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目前纳米油墨之我见

发布时间:2021-07-16 23:35:40 阅读: 来源:螺旋输送机厂家

纳米油墨之我见

随着科技的不断发展,“纳米”以及由其衍生出来的“纳米技术”、“纳米材料”这几个词频繁地出现在大家的日常生活中,纳米给大家带来的思想冲击以及科技进步已经很大程度影响了工业界,而由其引起的纳米技术在橡胶、塑料、玻璃钢、涂料、调速比可达1:100000陶瓷、粘结剂、密封胶、抛光浆料以及医学、冶金、印刷等诸多行业中更是应用广泛。

自从1994 年美国的马萨诸赛州XMX 公司成功申请了用于制造油墨用的纳米级均匀微粒原料的专利后,纳米技术在油墨领域掀起波澜。油墨是由作为分散相的颜料和作为连续相的连接料组成的一种稳定的粗分散体系。那么,什么是纳米油墨呢?我们将纳米微粒添加进油墨中去,或者将制造油墨的原材料(如树脂、颜料、填料、连接料等)制成还可以用洛氏或表面洛氏硬度计测试管材内壁的硬度纳米级大小,这样生产出来的油墨就是纳米油墨。纳米油墨本身具备了普通油墨所不能比拟的许多优点,给油墨界带来了巨大的变革。

我们先可减少辊轴与玻璃之间的磨擦;本实用新型1个辊轴座固定来看使用纳米级原料制成的油墨它所具备的优点。我们知道,许多普通油墨在制造过程中都需要添加表面活性剂来降低连接料的表面张力,使得整个体系的亲和性增加。而纳米微粒本身就具有很好的表面润湿性,它们吸附在油墨中颜料颗粒的表面,使得油墨的亲油以及润湿性提高,并让油墨的固、液结构达到稳定,所以,添加了纳米微粒的油墨都能在很大程度上提高其印刷适性。

众所周知,油墨的细度是衡量油墨质量的一个重要指标,工艺实践表明:高细度油墨着色力强、光泽度高、高光部分完整而且整个印品清晰饱满;低细度油墨则会引起很多印刷故障,例如在平版印刷中会引起毁版、堆墨、糊这类方式比较灵活版等;溶剂型油墨则会引起毁版、油墨沉降等。一般说来,印刷线越高,对油墨的细度要求越高。我们在印刷过程中经常会遇到版面上中高调的1~4 成点,这个时候,纳米油墨的优点便一览无余。由于纳米油墨中的各种原材料都是由纳米级微粒构成的,其流动性和润湿性就较之普通油墨大大增加,各种粒子均匀地分散悬浮,带来极高的油墨细度,轻易就在极大程度上避免了上述普通油墨遇到而不能克服的缺陷。

高细度的纳米油墨还有一个显著的优点,那就是增强了印版的耐印力,大家都知道,印版是直接与油墨相接触的,印版大多为强度不是很高的多层金属板构成,如果油墨颗粒粗大,在印刷滚筒的作用下,摩擦系数也必然很大,这样就极易磨损印版。造成印版的损坏。而颗粒微小均匀的纳米油墨则不会或者说是减少了这种情况的发生。

那么,在油墨中添加纳米粒子又有什么优点呢?在油墨中添加的纳米粒子可以是金属粒子及其氧化物粒子,也可以是非金属粒子;可以是有机粒子,也可以是无机粒子。添加的粒子不同,所构成的油墨特性也就不同。比如说纳米金属微粒,它本身对光波的吸收就不同于一般材料,它可以将各种波长的光线全部吸收而使自身呈现黑色,同时还对光有散射作用,因此,添加了金属纳米粒子的油墨就具有更高的纯度和密度。再比如说CdS 纳米微粒和TiO2 纳米微粒,它们属于半导体微粒,表面经过化学修饰后,粒子周围的介质可以强烈影响其化学性质。前者表现为光吸收边有明显的蓝移现象,后者则表现为光吸收边有明显的红移现象,因此,将它们分别添加到黄色油墨和青色油墨中去制成纳米油墨,则可增强黄色和青色的色彩表现力,使得印刷品层次更丰富,阶调更鲜明,极大地增强了图像的细节表现力。还有一些物质,当它们处于纳米级的时候, 本身就会呈现不同的颜色, 如Cr2O3 是绿色的,Fe2O3 是褐色的,因此我们并不唯一地依赖化学颜料来表现油墨的色彩,而可以用特定的纳米粒子来取代。还比如,SiO2 和TiO2 等粒子它们在纳米级时表现出很强的抗紫外线能力和抗催化能力,这就使得添加了它们的纳米油墨的抗老化性、抗晒性显著增强,而且由于它们本身很微小,比表面极有生产性制造向服务性制造转变大(5nm 的颗粒表面积百分比占50% ,2nm 的颗粒表面积百分比增加到80% ),在油墨干燥的时候便能很快地形成络结构,增加了油墨的强度和光洁度。还有一些微粒本身具有发光基团,它们在接受很短时间的光照后就能够持续发光,比如说[- N≡N- ]纳米微粒,添加了这种微粒的油墨它的发光时间和发光强度均为普通传统荧光油墨的30 倍以上,且材料本身无毒无害无污染,用于夜间阅读的印刷品来说,既方便又实用,所以是一种很好的特种油墨。

由于粒子自身具有的性质不同,添加后所制成的油墨的性质也不同。添加具有导电性的粒子可以屏蔽静电,制成导电油墨;添加具有很好流动性的粒子就可以提高膜层的耐磨性。现在,纳米油墨更是运用到了防伪印刷中,其独特的机理不仅能取得良好的印刷效果,而且防伪效果和防伪性能更是不言而喻。因此我们可以根据实际的要求来选择所需要的纳米油墨进行生产,使得印刷出来的成品具备独特的性能。

现在,虽然纳米油墨已经有了十多年的发展进步,纳米油墨的优点也是有目共睹,但是,纳米油墨却还并不是十分普及。这是因为纳米油墨在制造过程中还存在一些技术瓶颈,比如说纳米化分散技术,这又包含两个问题,即将粒子粉碎到纳米级以及将纳米级的离子分散开来。用于制造传统油墨的球磨机是很难将原料磨到纳米级的,而且即使满足了纳米级的要求, 由于粒子微小,比表面极高,粒子很容易就聚集在一起形成大颗粒。因此,我们必须发展新的碾磨分散技术来达到对原料大小的要求,研究新的纳米分子包覆技术来防止其团聚。

尽管前进的路上有很多困阻,但是,由于纳米油墨其具备的不可替代的优点,使得我们将继续在这条路上探索,我们相信未来的油墨行业,纳米油墨必将是领导发展的主流。

作者单位:江南大学信息工程学院/ 欧定军

信息来源:广东印刷

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