银盐直接制版材料主要是根据扩散转移原理。当版材经计算机扫描曝光后,图文部分的感光卤化银经过扩散转移物理显影还原的银裸露在表面,非图文部分进行化学显影还原的银留在明胶层内,经过蚀刻液处理后,分别呈疏水型和亲水性。印版油水界限的分明程度直接影响其印刷质量和耐印率。利用有机化合物,特别是表面活性化合物是增加版材表面亲油性的重要手段[3]。传统的检验版材质量通过实际印刷才能实现,本文选用了一种带有长链芳香环的硫醇化合物加入显影液中,利用ＣＣＤ技术及接触角的方法,简便直观地检测了该化合物对版材表面物理显影银亲油性的影响,改变了通常只用实际印刷才能检验印版质量的缺点。并通过表面显微拉曼光谱研究了该化合物对版材吸附性能的影响。
１.实验部分
1.1 仪器与方法
本实验中检测装置是采用日本ＴＣＤ102Ｃ型2048单元的一维线性ＣＣＤ,采集版材显影过程中的反射光强的变化信号,并通过计算机进行数据处理。照射光源为红光,反射光强的大小为入射光强固定的情况下的相对值[4]。本文采用改进的Ｂｒｉｃｋｅｒｍａｎ法测量水在版材表面的接触角θ[5],以表征版材的疏水性能。用微量取液器吸取一定量(0～3μＬ)的蒸馏水,滴在水平放置的洁净版材表面,用读数显微镜测量液滴的直径,经计算查表得到水的接触角值。用Ｒｅｎｉｓｈａｗ1000型显微拉曼仪对版材表面进行显微拉曼光谱研究。
1.2 实验药品
实验用版材为美国3ＭＯｎｙｘ版材。显影液的主要成份为显影剂:对苯二酚,保护剂:亚硫酸钠,显影促进剂:氢氧化钾;络合剂:硫代硫酸钠;硫醇化合物为日本感光色素研究所赠送,结构式如下:
2 结果与讨论
已进行过详细报导,主要是根据版材表面物理显影银的反射光强(ＩＲ)与其银密度成正比这一关系,检测显影过程中版材的表面光强随时间的变化,经计算机处理得到物理显影动力学曲线。从动力学曲线上可以得到显影的诱导期(动力学曲线上反射光强最低点的时间)、物理显影银最大密度(显影趋于结束时的最大反射光强)、显影速率等参数。实验版材在含不同浓度该硫醇化合物的显影液中进行显影,得到如图1所示的物理显影动力学曲线。
由图1可知,随着硫醇化合物浓度的增大,显影的诱导期增长,物理显影速率降低,说明该化合物对显影过程起抑制作用,同时,还观察到最大光强也随硫醇化合物浓度增加而降低,这可能是由于硫醇化合物作为显影抑制剂吸附在催化中心上,抑制了银络合离子还原的速度。
2.2 硫醇化合物对版材亲油特性的影响
具有表面活性的化合物常用来提高印刷版材的图文部分的疏水性,并可增大亲油亲水的界限。在本实验中发现所用的硫醇化合物具有这种作用。取两张常规显影液显影出的版材,其中版材Ａ在硫醇化合物的2%乙醇溶液中浸泡;版材Ｂ用无水乙醇浸泡;洗净,晾干,测得水在版材表面的接触角Ａ为150°,Ｂ为40°。表明该化合物处理后可以显著提高印刷版材物理显影银表面的疏水性。
显影液中加入硫醇化合物时,同样可以提高版材表面疏水性。在实验中分别研究了不同浓度硫醇化合物的显影液显影得到的相同银密度(反射光强为180)时版材的疏水性能,以及同一个显影液(硫醇化合物浓度为1。5×10-3ｍｏｌ/Ｌ)显影得到的不同银密度版材的疏水性能。结果分见图2和图3。由图2可以看出,当显影液中含有硫醇化合物时,水在物理显影银的表面的接触角皆>90°,版材表现出显著的疏水性,而且在版材银密度相同的条件下,随着硫醇化合物浓度的增加,疏水性也逐渐增强。由图3可以看出,当反射光强增大,即版材表面银密度增加时,接触角也随着增大,证明了前文[4]关于亲油性正比于版材银密度的设想。综上所述,版材的疏水性与其物理显影银密度及显影液中硫醇化合物的浓度有关。
2.3 硫醇化合物的吸附特性
为了研究硫醇化合物增强版材表面物理显影银疏水性能的原因,本实验利用高精度影的版材在硫醇化合物的乙醇溶液中浸泡半分钟。从拉曼谱图上看,二者与未经过硫醇化合物处理的空白版材Ｃ相比,都在2830～2950ｃｍ-1的波数范围内(图中圆圈内)出现了的长链烷基的特征吸收。这表明版材表面物理显影银上吸附了该硫醇化合物,其中浸泡(Ｂ)得到的结果更明显。
根据上述结果,可以用图5来示意硫醇化合物与版材表面物理显影银的相互作用:硫醇化合物分子一端为ＨＳ基团,可以有效地吸附在版材明胶层表面的物理显影银颗粒上,另一端为长链烷基,是非极性基团,具有很强的疏水性,因而经硫醇化合物处理的版材的物理显影银区就吸附了一层硫醇化合物分子,形成亲油层,从而增强了版材表面的疏水性,用这种吸附模型可以解释图2和图3的结果。在版材密度一定的情况下,显影液中硫醇化合物的浓度高时,吸附在版材表面的硫醇化合物将增多;当溶液中硫醇化合物浓度一定,版材银密度的增加时,吸附硫醇化合物的吸附点增加,也使得吸附在版材表面的硫醇化合物增多,从而增强版材表面物理显影银区(图文部分)的亲油性能。
