感光胶涂布工艺及设备优化方案

在丝网制版的方法中，感光制版法是现代丝网印刷中最主要的制版方法，不仅质量高，效果好，而且经济实用，成本低廉。感光制版法分为直接法、间接法和直间法，从本质上讲，三种制版方法的技术要求是一样的，只是涂布感光胶和贴膜的工艺方法不同。本节主要介绍直接感光制版法制作丝网版。

一、感光膜的涂布流程

1.丝网前处理

为防止由于污物、灰尘、油脂等带来感光膜的缩孔、砂眼、图像断线等现象，在进行感光液的涂布之前有必要使用洗净剂进行充分洗网。此时所用的洗净剂一般采用家庭用的中性或弱碱性洗衣粉即可，但市场出售的丝网洗净剂，常用的如20％的苛性钠水溶液，其脱脂效果好，能改善感光液对丝网的湿润性，可以十分均匀地涂布胶膜，因此使用这种丝网洗净剂效果很好。洗净作业从手工操作到使用自动洗净机（最常用的是喷枪，也有超声波洗净），方式是多种多样的。无论何种方法，都要经过洗净液脱脂洗净、水洗、脱水、干燥等工序。

其他的前处理，还有用物理方法在丝网表面摩擦进行粗化的作业，以改善丝网对感光膜的黏着性能。另外，为防止丝网表面由于光的漫反射而引起图像的再现性降低，有时还在丝网表面用黄、红、橙等染料进行染色。现在为了防止光的漫反射，一般都选用已进行了工业染色的有色丝网。

2.感光液的调制

直接制版用的感光胶有多种。其感光的时间、感光液的配方、解像力、耐溶剂性、耐水性均不同，应根据不同使用情况，合理选择使用。

重氮感光剂是国内较普遍使用的一种，是在聚乙烯醇与少量的醋酸乙烯酯乳剂中加入若干助剂制成的。在使用时，应依照各乳剂的要求把含有一定浓度的重氮盐的水溶液加入乳剂中，使其具有感光性能。乳剂中加入重氮盐感光基后，应该充分混合、搅拌，在冷暗的地方放置8小时之后才能使用。因刚刚混合的乳剂气泡多，混合不充分，如果马上使用，版膜易产生针孔，达不到规定的感光度。保存时要在冷暗处，最理想的是放在电冰箱内。

由于六价铬有污染，从防止公害的观点出发，重氮盐开始取代作为感光基的六价铬（重铬酸盐）。重氮盐的感光度比铬酸盐稍差一些，但毒性小，不易产生暗反应。若把重氮盐的混合液放在冷暗处可以保存数月，如果将聚乙烯醇乳剂和重氮盐分别存放，保存期可以更长。

3.感光液的涂布

向丝网上涂布感光液的方法有很多，最常用的是刮斗法和旋转法。

旋转涂布是把版固定在涂布器上使之能够旋转，将感光液倒在版的中心，倒下的液体由于离心力的作用向四周均匀地涂布成膜的方法。与用刮斗涂布相比可得到厚度均匀的膜。如果感光液黏度、旋转速度、网目等条件不变的话，任何人都能进行质量固定的涂布。但只适用于小块版的涂布。大块版的周围就无法涂布（其范围可为50cm×50cm），图2-5-1为旋转法感光液的涂布。

图2-5-1　旋转法感光液的涂布

1-感光胶；2-电机

刮斗涂布也是涂布法的一种，让刮斗的前端与丝网接触进行涂布。刮斗涂布包括手工涂布法和机械涂布法。手工涂布法用的刮胶斗刮胶边呈不同半径的圆弧，斗边沿长度方向微凸，以保证涂布的胶层厚薄一致。由于重氮感光胶都呈强酸性，因此胶斗需用塑料或不锈钢制作。但即使是不锈钢胶斗，胶液也不宜在斗中久存，会因氧化作用胶液会起微泡而遭破坏。

应注意刮斗与丝网接触的刃口边，必须保证较高的平整度，不能有碰伤的痕迹。如果平整度低或有碰伤，涂布后的膜层则会出现条痕或膜层厚度不均匀的现象，从而使印刷后的图文线条出现毛刺，墨层厚度不均匀。刮斗的刃口边沿应光滑，以防在涂布时造成刮伤丝网的后果。由于绷好的网有一定的弹性，刮涂时容易出现膜的厚度不均匀的现象，即：中间部位膜厚而四边膜薄。为避免出现这类问题，通常制作刮斗时使接触丝网的一边略呈一定的弧状。这样可以避免因丝网弹性造成的膜厚不均匀的现象。在制作刮斗时尽量选用不生锈、耐腐蚀、重量轻的不锈钢材料。

图2-5-2　刮斗涂布

刮斗涂布的顺序如图2-5-2所示，图中：①把绷好网的网框以80°～90°的角度倾斜竖放，往斗中倒入容量为六七成的感光液，把斗前端压到网上。②把放好的斗的前端倾斜，使液面接触丝网。③保证倾角不变的同时进行涂布。此时如果涂布的速度过快，容易产生气泡造成针孔。④、⑤涂布到距网框边1～2cm时，让斗的倾角恢复到接近水平，涂布至多涂的液体不剩下为止。这样全部涂布感光胶后，把框上下倒过来再重新涂布一次，然后干燥。第一次干燥应充分，若用热风干燥，应掌握适当温度，温度过高，有产生热灰翳的可能，必须引起注意。干燥后，再按同样的方法涂布2～3次，直至出现光泽。刮斗接触网的力量的大小依涂布速度不同而不同，如果把刮斗往返一次算作一个行程的话，一次涂布的感光膜的厚度在完全干燥状态下为1.2～1.6μm。因而七八个行程后可以得到10μm的膜厚。

通常涂布的丝网面是与承印物接触的面，为了提高其耐印力，可让刮斗在丝网上往返1～2次算作一个行程。

这种涂布斗涂布只需稍作练习即可掌握，如果行程数固定，通常可以得到适当的膜厚。但是膜厚的要求相当严格时，必须利用膜厚计测定。(www.xing528.com)

涂胶次数视要求的模版厚度而定。为使涂层表面平整，采取“湿涂干”涂布法，即涂布与干燥交替进行。每交替一次称为一遍，一般膜层需涂2～3遍，每遍2～3次。如果胶的稠度、通孔率及涂膜作业参数发生变化，则涂胶次数亦应改变，甚至也可“湿涂湿”一遍完成。

4.感光膜的干燥

涂布和干燥感光膜在黄灯下进行工作最安全。如前所述，使用热风干燥感光，最重要的是要注意温度合适。

感光乳剂在液体阶段感光度低，感光度随着涂布膜的干燥而上升，完全干燥后才能达到规定的感光度，所以晒版前应充分干燥，并且要做到在干燥后短时间内完成晒版。

干燥时如果膜面落上灰尘，也会产生针孔，所以膜面干燥的操作时间内，必须注意环境的洁净，不要有灰尘。

二、感光胶涂布设备

1.刮斗

在手工涂布中，刮斗是在丝网上涂布感光胶的主要工具。有时候也称为上胶器。刮斗是一种呈船型的涂布工具，如图2-5-3所示，多采用不锈钢或铝合金材料制作而成，具有重量轻、使用轻便、耐腐蚀、不易生锈等特点。胶斗的长度随涂布面尺寸而定，长度在10～60cm，主要是适应不同幅面的网版而设计的。其四边中的一边起到刮刀的作用，是刮斗的关键部分，必须保证较高的平整度，否则涂布后的膜层会出现条痕状或膜层厚度不均匀的现象，其次由于绷网的丝网具有一定的弹性，刮涂时有可能发生中间部位膜层厚而四周薄的情况，因此，制作出来的刮斗，唇边应该具有一定的弧状。刮斗形状有多种，但都应具有槽和刮刀两部分。刮斗的槽体一般可分为普及型、单足直角形、双足弧底形等几种结构。我国生产的不锈钢胶斗，由6种不同长度组成一套，可供不同尺寸的图幅选用。通常图幅面积、胶斗长度及刮胶面积的关系如下：

图2-5-3　手工刮斗

图幅面积=a×b（a为短边、b为长边）；

刮胶面积=（a+4cm）×（b+6cm）；

胶斗长度=a+4cm。

这样，既省胶液，又有充足的作业面积。

2.全自动网版感光胶涂布机及其维护

使用刮斗进行手工涂布时，需要操作者有熟练的技术，感光胶厚度会因操作者的疲劳而产生误差，难以得到稳定的涂布层，因此，为了使涂布的感光胶厚度均匀，发明了全自动网版感光胶涂布机。这种设备一般可分为三种类型：涂布斗移动型、版框移动型和水平移动型，最常用的是涂布斗移动型，如图2-5-4所示，使用时必须注意涂布斗与丝网接触部分的间隙、角度、压力及速度。涂布条件因感光胶的黏度、成分以及性质的不同而不同，因此要依据实验数据而定。若使用的感光胶保持不变，其涂布条件也不变，因而能得到感光胶厚度均一的印版，曝光时间也可以统一规定。

图2-5-4　全自动网版感光胶涂布机

一般认为感光胶中含有的固体成分越多，涂布斗与丝网面的间隙应越大，涂布速度应越慢，则涂布的感光胶层就越厚。涂布速度越快，会使感光胶中混入气泡，因此速度的规定非常重要。作为感光胶涂布的特点之一，在上网过程中进行一次涂布时，因感光胶的流动，干燥后感光胶层的薄厚是不均匀的。反复进行涂布、干燥，加大感光胶层厚度，曝光后可以减少产生的针孔，使图案的边缘清晰。印版的耐印力、耐溶剂性也可相应得到加强。全自动网版感光胶涂布机有效地改善了涂布的质量，也使得效率得到很大的提升。

感光材料的涂布是印刷过程中非常关键的一个环节，如果涂布不均匀或者混入了其他杂质，都会影响到制版的效果，进而导致不合格产品的增加。涂胶设备的日常维护和保养就变得非常重要，需要注意保证设备的清洁，尤其是升降滑动或旋转部位的清洁，使运动顺畅以及对活动机件进行定期的润滑。