印刷機(jī)技術(shù)不斷革新 納米材料撬動(dòng)新天地

【中國包裝網(wǎng)訊】印刷人自豪的事情之一就是印刷術(shù)的發(fā)明，其推動(dòng)著中國甚至世界文明的發(fā)展。印刷術(shù)從原理上來講有兩個(gè)階段，一個(gè)是物理成像階段，一個(gè)是化學(xué)成像階段?；钭钟∷⑹腔谖锢沓上瘢す庹张艅t是感光化學(xué)和照相技術(shù)發(fā)展以后的曝光成像。

用一個(gè)形象的比喻來描述，可以將印刷與吃飯做類比。第一個(gè)階段是“有飯吃”，活字印刷就解決了這個(gè)問題，其出現(xiàn)使得圖書的發(fā)行開始普及。第二個(gè)階段是“吃得好”，即激光照排技術(shù)出現(xiàn)之后，傳統(tǒng)的黑白印刷可以變成彩色印刷。那么現(xiàn)在應(yīng)該往哪個(gè)方向發(fā)展呢？應(yīng)該是“吃得健康”，就是要綠色化。無論是活字印刷還是激光照排，都是一個(gè)做減法的過程。比如激光照排，與傳統(tǒng)膠卷照相的過程類似，首先把要印的圖像曝光在感光膠片上，再經(jīng)過沖洗得到最終的成像。其中感光和沖洗過程都會(huì)產(chǎn)生非常大的污染?？刹豢赡馨褱p法的過程變成加法的過程呢？納米材料對(duì)表面親水、親油性的控制，就可以很好地解決這個(gè)問題。

想要做加法，其中也涉及一些難題。第一個(gè)問題是圖文區(qū)和空白區(qū)的反差大，這就需要通過納米材料使圖文區(qū)親油，使空白區(qū)親水。第二個(gè)問題就是普通的墨水打到印版上很快就會(huì)磨掉，如何提高耐用率也需要靠納米材料解決。到現(xiàn)在，這種加法的應(yīng)用實(shí)際上是改變了感光成像，從原理上講這是最環(huán)保的技術(shù)。

創(chuàng)新生產(chǎn)方式

進(jìn)一步說，如果把印刷技術(shù)和納米材料結(jié)合起來，可以改變很多傳統(tǒng)體量大、污染和消耗嚴(yán)重的生產(chǎn)方式。比如，生活中大部分色彩來源于顏料和染料。我國印染業(yè)具有世界第一的產(chǎn)量，但生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)1噸染料會(huì)產(chǎn)生700噸廢水，每噸染料廢水又將污染20噸潔凈水體，可見其污染非常嚴(yán)重。但是通過納米技術(shù)，就可以從根本上解決生產(chǎn)制造過程的污染問題。比如漂亮的蝴蝶，它的色彩不是靠色素呈現(xiàn)出來的，而是靠納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的，如果能把它打印出來，就可以解決印染行業(yè)的污染問題。

事實(shí)上，這是一種光學(xué)半導(dǎo)體。全世界科學(xué)家都在研究它，誰能把它批量化、工業(yè)化生產(chǎn)出來，這是全世界面臨的挑戰(zhàn)。但我們解決了這個(gè)，通過合成不同的納米顆粒，控制納米顆粒的尺寸可以得到不同的顏色。這種顏色不會(huì)褪色，光澤也非常好。這項(xiàng)技術(shù)解決之后，能夠提供一種新型的智能化包裝的材料。如寶潔公司每年的銷售額是840億美元，其中160億美元花在包裝上，但是通過光子晶體材料可以同樣達(dá)到漂亮的炫彩效果，以原來1/5的價(jià)格就能制作出現(xiàn)在這樣的包裝瓶。

解開國際難題

在信息技術(shù)里，有一個(gè)基本的單元叫印刷電路板，在感光膠片上經(jīng)過曝光、蝕刻，留下所需要的。但這個(gè)過程中80%以上的銅會(huì)被腐蝕掉，腐蝕后排到地下，會(huì)嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。但如果把這些金屬做成納米顆粒，做成導(dǎo)電的油墨，通過印刷形成電路，是不是能實(shí)現(xiàn)？已經(jīng)有事例證明。在2014年APEC期間，會(huì)場(chǎng)6個(gè)門卡里所有電線和電路就是通過納米技術(shù)制造出來的，這是中國科學(xué)家對(duì)納米技術(shù)進(jìn)步的貢獻(xiàn)。

能夠做出來，為什么沒有早一點(diǎn)？實(shí)際上它是一個(gè)國際性的科技難題。其中一個(gè)就是咖啡環(huán)效應(yīng)，咖啡在固體上擴(kuò)散的時(shí)候會(huì)形成一個(gè)擴(kuò)散的環(huán)，中間形成空心，就會(huì)造成密度不均勻。墨滴的擴(kuò)散避免不了咖啡環(huán)效應(yīng)，通常認(rèn)為從打印機(jī)噴孔出來的墨點(diǎn)會(huì)比噴孔要大，因?yàn)樗且粋€(gè)擴(kuò)散的過程，但是我們用商業(yè)打印機(jī)打出了比噴孔小一個(gè)數(shù)量級(jí)的墨點(diǎn)，這就是一個(gè)非常大的突破。做世界上最小的點(diǎn)、最細(xì)的線、最平的面，是我們的希望，而且要提出綠色印刷三大定律，只需要計(jì)算，不用做實(shí)驗(yàn)就能知道結(jié)果是什么。

現(xiàn)在的印刷不是傳統(tǒng)的印書印報(bào)的概念，而是先進(jìn)的綠色的制造方式，它不僅能解決傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的污染問題，而且可以解決眾多行業(yè)的難題。關(guān)鍵是要有向外看的眼光，不能封閉，要相信中國人有可能在這個(gè)領(lǐng)域再為世界做出更大的貢獻(xiàn)。