到一定的数量时,更能得到良好的显影效果。
阳图型 PS版的显影,实质上是见光部分感光层的溶解过程,温度越高,显影速度越快,感光层被溶解掉的越多。一般认为,温度每升高12℃,显影速度增加1倍。温度若超过30℃,感光层中的感光性物质(215、214、124感光树脂等)、与成膜物质(酚醛树脂等)分子间的结合力减弱,抗碱性下降,未见光图文部分的感光度将被溶解,因此,温度进一步升高,版面上网点面积百分比减少(图6),印版的阶调再现性受到破坏。为了稳定显影质量,显影液的温度宜控制在255℃
图.6 显影条件与网点再现性
显影时间过长(显影速度太慢),版面上的细小网点容易丢失;显影时间过短(显影速度太快),非图象部分的感光层不能彻底溶解,将引起版面起脏。尤其是用离心式涂布机涂布的PS版,感光层的中心部位与四周部位厚度相差较大,因显影时间不当引起的质量问题更为突出。一般认为,显影时间宜控制在30s至2 min,较好的 PS版应有2 min的显影宽容度,显影液的成分和浓度也应与上述显影时间相匹配。
2.显 影 液
显影液由水、显影剂、抑制剂、润湿剂等组成。
显影剂是显影液的主剂,用来溶解PS版感光层中见光分解的部分,常用的强碱性显影剂有NaOH、KOH(氢氧化钾),弱碱性显影剂有。配制显影液,要依据铝版基表面处理的方法和氧化膜的厚度,选择不同碱性的显影剂。对于铝版基耐碱性较强的,如版基经过阳极氧化、高温封孔处理、氧化膜厚度达5 g/㎡,或对版基氧化膜做耐碱性试验,耐碱时间达50s以上的PS版,多选用NaOH或KOH,对于铝版基耐碱性较弱的,如版基未经阳极氧化处理、只在铝板表面涂布了亲水性物质,或对版基氧化膜做耐碱性试验,耐碱时间不足 50s的 PS版,多选用。除具显影作用外,还有形成亲水膜层,缓冲腐蚀的作用,不仅使印版有良好的亲水性,而且对图文部分的溶解性很小,是一种性能稳定、使用寿命长的显影剂。
抑制剂是用以抑制显影速度的。因为铝版基的氧化膜对碱的抗蚀力很差,选用强减配制显影液,使用时显影速度很快,为防止显影液对铝版基的溶蚀必须降低显影速度,办法便是在显影液中加入抑制剂。常用的抑制剂有KCl(氯化钾)、NaCl(氯化钠)、(磷酸钠)等,KCl和 除具抑制显影速度的作用外,还有助洗作用。如用配制显影液,因 本身具有缓蚀作用,无需另加抑制剂。
润湿剂的作用是,降低显影液的表面张力,提高显影液的润湿性,使显影液均匀地流布到印版表面,以利于显影的均匀一致。常用的润湿剂有十二烷基苯磷酸钠和吐温等表面活性剂。十二烷基苯磷酸钠是一种阴离子表面活性剂,吐温是山梨糖醇酐硬脂酸聚氧乙烯醚的商品名称,是一种非离子表面活性剂。这两种表面活性剂除具润湿性外,还有乳化、分散的性能,因而在显影过程中对印版也有助洗的作用。
不同厂家生产的阳图型 PS版,感光层的组成、版基的处理方法,都有些区别,耐碱性也不尽相同。因此,配制显影液必须根据 PS版的性能选择显影剂、抑制剂、润湿剂,以及相互的匹配比。下面介绍两种常用的显影液,供配制时参考。
强碱类稀溶液显影液:
NaOH 1~4 g
25g
十二烷基苯磺酸钠 1~2g
水 1000ml
弱碱类稀溶液显影液:
3~6g
十二烷基苯磺酸钠 1~2g
水 1000ml。
显影液中显影剂的含量越高,显影越快,若显影过度,未见光的感光层便会溶解,使印版上的网点百分比缩小,版面的感脂性和印版的耐印力下降,甚至出现“掉版”故障;反之,显影剂的含量越低,显影速度越慢,这不仅要延长显影的时间,而且会因显影不足,造成网点百分比的扩大,版面上脏。显影剂的含量通常按PS版生产厂家提供的显影液配方来确定,但是,因为显影条件对显影质量有直接影响,所以,在正式显影之前,必须在固定的显影条件下进行试显影,以确定显影液的浓度。国产阳图型PS版的显影宽容度一般是2 min,为了准确地控制显影液的浓度,可以将晒有晒版度梯尺的PS版进行30~60s的显影,然后用 30~50倍的放大镜观察,若晒版度梯尺98~99%的空心点不糊死,1~2%的小黑点没丢失,则说明显影液的浓度是合适的。
三、显影操作
机械显影是用自动显影机进行的。自动显影机的型号很多,但结构基本相同,都由液温控制装置、速度调节装置、显影及其它冲洗液的循环装置等组成。各种溶液对版面作用和循环都在各自分立的固定的槽内进行,互相间不能有渗漏发生。图7是目前普遍使用的自动显影机的结构示意图,显影和冲洗都是用喷射管向版面喷液,再用刷子刷显的方式进行的。
自动显影机的效率很高,一班(8小时)大约能处理30多块印版,显影质量也很稳定,但是,显影液在使用过程中一般都会出现老化现象。显影液的老化现象是指显影液在连续处理大量印版的过程中,显影功能逐渐减退,直至完全消失的现象。这种老化现象是显影液长时间显影的结果,对碱性显影液来说,还与显影液中的NaOH吸收空气中的 发生中和反应有关。显影液的老化现象,可以在相同曝光条件下晒印的灰梯尺上,察看空白级数时观察到(图8)。由于显影液老化现象的影响,生产中合格显影的印版数量便有了限制,这就需要预先确定一个印版数量作为标准,显影的印版数量超过这个标准,就要更新显影液了。确定标准印版数的具体方法如下:将PS版裁成小块,每块都晒有灰梯尺和网点梯尺(或晒版度梯尺),在同一条件下晒版,制成测试块(数量以满足测试需求为度,一般约需40~50块),存放在避光且不受温度、湿度影响的场所;从自动显影机装人新显影液开始,隔一定的时间显影一块试验版,用来检查灰梯尺的梯级变化和网点再现性,同时记录下显影的印版张数和测试版上灰梯尺的梯级变化和网点变化的情况;依据以上测试结果便可确定合格晒版的标准印版数,并进而确定更新显影液的时间。例如,灰梯尺降低一梯级时,显影处理了45张印版,如将此数定为显影标准,则以后每显影45张印版,便应更新一次显影液(图8)。