纳米技术在包装印刷领域的应用研究二是嘛

纳米技术在包装印刷领域的应用研究（二）

５、纳米涂层材料

二元协同纳米界面材料是力求将二元协同推广到纳米界面，研讨新型界面物性，超双疏界面物性材料，（或称超双亲纳米材料）其基本原理是在特定的表面上建造纳米尺寸几何形状互补的（如凸与凹相间）界面结构，其低凹的表面可使吸附气体原子、分子稳定存在，在宏观表面上相当于有一层稳定的气体薄膜，使油或水无法与材料的表面直接接触，从而使材料的表面呈现超常的双疏性。这时水滴或油滴与界面的接触角趋于最大值。在包装材料领域，纸张制品、纸箱、薄膜等也都获得奇异的超疏油效果。

完全的纳米涂覆材料现已在军事上有所应用，借助于传统的涂覆技术添加少量的纳米材料或线形成纳米颗粒，可使传统的涂层的功能得到升级，添入纳米材料可提高硬度、减少摩擦形成的自润化性，并提高耐高温、抗氧化和抗老化性。还可产生抗菌、保洁效果。

６、纳米粘合剂和密封胶

粘合剂和密封胶是包装领域中的重要产品，使用范围很广。国外已将纳米SiO2作为添加剂加入到粘合剂和密封胶中，使粘合剂的粘结效果和密封胶的密封性都大提高，其作用机理是在纳米ＳiO2的表面包覆一层有机材料，使之具有亲水性。

７、纳米磁性材料

纳米液体材料是十分典型的纳米颗粒的应用，是由超顺磁性的纳米微粒包覆一层长键的有机表面活性剂高度弥散于一定基液中，而构成稳定的具有磁性的液体。其饱和磁化强度可比前者高４倍。磁性液体的可能应用面十分广。如射流印刷用的磁性墨水、X射线造影剂（代替钡剂）、定位润滑剂等。磁性液体还有其他许多用途、如仪器表中的阻尼器，无声快速的磁印刷，医疗中的造影剂等等。

８、纳米基板包装材料

饮料罐所用铁板已经经历了马口铁（镀锡）、无锡钢板（TES）的发展历程，目前已发展历程，目前发展到所谓第三代纳米级材料，为了改善TES的焊接密封性能，如今研制成功的第３代超微米锡TES板材，纳米锡粒直径为100nm，镀锡量100mg/m2，体积率〈12%，镀锡体积和用量大为减少，新板材既安全且性能又好，容易加工成型，操作参数范围放宽，特别是焊接密封性提高，使其成为只有把研发成果成功应用到利用领域高级金属罐板材。例如焊接电流范围宽达300～600A，更适于制作饮料包装容器。

９、纳米发光材料与防伪印刷：

新型纳米发光材料，经几分钟的光照就能在黑暗中自行发光小时以上，其发光强度和维持时间是传统荧光材料的30倍以上，且材料本身无毒、无害、不含任何放射性元素，其稳定性和耐候性优良。并可无限次循环使用。

采用美国新型宽幅激光全息防伪包装膜材料与制造技术，研发及工业生产适合中国市场的高性能防伪及包装膜产品，市场潜力极大，设备成本与投资适中。

10、纳米包装机械零件与器件：

碳纳米管还具有高的机械强度和高的热导率，由于具有非常大的长度一直径比，可以制造出任何复杂形状的零件，是复合材料理想的增强纤维。目前，用价格低廉的纳米塑料制成的齿轮、陶瓷轴承、纳米陶瓷纹辊、电雕辊等印刷包装机械零件已走进企业，开始代替金属材料。

现代胶印机上应用着很多传感器，如控制飞达纸堆的自动升降、气泵供气时间检测、合压时间检测、墨量控制等。国内已经有几家胶印机制造企业应用纳米磁敏开关和传感器，与过去所用的干簧管式传感器、霍尔传感器相比，它有很多优点。

11、纳米－印刷术：

目前半导通过软件操作完成实验操作进程体工业还不能制造出小于100nm的元件，必须要使用纳米科技才能突破此界限。

今后将致力于93nm的平板印刷技术。人们正在注视半导体工业制造技术上将要采取的三个战略性措施：（1）改进紫外线平板印刷技术；（2）近x射线平板印刷；（3）电子束印刷。

这些新的光刻刷技术对光刻胶的性能和功能提出了许多新的要求，这都是化学家们感兴趣的问题，也是今后十年面临的研究课题。

七、可能率先实现纳米包装产业化的课题

世界上每年消耗的包装材料用去大量的资源，为此，在提高将传统成型的几天时间缩短为几分钟包装材料性能的同时，努力寻求降低材料消耗和减少加工成本始终是包装印刷制造行业追求的目标。我们的切入点是“高性能、高效率、低成本、产业化”。

近期，可能率先在包装印刷企业推广应用的纳米技术有：

１、纳米级透明氧化铁系列颜料已开发成功，被国家科技都评为国家重点新产品，该材料典型的针状微粒的尺寸，长轴为45纳米，短轴为纳米，具有很好的分散性、结晶性和耐候性，高透明度和着色力强的特点，可应用于纳米油墨，纳米水性涂料等。

２、MOD系列纳米高性能无机抗菌剂，是以MOD活动基础因及无机纳米银化合物为主要活性抗菌成份，是一种效无毒的广谱抗菌剂，可耐高温，适用广泛，抗菌性能以0.5%－2%的添加量的包装产品，其抗菌率可达99.9%，可用于牛奶、饮料抗菌包装，塑料制品，功能性涂料及专用纸张等。

３、纳米碳酸钙制备技术和工艺已成功开发纳米级轻质碳酸钙，具有高比表面、高活性、填补强增韧等特殊性能，添加后能够有效地提高产品性能。主要应用于高档油墨、高档塑料、造纸、专用纸张和橡胶制品。

４、聚酰胺６纳米塑料即NPA6具有拉伸强度高、耐磨性优异，抗冲击韧性好，耐化学药品和耐油性突出，是工程塑料中应用最广的品种。NPA6薄膜的氧气透过率与PA6相比降低了一半，水蒸汽的透过率也降低了三分之一以上，NPA6是比PA6更加优良的高档包装膜材料。可用于食品包装。

５、聚脂PET和PBT纳米塑料，具有阻燃性能，阻隔性较纯，优异的加工性能，代替价格昂贵的聚对笨二甲酸丁二醇酯（PBT）树脂。符合食品包装要求，可直接用来吹制啤酒、化妆品的包装瓶。填补我国的空白。

６、气相法白炭黑是目前世界上能大规模工业化生产的唯一纳米材料，具有粒径小（小于100nm），比表面外形尺度积大（一般大于100M2／nm）化学纯度高，分散性能好等特征，又以其优越的稳定性、补强性、粘稠性和触变性而在造纸、塑料、高级涂料、粘合剂和密封剂、特种油墨、化妆品、食品保鲜功能、复印纸张的擦亮剂、消防灭火剂等诸多工业领域得到广泛应用。

７、中空纳米材料属于机化合物纳米材料，其特点为中空棱状，晶隙（孔径）0..2纳米，晶粒20－40纳米。在涂料、油漆中加入本纳米材料1～4%后，涂膜更丰满、平整：陶瓷中添加10%后碎硬的瓷器变成可拉可弯的弹性体而不失其硬度；聚丙烯PP加入4%的中空纳米材料，其电阻率、吸水率、屈挠度、刚性均过到或超过尼龙（PA）6工程塑料。中空纳米材料的比表面积达500m2/g，是各种催化剂最好的载体。还可应用于纸张等包装制品。

纳米技术在包装印刷上的应用远远不止提到的这些，纳米技术的发展，将极大地改变传统行业，可以预见，在不远的将来，纳米技术会给包装印刷行业带来巨大的变化，那时我们就一定能在世界纳米包装印刷的新技术浪潮中占有一席之地。(厦门光夏印刷企业有限公司 陈希荣)