CN101724832B - 提高全息制版的化学喷银速度和质量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高全息制版的化学喷银速度和质量的方法，包含清洗工序、表面处理工序和化学喷银工序，清洗工序和表面处理工序中采用单头喷枪分别喷淋清洗溶液和表面处理溶液，化学喷银工序中采用双头喷枪同时喷淋银液和还原液。本发明优选多种表面活性剂来改善溶液的状态，采用喷淋的方式在非金属表面沉积金属银，可明显提高化学喷银的速度和质量。与现有技术相比，本发明具有工艺简单，操作方便，提高工效，沉积的金属银表面光亮、致密、不易脱落等特点，且环保，特别适合大件和大批量生产。

Description

提高全息制版的化学喷银速度和质量的方法

技术领域

本发明属于化学喷镀技术领域，特别涉及一种能明显提高全息制版的化学喷银速度和质量的方法。

背景技术

目前，在激光全息防伪包装材料和激光全息防伪标识生产中，主要采用浸银的方法，即，将浸银溶液组合先按照活化溶液、敏化溶液、沉积金属银溶液的顺序分别放在几个盆状容器中，将需要沉积金属银的带有全息图像的有机版或感光版按照活化、敏化、沉积金属银的顺序依次按照相应规定的时间浸入放有相应溶液的容器中，浸后取出冲洗干净，即可在有机版或感光版全息图像表面沉积金属银。但是，在载有全息图像的宽幅有机版或感光版生产中，由于版的幅面较大，采用浸银的方法就存在一些弊端：一是由于版的幅面较大，需要的容器也大，每次用药液量大，导致成本较高，浪费较大；二是由于版的面积较大，化学反应速度不均匀，浸银效果也较差。中国表面活性剂网公开了一组“防伪包装印刷制版用喷银套液”该套液由润湿液，敏化液、银液和还原液等四种溶液组成，润湿液采用表面活性剂和合成非离子表面活性剂，配合一定量防腐剂配制成，敏化液以低价态锡盐与稀盐酸配制，银液以氨水和经提纯的银盐配制，还原液为水合肼溶液，以喷涂的方式喷涂于防伪包装印刷制版表面形成银层。使用该套液对防伪包装印刷制版进行喷涂镀银，虽然可以克服浸银方法的一些弊端，但该套液采用具有高毒的水合肼溶液作为还原液，虽然具有强还原性，但在喷银过程中会产生大量的刺鼻雾气，对人体和环境都有很大的危害。本申请人提供了一种化学喷银溶液及工艺方法(公开号：CN101343735)，以葡萄糖取代水合肼，并合理组配了一组化学喷银溶液，包含清洗液、表面处理液、敏化液、喷银液和葡萄糖液，成功地实现了对载有全息图像的有机版或感光版进行化学喷银的工作，并克服了水合肼对人体和环境产生较大危害的缺陷，但本申请人的方法也存在有缺陷，在进行喷镀之前，需要反复进行表面处理及敏化，一般需2-3次，才能保证后序的喷银效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，而提供的一种工艺简单，操作方便，环保，能明显提高全息制版的化学喷银速度和质量的方法。

本发明的技术方案是：一种提高全息制版的化学喷银速度和质量的方法，按以下次序的步骤进行：

(1)用单头喷枪将清洗液均匀喷到版上，保留1-2分钟后，用去离子水冲洗得A品；

其中，清洗液的组成为：磷酸三钠浓度为8～10克/升、十二烷基苯磺酸钠浓度为4～5克/升、烷基聚氧乙烯硫酸盐浓度为4～5克/升，余量为去离子水。

(2)用单头喷枪将表面处理液均匀喷到A品上，保留0.5-1分钟后，用去离子水冲洗得B品；

其中，表面处理液的组成为：氯化亚锡浓度为6～8克/升、盐酸浓度为6～8毫升/升、异丙醇浓度为18～20克/升、烷基糖苷浓度为1～2克/升、壬基酚聚氧乙烯醚浓度为1～2克/升，余量为去离子水。

在本步骤中将表面处理和敏化处理合并处理，处理液也合并为表面处理溶液，只需对A品处理一次(0.5-1分钟)即得B品。

(3)用双头喷枪同时将银液和还原液均匀喷到B品上，见到银均匀地沉积在版上后，用去离子水冲洗后得C品，将C品用氮气吹干得成品；

其中，银液的组成为：硝酸银浓度为8～10克/升、氢氧化钠浓度为10～12克/升、氨水浓度为18～20毫升/升、异丙醇浓度为4～5克/升、烷基糖苷浓度为0.5～1克/升，余量为去离子水；还原液的组成为：葡萄糖浓度为12～14克/升，异丙醇浓度为4～5克/升、烷基糖苷浓度为0.5～1克/升，余量为去离子水。

本发明采用喷淋的方式在非金属表面沉积金属银，与现有技术相比，具有工艺简单，操作方便，提高工效，沉积的金属银表面光亮、致密、不易脱落等特点，且环保，特别适合大件和大批量生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式及有关技术问题作进一步详细的描述。化学镀银是最早开发的化学镀方法，因此已是一个老话题，化学镀银的技术已大量公开于世，已有许多成熟的技术存在。近年来发展起来的喷镀技术，采用单头喷枪喷淋清洗液和表面处理液，采用双头喷枪同时喷淋银液和还原液，以快速喷镀取得相当的成功。现有技术中有人在喷镀中，采用了具有高毒的水合肼为还原剂，其还原的效果确实很好，但其对操作者和环境的危害不能忽视。本申请人为克服水合肼的缺陷，曾研发了自己的方法，采用葡萄糖为还原剂，组配了化学镀银的套液，但是，在实际应用中，也发现了自己方法的缺陷，即不管是表面处理液还是敏化液，一次处理效果都不佳，需要进行多次反复处理，即需要经过表面处理-敏化处理-再表面处理-再敏化处理-又表面处理-又敏化处理，才能达到喷镀的质量要求，这样的效率就比较差。而在本发明中，将表面处理和敏化处理合为一个步骤，所述的表面处理液和敏化液也合为一种溶液，只需要一次处理约半分钟就能达到喷镀的质量要求。经申请人反复研究和探讨，发现原方法的问题所在，即：喷镀套液是以化学镀银的反应为基础组配的，它们不是十分地适应于喷镀这种快速的方式，也就是说，由于喷银套液与版的表面张力相差较远，它们从喷枪中喷淋到版面时，溶液易形成水珠状或水条状从版面流过，造成版表面局部溶液浓度与量分布是不均匀的，化学反应速度不一样，银沉积的速度和厚度不一致，不能适应喷镀的要求。为此，申请人经多方研究和反复试验，采用了多种表面活性剂来改善各种溶液的状态，如在表面处理液中加入了烷基糖苷和壬基酚聚氧乙烯醚两种表面活性剂，又如在银液和还原液中加入了异丙醇和烷基糖苷，这些改进使表面处理液、银液和还原液在表面活性剂的参与作用下与固体板面产生较好的润湿作用，使液体能在固体表面均匀铺展开来，当溶液从喷枪中出来时，能均匀地分布在版的表面，不会形成上述挂水珠或水条状，而是形成一层均匀的水膜从版面流过，那么银层就能均匀致密地沉积在版面，从而能用喷淋这种作业方式使产品表面处理一次就能达到要求，大大地提高了喷镀过程的效率和质量。本申请人所采用的表面活性剂是从众多的表面活性剂中经反复比较筛选出来的，虽然表面活性剂的性能是众所周知的，但将它们用于解决喷银的速度和质量问题是本申请人经反复研究和试验才得出的解决方案，这其中还包括与其它化学物质的配合问题，都是反复试验的结果。所以，虽然本申请人的方法中包括一些现有技术的内容，但它与现有技术相比，仍然是具有显著进步的。在比较成熟的现有技术中，人们是很难突破的，而本申请的技术方案就是突破现有技术的一种进步。

下面描述实施例，全息制版的化学镀银。

①清洗：称取40克磷酸三钠、20克十二烷基苯磺酸钠、20克烷基聚氧乙烯硫酸盐溶于2升去离子水中，搅拌混合均匀配制成清洗液，用去离子水稀释至5升，用单头喷枪将溶液均匀的喷到版上，保留一分钟后，用去离子水冲洗干净，得A品；

②表面处理：将30克氯化亚锡、30毫升盐酸、90克异丙醇、5克烷基糖苷、5克壬基酚聚氧乙烯醚溶于2升去离子水中，搅拌混合均匀配制成表面处理液，用去离子水稀释至5升，用单头喷枪将溶液均匀的喷到A品上，保留半分钟后，用去离子水冲洗干净，得B品；

③化学镀银：将32克硝酸银溶于1升去离子水中，充分搅拌至完全溶解，先加入40克氢氧化钠(预先与去离子水配成少量溶液)，再加入80毫升氨水，加入16克异丙醇和2克烷基糖苷，配制成银液；将48克葡萄糖、16克异丙醇和2克烷基糖苷与4升去离子水配成还原液；将银液用去离子水稀释至4升后与还原液分别置于不同的釜中，用双头喷枪均匀的喷到B品上，见到银均匀地沉积在版上后，用去离子水冲洗干净后得C品，将C品用氮气吹干得成品。

上述工艺步骤均在20℃～25℃的室温下进行。

Claims (1)

1.一种提高全息制版的化学喷银速度和质量的方法，其特征在于所述的方法按以下次序的步骤进行：

(1)用单头喷枪将清洗液均匀喷到版上，保留1-2分钟后，用去离子水冲洗得A品；

其中，清洗液的组成为：磷酸三钠浓度为8～10克/升、十二烷基苯磺酸钠浓度为4～5克/升、烷基聚氧乙烯硫酸盐浓度为4～5克/升，余量为去离子水；

(2)用单头喷枪将表面处理液均匀喷到A品上，保留0.5-1分钟后，用去离子水冲洗得B品；

其中，表面处理液的组成为：氯化亚锡浓度为6～8克/升、盐酸浓度为6～8毫升/升、异丙醇浓度为18～20克/升、烷基糖苷浓度为1～2克/升、壬基酚聚氧乙烯醚浓度为1～2克/升，余量为去离子水；

(3)用双头喷枪同时将银液和还原液均匀喷到B品上，见到银均匀地沉积在版上后，用去离子水冲洗后得C品，将C品用氮气吹干得成品；

其中，银液的组成为：硝酸银浓度为8～10克/升、氢氧化钠浓度为10～12克/升、氨水浓度为18～20毫升/升、异丙醇浓度为4～5克/升、烷基糖苷浓度为0.5～1克/升，余量为去离子水；还原液的组成为：葡萄糖浓度为12～14克/升，异丙醇浓度为4～5克/升、烷基糖苷浓度为0.5～1克/升，余量为去离子水。