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大功率紫激光CTP有可能将成为CTP主流

时间:2009-05-05 17:53:43来源:科印网作者:余尚先、杨金瑞、顾江楠、杨建波

  1.从2008年德鲁巴展览会谈起
  被世界印刷界连续五年排为高新技术之首的CTP技术仍为这届展览会的主旋律,从展会展出的内容与宣传媒体的报道可清楚地看出热敏CTP技术已成为各种CTP技术的主流和其后一段时间的发展方向。除柯达公司率先推出的阴图有预热热敏CTP版材之外,又先后研制开发出阳图无预热热敏CTP版材、无水胶印热敏CTP版材和免处理热敏CTP版材等。在2000年德鲁巴展览会上紫激光CTP技术和用传统PS版配合通用紫外光源的CTCP技术是该次展会上的两大亮点,特别是紫激光CTP技术以其扫描速度快,设备轻巧和廉价等优点显得更加耀眼夺目。有人将这种技术成为“CTP的新宠”,还有人认为它会很快取代热敏CTP技术的主流地位。作者在参观这次展览后曾为印刷相关杂志写过7篇文章,其中《印刷杂志》第8期专门介绍了2000年德鲁巴展会上紫激光CTP技术的情况,其基本意思是:尽管紫激光CTP技术是本次展览会上的一大亮点,我们也热切期待它光辉的未来,但当紫激光二极管单管功率维持5mW~10mW的水平时,它不可能对热敏CTP技术构成很大的威胁,也不可能取代热敏CTP的主流和方向地位;当紫激光二极管的单管功率增长至50mW乃至100mW以上并有足够长的使用寿命并且价格降至和其它光源同一水平时情况则完全不同,它有可能对热敏CTP技术构成严重的威胁乃至取代热敏CTP技术的主流地位。我们的这种预测和美国印艺协会主席W. Long在1997年所作的预测是一致的。他认为在20世纪末以至2010年前热敏CTP技术将占据主流地位,长远看2010年以后可能是紫激光CTP技术的天下。目前的状况就是紫激光CTP技术高速发展,特别是在报纸印刷领域发展得更加迅速,而热敏CTP技术仍占据主流地位,特别是在商业印刷领域占据着很大地盘。据《印刷技术》每年一度的统计,2008年7月底全国各种CTP装机总量为1400余台,其中热敏CTP装机量为800多台,紫激光装机量为300多台,其它CTP(如银盐可见光CTP、高感度感光高分子CTP、CTcP、CTdP、柔性版CTP以及喷墨CTP等)总装机量约300台。据2009年初不完全统计,热敏CTP的装机量已达到1000台以上,紫激光CTP还不到400台,其它类型的CTP加起来还不到紫激光CTP的装机量。这一方面说明紫激光CTP发展非常迅速,另一方面也说明热敏CTP技术还占据主流地位。

  2.几点基本分析
  2.1为什么紫激光二极管单管功率在5mW~10mW水平时紫激光CTP不可能取代热敏CTP的主流地位呢?
  2000年德鲁巴展览会上的紫激光CTP制版机均采用单管一路扫描的方式,单管功率一般多为5mW。当时热敏CTP制版机830nm红外激光二极管单管功率在1 w以上,而且一般装有12~24只红外二极管,也即热敏制版机的总功率一般在20~40W之间。假定热敏CTP制版机的总功率为20W,则一个简单的数学计算告诉我们,使用单管一路扫描的紫激光制版机其输出能量只有热敏CTP制版机的四千分之一。如果单纯从光源能量的角度考虑,紫激光CTP制版机要达到热敏CTP制版机的制版速度,所用版材的感度就要比热敏CTP版材的感度高出大约四千倍。当时热敏CTP版材的感度约为120rnJ/cm,则紫激光CTP所用版材的感度大约在0.03rnJ/cm。决定和影响版材感度的因素众多,0.03rnJ/cm并不是一准确数值,但说明小功率紫激光CTP制版机要想达到热敏CTP制版机的制版速度所用版材的感度要比热敏版材高出许多倍。事实也是如此,现在小功率紫激光CTP制版机最常用的版材是爱克发公司的N-91其感度大约在0.1~0.2mJ/cm之间。银盐版无疑可以轻而易举的达到这一感度,非银盐感光高分子版材则必须是自由基引聚型的超高感度的感光高分子体系才能达到如此高的感度。虽然富士胶片、爱克发公司都推出了能满足这一要求的感光高分子版材,但是研究人员为此付出了巨大的努力,围绕405rlm波长的高效光引发剂或增感染料做了大量艰苦卓越的工作。这里必须强调指出的是自由基光引发聚合要受到空气中三线态氧的阻抑,为解决这一问题研究工作者从多方面做过努力,最后采用在感光层上涂盖一层隔氧保护层这一问题才得以解决。这个隔氧保护层的涂布难度十分大,比热敏CTP版材感热层的涂布难度要大得多,也比感光高分子版下层感光层的涂布难度要大。这就使涂版工艺变得相当复杂,版材的生产效率大幅度降低,成本也随之显著增高。另外,当感光高分子版材达到如此高的感度时明室操作已变得不可能,因为405nm的紫光在室内白昼光中占有一定比率,如果在室内白昼光下操作版材就会发生减膜失光现象,甚至完全留不下图像。虽然传统的PS版在405nm也能感光,但它的感度只有感光高分子版材的千分之一左右,即使明室操作也不会造成太严重的问题。至于热敏CTP版材,室内可见光对它一般不会发生作用,所以也可以在明室安全操作。这就是除了时效性要求特别强的报社较大量的使用小功率紫激光CTP制版机外,一般商业印刷主要还是使用热敏CTP制版机的原因之一。这就是我们2000年所说的紫激光CTP技术在单管功率是5mW~10mW的水平时不会对热敏CTP技术构成严重威胁,也会取代热敏CTP技术的主流地位。

  2.2为什么紫激光二极管单管功率大于100mW时情况会完全不同呢?
  理由如下:100mw和5mw相比增大了20倍,如果采用多路扫描,例如24路,其功率相当增大了480倍。这样版材的感度就能降至原来的四百八十分之一,即制版曝光能量可以提高到四百八十倍,版材的感度从原来0.1~0.2mJ/cm提高至48~96mJ/cm2。另外,单管功率为5mW时采取多路扫描没有实际意义,即使采取多路扫描还得采用前述自由基引发型感光高分子体系的版材。当单管功率在100mW/J,采用多路扫描的意义就显得非常突出了,因为它能让100mJ/cm。感度的版材也进入实际使用状态。现在高感度的PS版已达到50~100mJ/cm。需要说明的是这里所说的高感度PS版不是以往人们所说的高感度感光高分子版材,是指感度在100mJ/cm。以下的PS版。我们从事PS版和热敏CTP版材的研究已多年,如果将我们现在搞的化学增幅型热敏CTP版材所用感热组成物中的红外染料去掉,产酸源由热产酸源变为405nm的高效光产酸源,就得到一种适于紫激光制版的PS版,在CTcP制版机上实验时该种版材的感度在20~50mJ/cm2。这种体系属于阳离子酸固化或酸分解体系,根本不涉及空气中氧的干扰问题,无需在感光层上面再涂布隔氧保护层,和热敏CTP版材一样涂布就能得到紫激光版材。

  2.3热敏CTP版材中所用热产酸源分解产酸效率远低于光分解的产酸效率。
  根据我们多年从事感光、感热研究的实践经验,产酸源热分解产酸效率大约是光分解产酸效率的三分之一到十分之一,所以在热敏CTP制版机上能达到120mJ/cm。感度的体系,当采用紫激光曝光扫描的方式,有可能将感度提高到数十毫焦的水平,这样体系自然也就进明室操作。

  3.CTP技术未来谁居首席?
  目前CTP技术中有以红外激光二极管为光源的热敏CTP、对应各种波长的银盐CTP、装有紫激光二极管的小功率紫激光CTP和大功率紫激光CTP、对应普通紫外光源的CTCP以及热烧蚀型CTP技术等。在众多CTP技术中未来到底哪种CTP技术能居首席。通过前面的分析我们认为:近期大功率紫激光CTP技术有可能取代热敏CTP技术的首席地位或者说大功率紫激光CTP与热敏CTP争夺这一席位。长远来看,紫外激光CTP(UV—CTP)有可能与大功率紫激光CTP技术争夺这一席位。有人认为CTCP技术今后会处于什么地位?就像我们在2000年预测的那样,它不会和热敏CTP技术争夺主流地位,更不会和大功率紫激光CTP技术争夺首席地位,它只能与各种CTP技术互相补充、共同发展,在能发挥自己长处的印刷领域占有一席之地。我们曾为这一技术在国内推广使用呐喊助威过几年,也曾在这种设备上做过不少实验。BaSySprint的CTcP制版机采用平台操作,版材厚度和大小不受限制。它可以使用传统高感度PS版制版,特别是图文稀疏的包装印刷和广告印刷制版时使用高感度阴图PS版时能将制版速度提高许多倍。例如一个版面只有几个黑体字时步进曝光的DMD装置只需在几个黑体宇的部分曝光成像即可,而扫描曝光方式无图像部分虽然可以节省能量但必须整版扫描,不能提高制版速度。另外,这种技术可以在明室操作,这也是其优点之一。但是CTCP制版机价格昂贵,超高压水银灯光源的寿命比不上近红外二极管或紫激光二极管的寿命。而且由于是步进曝光,曝光过程中产生的震动会带来曝光块与曝光块之间衔接精度的问题。另外曝光头DMD的极限移动时间会限制制版速度,当感光版材的感度高到一定程度时,制版速度不能和版材的感度同比增加。所有这些都导致CTCP技术无法和其它类型61CTP技术相抗衡的。所以BasySprint的CTCP技术无论今后如何改进与发展,也无法与大功率紫激光CTP技术相抗衡。

  有人说大功率紫激光CTP也能用传统PS版制版,不也是CTCP技术吗?没错,也是CTCP技术,可被最早把CTCP制版机商品化的BasysPriint公司注册,别的公司不能再用这一名称。如果把它叫做CTgP或CTdP未尝不可,它是CompUter to generaI plate或CompUter to digital plate的缩写。从这个意义上讲,CTP技术今后似乎都向CTCP、CTgP或CTdP靠拢,即使用高感度、优质的PS版实现计算机直接制版。

  紫外激光CTP技术是诱人的,据说十年前日本一家不起眼的小公司就研制开发出370~380nm的紫外激光二极管,近来多家公司也能在实验室开发出这种二极管,可惜还没有用这种紫外激光二极管的UV-CTP制版机。所以说虽然它的前景看好,但商品化过程中还存在许多变数,有待从事这方面研究和产业化的人进一步努力。如能开发出功率大、寿命长、廉价的UV-极管,那么UV-CTP会成为今后的发展方向。因为UV-CTP制版机所需版材非常容易选择,现有重氮萘醌型阳图PS版所用214感光化合物的吸收波长和这一发射波长非常匹配,所以更便于普通PS版和其配套。这就是我们预测:长远来看,UV-CTP技术将会和大功率紫激光CTP技术争夺首席地位的理由之一。还必须指出的是不管谁占据首席地位,其它CTP技术也会同时存在,大家只能共存共荣,在自己擅长的领域求得发展,完全取代是不可能的。例如,大功率紫激光CTP技术即使占据首席地位,热敏CTP技术仍然会紧靠它的席位落座。因为各种技术自身都在不断的发展,特别是热敏CTP技术中的免处理和热烧蚀技术目前是不可能依靠光能直接实现的,只能依靠热的作用来完成。银盐CTP尽管受到伦敦协议书的限制,但它的感度是任何一种CTP技术都不能相比的,在需要它的印刷领域还会继续发挥作用。

  4.未来胶印版材谁主沉浮?
  按中国印刷工业及器材协会新近提出的概念胶印版材包括传统的PS版和各种热敏CTP版、银盐CTP版、紫激光CTP版和可见光高感度高分子版材等。对于在这些版材中今后到底哪种版材是主流和发展方向,目前国内外有着种种看法。看法之一是普遍认为PS版将是一种夕阳产业,会逐步让位于CTP版材;看法之二是传统PS版材不再发展,用量逐渐减少,但是将会和CTP版材并存相当长的一段时间,此外还有一些其它看法。目前国内一些PS版厂家提出产品转型更新换代,在PS版市场竞争激烈、利润越来越微薄的现实环境下提出这样的口号是可以理解的,因为只有产品转型才能增加效益、摆脱困境。但是我们的观点似乎有点与众不同,我们认为PS版生产厂家以及从事版材研究的工作者递致力于传统阳图PS版的高感度化和优质化,阴图PS版也应该有更多高感度、优质的版材商品化,因为高感度、优质的阳图和阴图PS版仍是未来印刷界主要使用的版材。PS版行业不会是夕阳产业,相当长一段时间还会是如日中天。我们作出这样预测的理由和根据是:Basyprint公司的CTcP制版机用的是传统PS版,如前述分析大功率紫激光CTP版机上也将用高感度PS版,紫外激CTP一旦问世,还是用高感度、优质的PS版。我们国家最具有良好技术基础和生产基础的正是普通PS版,它廉价、用户使用习惯,加上具有方向,CTP技术都向普通PS版方向靠拢,高感度、优质的传统PS版能主沉浮是必然的结局。这一点未见国内外有这样的分析报道,但我们认为未来可能就是这样。我们从1995年就大力度开发高感度、优质PS版所需要的树脂和各种辅助材料,并同时抓热敏、CTP版材的开发就是基于上述理念。

  结束语
  大功率紫激光二极管研制开发的成功将把CTP技术推进到一个新的发展阶段,也使胶印版材的发展方向发生重大的变化。未来紫外激光二极管如能像紫激光二极管一样开出大功率、寿命长而且较廉价的商品,UV-CTP技术将有更好的发展空间,高感度、质优价廉的普通PS版将是今后各种胶印版材中的主要版材。

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