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用纳米绿色印刷技术轻松打印绿色世界

2021-08-18 来源:重庆农业机械网

用纳米绿色印刷技术轻松打印绿色世界

不用感光冲洗,也不产生废水废液,报纸、书籍的版样就可以打印出来;电脑、手机的线路板,不用刻蚀,同样也可以轻松打印出来。这些看似神奇的技术,在科研人员的努力下已经成为现实。

在位于北京怀柔的中科院化学所产业化基地,我们现场感受了纳米绿色印刷技术的神奇魅力。只见, 生产车间里摆放着几台看似不起眼的制版机,工作人员们正将一张铝板放进其中的一台机器内,不到3分钟,一张印版就从机器尾端出来了。没有刺鼻的化学药水味,没有排污的管道,甚至没有大的噪音,整个报纸、杂志的制版过程就在不到10平方米的空间里轻而易举地完成了。

分辨率高、节能环保、成本低,纳米绿色印刷技术正以其显著的优势对传统印刷产业和印刷电路板行业进行着革命性改变,也将给我们的工作和生活带来很多改变。

绿色制版印刷样张。

1、传统的激光照排相当于“胶片照相机”,计算机直接制版技术如同“拍立得”,纳米绿色制版技术就像是“数码相机”。

5年前,在深刻意识到传统印刷产业链存在严重的环境污染问题之后,中国科学院化学研究所研究员宋延林带领他的团队开始进行绿色制版技术的中试研究。

纳米绿色印刷制造的核心理念是将纳米材料和印刷技术相结合,实现印刷产业的绿色化、功能化、立体化和器件化。传统印刷制版的原理是感光成像、化学显影,而绿色印刷制版技术是利用纳米材料制作出特殊的板材和墨水,直接打印使印版表面呈现出亲水的空白区和亲墨的图文区,就可以直接印刷了。

“简单来说,纳米材料绿色制版的原理就是在亲水的版材上打印出亲油的图文区,通过亲油和亲水的差异形成图文区和空白区的差别。制版的版材本身是亲水性质,这使它不沾染油性的油墨;而印刷品上的图文区,则打印上亲油的纳米材料。这样,印版上机印刷时,打印有亲油纳米材料的区域就得到图片和文字,而没有打印的区域还是空白一片。”宋延林进一步解释。

激光照排技术需要两次曝光显影,过程繁琐,而且使用的显影、定影液等化学物质产生大量污染。即使目前最先进的计算机直接制版技术(CTP),也需要感光预涂层和化学处理过程。印刷油墨中所用的溶剂主要是芳香烃类、酯类、酮类、醚类等,印刷干燥后约70%—80%的溶剂直接挥发到空气中;油墨中的重金属等有害成分还存在严重的健康和食品安全隐患。

新的纳米绿色印刷技术则完全不需要暗室和曝光过程,也不产生废水和废液,成本还比传统激光照排制版便宜1/3以上。对此,宋延林做了形象的比喻:“通俗地讲,传统的激光照排相当于‘胶片照相机’,较先进的计算机直接制版技术相当于‘拍立得’,而纳米绿色制版技术就像是‘数码相机’。”

2、用纳米涂层取代原来电解氧化的过程,用纳米材料打印制备代替曝光成像,用水性墨代替油性墨,从源头解决印刷产业链中80%以上的污染。

根据统计,2013年中国印刷行业总产值达10398.5亿元,但也产生了大量的感光废液、有害溶剂和版基电解废液。同样,传统的印刷电路板行业也对环境产生巨大污染,生产废液中含大量重金属离子,严重污染环境。宋延林认为,纳米绿色印刷制造技术可以从源头防止这些污染的产生。“针对印刷产业链制版、版基和油墨的生产使用过程中产生的三大污染,纳米绿色印刷技术用纳米涂层取代原来电解氧化的过程,用纳米材料打印制备代替曝光成像,用水性墨代替油性墨。这样的绿色印刷技术体系可以解决印刷产业链中80%以上的污染。”宋延林说。

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