中國納米水性油墨的研發技術(四)

第一防腐

2.中國納米包裝印刷材料現狀

2.1納米綠色包裝

所謂“納米綠色包裝”，就是應用納米技術，采用納米復合（包裝）材料，從而使包裝具有超級功能或奇異特性的一類包裝總匯。所謂納米包裝材料，就是用分散相尺寸為1~100nm的顆?；蚓w與其他包裝材料復合或添加制成，具有納米級結構單元的納米復合包裝材料。納米結構可能成為技術改進的基礎，一旦能夠控制材料的臨界尺寸，也就能使新型材料的特性和器件的功能得到強化，甚至超過我們認為可能達到的程度。

由于納米級晶粒比常規材料的晶粒細小，因而其晶界上的原子數多于晶粒內部的原子數，形成高濃度晶界，從而賦予納米材料許多不同常規材料的性能，諸如高強度、高硬度、高電阻率、低熱導率、低彈性模量、低密度等，這些優異的性能決定了它今后廣泛的應用前景。

綠色包裝旨在改變人們的傳統觀念，充分利用包材的綜合特性，注重生態平衡，使之極大地有利于環境和人類社會。而納米包裝則是利用納米技術改變傳統包裝材料與包裝技術，最有效地利用原子和分子，賦予材料高新特性，注重節約資源，極大地有利于人類社會。

2.2納米包裝印刷的發展趨勢

國家973納米領域首席科學家說：“納米塑料將是我國最有希望實現產業化的納米技術之一?！痹诎b印刷領域有：納米油墨、納米顏料、納米紙、納米薄膜、聚食物基納米復合材料(PNMC)、納米發光材料、納米抗菌包裝、納米粘合劑、納米防偽印刷、納米軍品防護包裝、納米綠色包裝、納米光刻印刷技術、納米磁印刷等都已經獲得突破，有些已經初步產業化，納米材料和納米結構的評價手段基本齊全，達到國際上個世紀90年代末的先進水平。

目前我國納米包裝印刷材料的改性更貼近于應用趨勢，找到納米技術的應用與現實技術體系結合，使之得到盡快的推廣應用，下面舉例說明納米油墨、納米顏料、納米紙、納米薄膜等發展狀況。

2.2.1納米油墨

對納米油墨國內目前基本上還處于中試階段，離廣泛應用于油墨制造和印刷工業之中還有一段距離，但有專家預測，納米油墨將為油墨制造業開辟一片廣闊的新天地，為世界油墨和印刷技術帶來一場新的變革。

納米油墨還可以用于夜光圖文印刷。有些納米微粒自身具有發光基團，可以自己發光。用加有這種微粒的油墨印出的印品不需外來光源的照射，靠自身發光就能被人眼識別。這種油墨如果用于戶外大型廣告噴繪或夜間閱讀的圖文印刷品，就不再需要外來光源，不但可節省能源，且大大方便了使用者。

2.2.2納米UV上光油[14、17]

紙包裝制品，表面光澤處理的技術正逐步向紫外線固化UV上光方向發展，納米級UV上光油使彩色瓦楞紙箱具耐摩擦、耐指劃、防潮、高光澤度等性能。納米UV上光油主要由納米齊聚物（如環氧丙烯酸等）、活性稀釋劑、光引發劑及其他助劑組成。UV上光的方式很多，可上光機與印刷機上光、輥涂上光活印刷上光。

可以預計，當不斷完善的納米高新技術在瓦楞紙箱印刷中得到廣泛應用后，今后瓦楞紙箱的印刷，其分辨率將會更高、效果更好。瓦楞紙箱的制造離不開包裝印刷，在包裝印刷行業中，納米微粒扮演著越來越重要的作用。

2.2.3納米顏料[17、30]

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。它對傳統顏料的升級換代將產生重要的影響，主要應用于納米油墨，納米水性涂層材料等。該材料典型的針狀微粒尺寸，長軸為45納米，短軸為6~7納米，具有很好的分散性、結晶性和耐候性、高明度和著色力強的特點。它的開發成功，對我國傳統顏料的更新換代具有重大意義，尤其可用于制作納米油墨，使油墨質量大為提高。

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。

由于納米微粒具有很好的表面濕潤性，它們吸附于油墨中的顏料顆粒表面，能大大改善油墨的親油和可潤濕性，并能保證整個油墨分散系的穩定性。如果借助高新技術將油墨中的各種成分，如樹脂、顏料、填料等制成納米級的原材料，可達到更好的分散懸浮和穩定，顏料用量少，遮蓋力高，光澤好，樹脂粒度細膩，印刷圖像清晰。如用于UV油墨中，可加速其固化速度，同時由于填料的細微均勻分散而消除墨膜的收縮起皺現象。在玻璃陶瓷的印墨中，若無機原料構成為納米級的細度，能節省大量原料并印出更精更美更高質量的圖像。

2.2.4納米紙、保鮮瓦楞紙板、紙箱

2.2.4.1納米紙[15、19]

目前木纖維只能加工到微米(100~1000nm)的水平，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漿率和降低制漿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的幾種重要性能指標提高，如IGT值、K、N油墨吸收性、平滑度等。

華中師大納米科技研究院開發研制出一種新型的超疏水、自潔凈的納米結構表面紙。這種納米紙是在普通紙的表面制備一層納米結構的薄膜。其技術創新之處在于：采用納米分散技術將有機母液分割成微米尺度的小島，無機納米顆粒均勻分散在小島中，形成了超疏水的類荷業結構。采用無機納米顆粒表面原位修飾技術，促使高密度無機的納米粒子均勻分散。該產品目前全國以至全世界尚未生產和銷售。

納米紙除具有普通紙可書寫、復印、印刷等所有應用性能，還具有防潮、防老化、低吸水性、低伸縮率等優異性能，而且工藝簡單，成本低廉，其廣闊的市場前景。