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          沈陽誠祥印刷有限公司
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          納米科技在印刷領域的作用

          編輯:沈陽誠祥印刷有限公司  時間:2013/02/20  字號:
          摘要:納米科技在印刷領域的作用

              納米是長度單位,與米相比,如同網球與地球相比。納米是英文Namometer 的譯名。納米技術是在納米尺寸上對原子、分子及其物質進行操縱的技術。納米是微觀世界的長度單位,它是1米的10億分之一。人的頭發絲一般為20-50微米,而納米只有1微米的1/1000。

              一.納米紙

              目前木纖維只能加工到微米(100-1000nm)的水平,將木材加工到納米級,木材原來的細胞結構將被破壞,纖維組織結構發生變化。纖維素、半纖維素和木素可在加工過程中用機械方法分離,這樣就可以大大提高制漿率和降低制漿造紙工業對環境的污染。

              在造紙涂料中,將納米碳酸鈣應用于涂布白紙板涂料中能有效改善白紙板的性能。納米碳酸鈣的加入有利于涂層的幾種重要性能指標提高,如IGT 值、K &N 油墨吸收性、平滑度等。

              華中師大納米科技研究院開發研制出一種新型的超疏水、自潔凈的納米結構表面紙。這種納米紙是在普通紙的表面制備一層納米結構的薄膜。其技術創新之處在于:采用納米分散技術將有機母液分割成微米尺度的小島,無機納米顆粒均勻分散在小島中,形成了超疏水的類荷業結構。采用無機納米顆粒表面原位修飾技術,促使高密度無機的納米粒子均勻分散。該產品目前全國以至全世界尚未生產和銷售。

              納米紙除具有普通紙可書寫、復印、印刷等所有應用性能,還具有防潮、防老化、低吸水性、低伸縮率等優異性能,而且工藝簡單,成本低廉,其廣闊的市場前景。

              二.納米油墨

              納米半導體粒子表面經化學修飾后,粒子周圍的介質可強烈影響其光學性質,表現為吸收光譜發生紅移或藍移。實驗證明,Cds 納米微粒的光吸收邊有明顯的藍移,Tio2納米微粒吸收邊出現較大幅度的紅移。據此,如果把它們分別加到黃色和青色油墨中制成納米油墨,便可提高其純度。用添加了特定納米微粒的納米油墨來印刷彩色印刷品,層次會更豐富,圖像細節表現能力亦會大增。國內近來被科技部評為國家重點新產品的納米級透明氧化鐵系列顏料已開發成功。納米金屬微??晌杖抗獠ǘ棺陨沓屎谏?,同時對光亦有散射作用。將納米金屬微粒添加到黑色油墨中,可提高黑色油墨的純度和密度。

              由于納米微粒具有很好的表面濕潤性,它們吸附于油墨中的顏料顆粒表面,能大大改善油墨的親油和可潤濕性,并能保證整個油墨分散系的穩定性。如果借助高新技術將油墨中的各種成分,如樹脂、顏料、填料等制成納米級的原材料,可達到更好的分散懸浮和穩定,顏料用量少,遮蓋力高,光澤好,樹脂粒度細膩,印刷圖像清晰。如用于UV 油墨中,可加速其固化速度,同時由于填料的細微均勻分散而消除墨膜的收縮起皺現象。在玻璃陶瓷的印墨中,若無機原料構成為納米級的細度,能節省大量原料并印出更精更美更高質量的圖像。

              納米級碳墨具有導電性,對靜電具很好的屏蔽作用,防止電訊信號受到外部靜電的干擾。若把它加入油墨,就可制成導電油墨、大容量集成電路、現代接觸式面板開關等。另外,在導電油墨中如將Ag 制成納米級而代替微米級Ag,可節省50%的Ag 粉,這種導電油墨可直接印在陶瓷和金屬上。

              此外,有些納米粉微粒自身具有發光基團,可能自已發光,如「-N 三H -」納米微粒。用加有這種微粒的油墨印出印品,不需要外來光源的照射,靠自身發光識能被人眼識別,用于防偽印刷可達到很好的效果。

              在靜電復印中,用磁性納米色粉代替現在廣泛使用的無磁性色粉,就可省卻在無磁性色粉中加入鐵磁顆粒作載體,而制成單組分復印用顯影劑,可節約原材料,并能提高復印質量。

              三.在印刷工藝中的應用

              1.納米陶瓷網紋輥

              納米陶瓷指顯微結構中的物相具有納米級尺度的陶瓷材料,從而令材料的強度、韌性和超塑性大幅度提高。激光雕刻的陶瓷網紋輥目前在柔版印刷中應用非常普遍。窄幅柔性版印刷機和UV 油墨柔印機,幾乎已全部采用。從柔印發展來看,陶瓷網紋輥最終將全部淘汰金屬網紋輥。英國著名材料專家Cahn 指出納米陶瓷是解決陶瓷脆性的戰略途徑。對柔版印刷用的網紋輥來說,用等離子熱噴涂工藝加工網紋輥時,要求在基材表面噴涂高質量陶瓷涂層,涂層硬度范圍須為HV300-1300,一般孔隙率必須低于1%,對高于1200線的網紋輥,其孔隙率須低于0.5%,且要保證涂層結構均勻,高密度等。

              2.印制線路板

              英國把納米氧化鋁與二氧化鋯進行混合,在實驗室已獲得高韌性的陶瓷材料,燒結溫度還可降低100℃。日本正在試驗用氧化鋁與亞微米級的二氧化硅合成電子材料,可提高致密性、韌性和熱導體。在印制此致路板表面或在基材中加入含納米金屬的黏接片或由納米金屬制成的金屬基覆銅板,可使其具備電磁屏蔽功能,能減少噪聲和提高信號比。將納米Ti02、Cr203、Zn0等粉體摻入到樹脂中有良好的靜電屏蔽功能。這對于航空、航天、機械、電子化工領域的印制線路板防止靜電有積極意義。

              印制線路板基材的翹曲是導致板材質量下降的一大缺陷,當用高分子納米材料加入板材之中,可增加板材韌性,同時還可提高板材的強度、耐熱性等。1996年開始在國內市場化的抗紫外線板材,可利用納米粒子對紫外線的強吸收作用來達到目的,其方法是用納米級Fe203、AI203、Ti02與環氧樹脂等復合。

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