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纳米技术对包装印刷业的影响二

2021年07月29日 包头机械设备网

纳米技术对包装印刷业的影响(二)

纳米包装印刷术的理论基础

纳米包装印刷术是纳米技术与包装印刷科学交叉与融合的一门新学科,它的理论基础包括:(1)纳米技术必须具备二个条件:一是纳米尺寸;二是自然界里所没有的新物性。(2)纳米科技中功用性最强的研究领域有三类,即纳米材料、纳米器件、纳米检测与表征。(3)纳米材料。将普通材料制成纳米量级后,出现了极其特有的四大效应,即小尺寸效应或称体积效应、表面效应与界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应。(4)纳米技术路线与纳米制造是实现纳米态的关键技术。其途径有两条:一是自上而上(Top-down)另一条是自下而上(bottom-up)的过程。(5)纳米材料科学与纳米加工学是包装印刷术在纳米诸学科中关系最紧密的两个基础学科。

纳米包装印刷术的基本概念

纳米包装印刷的定义:尽管目前尚无纳米包装印刷的准确定义,但从纳米科学的角度出发,纳米包装印刷是指使用纳米材料、纳米技术对包装印刷产品进行纳米合成、纳米添加、纳米改性,使其具备纳米结构、尺度、特异功能的包装印刷新物性的总称。

纳米包装印刷具备的四个要素:纳米包装印刷材料要素、纳米包装容器与印刷载体要素、纳米包装印刷技术要素、纳米包装印刷信息要素。

纳米包装印刷材料:是指分散相尺寸为1-100NM的颗粒或晶体与其他包装印刷材料合成或添加制成的纳米复合包装印刷材料的体系。

纳米包装印刷的研究对象和任务:纳米包装印刷研究的内容是:纳米包装印刷技术(制备方法)、纳米包装印刷材料、纳米包装印刷结构、纳米包装印刷机械、纳米包装印刷测试、纳米包装印刷理论、纳米包装印刷市场等。研究纳米包装印刷物在物流过程中的运动状态和规律,纳米包装印刷物的物性功能变化的规律与制备技术;研究纳米包装印刷与多学科的关系,从而提出全新的包装印刷概念,改进和创造新的包装印刷技术,包装技术和装潢技术,缩短现有包装印刷企业与纳米包装印刷的工程化、产业化和商品化的进程。

纳米技术对包装印刷设备的影响

印刷机的供墨系统是保证正常印刷的重要部件。墨辊作用是向印版表面传递油墨。因此,墨辊材料的选择对印刷质量的影响是十分重要的。利用纳米材料可以改变墨辊的弹塑性、耐油性、耐酸性、耐溶剂性、抗衰老化性和亲墨性、传递性、耐磨性,进而稳定印刷传递条件。同样,利用纳米材料可以提高印刷橡皮布质量,进而稳定印刷的压印条件,提高印刷质量。

纳米技术在传动上也将得到应用。如极小的微电机系统(MEMS),微电子系统能在一个硅晶片上放置100万个微型机器,每台机器都有电子控制系统。美国德克萨斯公司已使用MEMS技术开发显示视频图像的芯片。印刷机上安装了那么细的传感器———传动装置,就可以十分精确地对压力、速度、位置等进行调控。

印刷设备的主要问题是机械精度问题。一是在制造过程中由于制造技术水平而产生的固有缺陷;二是在印刷生产过程中由于机械磨损而产生的故障。印刷设备中易磨损的主要部件有:齿轮、凸轮、滚筒的轴颈与轴套(或偏心套)等部件。随着纳米技术的运用,可以大幅度提高这些关键部件的精度和耐磨损程度,降低维修成本,提高印刷产品的印刷质量。通过采用纳米技术,可以开发出纳米包装系统。把微米级的各种不同类型的添加剂制成纳米级的产品,就会使传统的包装印刷产品更新换代。同时,纳米技术产业将通过纳米粉末和薄膜的制造和应用,把精密制造技术推广到整个包装印刷产业中去。

纳米包装印刷产业化的目标展望

包装印刷行业在国民经济中的份额已排在第十四位,年产值超过3000亿元,年增长15%左右。无疑,我国已是世界包装大国,但还不是包装强国。环保、IT技术与纳米技术相结合将是本学科发展的方向。

纳米包装产业的重点是包装材料与包装技术。就目前的情况而言,纳米技术在包装中的研究及应用基本上还刚起步,然而,纳米技术必将成为世界包装领域的“制高点”。过去,我国包装工业的一些先进设备、先进材料、先进技术,大多是依靠进口。纳米技术的出现,将为我国包装工业发展和技术创新带来机遇,我们必须加快技术创新的进程,力争走在世界的前列。纳米,将圆我包装强国之梦。

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