納米技術的特性

「納米」是英文namometer的譯名，1納米為10億分之一米，大約只有45個原子串起來那么長，納米結構通常指尺寸在100納米以下的微小結構。目前，納米科技研究主要在納米材料方面，納米材料指其晶粒大小在1~100納米范圍的物質。研究表明，當材料粒子進入納米級粒子時，本身就具有量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應和宏觀量子隧道效應等特性。由于納米粒子的尺寸已接近光的波長，加上其具有大表面的特殊效應，其所表現的特性如熔點、磁性、光學、導熱、導電特性等往往不同于該物質在整體狀態時所表現的特性。

納米技術在印刷領域的應用

1.納米紙

傳統紙張所用的樹木、竹、麻等纖維較粗，而 涂料、充填物的顆粒較大，令普通紙具有怕水、怕潮等缺點，柯式印刷紙張和靜電復印紙雖有防水、防潮等功能，但書寫不便。納米技術在造紙業應用愈益廣泛。目前木纖維只能加工到微米(100~1000nm)的水平，由于木材的細胞直徑相對較粗，通過木材納米技術可改變木材細胞結構和控制細胞生長，就可能改變木材的特性。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槳率和降低制槳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幾種重要性能指針的提高，如IGT值、K&N油墨吸收性、平滑度等。

目前，納米技術在造紙工業中的利用已開始進入實用性生產，例如：河南銀鴿公司和華中師范大學納米科技研究院采用國際最先進的納米技術，在普通紙表現制備納米結構層，成功研制防水納米紙。它除保持紙張原有的書寫、復印功能，還具有普通紙不具備的超級疏水性和防潮、提高印刷表面強度、降低伸縮率的特殊性能。

2.納米油墨

油墨細度與印刷品質量有密切關系。油墨細度愈好，著色力愈強，印刷品的網點也愈清晰和飽滿有力。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。納米金屬微粒可吸收全部光波而使自身呈黑色，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。另半導體納米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特質，表現為吸收光譜發生紅移或藍移。如把它們分別加入黃色和青色油墨中制成納米油墨，可增加黃墨和青墨的純度，令印刷品層次更豐富。如今，借助高新技術可將油墨中各種成分(如樹脂、顏料、填料等)制成納米級原材料，因它們高度微細而具有很好流動與潤滑性，可達到顏料用量少反而遮蓋力高的效果。若用于UV油墨中，可加快固化速度，并消除墨膜的收縮起皺現象。納米級碳墨具有導電性，對靜電具很好的屏蔽作用，若加入油墨便可制成導電油墨。在導電油墨中將如Ag制成納米級而代替微米級Ag，可節省50%的Ag粉，這種墨可直接印在陶瓷和金屬上，墨膜層薄且均勻光滑；若將Cu、Ni材料制成0.1~1μm的超微顆粒，可代替鈀與銀等貴重金屬導電。將納米與防偽技術結合，將開辟防偽油墨另一個廣闊天地。

有些納米粉微粒可自己發光，如「－N≡N－」納米微粒等，經幾分鐘光照就能在黑暗中自行發光12~24小時以上，其發光強度和維持時間是傳統熒光材料的30倍以上，且材料本身無毒、無害，不含任何放射性元素。又因納米微粒具有很好的表面濕潤性，它們吸附于油墨的顏料顆粒表面，可大大改善油墨的親油和可潤濕性。

3.納米陶瓷網紋輥

所謂納米陶瓷，是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。我們知道，激光雕刻的陶瓷網紋輥目前在柔版印刷中應用非常普遍，它被認為是柔版印刷提高質量的關鍵所在。窄幅柔性版印刷機和UV油墨柔印機，幾乎已全部采用陶瓷網紋輥。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出高質量的陶瓷涂層，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、高硬度、高密度等，而納米陶瓷中的納米特性能改善陶瓷硬度、韌性、耐磨度，這就為雕刻優良的網紋輥打下基礎。

總之，納米作為近年來研究發展迅速的高新技術，它在印刷領域的應用也將和其它領域一樣，在深度和廣度上不斷發展。

4.納米包裝材料

納米技術對包裝產品進行納米合成、納米添加、納米改性，使其具備納米結構、尺度等包裝新特性。近年來研究最多的是聚合物基納米復合材料。如納米復合塑料包裝材料，它與傳統塑料包裝材料相比，可塑性、耐磨性、硬強度等性能都有明顯提高。此外，聚脂PET和PBT納米塑料亦具有阻燃性能，阻隔性較純等特點，可代替價格較高的PBT樹脂，符合包裝食品要求。(Trancy)