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如何检测和控制PS版表面处理液(上)

PS版是预涂感光树脂版(Presensitized Offset Plates)的简称，是将感光液预先涂布在版基表面所形成的一种胶印版材。

2 控制柜 1台 据统计，目前我国每年PS版总需求量已经达到1亿平方米，国内PS版总生产能力已经接近2亿平方米。我国PS版制造业已经成为当前印刷器材制造业重要的产业之一，形成了一个配套齐全、规模化、系列化的PS版研发、生产、销售、服务等体系，成为我国少有的、真正是以国内产品为市场主导的印刷器材之一。

目前，我国广泛应用的是铝基阳图型PS版，是以0.1~0.5mm厚的铝版基作为支持体，经电解、氧化等表面粗化处理形成砂目状的氧化膜层，再涂布重氮感光树脂层而制成的。

PS版生产线表面处理液检测与控制的重要性

PS版技术的关键在于感光胶性能和版基表面处理效果。其中版基表面粗糙化的处理技术的作用是通过改变版基表面处理的工艺条件，改进砂目状态，从而获得更好的印刷适性，使印刷（图文）部分建立时有良好的基础，扩大了版面的比表面积，增强了吸附感光胶的能力；而对于空白部分，则有利于存储水分和减小表面张力，有效地防止版面上脏。由此，PS版版基表面处理的工艺段在整条生产线中占据着十分重要的地位。

版材表面处理的重点是建立砂目，它对PS版的性能起着重要的作用，如PS版的解像力、清晰度、耐印率等都与砂目的状态有直接的关系。在铝板面上建立砂目的方法有机械磨版法、电解磨版法、喷砂法和腐蚀法等等。现在中、大型PS版生产线通常所采用的方法是电解磨版法。为了更好的建立砂目粗化版基，在电解前一般要对铝板进行除油处理，在电解后进行氧化处理，在这些步骤之间还包括多道的水洗和中和的步骤。

在PS版生产线表面处理段的整个工艺流程中，要用到多种不同的酸、碱溶液作为表面处理液，对铝板基进行除油脱脂、电解粗化、去灰、氧化等一系列的处理。

1）碱洗（脱脂）工艺段

除油液由NaOH、缓垢添加剂等组成。除油工艺段碱液的浓度依据各PS版生产厂家版材、生产线车速、处理工艺等的不同而略有不同；处理温度的控制范围则大致相同。添加缓垢添加剂是为了阻止碱液在胶辊上结硬垢而硌坏版基；控制除油的温度是为了使油质更快地皂化、乳化，从而彻底去除版基表面的油脂，又不会致使版面严重腐蚀。

若碱液浓度过低将导致版基表面的油污清除不干净，造成电解砂目不好，或是根本无砂目；若碱液浓度过高将则对版基腐蚀严重，造成原料的浪费，并且容易结垢。若温度过低将导致除油效果差；若温度过高则会造成材料、能源的浪费。

2）电解工艺段

电解液成分主要是HCl。铝板在进行电解砂目时采用交流电，电解液用稀盐酸，当铝板为阴极时，溶液中的氢离子在铝板上接受电子，生成氢气而逸出；当铝板为阳极时，铝原子放出电子而生成铝离子进入电解溶液。在交流电的反复作用下，反应交替进行，细微均匀的砂目由此产生。

除了电解液浓度外，电解工艺中还涉及到电流密度、电压、极距、电解时间等一系列重要的参数。若酸液浓度过低将导致电导率降低，电解效果差，影响砂目粗细状态；若酸液浓度过高将会影响砂目状态及电解效果。若温度过低将导致电解液导电率变差，电解过后版基表面产生灰雾；若温度过高则将导致砂目变粗，影响电解效果。

在电解液浓度一定的条件下，电流、电压等工艺参数要与之相匹配，才能产生所需的电解砂目效果。在实际的生产过程中，随着电化学反应的进行，电解液浓度势必会随之发生变化，然而电流和电压等参数是固定不变的。由此，必然会造成工艺参数之间的不匹配为食品包装设计提供更高的灵活性，从而影响电解的效果。

3）氧化工艺段

氧化液成分主要是H2SO4。氧化膜的生成机理很复杂，影响因素也很多，在实际生产中应根据生产经验，随时调整温度、电压、电流、氧化时间等工艺参数，从而得到理想的氧化膜厚度。

氧化膜的生成质量要求致密、硬度高。在氧化阶段，氧化液的浓度和温度共同决定着氧化膜生成的速度，而氧化膜的生成速度又直接决定着氧化膜的生成质量。若氧化膜生成过快，则会造成氧化膜松散、粗糙、脆、不耐磨等缺陷；若生成速度过慢，势必会造成生产效率的低下。因此，控制好适当的氧化膜生成速度，才能得到致密、坚硬的氧化膜层。可见在氧化工艺段，控制氧化液的浓度和温度在一定的工艺条件要求的范围内是一项十分重要的工作。

若酸液浓度过低将导致氧化液导电性变差，导致到达版基表面的电流小，影响氧化膜的生成；若酸液浓度过高将导致氧化膜生成统1管理实验结果和实验报告过快。若温度过低将导致氧化膜生成过慢；若温度过高则会导致氧化膜生成过快。

综上所述，各种表面处理液的浓度、温度是PS版生产过程中十分重要的工艺参BDO厂商们也面临着挑战数，直接决定了版基表面处理的效果和最终PS版的质量。因此，对各种酸、碱溶液的浓度、温度进行实时的检测与控制，保证稳定的工艺条件尤为重要。

PS版生产线酸碱溶液检测控制的现状

目前，国内PS版生产企业的表面处理液检测和控制的现状大致可以分为人工控制、半自动化控制和自动控制。

1）人工控制

这是我国目前大多数中小型PS版生产企业的普遍做法。主要表现在整个生产线的数据化管理系统尚未形成，自动化程度低，对于表面处理工艺段的各种酸碱处理液的检测往往是只有仪表显示，而无自动化的实时回控。其中浓度检测是由人工实验室滴定完成的，补加液也是由人工凭经验进行，因此受人为因素影响很大。

① 定时巡检。在生产线上，表面处理工艺段的各个酸碱溶液的储液箱中，各自配备有相应的酸碱浓度检测仪器，有盒式的或是壁挂式的显示盘，显示箱中酸液或是碱液的实时浓度。在正常生产的过程中，随着反应的进行，各种酸碱溶液的浓度都会不同程度的降低或变化，因此工人会按照一定的班次，定时巡查各个仪表的示数。定时检查后，工人会通知检验人员取样检测处理液的实际浓度。此外，如果在生产过程中有问题出现而影响成品版材质量时，工人也会将表面处理液取样送检。

② 实验室滴定检测。溶液的浓度检测是在实验室通过滴定的方式完成的，检验员根据指示剂的颜色变化确定滴定终点，然后根据标准溶液消耗的体积计算分析结果，得出处理液的准确浓度。

③ 人工补加。负责补加原液的工人在得到检验员的补加通知后，根据相应的浓度差值，向处理箱中补加一定量的原液，以恢复工艺要求的溶液浓度。具体补加原液的量往往是凭借工人多年的实践经验，逐步摸索出来的一定的经验数值。