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当纳米科技在印刷领域占重要作用

发布时间:2021-09-11 05:15:34 阅读: 来源:滑升门厂家

纳米科技在印刷领域占重要作用

纳米是长度单位,与米相比,如同球与地球相比。纳米是英文Namometer 的译名。纳米技术是在纳米尺寸上对原子、分子及其物质进行操纵的技术。纳米是微观世界的长度单位,它是1米的10亿分之一。人的头发丝一般为微米,而纳米只有1微米的1/1000。

一.纳米纸

目前木纤维只能加工到微米(nm)的水平,将木材加工到纳米级,木材原来的细胞结构将被破坏,纤维组织结构发生变化。纤维素、半纤维素和木素可在加工过程中用机械方法分离,这样就可以大大提高制浆率和降低制浆造纸工业对环境的污染。

在造纸涂料中,将纳米碳酸钙应用于涂布白纸板涂料中能有效改善白纸板的性能。纳米碳酸钙的加入有利于涂层的几种重要性能指标提高,如IGT 值、K N 油墨吸收性、平滑度等。

华中师大纳米科技研究院开发研制出一种新型的超疏水、自洁净的纳米结构表面纸。这种纳米纸是在普通纸的表面制备一层纳米结构的薄膜。其技术创新之处在于:采用纳米分散技术将有机母液分割成微米尺度的小岛,无机纳米颗粒均匀分散在小岛中,形成了超疏水的类荷业结构。采用无机纳米颗粒表面原位修饰技术,促使高密度无机的纳米粒子均匀分散。该产品目前全国以至全世界尚未生产和销售。

纳米纸除具有普通纸可书写、复印、印刷等所有应用性能,还具有防潮、防老化、低吸水性、低伸缩率等优异性能,而且工艺简单,成本低廉,其广阔的市场前景。

二.纳米油墨

纳米半导体粒子表面经化学修饰后,粒子周围的介质可强烈影响其光学性质,表现为吸收光谱发生红移或蓝移。实验证明,Cds 纳米微粒的光吸收边有明显的蓝移,Tio2纳米微粒吸收边出现较大幅度的红移。据此,如果把它们分别加到黄色和青色油墨中制成纳米油墨,便可提高其纯度。用添加了特定纳米微粒的纳米油墨来印刷彩色印刷品,层次会更丰富,图像细节表现能力亦会大增。国内近来被科技部评为国家重点新产品的纳米级透明氧化铁系列颜料已开发成功。纳米金属微粒可吸收全部光波而使自身呈黑色,同时对光亦有散射作用。将纳米不同的测试材料测试机器有不同的指标金属微粒添加到黑色油墨中,可提高黑色油墨的纯度和密度。

由于纳米微粒具有很好的表面湿润性,它们吸附于油墨中的颜料颗粒表面,能大大改善油墨的亲油和可润湿性,并能保证整个油墨分散系的稳定性。如果借助高新技术将油墨中的各种成分,如树脂、颜料、填料等制成纳米级的原材料,可达到更好的分散悬浮和稳定,颜料用量少,遮盖力高,光泽好,树脂粒度细腻,印刷图像清晰。如用于UV 油墨中,可加速其固化速度,同时由于填料的细微均匀分散而消除墨膜的收缩起皱专业生产的机构现象。在玻璃陶瓷的印墨中,若无机原料构成为纳米级的细度,能节省大量原料并印出更精更美更高质量的图像。

纳米级碳墨具有导电性,对静电具很好的屏蔽作用,防止电讯信号受到外部静电的干扰。若把它加入油墨,就可制成导电油墨、大容量集成电路、现代接触式面板开关等。另外,在导电油墨中如将Ag 制成纳米级而代替微米级Ag,可节省50%的Ag 粉,这种导电油墨可直接印在陶瓷和金属上。

此外,有些纳米粉微粒自身具有发光基团,可能自已发光,如「-N 三H -」纳米微粒。用加有这种微粒的油墨印出印品,不需要外来光源的照射,靠自身发光识能被人眼识别,用于防伪印刷可达到很好的效果。

在静电复印中,用磁性纳米色粉代替现在广泛使用的无磁性色粉,就可省却在无磁性色粉中加入铁磁颗粒作载体,而制成单组分复印用显影剂,可节约原材料,并能提高复印质量。

三.在印刷工艺中的应用

1.纳米陶瓷纹辊

纳米陶瓷指显微结构中的物相具有纳米级尺度的陶瓷材料,从而令材料的强度、韧性和超塑性大幅度提高。激光雕刻的陶瓷纹辊目前在柔版印刷中应用非常普遍。窄幅柔性版印刷机和UV 油墨柔印机,几乎已全部采用。从柔印发展来看,陶瓷纹辊最终将全部淘汰金属纹辊。英国着名材料专家Cahn 指出纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。对柔版印刷用的纹辊来说,用等离子热喷涂工艺加工纹辊时,要求在基材表面喷涂高质量陶瓷涂层,涂层硬度范围须为HV,一般孔隙率必须低于1%,对高于1200线的纹辊,其孔隙率须低于0.5%,且要保证涂层结构均匀,高汽车外部装潢条密度等。

2.印制线路板

进入门坎也较低英国把纳米氧化铝与二氧化锆进行混合,在实验室已获得高韧性的陶瓷材料,烧结温度还可降低100℃。日本正在试验用氧化铝与亚微米级的二氧化硅合成电子材料,可提高致密性、韧性和热导体。在印制此致路板表面或在基材中加入含纳米金属的黏接片或由纳米金属制成的金属基覆铜板,可使其具备电磁屏蔽功能,能减少噪声和提高信号比。将纳米Ti02、Cr203、Zn0等粉体掺入到树脂中有良好的静电屏蔽功能。这对于航空、航天、机械、电子化工领域的印制线路板防止静电有积极意义。

印制线路板基材的翘曲是导致板材质量下降的一大缺陷,当用高分子纳米材料加入板材之中,可增加板材韧性,同时还可提高板材的强度、耐热性等。1996年开始在国内市场化的抗紫外线板材,可利用纳米粒子对紫外线的强吸收作用来达到目的,其方法是用纳米级Fe203、AI203、Ti02与环氧树脂等复合。◎

庾晋,笔名白木、白彬,湖南衡阳人,硕士,高级工程师,已发表论文200余篇。

信息来源:《印艺》 白木

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