纳米科技应用于印刷行业的优势分析

王晋

摘要：我国印刷工业是一个快速发展的巨大市场，因此对具有自主知识产权的先进印刷技术需求迫切。纳米材料因其优异特性在生物检测、光学器件和催化反应等方面显示出广阔的应用前景。近年来，纳米科技应用到印刷技术中，推动了传统的印刷技术向绿色化发展。

关键词：纳米科技；传统印刷；绿色印刷

我国已成为世界第三大印刷市场，印刷行业产值逐年递增，且近年来年平均增长率达15%，纳米科技应用于印刷行业具有广阔的应用前景。这一自主创新技术的成功研发，有望带来我国印刷制版方式的根本改变、印刷成本的大幅降低和环境污染的大幅减少，产生显著的经济和社会效益。

一、纳米印刷的原理

激光照排制版类似传统胶卷照相的过程，要经过两步的曝光、冲洗等繁琐工艺，并伴随感光废液和冲洗废水的排放。从原理上讲，所有的信息存储都可以转化为二进制的“0”“1”语言方式，即信息记录区和非记录区要有明显差异的物理化学性质。对于印刷制版过程，若从亲油墨或不亲油墨的性质出发，便可以看作就是为了呈现印刷区（亲油墨，“1”）和非印刷区（不亲油墨，“0”）两种相反性质的区域。对于印版来说，就是呈现图文区（亲油）和非图文区（亲水）两种相反性质。这样，问题的关键就在于如何形成亲水、亲油的微区。通过对印版材料表面进行纳米结构处理，不仅可以实现版材的超亲水，而且可以有效调控图文区域的浸润性，实现其从超亲水到超亲油的转变，避免了图文区和非图文区因反差不够导致的糊版现象。在转印材料中复合纳米粒子，提高了图文区的耐摩擦（耐印）性。

二、納米技术应用于印刷的优势

（一）纳米印刷提高照片分辨率

不同纳米结构有不同的性质，比如亲水性和亲油性，找到纳米结构和表面性质控制的规律。将版基材料制成超亲水性结构，再在上面打印超亲油性的纳米转印材料，制出的印版印刷清晰度就会大幅提高。

（二）纳米印刷成本更低

除了印刷书籍、报纸、杂志，纳米印刷还可以打印灵敏度更高的地铁车票。纳米印刷机可以按程序在纸卡上印刷一圈圈的电路。这是非接触式地铁车票，正在印刷的电路就是天线。如此神奇的材料价格并不贵。随着配套产业的完善和服务体系的健全，在精简了若干个环节后，纳米绿色印刷成本将比现有印刷制版技术成本降低约二分之一。

（三）纳米印刷更环保

以车票为例，现有的车票很难回收利用，而应用纳米绿色印刷技术制造的车票可以重新打浆，纸浆和金属通过重力分离，绝大部分材料可以回收再利用。据数据显示，纳米印刷每年可减排数百万吨废水废液。

（四）纳米印刷应用范围更广

新的纳米绿色印刷技术从制版、油墨、版基三个印刷产生污染的主要环节入手，全面采用纳米绿色印刷技术和环保材料，从根本上消除了印刷过程的污染，并且大大简化了印刷工艺。绿色印刷制造技术是通过印刷的方式在不同的基材表面形成图案，不仅可用于传统印刷行业，还可以用于印制电路、印染和玻璃、陶瓷的图案化，解决严重污染和高能耗问题。

三、纳米印刷的前景

纳米绿色印刷制版技术从材料、设备到软件的开发都是全新的一套技术体系，国内外均没有成熟的技术作为参照，因此从实验室研发、中试试验再到产业化研发都面临诸多方面的挑战。但是纳米绿色印刷技术以其绿色环保、工艺简捷及低成本等突出优势呈现出广阔的产业变革前景，将从根本上颠覆印刷、电子等产业现有的生产方式，最大限度地解决重要产业的环境污染问题。相信在不久的将来，纳米绿色印刷技术作为一种先进制造技术，将在众多传统产业改造和战略新兴产业发展中发挥重要作用，引领印刷技术新时代，形成纳米材料绿色印刷产业技术集群，迎来印刷行业新的辉煌。

（作者单位：包头轻工职业技术学院）