纳米印刷

　　剥开那层华丽的外衣，中国古代的雕版印刷术也罢，由数字印刷之父班尼·兰达发明的纳米印刷技术也罢，都是时代发展的产物，是社会的需求带来的技术进步。纳米印刷技术从其诞生至今，深受人们的热议，这源于它的新，更源于社会的需求和它所潜藏的巨大价值。

　　如今，工业生产的绿色环保与高质量高效率的要求使先进的科学技术倍受青睐，而一直以来处于话题中心的纳米印刷技术也日益引起重视。那么，关于纳米印刷技术，你又知道多少呢？这里就由小编带领大伙儿一起梳理梳理纳米印刷技术的发展脉络吧！（仅供参考）

　　纳米印刷技术是什么

　　由数字印刷之父班尼·兰达发明的纳米印刷技术，自诞生之日起就被寄予了填补胶印和数字印刷之间市场空白的厚望。它的工作方式是这样的：先往打印头里注入兰达纳米油墨，这是一种含有纳米级颜料颗粒的水性油墨。印刷时将油墨先转移到一个加热的橡皮布上，再转移到承印物上，能与其相兼容的承印物主要有未经特殊处理的标准涂布纸或非涂布纸、塑料包装薄膜或标签纸等。

　　纳米图像印刷技术，说到底是一种新型的压印转印技术，它将被广泛用于纳米凹凸图形的加工制作。纳米图像印刷技术就是将具有纳米凹凸图像的模具作“印版”，用预先涂有聚合物涂层的硅片或玻璃片等作基板（被印物），在相应的设备和器具配合下，通过精确压印并定型以后，再把模具与基板分离开来。这时，人们会发现，存在于模具表面的纳米凹凸图像便准确无误地被转印到基板表面的聚合物膜上了。这个被转印出的图像与模具表面的凹凸图形大小相等，深浅一致。但形状正好相反（阴转阳的图像），即前者的凸起处恰是后者凹下去的地方，反之亦然。这种利用印刷压模的原理转印出具有纳米凹凸图形的技术，被叫做纳米图像印刷技术。

　　纳米印刷技术的优势

　　纳米印刷技术的最大优势就在于其超小的油墨颗粒。在达到纳米级的尺寸后，很多材料的特性都会发生变化。而纳米油墨在这方面的表现则十分优异。由于质地较硬，这种油墨具有极强的抗磨损和抗刮擦性。纳米油墨能吸收更多光线，因此能提供更广的CMYK色域。此外，微小的颜料颗粒还能使墨膜变得更均匀，图像更清晰。

　　一旦纳米油墨转移到了加热的橡皮布上，它所含的水分就会蒸发，并留下一个超薄的墨膜。所以人们根本不用等墨膜干燥——这在胶印和数字印刷过程中很常见——可以直接进入下一个生产步骤。此外，纳米印刷还能让用户在印刷区域内印刷更多颜色，而不会发生过饱和的问题。纳米油墨最多可以印刷8种颜色，分辨率在600dpi到1200dpi之间，在单张纸和卷筒纸印刷机上的速度分别可以达到13000页/小时和200米/分钟。

　　纳米印刷技术在我国

　　当前，绿色印刷早已席卷全国，政府与企业对印刷企业转型亦是高度重视。要实现绿色印刷自然少不了技术的支持。

　　2013年10月，由中关村怀柔园企业中科纳新研发、用金色纳米涂层代替高污染化学腐蚀方式制作印刷版基的技术开始投放市场。这一研发成功的纳米绿色印刷技术，印一版图书就能减排3200升废水。

　　传统工序制作出的白色铝版基，要从一块0.3毫米的铝片，变成一块有图有文、可以在无数白纸上印上图像的铝版基，需要经历“铝板—去油—酸电解液中电解—酸氧化液中氧化—水洗—封孔”这样一个“千锤百炼”的过程。最终，光滑的铝板变成了摸起来有些摩擦性的铝版基，从高倍放大镜上看过去，铝板上全是密密麻麻、大大小小的坑。“这些坑就是为了增加铝板的摩擦性和亲水性，让它能‘抓’住油墨，做成版基。”然而，亲水性、摩擦性是增加了，0.3毫米厚度却缩水成了0.27毫米，这0.03毫米厚度的铝板全都被腐蚀、冲洗，进入了排出的废水中。

　　“我们最擅长的就是用纳米材料来解决各种问题，用化学腐蚀出坑洼才能完成的事，我们要让纳米材料来攻克。”     

　　纳米印刷技术的成功研发，也让高污染工序实现“绿色化”，成本也大大降低了。

　　据悉，印刷大致分为板材制造、印刷制版、印刷这三个阶段。通俗来讲，第一步的作用是先制作一块摩擦力大、能印上内容的铝板；第二步则在铝板上印制图像，做成一个“印章”似的模具；第三步，用“印章”盖在一张张白纸上，再装订成册，就变成了一本本普通的图书、杂志。第二步印刷制版过程需要用到的材料，就是第一步板材制造阶段的产品——铝版基。

　　早在2012年，纳米材料绿色印刷技术新基地在怀柔区雁栖经济开发区落成投产，用含有纳米粒子的墨水直接印在铝板上就能做出一枚“印章”，不再需要高污染的暗室显影，这项新纳米印刷技术通过弃“暗”投“明”，完成了印刷制版这一步的“绿色化”。

　　如今，用纳米涂层取代化学腐蚀方式制作版基，每生产1平方米版基，就能减少40升废水排放。而一个中型板材厂，每年就要生产数百万平方米版基，排放数千万甚至上亿升高污染废水。板材制造这道印刷产业的高污染工序，也成功“绿色化”。

　　此外，传统化学腐蚀法制作版基，铝版基最多只能回收利用一次就必须报废。而金色纳米涂层的铝版基，每次印完一版图文，只要重新涂上一层金色涂层，就能继续使用。如此往复数十次不成问题。
　
　　纳米印刷发展前景广阔

　　据有关书籍记载纳米印刷摒弃了传统感光成像思路，无需暗箱操作而且制版流程简单，不仅消除了环境的污染同时大大降低了成本，并且使图文质量大幅提高。该技术吸纳了纳米技术、精细加工技术、接触印刷技术、界面科学及新材料等众多科学技术之精华，并深入研究才开发出来的。所以在生产过程中更为便利，最重要的一点是无污染，十分契合现在印刷行业的发展。

　　纳米印刷彻底摒弃了感光成像的技术思路。纳米墨水、纳米版材、绿色制版机及专用软件，使印刷远离了“感光、污染、高成本”的三大特点，完全摒弃了化学成像的预涂感光层，因此版材不再怕光、怕热；由于不需要曝光、冲洗等流程，因而杜绝了污染的产生；因省去了很多工艺环节，避免了相应材料消耗，使用纳米绿色版材理论上是传统版材涂布成本的20%。

　　可见纳米印刷的新颖技术有广阔的市场，它所涉及的应用领域很宽。除文中所提及的兰达公司将纳米科技用在数码喷墨技术以外，其实纳米印刷还可结合其他技术应用到更多领域。

　　纳米印刷能够改变未来，正如中科院化学所研究员宋延林于2015年3月28日在北京举行的“CC讲坛（第六期）”所说，“印刷不仅是传递信息的方式，它还是一种先进的制造方式，这种先进在哪儿，系统加法工艺，节省材料，减少污染，而且是从根本上的，所以印刷技术和纳米材料的结合，给印刷技术也提供了很大广大的发展空间。”

　　时代总是在进步的，新的需求总是会要求市场给出新的产品。同理，新的要求也将促使印刷业用新的技术来应对。不可否认的是，印刷行业面临着来自环保、成本、技术等多方面的压力，但谁又能说这份压力不会转化为动力，从而创造出巨大的价值？纳米印刷技术或许不够成熟，但其如同魔术般的魅力却早已显现。期待在各方人士的共同努力之下，纳米印刷技术大放异彩的那一天早些到来。

[时间：2015-04-09  来源：中国包装印刷机械网整理]