[发明专利]基于氯化铜腐蚀替代三氯化铁腐蚀的凹印制版腐蚀工艺

说明书

技术领域

本发明属于凹印制版技术领域，涉及一种基于氯化铜腐蚀替代三氯化铁腐蚀的凹印制版腐蚀工艺。

背景技术

激光制版最初应用的都是，在镀铜的版基上涂一层黑胶，再用激光机进行无软片的气化雕刻，使需要的图案暴露出来，再用三氯化铁腐蚀液进行腐蚀，达到所需要的网穴深度，最后通过印刷来还原图案。激光机的应用弥补了电雕网点局限性，丰富了网点的种类，可现有腐蚀方法是都是单一的喷淋式的腐蚀，三氯化铁腐蚀液经过滤加压直接喷射在版面进行腐蚀。但三氯化铁在实际应用时，其会产生大量的废液，后期的废液处理负担较大，污染较为严重，且剧烈的反应在生产中存在严重的侧蚀，导致横竖笔画粗细差别严重，大面积版面色差严重，局部图案腐蚀严重不均，人工控制难度大等技术问题，这就要求使用一种反应较慢的蚀刻。为此，采用更环保的氯化铜腐蚀液已经势在必行。

目前氯化铜腐蚀在实际应用中，氯化铜腐蚀槽中的槽液是由氯化铜及盐酸组成，其腐蚀的反应机理是：在酸性条件下Cu+CuCl₂→2CuCl↓，氯化亚铜CuCl不溶于水，在过量氯离子的存在下，能形成可溶的络离子：CuCl+2Cl^-→(CuCl₃)^2-，随着腐蚀的进行，由于氯化铜浓度的降低、氯化亚铜浓度的升高，其氧化还原电位降低，腐蚀速度也随之下降，此时可以通过添加双氧水进行再生，使氯化亚铜氧化得到氯化铜，其反应原理是：2CuCl+2HCl+H₂O₂→2CuCl₂+2H₂O。由于再生过程需要消耗盐酸及双氧水，所以应添加这两种物品以达到平衡，目前通常是通过化验室检测氯化铜及盐酸的含量作为依据或是根据经验定时定量添加，采用上述人工检测及添加存在的缺陷是：首先，需要工作人员定时对槽液进行监测，溶液的添加也是根据工人的经验来完成，不仅需要消耗大量的人力和物力，而且添加量不准确；另外，由于槽液的不断变化从而使腐蚀速度不稳定，出现同样的工艺而腐蚀时间不同的问题，腐蚀速度及时间难以控制，腐蚀的操作难度较大，并且返工率高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种不影响激光制版的生产效率，深度及侧蚀精度高，腐蚀均一性好，节能降耗，绿色环保的基于氯化铜腐蚀替代三氯化铁腐蚀的凹印制版腐蚀工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

基于氯化铜腐蚀替代三氯化铁腐蚀的凹印制版腐蚀工艺，该工艺具体包括以下步骤：

步骤(1)：根据激光胶的喷胶厚度计算氯化铜腐蚀液用量；

步骤(2)：根据氯化铜腐蚀液用量计算所需盐酸、氯化铜、氧化剂、添加剂的用量；

步骤(3)：向腐蚀液槽中注入水、盐酸、氯化铜、双氧水以及添加剂，配制成氯化铜腐蚀液，通过在线监测控制系统检测氯化铜腐蚀液各项数据是否达标，待氯化铜腐蚀液各项数据达标稳定后，将待腐蚀版辊置于腐蚀容器腔中，控制待腐蚀版辊的转速为60-70转/秒，通过腐蚀泵将氯化铜腐蚀液经腐蚀喷头喷射至待腐蚀版辊上进行腐蚀处理，同时对经过腐蚀处理的部位进行冲水处理；

步骤(4)：待腐蚀处理结束后，酸洗去除氧化物和腐蚀残留物，即可进行后续的版辊镀铬工序。

所述的氯化铜腐蚀液的波美度为30-33。

所述的氯化铜腐蚀液中氯化铜含量为330-360g/L，铜离子含量为135-155g/L，盐酸的含量为35-45g/L，所述的添加剂的含量为3-5g/L。

所述的双氧水的氧化还原电位为500-600mV。

所述的氯化铜腐蚀液的腐蚀温度为39-45℃，腐蚀压力为1.5-2.0kg，腐蚀速率＞20μm/min。

所述的添加剂由催化剂与护岸剂混合而成，其中，催化剂与护岸剂的质量之比为1:1.5-3。

作为优选的技术方案，所述的催化剂与护岸剂的质量之比为1:2。

所述的催化剂为氯酸钾，所述的护岸剂为高氯酸盐。

所述的腐蚀喷头距离版面的距离为150-200mm，腐蚀喷头的移动速度为75-80m/s。

所述的氯化铜腐蚀液对版辊腐蚀5丝以下需3.5-4.5秒，对版辊腐蚀5-25丝需4.5-5.5秒，对版辊腐蚀25-35丝需5-6秒。

所述的在线监测控制系统包括用于检测氯化铜腐蚀液中各原料浓度的检测传感器、用于自动添加各原料的自动加样单元、显示器、以及与检测传感器、自动加样单元、显示器电连接的电气控制器。