我國(guó)古代的四大發(fā)明中,除了火藥源于古代的煉丹術(shù),其他三項(xiàng)發(fā)明都可歸屬為古代信息技術(shù)。造紙術(shù)、印刷術(shù)是古代信息技術(shù)具有重大意義的突破和偉大的成就之一。是文藝復(fù)興時(shí)代到來的重要前奏。被馬克思稱為“預(yù)告資產(chǎn)階級(jí)社會(huì)到來的三大發(fā)明”。著名科學(xué)家錢學(xué)森認(rèn)為,“納米左右和納米以下的結(jié)構(gòu)將是下一階段科技發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn),會(huì)是一次技術(shù)革命,從而將引起21世紀(jì)又一次產(chǎn)業(yè)革命。”印刷從其發(fā)明之日起,經(jīng)歷了500多年的“鉛與火”歲月,渡過了近百年的“光與電”時(shí)光,現(xiàn)在又進(jìn)入了“數(shù)與網(wǎng)”的時(shí)代。20年前,中國(guó)科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)中國(guó)印刷業(yè)告別了鉛與火,迎來光與電,遠(yuǎn)程傳版、彩色出版、數(shù)碼印刷系統(tǒng),告別了紙和筆,迎來了數(shù)與網(wǎng)。成為我國(guó)印刷出版技術(shù)領(lǐng)先于世界的又一里程碑。20世紀(jì)90年代,高保真印刷已悄然向我們走來,它的網(wǎng)點(diǎn)大約在10-20um之間,這表明印刷材料離納米層次已經(jīng)不遠(yuǎn)了。
用納米材料制造印刷材料或把納米材料添加到印刷材料中去,制成納米油墨、納米紙張、納米印刷機(jī)以及其他的各種納米印刷輔助材料,可以大大提高印刷品質(zhì)量,或者產(chǎn)生有特殊功能的印刷品,能給印刷行業(yè)帶來繼光與電之后的又一次技術(shù)革命。
目前,納米技術(shù)已經(jīng)涌現(xiàn)出了二種打造納米結(jié)構(gòu)的方法,即“自上而下法”與“自下而上法”。到現(xiàn)在為止,我們討論過的所有各種刻印術(shù)都屬于“自上而下法”,而“自下而上法”實(shí)際上是一種分子構(gòu)造術(shù)。“自上而下”的方法采用了類似于雕刻的過程,如電子束印刷術(shù),已經(jīng)達(dá)到接近原子水平的精確度。在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi),“從上到下”的方法極有可能是建造真正復(fù)雜的裝置的首選方法。掃描探針顯微術(shù)在分辨本領(lǐng)、定位精度和可造性這些重要方面都能滿足納米印刷術(shù)的要求。用掃描探針顯微術(shù)可以進(jìn)行原子級(jí)印刷?梢哉J(rèn)定,納米術(shù)是印刷術(shù)擴(kuò)散思維大顯神通的結(jié)果。
納米生產(chǎn)工藝,特別是金子“納米點(diǎn)狀物”的制備,不是什么新的事物。中世紀(jì)和維多利亞時(shí)代教堂里五彩斑讕的玻璃窗戶上就可以看到各種色彩;古代的陶器上涂有不同彩釉,都是依據(jù)材料的納米尺度性能不同于宏觀尺度的性能。特別是納米金粉,根據(jù)尺度不同會(huì)呈現(xiàn)出桔黃、紫色、紅色或黛綠色。在某種意義上講,第一個(gè)納米工藝師實(shí)際上是中世紀(jì)的鍛造爐前的玻璃工藝師,而不是現(xiàn)代半導(dǎo)體廠的靈巧的工人。顯然,上釉工人并不理解為什么他們對(duì)金子的處理會(huì)使金子呈現(xiàn)不同的顏色,但我們現(xiàn)在已十分清楚其中的奧妙。
納米技術(shù)的研究和開發(fā),形成了一個(gè)介于化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)和電子工程之間的新科技領(lǐng)域,是以許多現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的科學(xué)技術(shù),它是現(xiàn)代科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,將使原有領(lǐng)域的研究和應(yīng)用發(fā)生革命性的變化,又將引發(fā)一系列新的科學(xué)技術(shù),幾乎在當(dāng)代科技的全部分支里都融合了納米技術(shù)。無疑,納米包裝印刷術(shù)也概不例外。
納米技術(shù)在印刷行業(yè)中的應(yīng)用
新材料的印刷。當(dāng)采取某種特殊的表面加工處理后,在介質(zhì)上能形成交錯(cuò)混合的兩種性質(zhì)不同的二維表面,而每個(gè)相面的表面積,以及兩相構(gòu)造的“界面”是納米尺寸存在時(shí),就會(huì)產(chǎn)生超親水性和超親油性界面。可以想象,今后的印刷品的分辨率將會(huì)更高。
由于印版的發(fā)展,對(duì)油墨的要求也必然會(huì)相應(yīng)提高。目前,用直流電弧等離子方法生產(chǎn)超細(xì)金屬材料“納米金屬微粉”的技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn),納米材料工程從金屬、半導(dǎo)體領(lǐng)域發(fā)展到紛繁多樣的有機(jī)領(lǐng)域是一個(gè)必然的趨勢(shì)。當(dāng)建立了超細(xì)材料的有效制備方法,并解決了有機(jī)材料中普遍存在的穩(wěn)定性問題后,油墨的性能必定會(huì)有一個(gè)飛躍。包裝印刷材料主要是指PS板、紙張、油墨。由于納米技術(shù)的特性,將極大地改變它們的印刷適性,更好地與印刷條件相匹配。眾所周知,PS板的最佳粗糙度范圍是450-650nm?梢韵胂蠹{米技術(shù)對(duì)PS版的性能影響有多大。印刷存在的耐印力不高、粗糙度不勻不細(xì)、感光液的性能等問題都會(huì)隨著納米技術(shù)的應(yīng)用迎刃而解。納米科技是“創(chuàng)造”高性能、高效比、高功能等新包裝的最新技術(shù),因此納米復(fù)合包材有著強(qiáng)勁的發(fā)展動(dòng)力和廣闊的應(yīng)用前景。例如在高分子聚合物中加入10%的納米(熱致液晶聚合物)就會(huì)使材料的拉伸強(qiáng)度提高到476Mpa,從而大大拓展了包裝材料的用途。
納米包裝印刷術(shù)的理論基礎(chǔ)
納米包裝印刷術(shù)是納米技術(shù)與包裝印刷科學(xué)交叉與融合的一門新學(xué)科,它的理論基礎(chǔ)包括
。1)納米技術(shù)必須具備二個(gè)條件:一是納米尺寸;二是自然界里所沒有的新物性。(2)納米科技中功用性最強(qiáng)的研究領(lǐng)域有三類,即納米材料、納米器件、納米檢測(cè)與表征。(3)納米材料。將普通材料制成納米量級(jí)后,出現(xiàn)了極其特有的四大效應(yīng),即小尺寸效應(yīng)或稱體積效應(yīng)、表面效應(yīng)與界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)。(4)納米技術(shù)路線與納米制造是實(shí)現(xiàn)納米態(tài)的關(guān)鍵技術(shù)。其途徑有兩條:一是自上而上(Top-down)另一條是自下而上(bottom-up)的過程。(5)納米材料科學(xué)與納米加工學(xué)是包裝印刷術(shù)在納米諸學(xué)科中關(guān)系最緊密的兩個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科。
納米包裝印刷術(shù)的基本概念
納米包裝印刷的定義:盡管目前尚無納米包裝印刷的準(zhǔn)確定義,但從納米科學(xué)的角度出發(fā),納米包裝印刷是指使用納米材料、納米技術(shù)對(duì)包裝印刷產(chǎn)品進(jìn)行納米合成、納米添加、納米改性,使其具備納米結(jié)構(gòu)、尺度、特異功能的包裝印刷新物性的總稱。
納米包裝印刷具備的四個(gè)要素:納米包裝印刷材料要素、納米包裝容器與印刷載體要素、納米包裝印刷技術(shù)要素、納米包裝印刷信息要素。
納米包裝印刷材料:是指分散相尺寸為1-100NM的顆粒或晶體與其他包裝印刷材料合成或添加制成的納米復(fù)合包裝印刷材料的體系。
納米包裝印刷的研究對(duì)象和任務(wù):納米包裝印刷研究的內(nèi)容是:納米包裝印刷技術(shù)(制備方法)、納米包裝印刷材料、納米包裝印刷結(jié)構(gòu)、納米包裝印刷機(jī)械、納米包裝印刷測(cè)試、納米包裝印刷理論、納米包裝印刷市場(chǎng)等。研究納米包裝印刷物在物流過程中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和規(guī)律,納米包裝印刷物的物性功能變化的規(guī)律與制備技術(shù);研究納米包裝印刷與多學(xué)科的關(guān)系,從而提出全新的包裝印刷概念,改進(jìn)和創(chuàng)造新的包裝印刷技術(shù),包裝技術(shù)和裝潢技術(shù),縮短現(xiàn)有包裝印刷企業(yè)與納米包裝印刷的工程化、產(chǎn)業(yè)化和商品化的進(jìn)程。
納米包裝印刷的創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用(上)
2013-03-13 15:28:32 作者: 來源: 評(píng)論:0 點(diǎn)擊:
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