利用纳米技术如何改善油墨性能

时间：2024-05-08

油墨是决策印刷用纸品劣的主要因素，油墨性能的优劣对提升包装印刷 ** 实际效果十分关键。纳米技术性是新兴起来的新科技术，根据立即实际操作和分配分子、分子热运动规律性特性，进而新改造化学物质有关性能的技术性方式。根据纳米技术性改进油墨各领域的性能，尤其是运用纳米高纯石墨改进油墨的导电率，进而提升包装印刷实际效果。

一、油墨的发展趋势以及性能

中国是开始应用墨的我国，2000年前做为包装印刷的物质条件之一的墨便已出現了，早在西汉时（公元200年）就逐渐应用墨了，这类墨可以在简帛上写毛笔字信息传递。

油墨的类型许多，化学性质不尽相同，有的很稠、很黏，有的却非常稀。它的成份可以分成三绝大多数：在其中液态成份称之为相互连接料；固态成份为染料（颜料或染剂）及其各种各样改性剂。包装印刷油墨是由染料、相互连接料、料等原材料匀称分散化混和而成的固状胶体溶液。染料授予印刷品多种多样的色彩；相互连接料做为染料的媒介，也做为粘胶剂使染料接触抑制在承印物表面上；料授予油墨适度的特性，促使油墨达到各种各样包装印刷全过程。

二、纳米的定义以及运用

“纳米”是英语namometer的译音，是一种度量单位，l纳米为十亿分之一米，大概仅有45个分子串起來那麼长。纳米构造通常就是指规格在100纳米下列的细微构造。因而，纳米技术性实际上是一种用单分子、分子结构有效射程化学物质的技术性，这代表着大家可以制造出纯的原材料和丰富多采的新品。纳米技术性可分成分子结构纳米技术性、微生产加工技术性和生物体纳米技术性。纳米技术的含义普遍，包含纳米原材料的生产技术，纳米原材料向各行各业运用的技术性，在纳米室内空间构建一个元器件完成对分子、分子结构的翻切、实际操作及其在纳米微区域内对化学物质传送和动能传送新规律性的了解这些。现阶段，纳米技术性的科学研究运用还关键在纳米级构造原材料(即纳米材料)层面，纳米原材料就是指其晶粒度在1～100纳米范畴的化学物质。研究表明，当原材料颗粒进到纳米级颗粒时，其自身就具备科技规格效用、小规格效用、表面效应和宏观经济科技隧穿等特性。纳米颗粒具备很大的比表面积、表面原子数、表面能等，其表面支撑力随粒度的降低而大幅度提升，进而造成纳米颗粒的热、磁、光比较敏感特性和表面性等有别于常规的颗粒。因为纳米颗粒的规格已贴近光波长，再加上其具备大表面的用，因而其所主要表现的特性如溶点、带磁、电子光学、传热、导电性特性等与该化学物质在总体情况时需主要表现的特性不一样。

三、纳米技术性应用于油墨中

纳米原材料应用到油墨管理体系可能给油墨产业链产生较大的促进。1994年，英国的密苏里州XMX企业已成功地得到了一项用以生产制造油墨用的纳米级匀称颗粒原材料的权。而后，XMX企业并提前准备设计方案一套盈利性的生产系统，运用此项权，挑选适度容积的纳米粉体设备原材料来获得油墨的各种各样颜料，而不会再借助老传统生产制造油墨所的化学颜料。另据报道，在我国近期被国家科技部评选为我国关键新品的纳米级全透明化合物系列产品颜料也已开发设计成功。该原材料典型性的针状颗粒的规格，短轴为45纳米，短轴为6～7纳米，具备非常好的分散性、晶形和耐老化、高度和上色力好的特性。它的开发设计成功，对在我国传统式颜料的升级换代具备重要的实际意义，特别是在可用以制做纳米油墨，也是使油墨品质大幅提升。现阶段，将纳米高纯石墨用以油墨中，改进油墨的导电率，做成导电性油墨，做成大空间电子器件，当代容栅开关面板等，将有很大的发展前景。

1.纳米高纯石墨用以油墨中

①纳米高纯石墨的特性。

是碳元素是大自然中具有的与人们息息相关、重要的原素之一，它具备多种多样的电子轨道特性(sp、sp2、sp3成键)，再再加上sp2的异抗逆性而造成结晶的各种各样和其排序的各种各样，因而以是碳元素为组成原素的碳材料就具备各种各样的特性，而且，新炭素相和新式碳材料还持续被发觉和人力制取。因为纳米高纯石墨所拥有的表面效用、小规格效用、效应和宏观经济科技隧穿，进而使纳米石墨材料与基本小块石墨材料对比具备出色的物理学及表面和页面特性。大家将高纯石墨做成细纳米颗粒物并对其应用研究造成了浓郁的兴趣爱好。

有新闻报道称，是碳元素可能被列为铁磁性材料原素，但有关是碳元素带磁的依然有待于探寻科学研究。纳米单面高纯石墨因为其特的电子结构而表明出多种多样而与众不同的电磁学性能，它是一种有意思的分子结构基外部经济带磁系统软件。有基础理论研究表明，纳米高纯石墨层的特电磁学性能是因为其界限悬架7c键的存有，而悬架π键的情况非常大水平上在于纳米单面高纯石墨的规格和界限的样子。在很多不一样的纳米限度的小块石墨结构中，观查到意想不到的出现异常电磁学特性。这种直接证据表明，如可以制成适度的规格和构造，石墨结构有可能是一种潜在性带磁构造。纳米石墨的结构和界限明显地危害着其物理学性能。ⅪeiIl科学研究了zigzag界限，观查到了一种非键合表面的特状况，其比较严重的界限衰退很有可能造成了石墨结构产生的带磁的不稳定。

纳米高纯石墨不但具备高纯石墨的传统式性能，还具备纳米颗粒的特有效用，在高新科技有广泛性的运用，在包装印刷，将纳米高纯石墨添加油墨中，可做成导电性油墨。

②纳米高纯石墨的制取。

纳米高纯石墨就是指纳米限度尺寸的碳化硅或高纯石墨片，其构造为多面体，各各有3～6层、7～8nm尺寸的高纯石墨片层叠而成的，现阶段已制取出的纳米石墨结构关键有纳米高纯石墨片状，纳米石墨晶体，纳米鳞片石墨，纳米高纯石墨锥，纳米石墨胶体溶液等。较为完善的配制方式有发生爆炸、音波、较高能球磨机、脉冲光液相堆积、电解法等。

③纳米高纯石墨改性材料油墨性能。

纳米级碳墨具备导电率，对静电感应具备非常好的屏蔽掉功效，避免电子信号遭受外界静电感应的影响，若把它添加油墨就可以做成导电性油墨，如大空间电子器件，当代容栅开关面板等。研究表明，纳米半导体材料颗粒表面经化学修饰后，粒子周边的物质可以明显地危害其电子光学特性，主要表现为光谱图产生红移或蓝移。试验证实，三氧化二铬纳米粉体设备的吸光光波有显著的蓝移，二氧化钛纳米粉体设备消化吸收光波发生较急剧的红移。由此，如把他们各自添加到淡黄色油墨和青油墨中做成纳米油墨，就可以在较大水平上提升黄油墨和青油墨的纯净度。用加上了特殊的纳米粉体设备的纳米油墨来 ** 包装印刷五颜六色印刷用纸，能使印刷品层级为丰富多彩，阶调为特，地提高主要表现图象关键点的工作能力，进而可获得的印刷用纸。根据纳米原材料的多种多样特性，将它应用到油墨管理体系时会给油墨产业链提供一个大的促进。

2.纳米碳酸氢钙用以油墨物

纳米级碳酸氢钙的颗粒物直徑在2～10纳米，用以油墨中的胶原纤维碳酸氢钙开始是碳酸钠与碳酸氢钙沉积，并经表面改性材料制得具备优良透光性、光泽度性的碳酸氢钙。用以生产制造油墨具备较好的包装印刷适性，将其与一定百分比的调墨油碾磨后，以具备适合流通性、光泽度性、清晰度、没有深灰色等特性，用以油墨生产制造。依据油墨生产制造程序流程(提前准备→调料→拌和→轧研→检测→装罐)，在油墨生产制造中，颜料分散性越好，均值粒度越小，越非常容易在联接料中分散化匀称，油墨品质越好，做为油墨中身体素质颜料的碳酸氢钙，若做到纳米级，并开展表面改性材料，使其与联接料有非常好的相溶性，将对油墨的生产制造及提升油墨的品质具有非常大的功效。故在油墨生产制造时要用纳米级碳酸氢钙做为料。不一样种类的油墨纳米级碳酸氢钙的加入量不一样，一般丝网印油墨用296＃17％，凹版印刷塑胶油墨6％，凹版印刷打印纸张油墨12％，网印硬塑板6.5％～7％。油墨料206#是一种细微碳酸氢钙。

3.纳米二氧化钛用以油墨中

纳米二氧化钛除开具备基本二氧化钛的物理化学特性外，还具备下列特性：①因为其粒远可见光波长的一半，故几乎沒有油漆附着力，是通透的。而且消化吸收和屏蔽掉紫外光的工作能力十分高。②化学稳定和耐热性好，性，无热敏性。③以纳米二氧化钛为料与环氧树脂所做成的油墨，其墨膜、塑封膜，能表明赏心悦目的珠光粉和真实的瓷器层次感，具备黑云母钛珠光粉颜料全部的电子光学特性，如珠光粉效用、角度闪色效用、颜色迁移效用和额外颜色效用等。而且纳米二氧化钛的色调随粒度的高低而改，粒度越小，色调越重。在颜料纳米化的具体认证上，纳米颜料外型色调远比次μm的颜料加深黑，其要缘故为料的颗粒大，光源通过会粉碎，因此光源透射出光来，一小部分的光则透过以往。而纳米颜料径小，光透射弱，光谱仪消化吸收总面积缩小，光的折射率1％，因而在色调的外观设计上就显著较次μm颜料深。因此，可挑选容积适度且粒度匀称的纳米二氧化钛制各种颜色的油墨或建筑涂料，以替代基本的化学颜料颜色加工工艺。纳米颜料的运用范畴非常普遍，生活上的实例如喷墨墨水、建筑涂料、油墨、光学显示屏等，在商品的生产制造环节中，添加3％～5％等少量占比的纳米颜料能改进油墨遮蔽率、对比度、耐光性性、性等问题。纳米粉体设备的运用在颜料上给油墨加工制造业提供一个大的转型，它不会再取决于化学颜料反而是挑选适度容积的纳米粉体设备来表现不一样色调。由于有一些化学物质它在纳米级时，粒度分布不一样色调也不一样，或不同化学物质不一样色调，如二氧化钛、二氧化硅在纳米颗粒是乳白色，三氧化二铬是翠，三氧化二铁是深褐色。也有如纳米三氧化二铝这类物纳米原材料具备非常好的流通性，若添加油墨中可以进一步提高墨膜的性能。

4.纳米金属材料颗粒用以油墨中

因为纳米金属材料粒子对光波的消化吸收有别于一般的原材料，纳米金属材料颗粒可以对光波所有消化吸收而使本身展现灰黑色，与此同时，除对光源的所有消化吸收功效外，纳米金属材料颗粒对光线还有透射功效。因而，运用纳米金属材料颗粒的这种特性，可以把纳米金属材料颗粒加上到灰黑色油墨中，生产制造出纳米灰黑色油墨，进而可以大地提高灰黑色油墨的含量和相对密度。除此之外，半导体材料纳米颗粒因为存有明显的科技规格效用和表面效应，进而使它的吸光主要表现出一定的特性。我们知道，印刷用纸，尤其是五颜六色印刷用纸的品质和油墨的粒度、纯净度有较大的关联。仅有粒度小、纯净度高的油墨才可以包装印刷出的印刷用纸。因此，提升油墨纯净度和粒度也是科学研究新式油墨的一个关键內容。油墨的粒度是指油墨中颜料(包含物)颗粒物的尺寸与颜料、物遍布于相互连接料中的匀称度。它不但影响到印刷品的品质，与此同时又直接影响到印刷版的耐印率。加工工艺实践活动状况表明，彩色印刷商品用纹路版包装印刷或实版块中带有细微阴字、阳线，包装印刷全过程中发生糊版起脏品质常见故障，表面上来看，很有可能觉得是油墨砂浆稠度不适感、黏度很大、墨量太大或压力大等缘故。实际上真真正正的因素是油墨的颗粒物太粗了造成的，油墨的粒度与颜料、物的特性和颗粒物的尺寸有同时的关联。一般来说，用物颜料(不包括碳黑)所做成的油墨粒度不太好，颗粒物较为粗些，这与油墨的冷轧加工工艺有较大的关联。油墨在冷轧加工工艺流程中碾磨的频次越多，它就越看起来匀称，颜料颗粒物与相互连接料接触面积也就越大，油墨的颗粒物就越细，其包装印刷性能也就看起来越好、越平稳。很显而易见，油墨的粒度与印刷用纸品质拥有密不可分的关联，如以包装印刷纹路版为例子，版块上高姿态和正中间调的1～4成营业网点不缺有之，如果油墨颗粒物与好点子总面积的比率较贴近得话，则非常容易使营业网点苦闷或溶合起球，乃至发生好点子不光亮的包装印刷弊端，因此，油墨的粒度越好，印刷用纸上的营业网点也越看起来清楚和圆润强有力。

四、纳米技术性在改进油墨性能的运用及发展趋势

现如今，依靠高新科技可以将油墨中的各种各样成份(如环氧树脂、颜料、料等)做成纳米级的原料，那样，因为他们的相对高度细微而具备非常好的流动性与润湿性，可以做到佳的分散化飘浮和平稳，颜料使用量少反倒油漆附着力高，光泽度好，环氧树脂粒度分布细致，涂膜持续，匀称光洁，膜层薄，使包装印刷的图片清楚，若用在UV油墨中，很有可能造成的干固速率，与此同时因为料的微小匀称分散化而墨膜的收拢发皱状况。在玻璃陶瓷的印墨中，若物原材料组成为纳米级的粒度，那可能节约很多的原材料并印出来精好看的图象。除此之外，在导电性油墨中如将Ag做成纳米级而替代μm级Ag，可以节约50%的Ag粉，这类导电性油墨可以立即印在瓷器和金属材料上，墨膜层薄且匀称光洁，性能非常好。若将Cu、Ni原材料做成0.1～1 um的微主板颗粒物，它可以替代钯与银等贵金属导电性。因而，将纳米技术性与产品防伪工艺融合，可能开拓出防伪标识油墨的另一个宽阔的乾坤。有一些纳米粉体设备本身具备闪光官能团，很有可能自身闪光，这种新式纳米光学材料，它经数分钟的光照强度就能在暗夜里自主闪光12～24钟头以上，其亮度单位和保持时间是传统式荧光原材料的30倍以上，且材质自身性、没害、没有其他放射性核素，其性和耐老化，并可无尽次循环系统应用。用加上有这类纳米粉体设备的油墨印出来的印刷品不用外界灯源的直射，靠本身闪光就能被人的眼睛鉴别，用以防伪印刷还可以做到有效的防伪标识实际效果；用以室外大中型喷绘广告或晚间阅读文章的图文并茂印刷用纸，就不会再外界灯源，不仅可以节约能源，并且大大的便捷了使用人。

此外，因为纳米粉体设备具备非常好的表面潮湿性，他们吸咐于油墨中的颜料颗粒物表面，能大大的改进油墨的亲油和可湿润性，并能保证整个油墨分散系的稳定，所以添加有纳米粉体的纳米油墨的印刷适性能得到较大的改善。相信随着纳米材料技术的进一步发展，会有多的具有不同特性的纳米材料会被人们所认识和利用，把这些纳米材料应用到油墨制造中，可以获得具有不同用途的特种油墨，用于机密文件印刷、多种防伪印刷及各种工艺品的印刷，都能获得非同一般的良好效果。

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