CC BY
11
CREATING A MODEL FOR PREDICTING THE GRAPHIC CHARACTERISTICS OF A
STENCIL PRINTING
H.A. Hilal, N.E. Proskuriakov, V.Y. Yurkov, S.N. Litunov
The results of calculations that make it possible to predict the change in the width of the conductors obtained by screen printing using a high-precision printing device are presented. Thus, when the speed of movement of the dosing device is 20 cm / s when using the PET 1500 150/380.31 mesh, the minimum spreading that can be achieved is about 4 microns. Zero spreading will be obtained at a speed of 10 mm / s and at an angle of inclination of the metering squeegee of 81°. When using the PET 1500 165/380.31 grid, zero spreading of the buoy is achieved at the same speed and angle of inclination of the metering squeegee, equal to 86°. For zero spreading when using a mesh with a density of 140 nit. / cm, it is necessary to produce a speed of 2-6 cm/s at an angle of inclination of the dosing squeegee of90-105°, and when using a mesh with a density of 180 nit./cm, the speed should be in the range of 2-18 cm / s at an angle of inclination of92-105°.
Key words: screen form, printed electronics, conductor spreading.
Hilal Haitham Aref, postgraduate, oitpp@mail.ru, Russia, Omsk, Omsk State Technical University,
Proskuriakov Nikolay Evgenievich, doctor of technical sciences, professor, vippne@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Yurkov Victor Yurevich, doctor of technical sciences, professor, viktor_yurkov@mail.ru, Russia, Omsk, Omsk State Technical University,
Litunov Sergey Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, litunov-sergeyy@rambler.ru, Russia, Omsk, Omsk State Technical University
УДК 778.14.072 DOI: 10.24412/2071-6168-2021-5-54-57
ДИФФУЗИОННЫЙ ПЕРЕНОС В ГАЛОГЕНСЕРЕБРЯНЫХ МАТЕРИАЛАХ
О.В. Демьянов
В статье рассматриваются особенности галогенсеребряных материалов, работающих за счет диффузионного переноса. Описываются принципы формирования изображения для процессов, основанных на переносе серебра и на переносе красителя.
Ключевые слова: галогенсеребряные материалы, диффузионный перенос, реакция, проявление, перенос серебра, перенос красителя.
Копирование с диффузионным переносом - это способ контактного копирования, осуществляющийся за счет проникновения веществ из передающего слоя в приемный в процессе обработки экспонированного репрографического носителя [1].
В работе с галогенсеребряными материалами особый интерес представляют способы диффузионного переноса, которые могут разделяться на две категории: с переносом серебра и с переносом красителя.
Отличие диффузионных процессов заключается в том, что формирование позитивного изображения происходит в специальном слое, не включающем в себя изначально соли серебра, но который легко отделяется от негативного слоя после завершения реакции.
Диффузионный процесс с переносом серебра в галогенсеребряных материалах протекает по следующему принципу: после экспонирования фотографического эмульсионного слоя негативного материала он проявляется при помощи тиосульфата натрия или другого проявителя, включающего растворитель галоидного серебра. В случае диффузионного переноса соблюдается тесный контакт проявляемого негативного слоя и слоя с мелкодисперсными частицами, катализирующими реакцию проявления. При этом слой, содержащий мелкодисперсные частицы, не обладает светочувствительными свойствами и не содержит соли серебра.
При проявлении на экспонируемом слое происходит растворение неэкспонированного галоидного серебра соответствующего позитивному изображению, это галоидное серебро проникает в приемный слой, в котором за счет проявителя восстанавливается до серебра при помощи специального катализатора. В роли катализатора могут использоваться зародыши серебра или сернистое серебро, а может применяться другой гетерогенный катализатор. В результате формируется позитивное изображение.
Упрощенно протекающие химические реакции при проявлении можно описать следующим уравнением
О" О
| и
2АёВг + 0-»> 2А§+2ВГ+|0|
I и
СГ о
Полученный хинон вступает в реакцию с сульфитом натрия, в результате которой образуется моносульфонат гидрохинона, способного восстановить два атома серебра, а сульфохинон при взаимодействии с сульфитом образует дисульфогидрохи-нон.
Процесс растворения галоидного серебра в экспонированном слое описывается уравнением реакции:
AgBr + 2ВД2" ^ Вг- + Ag(ЭД^-,
Протекание процесса проявления в приемном слое позитивного изображения происходит следующим образом
О" о
I У
2 А^О,)^ О — 2Аё + О4520з" | •
Ог О
По этой же схеме реагирует и образующийся хинон.
Рассмотренный алгоритм далеко не единственный из возможных, но любые разновидности копирования, основанные на диффузионном переносе, основываются на аналогичном принципе.
Для получения нейтрально-черного цвета воспроизводимых изображений в приемный слой вводятся специальные соединения, чаще всего бензотриазол и меркап-тотетразол.
Непростой задачей стало решение вопроса по ускорению процесса за счет повышения каталитической активности зародышей серебра приемного слоя. Это связано с необходимостью полного устранения растворения проэкспонированных кристаллов AgHal в негативном слое, так как при их растворении на позитивном изображении образуется вуаль, отрицательно сказывающаяся на воспроизведении полутоновых элементов [2].
Для того чтобы затормозить растворение кристаллов, растворяющее вещество вводится в приемный слой. В этом случае процесс химического проявления запускается в негативном слое при его контакте с проявителем, а галогенид серебра начинает растворяться после диффузии тиосульфата в негативный слой из приемного слоя, в тот момент, когда проэкспонированные кристаллы преимущественно уже проявились.
Также очень важно, чтобы в негативном слое происходило исключительно химическое проявление, а в приемном слое - достаточно быстрое физическое проявление.
Хотя исследования показали, что по своей интенсивности физическое проявление в приемном слое в обычных условиях значительно превосходит проявление в негативном слое, это соотношение может быть дополнительно улучшено. Для этого можно использовать желатиновую фотографическую эмульсию в качестве связующего негативного слоя, а для приемного слоя использовать синтетический полимер или производные целлюлозы [3].
Существует много материалов, принцип работы которых основан на диффузионном переносе серебра, к примеру, разработан способ получения позитивных изображений, базирующийся на разной растворимости бромида серебра и хлорида серебра. Также существуют материалы, в которых фотографический эмульсионный слой изначально нанесен на приемный (рис. 1).
Рис. 1. Строение материала с совмещенным приемным и эмульсионным слоем: 1 — эмульсионный слой; 2 — центры скрытого изображения; 3 — пленочная подложка; 4 — противоореольный слой
В материалах, совмещающих эмульсионный и приемный слой, после завершения процесса фотографический эмульсионный слой отделяется (рис. 2).
а б в
Рис. 2. Схема процесса проявления на материале с совмещенным приемным и эмульсионным слоем: 1 — эмульсионный слой; 2 — центры скрытого изображения;
3 — пленочная подложка; 4 — темнеющие участки изображения; а — исходный материал; б — материал после проявления; в — материал после промывки
Разработка способов диффузионного переноса красителя проводилась в США и Советском Союзе. Были разработаны разные методики, часть из которых получила довольно широкое применение. В качестве примера рассмотрим американскую технологию.
На первом этапе проводится экспонирование материала рефлексным способом.
Рефлексное фотокопирование представляет собой получение копий с непрозрачных оригиналов в процессе их прямого контакта со светочувствительным материалом (рефлексная фотобумага), с подложкой прозрачной для световых лучей. При этом засветка, образованная лучами, отраженными от оригинала, накладывается на равномерную засветку, образующуюся при экспонировании со стороны фотоматериала [4].
Экспонирование происходит на лист матричной бумаги с нанесенным желатиновым слоем. В состав этого слоя включаются галогенид серебра, дубящее вещество с проявляющим эффектом и специальное вещество, образующее краситель при проявлении.
Проэкспонированная бумага помещается в щелочной раствор, в котором проявляются экспонированные участки. На них желатина дубится, при этом по всему желатиновому слою независимо от экспонирования происходит образование красителя. При помощи резинового ролика влажная матрица прижимается к листу бумаги, на поверхность которой с незадубленных участков желатины матрицы переносится краситель.
В итоге получается четкое позитивное изображение, для которого не требуется ни фиксирование, ни промывка, благодаря тому, что в формировании изображения участвует только краситель. При повторном увлажнении матрицы активатором можно получать копии.
Одним из достоинств этого процесса является то, что для образования позитивного изображения требуется только краситель, а не дорогостоящее серебро. Оно используется только в матрице и за счет этого его можно легко регенерировать. Нанесение изображений с матрицы возможно не только на бумагу, но и на прозрачные пленочные основы.
В способах диффузионного переноса на галогенсеребряных материалах также могут применяться процессы совмещенного проявления и фиксирования, но использование новых приемов обеспечивает не только ускорение процесса, но и возможность раздельного получения позитивного и негативного изображения на разных слоях.
Список литературы
1. ГОСТ 13.0.002-84. Репрография. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1989. 60 с.
2. Диффузионные фотографические процессы. [Электронный ресурс] URL: https://chem21.info/info/79389 (дата обращения: 11.05.2021).
3. Слуцкин А.А. Микрофильмирование. [Электронный ресурс] URL: http://booksonchemistry.com/ index.php ? id1 = 3&category=laborotor-tech&author=sluckin-aa&book=1990&page=35 (дата обращения: 11.05.2021).
4. Фотокопирование. [Электронный ресурс]. URL: https://www. booksite. ru /fulltext/1/001/008/117/220.htm (дата обращения: 10.05.2021).
Демьянов Олег Валерьевич, аспирант, demjanovo@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
DIFFUSION TRANSFER IN SILVER HALOGEN MATERIALS
O.V. Demyanov
The article discusses the features of silver halide materials that work due to diffusion transfer. The principles of imaging for silver transfer and dye transfer processes are described.
Key words: silver halide materials, diffusion transfer, reaction, development, silver transfer, dye transfer.
Demyanov Oleg Valerevich, postgraduate, demianovo@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University
