纳米粉体在印刷领域应用.pdfVIP

谈会并会见了黄彪等40多位中外纳米科技专家。2001年8月主编《超细科研成果和项目汇 编》，共收集180多项纳米超细领域的科研成果和项目，创全国之最。在由其组织召开的黄 山纳米超细科研成果项目洽谈会上，共有7个项目(投资额5．7亿)成功合作签约，对促进 我国纳米超细科技的产业化起到了积极作用。在20 0 2年6月上海市组织的科技精英评选 活动中被推荐为“十大科技精英”候选人。 纳米粉体在印刷领域中的应用 文／林其水 (福建省农科院情报所) 摘要：纳米科技是20世纪80年代末诞生并迅速崛起的高新科技，它的基本含义 是在纳米尺寸(即0．1～lOOnm)范围内认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分 子运动规律和特性，而创造新物质的技术方法。纳米材料是纳米科技中的一个主要的 研究方向，纳米材料以固体为主，主要有纳米粉体、纳米管、纳米丝等，已在各行业 中发挥的作用。在印刷领域中，目前纳米材料的应用主要以纳米粉体为主，生产出的 有纳米油墨、纳米纸、纳米网纹辊等。很好地改善印刷配件的性能，提高印刷品质量， 以及研制生产出新颖的防腐保鲜和特殊功能的包装材料等等，促进了印刷及包装行业 向高科技方向的发展。 关键词：纳米粉体；印刷；纳米油墨；纳米纸；纳米网纹辊 “纳米”是英文namometer的译名，是一种度量单位，l纳米为十亿分之一米，大约只 有45个原子串起来那么长。纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构。因此，纳 米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术，这意味着人们可以生产出极纯的材 料和丰富多采的新产品。纳米技术可分为分子纳米技术、微加工技术和生物纳米技术。纳米 技术的内涵广泛，包括纳米材料的制造技术，纳米材料向各个领域应用的技术，在纳米空间 构筑一个器件实现对原子、分子的翻切、操作以及在纳米微区内对物质传输和能量传输新规 律的认识等等。目前，纳米技术的研究应J【}J还主要在纳米级结构材料(即纳米材料)方面，纳 米材料是指其晶粒大小在1～100纳米范围的物质。纳米材料只是纳米技术中的一个部分， 纳米材料包括纳米粉体、纳米丝、纳米管、纳米线、纳米电缆、纳米薄膜、三维纳米块体、 复合材料等等，范同非常广泛。纳米材料以固态(粉体)为主，但也有液态，例如纳米水，用 高频超声处理，使水分子结成小汽团。研究表明，当材料粒子进入纳米级粒子时，其本身就 具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等特性。纳米粒子具有较大 的比表面积、表面原子数、表面能等，其表面张力随粒径的下降而急剧增加，从而导致纳米 微粒的热、磁、光敏感特性和表面稳定性等不同于正常的粒子。由于纳米粒子的尺寸已接近 光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性如熔点、磁性、光学、导热、 导电特性等与该物质在整体状态时所表现的特性不同。 从物理学上知道，当物质尺度小到一定程度时，必须改用量子力学取代传统力学的观点 来描述它的行为，当粉末粒子尺寸由10微米降至lO纳米时，其粒径虽只改变了1000倍， 但体积却改变了1000的3次方倍，这使得使两种粒径粒子在行为上产生很大的差异，使纳 米粉体具有一定的独特性。纳米粉体粒子异于大块物质的原理是在其表面积相对增大，也就 是超微粒子的表面布满了阶梯状结构，此结构代表具有高表面能的不安定原子。这类原子极 易与外来原子吸附键结，同时冈粒径缩小而提供了大表面积的活性原子。纳米粒子的粒径小 于光波的长，因此将与入射光产生复杂的交互作用。如金属在适当的蒸发沉积条件下，可得 到易吸收光的黑色金属超微粒子(即金属黑)，这与金属在真空镀膜形成时高反射率光泽面成 强烈对比。由于纳米材料这种光吸收率大的特点，可将其应用于红外线感测器材料。目前， 纳米技术的应用领域主要有医疗器材、陶瓷、塑料、金属、电子、印刷材料等等。下面就谈 谈纳米粉体在印刷领域的主要应用。 一、纳米油墨 在油墨生产中，目前使用的纳米粉体主要有纳米级的碳酸钙、二氧化钛、二氧化硅、三 氧化二铁、三氧化二铬、三氧化二铝等，这些纳米级粉体有的作为填料，有的具有特定的颜 色。纳米级碳酸钙的颗粒直径在2～10纳米，用于油墨中的胶质碳酸钙最早是氢氧化钙与碳 酸钙沉淀，并经表面改性制取具有良好透明性、光泽性的碳酸印。用于制造油墨具有良好的 印刷适性，即将其与一定比例的调墨油研磨后，以具有合适流动性、光泽性、透明度、不带 灰色等性状，用于油墨制造。根据油墨生产程序(准备一配料