前言

作为丝网制版用感光胶，它的物化特征需具备：光敏性、成像性和解像性；它的应用特征需具备：耐印性、稳定性和耐老化性。而它的适用性则要按产品的材料、种类、用途来区分。

1感光胶的分类

1.1按材料区分：常用的丝网制版感光胶有以下几种

(1)重铬酸盐

无机感光体系，以无机盐见紫外光后使胶膜发生固化，用于早期的感光制版。

(2)重氮树脂

有机感光体系，利用重氮化合物见紫外光发生分解与水溶性高分子化合物发生固化，用于双组份感光胶。

(3)有机苯乙烯基吡啶盐

有机感光体系，利用该化合物见紫外光发生光二聚化反应，形成不溶于水的高聚物，用于单液型感光胶。

1.2按种类区分：有单液型和双液型

(1)单液型感光胶

是通过高分子聚合物链接感光性树脂而形成的，直接使用。

(2)双液型感光胶

是由高分子聚合物与感光化合物分开组成的，需混合后，静止消泡使用。

1.3按用途区分：有耐水性和耐溶剂性：

(1)耐水性感光胶

用于水性染料、涂料色浆、水性油墨、水性陶瓷釉浆等材料的制版印刷。

(2)耐溶剂性感光胶

用于溶剂型油墨如，广告、塑料、玻璃、金属制品、电子、装潢等行业的制版印刷。

2感光胶的感光原理

丝网制版感光胶中的高分子聚合物本身不具备光学活性，而是由小分子的感光化合物(即光敏剂)在光照下而引起活性种，引起高分子化合物的交联。

2.1重铬酸盐感光胶感光原理

早期丝网制版感光胶是以重铬酸盐作感光剂与水溶性合成高分子化合物组成，重铬酸盐导致高分子化合物光固化的反应机理尚不十分清楚。但一般认为经过两步反应进行。

首先，在供氢体（如聚乙烯醇）的存在下，六价铬吸收紫外光后还原成三价铬，而供氢体放出氢气生成酮结构，其水溶性也因此减小。

然后，三价铬离子有非共有电子，与具有酮结构的PVA配位形成交联固化结构，完成第二阶段反应。（图1）

在重铬酸盐水溶液中，Cr[VI]能以重铬酸离子(Cr2O22-)、酸性铬酸离子(HCrO4-)以及铬酸离子(CrO42-)等形式存在。其中只有HCrO4-是光致活化的。它吸收250nm，350nm和440nm附近的光而激发。因此，使用的高分子化合物必须是供氢体，否则不可能形成HCrO4-。

重铬酸盐的产品常含有游离酸，即使纯度高的重铬酸盐也不例外。不同的样品，PH值也不一样，这样就会造成感光层的感光度和保存性变化。

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重铬酸盐感光胶中的高分子化合物必须具备：

(1)可被氧化性和水溶解性，并在干燥后能生成一个连续而柔软的胶膜，没有额外的吸湿性；

(2)在温度高的情况下，胶膜不发粘；

(3)对有效光有高度的透光性。

2.2重氮感光胶感光原理

重氮化合物在光照射下其重氮盐分解成自由基，分解出的自由基残基从聚乙烯醇上的羟基夺氢形成聚乙烯醇自由基。最后自由基偶合，形成在溶剂中不溶的交联结构。（图2）

重氮化合物与聚乙烯醇曝光聚合后显影成像的网版，因聚合物固化与丝网版粘合在一起呈不溶水性，未见光处未光聚合反应部份呈水溶性，显影后形成浮雕图像。

2.3单组份感光胶感光原理

日本对甲醛基苯乙烯基吡啶季胺盐与PVA缩合，得到聚乙烯醇环缩醛苯乙烯基吡啶季胺盐称(SBQ)。这是一个水溶性光敏树脂，经紫外光曝光后发生光二聚反应，形成不溶于水的高聚合物。（图3）

3感光胶的应用

三种类型的感光胶，重铬酸盐感光胶、重氮感光胶和SBQ感光胶的应用。

3.1重铬酸盐感光胶

早期的丝网制版感光胶，以重铬酸盐与天然高分子明胶、动物胶组成。影响其进一步发展的主要点是：溶液易受冻、霉变；胶体光固化后，遇水会膨胀，长期浸水仍能溶解；存放后胶膜会脆裂。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，重铬酸盐光敏剂量大比量小感光快(但不能过多)；交联度也增大，耐酸性也增强。不足之处：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。

3.2重氮感光胶

70年代开始，国内重氮感光胶产品还处于开发阶段，至现在已呈飞越式发展，应用领域不断扩大，迄今为止在国内外仍占主要地位。

目前在印染、印刷等行业丝网制版应用的产品，其用途可分为水溶性和溶剂型。

3.2.1水溶性产品用于印染织物、服装、针织、T恤及陶瓷装饰等行业丝网制版印花，其特性可分为以下几种类型

(1)强耐印型：耐酸碱、耐化学品，适用于活性、酸性染料、雕印和胶浆等印花；

(2)快速显影型：无需压力显影，适用于打样版和小批量印花；

(3)高粘度型：高粘度胶液，适用于厚织物、低目数的网版印花；

(4)高分辨率型：清晰性好，适宜做高精度、网点、精细花型，用于高目数网版印花。

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3.2.2溶剂型产品用于塑料、玻璃、纸张、彩色广告、包装装潢、电子仪器等行业丝网制版印刷，适用于溶剂性油墨。(此内客在这里不作专题论述)

3.2.3制版工艺

(1)洗网液选用弱碱性洗涤剂溶液，擦洗丝网上的油脂、污渍，改善感光胶对丝网的润湿性和粘附力。没洗的丝网会使感光胶胶层出现斑点和砂眼，影响附着牢度，降低耐印力。

(2)感光胶胶层干燥，在35-40℃有循环风烘房，干燥20-30min。超过50℃以上，胶层会产生热交联反应，影响显影，影响解像性。但是，完全干燥的胶层才能达到所需要的感光度。

(3)感光胶的曝光体系主体是光敏剂和光源，之间的相关性对曝光的好坏是至关重要的。重氮感光胶的吸收光的波长范围在350-420nm，最大吸收峰在380nm，而在这个区域内输出比较丰富光源有高压汞灯、碘镓灯、紫外晒版灯，这几种光源有利于在曝光中发挥较高的感光效率。

(4)显影和二次曝光，未感光部分呈水溶性吸收水分后膨胀，有明显的花纹图案出现。承印面用有压力水冲洗，刮印面用无压力水淋洗，除去网孔内的水分，防止塞网。制成的网版显示出了良好的解像性，再进行二次曝光，这是提高网版牢度的一个很重要过程。

3.2.4重氮感光胶特性

(1)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。

(2)重氮感光胶以双组份形成商品化，因重氮化合物具有强吸水性，混合后的感光胶液，长时间存放会引起水解而变得不溶于水，不满足长期贮存的需求。一般以粉末重氮树脂与胶体分开储存，使用时混合。

(3)重氮感光胶在曝光时，胶层如没有彻底干燥，这样感光后的胶层就不会充分固化。实践证实，曝光时光源所发生热量不会使胶层得以干燥，胶层末干燥引起的胶膜不牢与曝光不足产生的胶膜不牢，是一样的。

(4)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。而这些正是单液型感光胶的特点。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。

重氮感光胶良好的制版性能，高宽容度、高分辨率，污染小、利于推广应用。

3.3单液型感光胶

单液型感光胶，日本给它取名叫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。

单液型感光胶，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。

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3.3.1单液型感光胶性能

(1)单组份，可直接制版；

(2)分辨率高，宜网点、精细线条制作；

(3)光交联程度高，架桥性优异，能获高清晰图像；

(4)耐高温、高湿，宜做预制感光版；

(5)高感光度，深层光固化好，宜做厚膜胶；

(6)无公害、不污染环境。

3.3.2单液型感光胶特性

单液型感光胶的感光波长在315-430nm，最大吸收峰为370nm，感光度高于重氮感光胶4-5倍。该感光胶在紫外光照射下发生光二聚化反应，形成不溶于水的高分子聚合物。利用这一感光特性，来直接制作网印感光版。因具有良好的热稳定性及深层光固化，又可作为PS感光版和厚膜版的良好基材。

3.3.3单液型制版工艺

单液型感光胶制版方法与重氮感光胶基本相同，区别是一个直接使用，一个需要混合配制。而更主要区别是曝光时光化学反应的不同，单液型是二聚化反应，生成二聚产物；重氮型是光交联反应，使胶层光硬化。了解光化学反应，有利于曝光光源选择。

3.3.4单液型感光胶用途

当苯乙烯基吡啶盐树脂与耐水性高分子聚合物组成，其适用性质，则为耐水性感光胶，用于水性染料、涂料色浆、水溶性油墨和水性陶瓷釉料；当苯乙烯基吡啶盐树脂与耐溶剂性高分子聚合物组成，其适用性质，则为耐溶剂性感光胶，用于溶剂型油墨；当苯乙烯基吡啶盐树脂与耐水、耐溶剂性高分子聚台物组成；其适用性质，则为耐水、耐溶剂性感光胶。所以，当采用的高分子聚合物性质不同时，则其适用性不同。

单液型感光胶由于原材料成本高，在织物印花上较少使用，而用在油墨印刷上多于织物印花。

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4结束语

以上介绍了丝网制版三种类型感光胶，其中重点探讨了重氮感光胶系列化产品特性和作用。选择时要考虑被印物的综合因素：(1)织物的类型，(2)丝网的目数，(3)图案花型的分辨率，(4)耐印牢度，(5)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织物印花的耐水性型的，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。