纳米科技在印刷的发展概况一
纳米科技在印刷的发展概况(一)
前言
纳米技术涵盖的领域、范围相当广泛,从材料制造业、电子科技业、医疗单位、航空与太空侦测、环境与能源、生物科技与农业及国家安全...等,皆为纳米科技应用之范畴。
然而在我国加入WTO之后,印刷产业即将面临的是一个高度竞争的市场,由于传统的市场已呈现饱和的状态,促使厂商纷纷以削价竞争的方式求生存,所以在印刷产业上所面临的是恶性竞争的情况,为此平版印刷厂商纷纷以降低价格来迎合顾客,如此便形成恶性循环而影响了产业的市场生态。有鉴于此,印刷业也正朝着多元化的方向迈进,未来,印刷业将着重于高品质、特殊印刷品的开发,追求创新以形成市场区隔,不再局限于传统的平版印刷。而现在纳米科技的出现,将带给印刷业一线曙光,使印刷产业能以现有之技术,结合纳米科技,创造更具创意性的新产品开发新市场,以凸显其竞争优势。
一、纳米油墨
1.纳米油墨及其发展概况
1959年物理学家暨诺贝尔奖得主查德费曼(Richard Feynman)最早提出纳米技术的构想之后,纳米技术即逐渐被人所重视,并广泛的运用到各个领域当中。1994年,美国的马萨诸塞州XMX公司已成功获得一项用于制造油墨用的纳米级均匀微粒原料的专利。由于纳米金属微粒能对光波全部吸收而使自身呈现黑色,同时对光又有散射作用。因此,利用这些特性,可把纳米金属微粒添加到黑色油墨中,制造纳米油墨,以提高其纯度和密度。此外,半导体纳米粒子由于存在显著的量子尺寸效应和表面效应,因而对光的吸收表现出一定的特性(齐成,2002)。
随着对印刷质量要求的不断提高,顾客对印品的要求不但要质量优良,且要符合环保、防伪等多种特殊需要,因此对油墨也提出了更高的要求。齐成(2002)提到,油墨的细度和纯度,对印刷品质量有很大的影响。要印刷出高质量的产品,必须要有细度、纯度高的油墨作保证。油墨的细度与颜料、填充料的性质和颗粒的大小有直接的关系,而油墨的细度就是指油墨中的颜料(包括填充料)颗粒的大小与颜料、填充料分布于连结料中的均匀度,它既反映到印品的质量,同时又影响到印版的耐印率。
纳米科技为新兴之科学技术,其目前主要的研究对象又以纳米材料为主,如今纳米材料已渗透到各个领域(齐成,2002),印刷产业亦然。当纳米技术与印刷油墨结合,即能创造出粒子小(粒子小于100 nm)、细度高的油墨。而油墨的颗粒愈细,颜料颗粒与连结料接触面就愈大,印刷的性能也就愈好、愈稳此类用语的应用办法有多种定,其点也愈显得清晰饱满,此即为「纳米油墨」。
2.纳米油墨的特性与应用
因纳米油墨的色彩较为饱和、艳丽,因此以纳米油墨所制成的四原色墨比传统的印刷四原色墨在印刷迭印中所得的色域要高。此外,纳米油墨尚具有耐水、耐磨、穿透性佳等优点,可谓是不仅保留了传统油墨的优点,更结合了纳米技术的优势。
(1)特性
研究指出,纳米半导体粒子表面经过化学修饰后,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。依据此种特性,如果把纳米半导体粒子分别加到黄色和青色油墨中制成纳米油墨,便可提高其油墨的纯度。用添加了特定纳米微粒的纳米油墨来复制印刷彩色印刷品,层次会更丰富,阶调会更鲜明,图像细节的表现能力亦会大增(齐成,2002)。齐成也表示,由于纳米油墨属高度微细且具有很好的流动与润滑性,可达到更好的分散悬浮和稳定,因此在印刷上不仅可以减少颜料的用量,并且遮盖力高,光泽好,树脂粒度细腻、成膜连续、均匀光滑、膜层薄,印刷图像更清晰。纳米微粒具有很好的表面湿润性,它们吸附于油墨中却没有1种纤维能够完全在本钱和性能上取代石棉的颜料颗粒表面,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,所以加有纳米微粒的纳米油墨印刷适性能得到较大的改善。
(2)应用
纳米油墨的应用范围极为广泛。因纳米油墨具有导电性,可以防止电子干扰或静电,并且墨层不易脱落,故纳米油墨可应用推动物流行业转型发展在印刷电路板的印刷上或制成导电油墨;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,可省却了在无磁性色粉中加入铁磁颗粒做载体,而制成单组分复印用显影剂,可节省原材料,并能提高复印质量。油墨中的纳米化树脂,具有快干成膜的特性,可加速其固化速度,因此纳米技术也可以运用在UV油墨中;在玻璃陶瓷的印墨中,因填料的细微均匀分散而消除墨膜的收缩起皱现象,故以无机原料构成为纳米级的细度,将能节省大量原料并印出更精更美更高质量的图像。此外,有些纳米粉微粒自身具有发光基团,如「-N≡N-」纳米微粒。用加有这种微粒的油墨印出的印品不需外来光源的照射,靠自身发光就能被人眼识别,用于防伪印刷也可达到很好的效果;如用于户外大型广告喷绘或夜间阅读的图文印刷品,就不再需要外来光源,不但可节省能源,且大大方便了使用者(齐成,2002)。
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