【集萃網(wǎng)觀察】一、前 言
圓網(wǎng)印花是60年代興起的印花技術(shù)。1963年荷蘭Stork公司綜合輥筒印花機(jī)的高速和全自動平板網(wǎng)印機(jī)印制色澤濃艷的優(yōu)點，首創(chuàng)臥式圓網(wǎng)印花機(jī)。1973年上海第三印染廠從荷蘭Stork公司引進(jìn)我國第一臺Stork RD-Ⅲ-HD型圓網(wǎng)印花機(jī)，使我國圓網(wǎng)印花技術(shù)獲得很大發(fā)展。目前．全國印染、輕工行業(yè)已擁有圓網(wǎng)印花設(shè)備約1600臺，廣泛用于紡織品、PVC發(fā)泡壁紙受合成皮革等的印花。
感光膠是圓網(wǎng)印花的主要助劑之一。中國紡織大學(xué)曾先后研制出ARIO1、103感光膠系列產(chǎn)品．達(dá)到了荷蘭Stork SCR51、55水平，滿足了國內(nèi)圓網(wǎng)印花的早期需要。1992年中國紡織大學(xué)又與中國紡織大學(xué)紡化助劑廠一起成功地研制出AR105感光膠．經(jīng)100多家印染廠、壁紙廠兩年來的使用，均達(dá)到荷蘭第二代感光膠scR100水平。
為進(jìn)一步提高感光膠的使用性能和市場競爭能力，中國紡織大學(xué)與紡化助荊廠經(jīng)一年多共同努力，又成功地研制出AR106中溫固化圓網(wǎng)感光膠 經(jīng)8O多家有關(guān)廠應(yīng)用．證明該膠固化溫度低，固化時間短，又可免著色，不但提高了制網(wǎng)效率．節(jié)約能源，更重要的是延長了鎳網(wǎng)的使用壽命，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益。被列入1994年度國家級重點新產(chǎn)品試制項目(編號：432069034163)，并先后獲得江蘇省、市科技進(jìn)步獎。
二、實 驗
1．藥品、材料和儀器
丙酮、3O%NaOH 溶液、3O%H2SO4溶液、AR106感光膠、SCR100感光膠。
1kW 金屬鹵化物燈、101—1型干燥箱、秒表、溫度計、托盤天平、金相砂紙(W50、1#)。
Y57IA 織物摩擦牢度儀。
2．制版工藝
取4×4(cm)8O目鎳網(wǎng)．清洗后低溫烘干待用。
配膠 將光敏劑[20%(NH4)2Cr2O7溶液]按一定比例加入AR106感光膠中．?dāng)嚢杈鶆�，在暗室低溫下靜置消泡30~60min。
刮膠 將配制并消泡后的膠樣，以傾瀝法涂于烘干待用的鎳網(wǎng)片上．在RH60～70 和35℃ 的低溫烘箱中烘50min，充分干燥。
曝光 在距離1kW 金屬鹵化物燈3Ocm條件下，覆蓋花紋負(fù)片，曝光45s
顯影 將感光后的網(wǎng)片在30℃水中顯影，記錄顯影時間
固化 將顯影后的網(wǎng)片置于焙烘箱內(nèi)，在一定溫度時間下焙烘固化。
3．膜牢度測試
將制成的網(wǎng)片分別授泡于丙酮、30%NaOH溶液和30%H2SO4溶液中，48h后取出，烘干。
用3cm 見方的W50、1#金相砂紙包裹住YS71A 織物摩擦牢度儀的銅芯(直徑1．5cm)上，并在上方加1kg重物。
將浸泡過腐蝕液的樣品，固定在摩擦儀平面上，搖動連桿機(jī)構(gòu)使包裹砂紙的銅芯壓在網(wǎng)片表面作往復(fù)摩擦運動，直至表面高分子膜損壞，記下往復(fù)次數(shù)。重復(fù)三只樣品，取平均值，即為其耐磨次數(shù)。 三、結(jié)果與討論
1．光敏劑用量
重鉻酸鹽作為光敏劑，引起光交聯(lián)的原理是氧化還原反應(yīng)。重鉻酸鹽是強氧化劑．高分子化臺物是還原劑，在光作用下，六價鉻離子吸收光量子成激發(fā)態(tài)與高分子物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Cr4+離子被還原成Cr3-離子。具有強絡(luò)合能力的Cr3+離子與高分子化合物中含有未共享電子對的氧原子形成配位共價鍵，使線型高分子鏈相互交聯(lián)而成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其反應(yīng)式如下 重鉻酸鹽的用量，直接影響到靈敏度和感光速度。光敏荊用量過大，則靈敏度過高，感光速度過快，易產(chǎn)生過度光敏化，導(dǎo)致未曝光的花紋部分膠層在水洗顯影時難以膨化和擴(kuò)散溶落，至造成水洗不清、塞網(wǎng)等；光敏劑用量過低．則感光速度過慢，經(jīng)曝光部分的膠層，達(dá)不引完全的光敏聚合．當(dāng)浸水顯影時，這部分膠層也會與未曝光部分膠層一起膨化、溶落，使整個圓網(wǎng)腔層剝落。
為此．我們研究了光敏劑用量與所需水洗顯影時同的關(guān)系．結(jié)果見表1
表1 光敏劑用量與水洗顯影時間的關(guān)系 注：(NH4)2Cr2O7溶液濃度為20%，曝光時間為45s。
由表1知，隨光敏劑用量的增加，所需水洗顯影時間加長，當(dāng)用量低于2mL／100g AR106時．出理整個膠層的剝落，而完全不能顯影。這是因為光敏速度過慢，經(jīng)曝光的感光膠層光敏聚合不完全，故在水洗顯影時．整個圓網(wǎng)膠層一起膨化、溶落，即出現(xiàn)所謂的剝膠現(xiàn)象。當(dāng)用量超過6～7mL／100g AR106時，則會引起過度光敏化．致使未曝光的部分膠層難以水洗溶落，這不但造成顯影時間過長，水洗不清，甚至出現(xiàn)塞網(wǎng)。故光敏劑用量控制在3．5～ SmL[20%(NH4)2Cr2O7 溶液]／100g AR1O6，顯影時間40~60s為宜。
2．曝光時間
光時間的長短，對膠層光交聯(lián)的程度影啊很大，曝光時間過短，紫外線照射不足．尤其在膠層底部，光敏荊與高分子氧化還原反應(yīng)不充分．光敏交聯(lián)不完全．水洗顯影時，會出現(xiàn)剝腔脫皮現(xiàn)象．從而使顯影失敗。若曝光時間過長．雖然使曝光部分的光交聯(lián)充分，但也會引起光敏化向未曝光部分蔓延，導(dǎo)致顯影時水洗不清．甚至塞網(wǎng)等現(xiàn)象。
為此，研究了曝光時間與所需顯影時間的關(guān)系，見表2。
表2 曝光時間和顯影時間的關(guān)系 注：光敏劑用量為5mL[20%(NH4)2Cr2O7溶液]／100g AR106。
由表2結(jié)果可看出．當(dāng)曝光時間為20s時．由于光敏交聯(lián)不完全，在顯影時產(chǎn)生剝膠脫皮現(xiàn)象，當(dāng)曝光時間達(dá)到90s時，水洗顯影102s，仍然洗不清，并出現(xiàn)塞網(wǎng)。一般曝光的原則是在能達(dá)到顯影順利又比較清晰的情況下．盡量曝光充足。故曝光時間控制在4o～60s．水洗顯影時間相應(yīng)在40~60s為宜 這與光敏劑羽量試驗所得水洗顯景；時間吻合。
3．焙烘溫度、時間對圓網(wǎng)膠膜牢度的影響 感光腔組成中的粘合體系，通常是采用環(huán)氧樹脂并以醚化酚醛樹脂作固化劑。所需固化溫度180℃，時間2h。怛這種焙烘溫度和時間容易造成鎳網(wǎng)發(fā)脆而降低使用壽命。AR106采用多元樹脂共混粘臺體系，其中一只改性天然樹脂又是一只良好的固化劑．其固化溫度低，因而可以避免固高溫情供引起的鎳網(wǎng)發(fā)脆，而達(dá)到延長使用壽命的目的。
為確定AR106的合理焙烘條件．分別于100、120、160、180℃溫度下，改變焙烘時間進(jìn)行固化 將所得樣品與對比樣品國外某一名牌產(chǎn)品分別于丙酮、燒堿溶液、硫酸溶液中浸泡48h，然后測定其耐磨性，其結(jié)果見表3
由表3知，隨焙烘溫度和焙烘時間的增加，其圓網(wǎng)膠膜的耐化學(xué)和耐機(jī)械刮磨性能呈增加趨勢。AR106在120℃ 、1h的固化條件下，其耐化學(xué)腐蝕及耐機(jī)槭刮磨能力已超過國外某名牌產(chǎn)品在180℃、2h固化條件下的水平。如兩者在相同的180℃、2h固化條件下．則前者的化學(xué)和機(jī)械性能可為后者的2倍以上 由表中還可看出，當(dāng)焙烘溫度為160℃時，焙烘時間只需30min，其耐化學(xué)及機(jī)械磨刮性能即可達(dá)到國外某名稗產(chǎn)品在180℃．2h下的水平．從而為高溫快速固化工藝提供了可能。
表3 焙拱．量度與膠族化學(xué)機(jī)械性能 不同化學(xué)藥劑對高分子膠膜的損壞能力也不相同．其中以丙酮對膠膜的破壞最為嚴(yán)重。圖1為AR106經(jīng)120℃ 、1h焙烘，在丙酮中浸泡48h．摩擦600次后的表面破壞程度的照片；圖2為SCR100經(jīng)180℃ 、2h焙烘，在丙酮溶液中浸泡48h，摩擦297次后的表面破壞程度的照片。 圖1 AR106制得花紋磨損照片(600發(fā)) 圖2 SCR100制得花紋磨損照片(297次) 由此可看出，AR106的耐丙酮性能優(yōu)于SCR 100。
考慮到長時間高溫固化使鎳阿脆化導(dǎo)致使用過程中的斷裂，以及縮短制網(wǎng)周期、提高勞動效率、節(jié)約能源等因素，AR106在120℃下焙烘1h，應(yīng)是比較理想的固化條件。如有必要，也可采用160℃、30min固化條件，實現(xiàn)快速固化工藝。
4．大樣試驗
AR106感光膠經(jīng)南通印染廠、常州東風(fēng)印染廠、上海第三印染廠 云南曲靖印染廠 無錫印染廠、杭州印染廠等數(shù)十家印染廠一年多應(yīng)用表明，性能優(yōu)良，質(zhì)量穩(wěn)定 以常州東風(fēng)印染廠為例，其應(yīng)用工藝和效果如下：
配膠
100g AR106 5mL AR105—3光敏劑，攪拌均勻，靜置30min消泡。
涂層
涂層速度(cm／min) 12
膠盤存量(mm) 15
預(yù)烘
溫度(℃) 35
時間(min) 50
曝光
光源(2kW 碘燈)波長(nm) 2OO～300
燈距(mm) 200
往復(fù)曝光次數(shù)(次) 5
顯影
清水槽中浸潤顯影1～ 3min，洗清后烘干水跡，稍事修補。
焙烘
溫度(℃ ) 120
時間(min) 60
上悶頭，即可上機(jī)印制 印制出的花紋輪廓清晰，線條光潔，能適宜于精細(xì)花紋的印制要求。圓網(wǎng)膠膜耐摩擦、耐染化料性能良好，可縮短感光操作時間，節(jié)約能源，尤其可避免因高溫，長時間固化引起的脆網(wǎng)現(xiàn)象。印制20萬米以上無砂眼出現(xiàn)。車間鎳網(wǎng)損壞更換率比使用國外某名牌感光膠平均減少3O%左右。
四、結(jié) 論
1．國產(chǎn)AR106中溫固化圓網(wǎng)感光膠最適宜的焙烘溫度是120℃ ，時間為1h，較國外某同類產(chǎn)品的焙烘溫度(180℃)低，焙烘時間(2h)短．因而可節(jié)約能源，縮短工藝流程，提高效率，并可大大延長鎳網(wǎng)使用壽命。
2．AR106感光膠在120℃ 、1h工藝條件下，其化學(xué)腐蝕性較國外某名牌感光膠180℃、2h工藝條件下為優(yōu)，不易出現(xiàn)砂眼，大大提高印制數(shù)量。
3．AR106感光膠可以部分或全部代替國外某名牌感光膠，以節(jié)約外匯并有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。 來源:印染在線 作者：華載文,潘躍進(jìn),朱淑云
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