Файл: Синяков Н.И. Технология изготовления фотомеханических печатных форм учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 337
Скачиваний: 5
вор из машины и нагнетает его обратно через трубы с мелкими отвер стиями.
С момента первых публикаций об эмульсионном травлении было предложено довольно много рецептур эмульсионного травящего раст вора с различными поверхностно-активными веществами. Для магния в эмульсионный травящий раствор в качестве ПАВ вводят сложные эфи ры сульфоянтарной кислоты, например, смачиватель СВ-102 (натрие вая соль диэтилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты). Молеку лы подобных ПАВ имеют асимметричное строение, причем на одном конце находится гидрофильная группа, например карбоксильная или сульфогруппа, а на другом — гидрофобная. Эти группы могут быть свя заны друг с другом либо непосредственно R—х (R — гидрофобная часть молекулы, х — гидрофильная), либо через промежуточную груп пу. К промежуточным группам относятся натриевые и калиевые соли сложных эфиров сульфоянтарной кислоты, общая формула которых
ROOC—СН— SOg Na
ROOC—CH
Сольэфиры сульфоянтарной кислоты обладают очень хорошими поверхностно-активными свойствами и являются сильными эмульга торами. Эти свойства обусловили их широкое применение в эмульсион ном травлении. В связи с разработкой способа эмульсионного травле ния в УНИИППе в свое время было проведено исследование сольэфиров сульфоянтарной кислоты и разработаны методы их синтеза *.
Для травления микроцинка в эмульсионный травящий раствор в качестве ПАВ вводят сульфированное касторовое масло (МКС), сульфорицинат Е—продукт, содержащий МКС и неионогенные (молекуляр ные) поверхностно-активные вещества (НПАВ) **. Используют следую щие НПАВ: Рольфор 0-304, Оттанол, ОП-20, Нафтенокс-10, представ ляющие собой продукты конденсации окиси этилена с числом групп СН2 СН20 от 7 до 24, с высшими жирными спиртами (Рольфор 0-304, Оттанол), с алкилфенолами (ОП-20) и с жирными кислотами (Нафте нокс-10)***. Перечисленные НПАВ способствуют улучшению качества клише, получаемых однопроцессным травлением, а именно: уменьшают стравливание печатающей поверхности и неровности профиля печатаю щих элементов. Особенно важно то, что эмульсионные травящие раст воры с НПАВ можно применять без предварительного насыщения их цинком****. Это увеличивает площадь клише, которую можно вытра вить в данном объеме раствора по сравнению с растворами без НПАВ.
* А . А . Я в о р о в с к и й и |
д р . С и н т е з и х а р а к т е р и с т и к а к о л л о и д н ы х с в о й с т в р я д а с о л ь - |
э ф и р о в с у л ь ф о я н т а р н о й к и с л о т ы . С б о р н и к т р у д о в У Н И И П П а , в ы п . V , 1 9 5 7 . |
|
* * А . Ф . Г р а б а р о в с к а я и д р . О с о б е н н о с т и и з г о т о в л е н и я р а с т р о в ы х к л и ш е н а м и к
р о ц и н к е . — « П о л и г р а ф и я » , 1 9 7 1 , № 4 . |
|
|
|
|
|||
* * * А . П . Г р а б а р о в с ь к а , |
П . Л . П а ш у л я . В п л и в |
н е і н о г е н н и х п о в е р х н е в о - а к т и в н и х |
|||||
р е ч о в и н н а в л а с т и в о с т і е м у л ь с і й н и х т р а в і л ь н и х р о ч ч и н і в . П о л і г р а ф і я і в и д а в - |
|||||||
н и ч а с п р а в а , Л ь в і в , В и д а в н и ц т в о Л ь в і в с ь к о г о |
у н і в е р с и т е т у , |
1 9 7 0 , 6 . |
|||||
* * * * В о б ы ч н ы е э м у л ь с и о н н ы е т р а в я щ и е р а с т в о р ы |
с М К С п о с л е и х п р и г о т о в л е н и я |
||||||
д л я |
р а в н о м е р н о г о |
т р а в л е н и я |
к л и ш е |
в в о д я т |
н е к о т о р о е |
к о л и ч е с т в о ц и н к а . |
|
22Q
Для составления эмульсионного травящего раствора для микро цинка у нас выпускают готовые защитные препараты, содержащие МКС и НПАВ, а также органический растворитель (преимущественно ди этилбензол). К ним относятся отечественные препараты Рубин и Про филь *.
Для микроцинка получили известность польский препарат Травиоль** и английский Джетгард.
Каждый состав поверхностно-активных веществ, используемых в эмульсионных травящих растворах для микроцинка, имеет свои особен ности и предназначается для травления определенных печатных форм. Так, например, защитные препараты отечественный Рубин и англий ский Джетгард рекомендуются для составления эмульсионных травя щих растворов, предназначенных для травления смешанных (текст с иллюстрациями) печатных форм при воспроизведении тоновых иллю страций с линиатурой растра до 48 лин/см. Для травления клише с бо лее высокой линиатурой растра рекомендуется сульфорицинат, а для травления штриховых клише — препарат Профиль.
При получении эмульсионного травящего раствора для микроцинка и магния в водный раствор азотной кислоты можно вводить разные уг леводороды: этилбензол, диэтилбензол, ксилол, изопропилбензол, керосин и др. Количество ПАВ, необходимое для обеспечения защиты печатающих элементов от бокового подтравливания, зависит от моле кулярного веса углеводорода: чем он выше, тем меньше требуется ПАВ в эмульсионном травящем растворе.
Многочисленные исследования показали, что из различных углево дородов наилучшие результаты в эмульсионном травящем растворе дает диэтилбензол. Эмульсионный травящий раствор с диэтилбензолом име ет лучшую сохраняемость, чем раствор с другими углеводородами. Этим объясняется то, что в последнее время диэтилбензол почти вы теснил из употребления в эмульсионном травящем растворе все другие углеводороды. Однако токсичность и огнеопасность диэтилбен зола вынуждают вести поиск других эмульгирующих веществ — раст ворителей ПАВ в эмульсионном травящем растворе. В результате этих поисков в литературе описывается и патентуется большое коли чество таких растворителей. Это смеси ароматических, алифатических
инафтеновых углеводородов. Предлагаются смесь алкилбензолов и дидецилбензола, смесь алкилбензола и нафталина, смесь ароматических
инафтеновых углеводородов, а также различные кетоны, этилбутилкетон, метилгексилкетон. В качестве растворителей предложены также эфиры, например, монобутиловый эфир этиленгликоля, разные фта латы — дибутилфталат, диметилфталат. Имеются сведения о приме
нении промышленных |
растворителей — тетралина |
и декалина. |
|
|||
* О. Б. В о л к о в а и др. Н о в ы й з а щ и т н ы й п р е п а р а т |
Р у б и н |
д л я |
о д н о п р о ц е с с н о г о |
т р а в |
||
л е н и я |
н а м и к р о ц и н к е . — |
« П о л и г р а ф и я » , 1 9 7 0 , |
№ 1 1 ; |
О. Б. В о л к о в а и др. З а щ и т |
||
н ы е п р е п а р а т ы д л я о д н о п р о ц е с с н о г о т р а в л е н и я ф о р м н а м и к р о ц и н к е . — |
« П о л и |
|||||
г р а ф и я » , 1 9 7 2 , № 2 . |
|
|
|
|
|
|
* * Н. К- |
Катин и др. С п о с о б э м у л ь с и о н н о г о т р а в л е н и я в |
П Н Р . — « П о л и г р а ф и я » , |
||||
1 9 7 0 , |
№ 8 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Такое обилие предложенных ра |
|||
|
|
|
|
створителей |
ПАВ в эмульсионных |
||
|
|
|
|
травящих |
растворах |
объясняется |
|
|
|
|
|
в первую очередь тем, что до сих пор |
|||
1 2 |
3 |
4 |
5 |
не появился |
такой |
растворитель, |
|
|
|
|
|
||||
Р и с . |
6 5 |
|
|
который бы полностью отвечал мно |
|||
С х е м а |
з а щ и т ы б о к о в ы х |
с т е н о к п е ч а т а гочисленным технологическим тре |
|||||
ю щ и х |
э л е м е н т о в |
п р и |
э м у л ь с и о н н о м |
бованиям, |
определяемым его назна |
||
|
|
|
|
||||
т р а в л е н и и |
|
|
чением. Прежде всего растворитель |
||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
должен обеспечивать |
хорошее ка |
||
чество печатной формы, получаемой однопроцессным эмульсионным травлением, и отвечать требованиям охраны труда и противопожарным требованиям. Эмульсионный травящий раствор, содержащий опреде ленный растворитель ПАВ, должен достаточно долго сохранять свои ра бочие свойства. Препарат, в состав которого входят растворитель и ПАВ, а также и НПАВ, должен быть достаточно стабильным.
Проведенные в УНИИППе изыскания по замене диэтилбензола показали, что более всего отвечает технологическим требованиям не фтяной растворитель, получаемый из высококипящей фракции мало сернистой нефти селективным растворителем*. В работе УНИИППа указывается на то, что получаемые нефтяные растворители в зависи мости от условий их получения могут содержать различное количество ароматических углеводородов, а от этого зависят степень защиты пе чатающих элементов (угол наклона), чистота травимой поверхности, проработка узких пробелов и совместимость с МКС. Наилучшим обра зом удовлетворяет этим показателям качества клише нефтяной раство ритель, содержащий 30—40% ароматических углеводородов. Токсич ность этого растворителя ниже, чем токсичность диэтилбензола, пре дельно допустимая концентрация его паров в воздухе в 10 раз выше по сравнению с диэтилбензолом, выше температура его вспышки.
Механизм защитного действия вводимых в эмульсионный травящий раствор веществ не нашел еще полного объяснения. Существуют не сколько толкований, не подкрепленных глубокими исследованиями. При травлении клише эмульсионным травящим раствором молекулы
ПАВ адсорбируются на пробельных элементах, |
ориентируясь, как |
это показано на рис. 65, гидрофильными группами |
1 к поверхности ме |
талла, а гидрофобными 2 наружу. На образованную таким путем ги дрофобную поверхность осаждаются молекулы углеводорода 3. Угле водород повышает гидрофобность адсорбционной пленки ПАВ, и она становится более прочной. Следовательно, в процессе травления на свежеобразованной поверхности металла появляется двухслойная адсорбционная пленка, состоящая из ПАВ и углеводорода и защи щающая металл от растворения его азотной кислотой.
На вопрос, почему при травлении эмульсионным травящим раство ром травление металла идет вглубь пробельных элементов, а на образу ющихся боковых стенках отсутствует боковое подтравливание и
* П . Л . П а ш у л я и д р . Н е ф т я н о й р а с т в о р и т е л ь д л я э м у л ь с и о н н о г о т р а в л е н и я ф о р м . — « П о л и г р а ф и я » , 1 9 7 1 , № Ю .
222
печатающие элементы получают пирамидальный профиль, высказыва ются разные гипотезы, из которых назовем следующие: 1) направлен ность травящего раствора, или ударное его действие; 2) действие теп ловой энергии, выделяемой в результате экзотермической реакции ра
створения металла; 3) натекание |
раствора, т. е. результат |
ламинарного |
||
течения. |
|
|
|
|
Согласно |
гипотезе о н а п р а в л е н н о с т и , |
или |
у д а р н о м |
|
д е й с т в и и |
т р а в я щ е г о |
р а с т в о р а , |
при |
механическом |
воздействии (набрызгивании лопастями или форсунками) углеводо род перемещается со дна пробельных элементов к боковым стенкам пе чатающих элементов. Накапливаясь на стенках печатающих элемен тов, углеводород защищает их от травления, в то время как азотная кис лота 4 (рис. 65) продолжает травить незащищенное дно пробельных элементов. Защита стенок печатающих элементов и травление в глу бину происходят непрерывно. Перемещение углеводорода к боковым стенкам печатающих элементов зависит от ширины пробельных эле ментов. При правильно выбранных режимах эмульсионного травления на форме получаются конусообразные печатающие элементы. В связи с этим, чем меньше ширина пробельных элементов, тем при меньшей глубине сходятся основания печатающих элементов. При этом пере мещение углеводорода от ударного действия раствора прекращается, вследствие чего прекращается и травление 5.
Согласно гипотезе о д е й с т в и и т е п л о в о й э н е р г и и , в результате уменьшения прочности адсорбционных слоев при повышении температуры защитная способность слоя ПАВ и углеводорода зави сит от ширины пробельных элементов. Чем шире пробельный элемент, тем большее количество металла растворяется при травлении. А вслед ствие того, что реакция экзотермическая, выше температура нагрева, следовательно, меньше прочность защитного слоя. Поэтому чем
больше ширина |
пробельного элемента, тем |
больше глубина трав |
ления. |
|
или л а м и н а р н о |
С точки зрения гипотезы н а т е к а н и я , |
||
го т е ч е н и я , |
эмульсионного травящего раствора частицы эмуль |
|
сионной фазы, которые представляют собой капельки углеводорода, окруженные молекулами ПАВ с обращенными наружу гидрофильными группами, наталкиваются на грани печатающих элементов, лопаются и осаждаются на боковых стенках печатающих элементов, образуя ги дрофобный защитный слой.
В развитие гипотезы об ударном действии эмульсионного травящего раствора было выдвинуто предположение, сущность которого заклю чается в том, что защита стенок печатающих элементов происходит не только благодаря наплыванию на них защитного слоя во время трав ления со дна пробельных элементов, но и благодаря сдвигу защитного слоя с поверхности печатающих элементов на их грани, а затем, по мере углубления пробельных элементов, благодаря сползанию слоя на бо ковые стенки печатающих элементов *.
С . Д . К а з ь м и н , Л . Н . П е т р о в . З а щ и т а г р а н е й п е ч а т а ю щ и х э л е м е н т о в п р и э м у л ь с и о н н о м т р а в л е н и и . — « П о л и г р а ф и ч е с к о е п р о и з в о д с т в о » , 1 9 6 0 , № 1 0 .
223
