臻 峰
(樂凱膠片集團公司第二膠片廠,南陽 473003)
(續接上期)
計算機技術不斷地推廣普及,電子技術的不斷發展,激光技術的廣泛應用,加速了印刷業的技術革命與進步。正當PS版技術日臻成熟,在全球得到廣泛的普及應用之際,CTP技術又開始沖擊全球的PS版市場。
CTP,Computer to plate的縮寫,中文全稱計算機直接制版,是通過計算機直接將圖文影像制成可上機印刷的印版的技術,是一種數字化印版的成像過程。
計算機直接制版(CTP)技術,20世紀80年代問世。進入90年代,設備制造商與印刷廠、感光材料廠密切合作,加速了CTP技術的研究開發步伐,使CTP技術日臻完善,很快就達到了工業化應用的水平。
3.1.1 CTP技術在全球的推廣應用
第一臺CTP裝置1989年問世,樣機在1990 Drupa展會上展出。在Drupa 95展會上,一舉展出了42種CTP系統,在全球立即掀起了CTP技術應用的浪潮。到Drupa 2000展會時,有關CTP技術及設備的制造商參展的就有近70家,幾乎所有的感光材料與設備和印刷材料與設備的大制造商都到展會上展出其CTP系統與版材,及其相關的配套設備與技術。兩次展會引起了印刷界對CTP技術及其系統的極大興趣。Drupa 95展會后到1997年的三年間,歐美等國家就有許多大型印刷廠采用了CTP系統,實現了計算機直接制版。1997~1998年間,歐美等國家又有大量的中、小型印刷廠接受并使用CTP技術及設備。據報導,到1998年美國已有70%左右的大中型印刷廠使用了CTP機。到2000年,全球已安裝了1萬2千多套CTP系統。CTP技術已成功地運用到商業印刷、報刊書籍印刷及包裝印刷等領域。到2006年,全球CTP系統安裝量達3萬臺。CTP技術在全球已基本上得到普遍應用。據美國GATF調查,1995~2006年間全球安裝的CTP系統保有量見表3。

表3 全球1995~2006年間全球CTP機保有量一覽表
從表3可看出CTP系統在全球印刷制版界的推廣普及速度是多么快,前5年,逐年以翻番的速度在增長;后6年,以幾千臺/年的量在增加。
3.1.2 CTP技術在我國的推廣應用
中國CTP技術的推廣與應用起步還是比較早的。北京標準出版社在1998年就引進我國第1臺銀鹽CTP機。廣州羊城晚報社印刷廠1998年引進2臺銀鹽CTP機,2001年又引進同類機4臺,成功地在報業系統開創CTP機制版的先河。
遼寧美術印刷廠1998年在我國率先引進第一臺熱敏CTP機,在商業印刷系統拔了頭籌。進入21世紀,我國CTP技術的應用步入正常軌道。據我國權威部門統計,2001~2008年間CTP機保有量見表4。

表4 2001~2008年間我國CTP機保有量一覽表
從表4可看出,CTP系統在我國近年來得到穩步的發展。據報導,到2008年底,全國已有29個省、市、自治區購置了CTP機,只有2個省級地區尚是空白。我國CTP機的保有量目前主要集中在珠三角、長三角、和環渤海三大經濟發達地區。到目前為止,CTP機的保有量與我國的經濟實力相比還差甚遠。這可能與中國的國情有關,各印刷廠剛剛安裝了激光照排機沒幾年,就讓他們淘汰掉,棄而不用而改用CTP系統制版,這不是節約慣了的中國人的風格。再者,CTP機主要是進口,進口的CTP機價格昂貴,CTP版價格也居高不下,影響了CTP機的普及。從我國近年來激光照排片的消耗量來看也充分說明了這一點。近年來CTP技術在不斷地推廣普及,而我國激光照排技術也在繼續得到應用。激光照排機的保有量仍在不斷地增加。從激光照排片的銷售市場看,進口量連年增加,消耗量大幅度增長。中國印刷及設備器材工業協會公布的我國印刷膠片2003~2008六年間的生產量,進口量和消耗量見表5。(見下頁)
從表5可清楚地看出,我國近六年來激光照排片的消耗量增幅是非常可觀的。現印刷膠片絕大多數是激光照排片,只有少量的拷貝片,可能還包括一定量的印刷電路板片。所以說,我國目前的印刷制版,主要還是膠片+PS版的制版工藝,計算機直接制版所占份額的還太少。當然,我國近年來激光照排片和PS版的消耗量在大幅度增加,CTP版的消耗量在穩步增長,這也充分說明了我國印刷工業的發展速度之快。隨著國產CTP機逐步地推向市場,國產CTP版的大量生產,我國CTP技術的推廣、普及將更加迅速。

表5 2003~2008六年間我國印刷膠片生產量、進口量、消耗量一覽表 萬m2
3.1.3 CTP技術的特點
不管怎么說,CTP技術的應用是一場不可避免的印刷技術革命,它已經部分取代并將全部取代激光照排技術,就像20世紀90年代時電分機被激光照排機取代一樣。 CTP技術得到印刷界的普遍關注,是因為有其獨到之處,即不用膠片,通過計算機直接制版。還具有以下優點:
(1)不用膠片制版工藝而實現膠印制版,使之更加合理化,同時縮短了制版周期,降低了制版成本。
(2)用高解像力的CTP版直接掃描記錄影像,減少了圖像的轉移次數,明顯地提高了制版質量及印刷質量。
(3)消除了曬版時因空氣中的灰塵等因素引起的砂眼及底片邊痕產生的皮子印等弊病。
(4)便于實現從印前、印刷到印后的全數字化工作流程。
(5)實現了制版明室操作,特別是用熱敏CTP系統制版。
(6)印刷適應性好。
CTP技術包括:①CTP機;②CTP版材;③印前工藝流程設計(包括RIP等);④打樣技術等。其核心是CTP機,關鍵是CTP版。
3.2.1 CTP機的技術特點
CTP機由精密而復雜的光學系統、電路系統及機械系統三大部分構成。光學系統由激光器產生單束原始激光,經多路光學纖維或復雜的高速旋轉光學系統分解成多束極細的激光束。每束光分別經聲光調制器按計算機中圖像信息的明暗等特征,對激光束的明暗變化加以調制后變成受控光束,再經聚焦后幾百束微激光直接射到印版表面進行掃描。通過掃描記錄在印版上形成圖像的潛影,顯影后計算機屏幕上的圖像信息就復制在印版上供膠印機直接印刷。微激光束的直徑及光束的光強分布狀態,決定了在印版上形成圖像潛影的清晰度及分辨率。微激光束的光斑愈小,光束的光強分布愈接近矩形,則影像的清晰度愈高。掃描精度取決于系統的機械及電子控制部分。掃描時間的長短取決于微激光束的數目,微激光束數目越多,則掃描記錄印版的時間就越短。激光束的輸出功率及能量密度(單位面積上產生的激光能量,單位為J/cm2)愈高,掃描記錄速度愈快。
計算機直接制版系統是一個綜合性的多學科技術產業,它是集精密機械加工技術、光學技術、電子技術、彩色數字成像技術、計算機及軟件技術、新型版材及其材料技術、自動化技術及網絡技術于一身的制版體系。
3.2.2 CTP機的分類
計算機直接制版機根據其選用的掃描方式,主要可分為內鼓式、外鼓式和平板式三類。
內鼓式制版機,版材被裝在半圓柱形鼓內側,激光束從與圓柱形鼓軸成45°的旋轉鏡內射出。這種形式的CTP機設計特點是在曝光過程中,曝光質量穩定且輸出的影像解像力高。但光源與版材距離較遠,需用高功率激光器。
外鼓式制版機,版材裝在圓柱形鼓的外側,激光束隨著鼓的旋轉而射到版面上。外鼓式制版機旋轉的是版材,光源與版材間的距離較近。
平臺式制版機由控制反射鏡來曝光平臺上放置的版材。平臺式制版機激光束在投射過程中易產生偏差,版材與光源間距離也較遠。
CTP機根據掃描光源的不同,可分為熱敏CTP機和光敏CTP機。
熱敏CTP機的掃描光源為LD 830nm紅外激光,早期還有YAG(1064nm)紅外激光,是通過熱能使CTP版掃描成像制成印版的。
光敏CTP機的掃描光源早期有氬離子(488nm)藍激光、FD-YAG(532nm)綠激光,Red LD(633nm)紅激光(銀鹽版)等。到20世紀末,405nm波長的紫激光得到應用,Drupa 2000展會上,采用紫激光二極管的光聚合CTP機推出。Drupa 2004展會上,大功率紫激光二極管的采用,推動了紫激光CTP技術的快速發展。
隨著激光技術的發展,藍紫激光器的功率得到了不斷地提高。在Drupa 2000展會上,采用常規PS版進行計算機直接制版的UV-CTP(當時稱CTcP)技術開始出現,CTcP機采用藍紫光掃描曝光。到2004年Drupa展會時,紫激光二極管的功率進一步增大,使CTcP機的制版速度又有大幅度提高,所以2005年貝斯印在中國的銷售取得突破,一年就賣出了22套CTcP機。
CTP機發展到今天,基本上全集中到感830nm紅外激光的熱敏CTP機和感405nm、410nm激光的紫激光CTP機二大類。再就是采用高感PS版進行計算機直接制版的UV-CTP機。
從目前看,熱敏CTP機基本上全采用外鼓式掃描方式;紫激光CTP機多采用內鼓式掃描方式;UVCTP機早期采用平板式掃描方式居多,近年來也開始采用鼓式掃描方式。
3.3.1 CTP版材的技術特點
隨著CTP技術的發展,在不斷地推出不同型號CTP機的同時,CTP版材也隨之同步開發應用。
CTP技術對CTP版的基本要求主要有:
①版材必須能完成激光在短時間內的曝光過程。
②具有感光速度快,分辨率精,網點再現能力強,耐印力高,易于后處理等特點。
③適合于175lpi彩色印刷需要的CTP系統,制版機的輸出掃描分辨率應大于2540dpi,圖像的階調應在2%~98%。
CTP系統直接將數字化圖文信息傳遞到版材上,不僅要求版材能形成影像,還要具備以下性能:
①感光度(感度)
感光度是指所給能量的響應度。通常版材的感光度越高越好。各種CTP版、PS版感光度對比見表6。

表6 不同膠印版材感光度對比表
②感色性
不同CTP機安裝的激光器不同,所選用版材的感光波長也不同,詳見表7。

表7 不同版材的感光波長一覽表
CTP版最理想的曝光光源應在紫外和紅外光區,所以今天的CTP機曝光用的激光光源,紫激光CTP機用405nm、410nm紫激光器;熱敏CTP機用LD 830nm紅外激光器。
③分辨率
分辨率是指印版成像的精細和準確程度。
PS版的分辨率,除其自身的因素外,還取決于膠片的使用條件、底片與PS版接觸的密合度、感光樹脂層厚度和顯影加工等因素,所以一般的PS版曝光成像只能得到175網線3%→2%的淺網點。
CTP版是直接曝光成像(不需底片),可得到175網線2%→1%的淺網點。CTP版中,熱敏CTP版的分辨率最高。
④曝光成像
為便于對版材曝光區的識別,同PS版一樣,也在感光層中添加少量染料,使版在曝光時曝光區顏色發生變化,以免再次曝光。
⑤感光特性
常規PS版曝光時需要用底片在PS版上曬版曝光,而CTP機可使版材直接掃描曝光。
⑥著墨性
為使印版有良好的著墨性,CTP版感光層的表面應具有易于親合油墨中所含的顏料、樹脂和溶劑的化學特性。
⑦親水性
鋁板基表面經電解氧化處理后就具有親水性。
⑧耐印力
印版上機印刷時,水輥比印版輥轉速通常慢5%~10%,以清除印版上的渣滓。CTP版的耐印力不應低于PS版。
為提高印版的耐印力,CTP版亦可在230~250℃的溫度下烤版1~2分鐘,以提高影像區成膜樹脂的交聯程度。
⑨顯影
顯影可使版材曝光部分和未曝光部分區分開來形成影像。
⑩耐醇性
現膠印印刷常用UV(紫外)油墨,UV油墨含有的單體能使印版影像部分發生溶脹,使印版耐印力降低,故CTP版一般需加入一定量的抗溶脹化合物以適應UV油墨印刷。
輥輯訛其它
PS版在曬版時,底片和版材之間通過抽真空來使其密合。為改善抽真空效果,縮短抽真空時間,提高底片與版材之間的密合度,現一般在PS版感光樹脂層表面噴涂一毛面導氣層。而CTP版則不存在這一問題,不必噴涂毛面導氣層。
3.3.2 CTP版材的發展概況
CTP技術的發展,版材是關鍵。CTP版的發展,又有利地配合和推動了CTP技術的進步。
對于CTP版,最早開發出并應用到實用階段的是Agfa公司和杜邦公司推出的銀鹽版。在20世紀80年代,銀鹽感光技術最成熟,銀鹽乳劑感光速度最快,而激光光源能量偏低,所以銀鹽CTP版最先用于計算機直接制版。但需暗室操作,再者銀鹽CTP版工業化生產比較難,故不被人們看好。
到1995年,熱轉移或熱交聯熱敏CTP版推出,才真正使人們認識到CTP技術的優勢,既省了膠片,方便了制版,又提高了印版的質量。CTP技術應用是膠印制版的一場技術革命。
在熱敏CTP版推出的同時,高感光聚合物CTP版也投放市場,從此,感熱、感光二大體系的CTP版材及其系統,相互競爭,相互促進,共同發展。不過還是熱敏CTP技術占上風。
2000年采用大功率二極管激光器掃描成像的紫激光CTP機推出,同時推出適于400~410nm激光掃描的紫激光CTP版。
紫激光二極管發出的激光波長可使制版機對感光性能更好的版材成像,從而明顯地加快了制版機的成像速度,使其制版效率更高。
大功率紫激光二極管的應用推動了紫激光CTP技術的發展,把CTP技術的應用又推向一個新的高潮。
紫激光二極管(400~410nm)技術仍在不斷地發展,其功率在21世紀前還只有3mW、5mW,2003年發展到30mW,后來又增加到60mW、100mW、140mW,到2008年紫激光二極管的發光功率已達250mW。紫激光技術的進步,加速了紫激光CTP技術的發展。使紫激光CTP機的制版速度越來越快,這是報業印刷系統最感興趣的。
不過從目前來看,紫激光CTP系統制出的印版其影像還原質量還是不如熱敏CTP系統。
近年來,藍紫光和藍紫激光的功率日益增大,用高感PS版來進行計算機直接制版一直是印刷界和膠印版材行業所共同期待的。2000年瑞士洛森公司就推出用普通PS版直接制版的CTP機,當時稱CTcP機,是用藍紫光掃描曝光的。后來又推出藍紫激光做掃描光源的CTcP機,也是用PS版進行直接制版。實際上,UV-CTP機用的PS版不是普通PS版,是在常規PS版的基礎上加以改進推出的新型版材,現統稱為UV-CTP版。
3.3.3 CTP版材的分類
下面分類介紹一下各種CTP版的情況:
(一)銀鹽CTP版
眾所周知,銀鹽CTP版是最先投放市場的。銀鹽感光乳劑具有感光速度快,解像力、清晰度高,技術成熟等特點。作為在CTP技術剛剛問世之初,激光器功率不高,選擇銀鹽作為計算機直接制版版材的感光體是必然的。
銀鹽CTP版按結構分主要是二大類:銀鹽復合CTP版和銀鹽擴散型CTP版。
(1)銀鹽復合CTP版
CTP技術問世之前,膠印印刷制版是先用印刷片(嚴格講應是激光照排片)制成底片,再將底片與PS版密合曬版曝光經顯影后制得。如能將激光照排片的感光乳劑直接復涂到PS版的感光樹脂層上,不就省了涂在滌綸片基上?基于這一思路,就推出銀鹽復合CTP版及其計算機直接制版機。我國標準出版社進口的第一臺CTP機就是用銀鹽復合CTP版制版的。銀鹽復合CTP版的結構示意圖見圖1。

圖1 銀鹽復合CTP版結構示意圖
該類版材的典型產品為寶麗光公司的CTX版。
銀鹽復合CTP版在使用時,第一次通過可見激光曝光形成銀鹽潛影,經顯影加工形成保護性的蒙層;再進行第二次曝光(UV光源),顯影加工后就制成可上機印刷的印版。
二膠在1989年就開始研制銀鹽復合CTP版,即在PS版感光樹脂層上復涂氦氖激光(632.8nm)的銀鹽乳劑層和護膜層,就可得到計算機直接制版用的銀鹽復合CTP版。到2002年中試產品已達使用要求,但實現連續化工業生產難度很大,應用也很繁瑣,國內外開展這一產品研制和生產的廠家很快就放棄了開發。
(2)銀鹽擴散轉移CTP版
銀鹽擴散轉移CTP版采用擴散轉移成像技術,適于多種激光曝光,如氬離子激光、釔鋁石榴石激光、紅寶石激光等。掃描曝光時,空白已見光部分被顯影液顯掉,未見光的圖文部分在顯影核層上形成絡合物,用水洗去空白部分的殘留物,再對圖文部分進行親油處理就可上機印刷。
銀鹽擴散型CTP版,根據通過還原銀而在物理顯影核上形成銀正像的方法,可分為向上擴散型銀鹽CTP版和向下擴散型銀鹽CTP版。
①向上擴散型銀鹽CTP版
亦稱外擴散型DTR,其代表版材是三菱公司Silver Digi CTP版,版基為紙基或聚酯片基。以聚酯基為支持體的版又稱聚酯基印版,還稱CTPP版,適于短印程印刷。向上擴散型銀鹽CTP版結構示意圖見圖2。

圖2 向上擴散型銀鹽CTP版結構示意圖
這種版通常稱小膠印版。二膠在早期亦有此種產品投放市場。
②向下擴散型銀鹽CTP版
亦稱內擴散型DTR。向下擴散型銀鹽CTP版以鋁板基為支持體,涂布上影像接受層(亦稱核層)和AgX乳劑層及保護膜而制成。版材有感藍(488nm)氬離子激光、感綠 (532nm)釔鋁石榴石激光、感紅(633nm)紅寶石激光等產品。向下擴散型銀鹽CTP版結構示意圖見圖3。

圖3 向下擴散型CTP版結構示意圖
銀鹽擴散型CTP版最大特點是制版速度快、網點還原好,但須暗室操作,很不方便,制版成本還偏高。
二膠在2002年已完成對銀鹽向下擴散轉移CTP版的中試,中試樣品已達到使用要求。但由于該版是以鋁版基為支持體,在現有的膠片生產線上和版材生產線上都很難實現工業化生產,再加上非銀感光CTP版的推出,故很快就中止開發。
銀鹽擴散型CTP版,Agfa公司一直堅持生產。中科院理化所2002年在汕頭經濟特區成立中科銀實業公司,上一條生產線,專門生產銀鹽擴散性型CTP版。中科銀是目前全球僅存的兩家堅持生產銀鹽CTP版的廠家之一,他們不但為國內用戶提供銀鹽CTP版,還積極開拓國際市場。
(二)熱敏CTP版
CTP技術發展到今天,熱敏CTP機及其版材是第一大功臣。隨著利用40~60mW大功率紅外激光器作掃描光源的熱敏CTP機推出,熱轉移或熱交聯型熱敏CTP版也同時誕生。熱敏CTP版制版不用膠片,可在明室條件下操作,且具有優良的印刷適性,因此,用熱敏CTP版進行計算機直接制版的技術很快就被人們所接受。所以自20世紀末以來熱敏CTP機的市場占有率一直是最高的。熱敏CTP版的消耗量是所有CTP版中最多的。熱敏CTP技術的問世,計算機直接制版技術才普遍被人們所看好。
熱敏CTP版,最早推出的是1995年發明的陰圖型熱交聯型CTP版,被稱為第一代熱敏CTP版。1997年推出第二代版,即陽圖型熱敏CTP版。后來又推出免處理,或免化學處理的第三代熱敏CTP版。不過到目前為止,陽圖版仍是熱敏CTP版系列中用量最多。
(1)陰圖型熱敏CTP版
陰圖型熱敏CTP版做為第一代熱敏版材投放市場,使熱敏CTP技術至今成為主流CTP技術,功不可沒。
代表性產品是柯達寶麗光的DITP型陰圖型熱敏CTP版,結構示意圖見圖4。

圖4 熱敏CTP版結構示意圖
陰圖熱敏CTP版屬熱交聯型,制版時熱敏層中的紅外吸收染料吸收紅外激光發出的熱能,達到一定溫度后,熱能誘發釋酸劑進行熱分解產生酸使成像層中高分子樹脂發生熱交聯反應形成潛像,再經加熱使圖文部分的高分子化合物進一步交聯,使圖文部分的樹脂在堿性顯影液中不被溶解形成印刷區;未曝光區的樹脂溶于顯影液中露出鋁版基的砂目層形成非印刷區,這樣就制成可上機印刷的印版。
陰圖型熱敏CTP版在制版時需預熱。即版經掃描曝光后,顯影前必需在130~140℃的溫度下預熱30秒左右,使曝光區的酚醛樹脂進一步與催化劑的酸反應發生橋式固化而不被堿性顯影液溶掉。預熱是通過電加熱裝置進行的,設備占場地大、制版時間長、耗能高,很快就被第二代的陽圖型熱敏CTP版所取代。
(2)陽圖型熱敏CTP版
陽圖熱敏CTP版的結構與陰圖版的結構基本一致,但使用時不須預熱。
陽圖熱敏CTP版于1997年推出,到1999年就全面推向市場。用陽圖型熱敏CTP版進行計算機直接制版得到的印版解像力、清晰度高,制版速度快,制版過程短,現已成為計算機直接制版的首選版材。
不管是陰圖型熱敏CTP版,還是陽圖型熱敏CTP版,都是感830nm紅外激光的;掃描曝光都使用40mW或60mW的大輸出功率紅外激光器。
(3)我國熱敏CTP版的研發生產
我國現擁有的CTP機,熱敏機型最多,占65%以上。現用的熱敏CTP版主要是柯達、富士膠片、華光、新圖四個品牌。
我國對熱敏CTP版的開發也較早,1998年二膠與北京師范大學應化所聯合研制,在遼寧美術印刷廠(我國第一臺熱敏CTP機的擁有者)等單位的大力支持下,陰圖型熱敏CTP中試樣版在2000年就達到使用要求。2001年春國產的華光TN型熱敏CTP版率先投放市場。
陰圖熱敏CTP版投放市場后,二膠又加大力度開發陽圖熱敏CTP版,2003年試涂出達到使用要求的中試產品,2004年TP型陽圖熱敏CTP版又率先投放市場。到2008年,在TP型熱敏CTP版的基礎上進行改進提高,同時推出TP-Ⅱ型和TP-26型兩個型號的陽圖型熱敏CTP版,銷量大增,現全國已有數十家印刷廠用華光熱敏CTP版。
2005年第六屆北京國際全印展以來,我國有一定實力的膠印版材廠普遍意識到CTP版是膠印版材的發展方向,特別是熱敏CTP版。各廠家在做好常規PS版穩定生產的同時,都開始開發熱敏CTP版。
在成都,炬光公司2004年就與CREO公司合作生產熱敏CTP版,2006年銷售了100余萬m2。之后在四川炬光印刷器材有限公司的基礎上組建成都新圖印刷技術有限公司,專門負責CTP版材的研究、開發、生產和技術服務工作。2006年底又推出新一代陽圖型熱敏CTP版FIT。這幾年每年都有幾百萬m2的熱敏CTP版投放市場。
在鄭州,華禹天源2006年就配置熱敏CTP機,與國外公司合作,開展熱敏CTP版的開發工作。隨著其第二條膠印版材生產線的投產,相信其很快就會形成熱敏CTP版的生產能力。
在溫州,康爾達公司2005年開始致力于陽圖熱敏CTP版的研究攻關,據報導2008年研發成功并推向市場。為保證熱敏CTP版的科研和生產,康爾達公司購買了柯達、網屏、杭州科雷三品牌各1臺熱敏CTP機。還投資5000萬美元從英國全套引進先進的膠印版材生產線,2009年投產,準備大上CTP版。
在上海,以亞星為基礎重新組建的星信感光材料科技公司,2008年新建的生產線一投產,就試涂熱敏CTP版,還邀請11月份參加2008年上海全印展的部分專家到公司觀摩其熱敏CTP版的生產。
在上海,強邦公司2008年也引進熱敏CTP機,引進人才,引進技術,改造設備開始熱敏CTP版的研究、生產。
在廣東省汕頭市,潮新科這個從單張線干起的膠印版材公司,2008年投資購置3臺熱敏CTP機,分別在廣州、汕頭、深圳設制版公司,配合總公司開發生產熱敏CTP版。
在福州市福清工業區新組建的鼎凱龍,2008年底第一條膠印版材生產線一投產,就試涂熱敏CTP版。現已安裝一臺CTP機,供熱敏CTP版的科研和生產用。
在成都,華維公司2007年就引進熱敏CTP版涂布液進行版材的試涂。2008年初安裝CTP機后,開始批量生產熱敏CTP版,產品已投放市場。
在廣西玉林,金龍公司在2004年就開始與北京師范大學合作開發熱敏CTP版,現已推出WLP型陽圖熱敏CTP版,感光<120mJ/cm2。
在我國各地,還有多家膠印版材廠也介入熱敏CTP版的開發,如江蘇萬基、河北平易(三河)、成都柯達星、上海爍宏、陜西煤航、浙江泉泓等公司都積極地開發CTP版,并在2009北京印刷技術展會上推出其試涂的熱敏CTP版產品。
(4)我國熱敏CTP版感光膠的研發、生產
目前各膠印版材廠生產熱敏CTP版用的感光膠,多是海外一些公司提供的固體混料。二膠和成都新圖自配涂布液生產熱敏CTP版。不過熱敏CTP版用的感光膠目前國內也有不少公司在開發研究。
泰興東方實業公司近年來與北京師范大學應化所合作聯合成立科研開發平臺——東方感光材料研究所,開發熱敏CTP版感光涂布液,2008年以來多次在河北平易(三河)等廠試涂,產品已投放市場。
在北京大興,一家2008年成立的金銳美科技公司研究開發熱敏CTP版涂布液,據介紹,其研制的熱敏CTP版涂布液已在多家版材廠試涂過。
還有北京雷鳥,在穩定生產PS版感光膠的同時,也在積極地開發熱敏CTP版感光膠。遼寧的華海藍帆是PS版感光劑生產廠,近年來也積極引進人才,大力開發膠印版材生產用的感光膠。
(5)我國熱敏CTP版生產和進出口情況
如按現在的形勢良性發展,我國熱敏CTP版將很快形成規模化生產。不但供應國內市場,還將有相當多的熱敏CTP版產品出口。實質上近年來,已有多家膠印版材廠將其生產的熱敏CTP版以各種方式出口。2004年~2008年我國CTP版產量、用量、進口量、出口量(包括外資企業的產量和出口量)見表9。

表9 2004~2008年我國CTP版產量、用量、進口量、出口量一覽表 (萬m2)
據報導,全球CTP版2002年銷售量為1.14億m2,2004年已達2億m2。 全球CTP版的市場這么大,我國膠印版材目前所占的份額還不多。
(三)高感光聚合物CTP版
在熱敏CTP版推出的同時,高感光聚合物CTP版也研制成功。為適應各種可見激光光源的光敏CTP機的需要,推出不同感色性的光聚合物CTP版,如感氬離子激光(488nm)的光敏CTP版適于氬離子激光掃描的CTP機;感固體激光(532nm)的光敏CTP版適于釔鋁石榴石激光掃描的CTP機;感633nm激光的光敏CTP版適于紅寶石激光掃描的光敏CTP機。使人們有更多的選擇機型的自由。
高感光聚合物CTP版在可見激光的作用下,感光層中的化合物發生聚合反應,生成長鏈高分子聚合物,從而使其本身的溶解性等物理性能改變而成像。高感光聚合物CTP版的結構示意圖見圖5

圖5 高感光聚合物CTP版結構示意圖
高感光聚合物CTP版主要是Agfa和富士膠片兩公司生產。1995年被Agfa公司兼并的Hoechst公司早就潛心研究高分子化合物版材,先后推出N90型和N90A型高感光聚合物CTP版。富士公司推出Brillia LPA型和LPY型高感光聚合物CTP版,分別適于氬離子激光和釓鋁石榴石激光CTP機制版。
高感光聚合物CTP版感光度較高,其感光度要比常規PS版高1000倍。制版容易,印刷適性也好。所以光聚合CTP版一推出就威脅到銀鹽CTP版的生存。
高感光聚合物CTP版其光聚合物層上必須涂一PVA層,以阻止氧進入高分子層與光敏基團反應;氧在激光作用下還起催化作用,而使光聚合物版感光性能衰退,以致無法使用。
由于高感光聚合物CTP版必須要涂一保護層,通常單點涂布的卷筒式版材生產線無法一次完成涂布。要想生產高感光聚合物CTP版,除要有感光聚合物的涂層技術外,還要有二點或二點以上涂布點的卷筒式版材生產線。所以高感光聚合物CTP版一直是Agfa和Fuji film兩公司的天下。
二膠也曾開發這一版材,由于當時無二點涂布卷筒式版材生產線,后來又出現紫激光CTP版,也就主動放棄了這一技術的研究。
近年來光聚合CTP版又向耗能低、功率大、制版速度快的400~410nm的紫激光CTP版發展。
(四)紫激光CTP版
進入21世紀,紫激光技術有了新的發展,功率由5mW很快就發展到30mW,所以在Drupa 2000展會上,Agfa、Fuji film等公司推出了紫激光CTP技術。紫激光CTP機采用30mW功率的紫激光二極管掃描曝光。感400~410nm紫激光的CTP版也同時推出。
紫激光較蘭激光、綠激光波長更短,這樣就有二大優勢:一可使用更小的轉鏡,使CTP機的轉鼓轉速更快;二可減少散射光,以確保更高的網點質量,同時再現的網點也更小。藍紫激光二極管發射的激光波長,可使制版機對感光性能更好的版材成像,從而明顯地加快了制版機的成像速度,使其制版效率更高。
紫激光CTP版,Agfa和Fuji film兩公司一直占據著這一技術的制高點。
紫激光CTP版結構示意圖見圖6。

圖6 紫激光CTP版結構示意圖
保護層,亦稱PVA層,用以阻止氧和堿性物質進入感光層,由PVA親水聚合物組成,顯影時除去。
光聚合物層,由鈦茂化合物類光引發體系、乙烯不飽和單體、預聚體成膜樹脂和熱阻聚劑等化學品組成。
中間層,提高光聚合層的粘結性和顯影性,含有鎓鹽或磷酸基化合物。
紫激光CTP版在400~410nm的激光照射下,增感劑吸收可見光躍遷到激發態,然后將電子傳給引發劑生成染料陽離子自由基和引發陰離子自由基,借助引發劑與其中自由基及中間體作用生成新的活性自由基,最終產生活性更高的自由基,從而引發不飽和單體交聯固化形成圖像。
紫激光CTP版經400~410nm的激光掃描曝光后,見光部分交聯固化成像,然后經預熱,曝光部分徹底固化后就不溶于堿性顯影液,未曝光部分被顯影除去形成圖像。
紫激光CTP技術具有以下特性:
①速度快
紫激光光源是采用400~410nm光譜的激光,激光物理上的特性是光譜越短的光,其能量越大。紫激光相對于綠激光、紅外激光具有更高的成像速度。紅外激光、綠激光、紫激光的掃描速度見表10。

表10 紅外激光、綠激光、紫激光的掃描成像速度對比表
②網點銳利
激光光譜越短,激光的光點就越細小,這樣就可在版材上掃描出更精確的網點。
③可在黃燈下操作,操作較方便。
④紫激光器使用壽命長。
使用紫激光器可直接開關,無須使用電子調制器。紫激光器在印版掃描成像時才進行工作,而其它激光器的操作模式都是在機器被開啟時便要同時啟動激光器,這樣對激光器造成不必要的損耗,因此紫激光的實際壽命要比其它CTP系統的激光都長。
⑤紫激光器造價便宜
紫激光器已被廣泛地應用到DVD機等其它行業中,制造技術成熟,生產成本低。
紫激光二極管(400nm~410nm)技術近年來不斷地發展,2003年日亞公司推出30mW(410nm)紫激光器,立即被應用到紫激光CTP機上,制版速度得到明顯提高。大功率的紫激光器對非銀鹽版材具有良好的曝光成像功能。紫激光技術由于激光器功率的不斷提高,壽命越來越長,成本越來越低,就越來越受印刷界的歡迎。特別是我國的報業系統,對紫激光CTP技術格外青睞,據統計,僅2008年一年我國就安裝了401臺紫激光CTP機。
由于紫激光CTP版同光敏光聚合物CTP版一樣,都必須要在感光樹脂層上涂一保護層,所以必須用有二點及二點以上涂布點的卷筒式版材生產線才能勝任,而我國各膠印版材廠建的生產線基本都是單點涂布。近年來大家看到紫激光CTP技術具有明顯的優勢,有的廠家開始改造現有生產線,加裝第二涂布點;有的廠家上新線,直接安裝二點涂布。樂凱集團第二膠片廠幾年前就把原來的2號線改造成二點涂布,為研發光敏光聚合物CTP版和紫激光CTP版提供試驗生產條件。2009年4月投產的高速版材生產線就安裝有多點涂布裝置,為紫激光CTP版規模化生產提供了有利的保障。現二膠研制的紫激光CTP版已在2號線正常生產,在7號線過渡生產。浙江余姚的大族德潤公司為了使自已開發的紫激光CTP版技術推向生產,也對原有的單點涂布生產線改造為二點涂布。康爾達公司為了使自已的產品由PS版向CTP版全面轉移,近年來投巨資全套引進先進的多點涂布膠印版材生產線,以確保CTP版(包括熱敏CTP版和紫激光CTP版)的生產。
紫激光CTP版國內市場目前仍為Agfa和Fuji film兩家的天下,不過他們在中國銷售的紫激光CTP版也實現本土化了。二膠紫激光CTP版的研制開發于2008年已實現突破,現批量生產的紫激光CTP版在珠三角和長三角地區供不應求。
(五)UV-CTP版
近年來用傳統PS版直接制版又引起人們的關注。本人在2000年就撰文《計算機直接制版的現狀與前景》中談到“如果能大幅度地提高常規PS版的感光速度,如果能有更大功率的藍紫激光問世,那么用PS版通過計算機進行直接制版,不是天方夜譚”。現在PS版的感光速度有了明顯的提高;紫激光二極管(400~410nm)技術不斷地發展,用PS版進行直接制版,現條件充分俱備。
實質上,Drupa 2000展會上曾有用PS版通過計算機進行直接制版技術及制版設備的展出。丹麥寶祿德福(Purup-Eskofot)公司推出的Dicon CTP系統,就是用普通PS版進行直接制版的。德國貝斯印(Bayes Print)公司也推出用普通PS版進行直接制版的UV-CTP機。所用的PS版可以是陰圖型版也可以是用陽圖型版。當時的UV-CTP機是平板式掃描制版,掃描速度、制版速度較慢。
2000 Drupa展會后,德國貝斯印公司、瑞士洛森(Luscher,也有稱洛桑)公司一直在從事用PS版進行計算機直接制版設備的開發。
用PS版進行計算機直接制版的機器早期稱CTcP機,前期用蘭紫光掃描曝光,后來發展成用紫激光曝光。河北涿州龍馬鋁業集團把用紫激光掃描進行計算機直接制版技術稱為CTdP技術,CTdP是Computer to digital-plate的簡稱。現我國將用PS版進行計算機直接制版的技術,統稱為UV-CTP技術,整個制版系統稱為UV-CTP系統,制版設備稱UV-CTP機,制版用的版材就稱為UV-CTP版。
2007年,洛森公司推出xpose!UV-CTP機,采用內鼓+外鼓結合式設計,光源為波長405nm激光二極管的激光器,用UV-CTP版制版。據報導,到目前為止全球已銷售200多臺。
德國貝斯印公司現又推出UV-setter CTP機,采用波長為405nm的激光二極管為掃描光源。UV-setter CTP機的核心技術是數字光處理PIP技術和數字微鏡裝置(DMD)。在曝光時80萬個光學微鏡將UV光束集中到UV-CTP版上。還采用能把激光二極管技術和曝光頭技術結合在一起的DSI3技術來提高UVCTP版的曝光速度。據報導,我國現已有150多臺貝斯印UV-CTP機。
2008年,杭州科雷也推出采用最新UV激光技術的UV-CTP機,用傳統PS版(即UV-CTP版)直接制版。
UV-CTP機用的UV-CTP版,實際上不是普通PS版。UV-CTP版是在傳統的PS版基礎上改進而推出的新型版材,表面不需噴涂毛面導氣顆粒層。
UV-CTP版的結構示意圖,見圖7。

圖7 UV-CTP版結構示意圖
UV-CTP版較普通PS版具有砂目細,感光速度快,感色性更加適于UV光和UV激光,網點、網線質量好及耐UV油墨等特點。UV-CTP版對版的平整度、裁切質量及版形要求都比普通PS版高。
現國內銷售的UV-CTP版,以華光和富士膠片、涿州龍馬鋁業三品牌居多。目前生產UV-CTP版的版材廠已有幾十家。UV-CTP版近年來出口量一年比一年多。
UV-CTP版有陰圖、陽圖兩種,貝斯印公司認為陰圖型UV-CTP版效率更高。UV-CTP版的感光度:陽圖為60mJ/cm2左右,陰圖為45mJ/cm2左右。
目前的CTP版,主要是熱敏和紫激光二大類。UVCTP版近年來異軍突起。銀鹽CTP技術現已退出CTP的主流技術行列。此外激光光源的光敏CTP版也被紫激光CTP版所代替。
(六)噴墨CTP版
近年來數字印刷機不斷地推出,可CTP技術仍在繼續開發研究,開發新的計算機直接制版的工藝技術。位于北京東河北省廊坊的普瑞特工貿公司,一直在致力于開發噴墨CTP,有PS版型噴墨CTP版和裸版噴墨CTP版。PS版型噴墨CTP版是在PS版上再涂一透明的吸墨層,然后用噴墨打印機在吸墨層上打印圖文,再經曬版、水洗、顯影處理后就制成可上機印刷的印版。裸版噴墨CTP版,他們稱其為環保型裸版噴墨CTP系統,名稱不雅,也不準確,其版材實質就是經特殊處理的鋁版基。裸版噴墨CTP系統“是一種直接在未涂感光膠的、經特殊處理的鋁板基上制版的系統”。制版是用噴繪機打印上專用墨水來形成圖文影像,再經固版和開版,就形成了上機印刷的印版。省去了光成像的制版過程。
噴墨CTP技術在十幾年前就有研究。近年來隨著噴墨技術的突破性進展,噴墨CTP技術又有新生的希望。
有專家預測未來CTP技術的發展:
第一步:無處理CTP版,亦稱免處理CTP版,現正在進行。
第二步:計算機直接到印刷機(DI,膠印直接在機成像)。
第三步:可擦除版的應用(或稱版材滾筒)。
但是也不能不看到數字印刷的來勢之猛已對或將對膠印印刷帶來沖擊,數字印刷不用版材顯然是一大優勢。
我國膠印版材工業經過30來年的發展,可以說已自成體系。從設備、鋁板基、版基處理和感光涂層用的原料、版材的檢測儀器和設備及其膠印版材和膠印印刷用的各種顯影加工藥品及輔助產品,我國都能生產、制造。中國造的膠印版材生產線還出口海外多條。
專門設計、制造、安裝膠印版材生產線的公司有數家,在北京附近的涿州,有王玉文辦的金城公司;在深圳,有李德平辦的秋平科技;在泰興,有連邦印業公司……,它們都為我國的膠印版材廠制造了數條卷筒式生產線。我國膠印版材生產的大哥大——樂凱集團第二膠片廠近十年來為其設計、制造了3條車速在30m/min以上的卷筒式連續化版材生產線。中國印刷科學技術研究所、涿州龍馬鋁業集團等公司也都自行設計制造卷筒式連續化版材生產線。中國樂凱膠片公司(保定)已為我國的膠印版材生產廠做了百余套用特種鋼制造的坡流式擠壓涂布嘴。北京特邦為版材生產線安裝了60余套靜電噴涂毛面導氣層裝置。河北的膠輥,濟南加工的精度高的鋼輥、螺紋輥、輕金屬輥,江蘇的耐酸耐堿槽罐,沈陽的石墨電極等都是質量過硬的。還有上海做的線上橫向裁切刀,浙江做的各種耐酸耐堿泵也基本能滿足版材生產線的使用要求。
PS版生產用的鋁卷,河南明泰把文章做大了,目前國內膠印版材生產用鋁卷多數由其提供。現已能生產PS版用鋁卷的廠家還有福建瑞閩、重慶西南鋁、浙江湖州棟梁、廣東韶關東陽光等不下十家。
還有專門做PS版用的感光膠(感光涂布液)及其原料的。做感光膠的,有北京雷鳥、江蘇泰興東方兩家,幾年前就成氣候了,我國目前除二膠外,其它各膠印版材廠多數都用其配制的PS版感光膠。在沈陽、上海又出現幾家生產PS版感光膠的。沈陽的華海藍帆十幾年來一直生產2.1.5和2.1.4磺酰氯等化工原料,產品出口量也較大,近年來引進人才,也開發出PS版感光膠并于2008年投放市場,現已有廠家開始使用其感光膠。上海大進、新日光、琪川等公司也有感光膠投放市場。威海天成化工(余尚先教授為顧問)生產的成膜樹脂和感光樹脂已有多家應用。遼寧沈陽的五環、本溪的瑞事達、丹東的青島裝備都是多年生產2.1.5和2.1.4磺酰氯等膠印版材生產用化工原料的廠家。
專門生產PS版和CTP版顯影液及其膠印印刷用的潤版液、潔版液、修版膏、保護膠等輔助產品的企業,可以說不計其數。較有名的有石家莊太行、廣州科藝、北京愛比西、鄭州海達等。
還有生產制版用的曬版機、沖版機的廠家都有幾十家。
總之,膠印版材生產和制版、印刷用的設備、化學品和原料,國內都能生產,一應俱全。許多產品不但可滿足國內市場的需求,還有相當數量的產品出口。
隨著CTP技術在全球范圍內,主要是亞洲、非洲、南美洲等地區進一步推廣普及,我國的各版材廠也普遍意識到要生存、要發展,現在必須加大投入、努力改造現有的裝備,積極創造條件使其能滿足生產CTP版的需要。加強科技投入,積極消化先進的技術,盡早地掌握CTP版的生產技術,盡快地生產出合格的、穩定的、大批量的CTP版產品。畢竟CTP版的質量要比PS版的要求高,完全按PS版的生產條件是生產不出合格的CTP版的。實際上近年來已有不少的膠印版材廠做這方面的工作。二膠為了大批量地生產CTP版,幾年前就對1號線進行全面的改造,改造后的1號生產線一直滿負荷生產熱敏CTP版。為了進一步地擴大產能,又在2年前投資上新的生產線,到2009年4月30日,一條車速45m/min,可二點涂布的、線上切邊的現代化膠印版材生產線投產,不但可生產熱敏CTP版,還可承擔紫激光CTP版的生產。
溫州康爾達,為擴大其CTP版的產能,在兩年前就從國外訂購二套膠印版材生產線,2009年底投產一條。這條線設備配備全,精度高,可實現多點涂布,屆時不但可承擔熱敏CTP版的生產,還可生產紫激光CTP版。
到目前為止,全國已有近20家膠印版材廠配置了熱敏CTP機。有的廠雖然未配置CTP機,也積極與擁有CTP機的印刷廠合作,共同開發熱敏CTP版產品。實際上我國目前除二膠和成都新圖,已有大批產品投放市場外,還有十余家的熱敏CTP版投放國內、外市場。
對紫激光CTP版的生產,二膠最為重視,現在設備條件已完全具備,規模化生產紫激光CTP版將于2009年成為事實。
CTP技術近年來還在發展,免化學處理CTP版、免處理CTP版,國際上幾大公司Kodak、Agfa、Fuji film相繼推出:
Kodak公司2005年推出Thermal Direst免處理熱敏CTP版,具有獨特的熱敏涂層。
Agfa公司2004年11月推出綠星版Azura TS免處理熱敏CTP版,采用熱溶Thermofuse TM技術。
Fuji film公司推出Brillia HD PRO-T熱敏免處理CTP版,采用獨特的全新功能底層涂布技術,完全不需顯影處理。
三大公司還推出免化學處理或免處理紫激光CTP版:
Agfa公司推出Azura V免化學處理紫激光CTP版,N92-CVF免化學處理報業用紫激光CTP版;
Fuji film公司推出Brillia HD PRO-V新型紫激光免處理CTP版,是基于全新的“高敏聚合”技術;
Kodak公司推出聚合型Violet PR Print紫激光CTP版,不需沖洗和化學處理。
我國有的膠印版材廠在積極地將成熟的熱敏及紫激光CTP版推向穩定生產的同時,也在積極地開發免化學處理、免處理CTP版。成都新圖在Drupa 2008展會上展出其自主開發的免處理熱敏CTP版。二膠近年來一直致力于開發免化學處理、免處理熱敏和紫激光CTP版,2009年也正式推出其自主開發的免處理熱敏CTP版。
免化學處理、免處理CTP版,有利于環保,使用方便,是CTP版的發展方向。
膠印印刷在今后若干年仍將是印刷的主角,計算機直接制版技術在我國將有更大的發展,CTP機將大幅度增加。對熱敏CTP版、UV-CTP版,國內的版材廠將更加積極地做大做強,不但占領中國市場,還將繼續擴大國際市場的份額。對紫激光CTP版,中國的版材廠會盡快把它推向規模化生產,特別是樂凱集團第二膠片廠。中國的印刷工業將繼續大發展,膠印印刷技術將繼續進步,膠印版材工業大有作為。今天,中國已成為全球PS版的加工基地。在不久的將來,中國也必將成為全球CTP版的加工基地。飛躍發展的中國膠印版材工業將繼續騰飛!