【摘要】： 印刷是现代加工服务的重要内容, 发展绿色印刷不但能遏制印刷大量产品形成的环境污染问题, 还能促进印刷行业技术升级, 拓展发展空间。而在巨大的环保压力之下, 纳米材料绿色印刷技术应运而生, 下面就对其优势和在包装中的应用进行分析, 并探讨未来发展趋势, 为印刷的绿色发展贡献力量。
关键词： 绿色印刷; 环保; 纳米技术;
绿色印刷指的是采取环境友好型印刷技术取代传统严重污染环境的印刷技术, 如水性上光取代油性上光、水性油墨取代苯类油墨、纸浆模塑材料或蜂窝纸板取代聚苯乙烯发泡材料, 使用更环保的绿色印刷材料等。现阶段, 绿色印刷已经是全球发展印刷业的主攻方向, 中国也不例外, 而纳米材料印刷技术的研发与推广应用不仅成本低, 且零污染, 是真正的环保绿色印刷技术, 对发展绿色印刷意义重大。
一、传统印刷面临的环保挑战
传统印刷中的版基电解氧化制备、感光冲洗制备均会排放大量电解废液、感光废水, 里面含有大量重金属离子, 对环境造成严重的污染。而印刷油墨挥发的化合物更会严重污染环境, 但一些印刷企业为节省成本, 依旧使用溶剂型油墨, 其中的芳香烃类、酮类、酯类等有机溶剂具有挥发性和毒性, 气味刺激性大, 且易燃易爆, 在污染环境的同时危害人体健康。随着环保形势日益严峻, 人们的环保意识越来越强, 发展绿色印刷技术已经是印刷业的战略需求, 纳米材料绿色印刷技术的出现正好能从源头上解决印刷行业污染问题, 达到节能降耗的目的, 提高印刷技术水平[1]。
二、纳米材料绿色印刷技术的优势
纳米材料绿色印刷技术其实就是新型压印转印技术, 在加工制作纳米凹凸图形中得到广泛应用。纳米材料绿色印刷技术的优势主要体现在以下几个方面:
(一) 绿色版基关键技术
纳米材料绿色印刷技术成功突破过去通用于国际的电解氧化版基生产工艺, 在铝版基的表面基于纳米功能涂层材料形成特殊微纳结构, 具有亲水特性, 彻底解决电解氧化生产的高污染与高能耗问题。纳米材料绿色印刷技术还成功突破制备纳米粒子、稳定分散纳米粒子以及规模化制备纳米涂层材料、涂布工艺等一系列关键技术, 建立起质量标准与系统检测方法。
(二) 绿色油墨关键技术
在包装印刷领域, 为解决塑料包装印刷环节所用苯类溶剂型油墨造成的食品安全问题, 纳米材料绿色印刷技术对于环保塑料凹印油墨的使用, 成功解决塑料表面的油墨扩散、粘附、干燥等关键技术问题, 通过使用绿色油墨产品, 使包装印刷产品的精度、展色性、牢度等要求得到满足[2]。
(三) 绿色制版关键技术
传统印刷生产中使用的激光照排制版技术就和相机胶卷相同, 需要曝光显像, 所用显影液、定影液等会产生大量化学物质污染, 即便是使用先进的、现代化的计算机技术直接制版, 也需进行感光预涂层处理以及化学处理。而纳米材料绿色印刷技术就摒弃印刷传统制版的感光成像思路, 在纳微米复合结构超亲水铝基版材上精确打印纳米转印复合材料, 形成浸润性相反的图文区与非图文区, 也就是亲油区与亲水区。在使用纳米材料绿色印刷技术的过程中完全省去暗室曝光过程, 不会出现感光废水、废液, 成本也远远低于传统的印刷激光照排制版技术, 且目前已经突破纳米转印材料以及规模化制备纳微米复合结构超亲水版材、研发高精度绿色制版技术设备、集成绿色制版软件等关键技术, 开发出绿色高精度系列制版设备产品, 被应用于印刷领域。应用纳米材料绿色印刷技术制作的印版的耐摩擦性也很强, 能应对数万次印刷次数需求, 保证版材耐印力, 提高印品精度。
(四) 印刷制造技术拓展
纳米材料绿色印刷技术突破传统的电路蚀刻制造工艺, 研发出低成本的、绿色的电子技术, 还形成印刷电子国际标准, 将纳米材料绿色印刷技术从应用于传统纸质产品的印刷延伸拓展到应用于电子器件、光子器件的印刷, 发展系统纳米材料绿色印刷技术, 从根本上解决传统印刷曝光蚀刻工艺的环境污染问题, 促进众多重要产业实现技术变革, 走绿色发展之路。
三、纳米材料绿色印刷技术在包装中的应用
国内印刷企业的规模一般都较小, 且集约化程度和技术水平都较低, 缺乏创新能力, 呈现出高污染、高消耗的粗放式发展态势[3]。因为大量能耗与污染存在于包装印刷环节, 尽管很多企业已经开始实践绿色印刷, 但效果并不理想。随着绿色壁垒被人们广泛关注, 绿色包装制度在国际上已经是发达国家设置的一项主要绿色标准, 而包装产业作为中国国民经济的一大支柱, 也应从保护环境、充分利用资源出发, 完善建立绿色包装体系, 实现绿色包装的产业化发展, 推行绿色包装工程。因此, 纳米材料绿色印刷技术在包装领域得到广泛的应用, 开发纳米包装材料、纳米包装印刷。从当下的情况看, 纳米材料绿色印刷技术在包装中的应用尚处于起步阶段, 但纳米技术势必会成为世界包装领域制高点, 为中国创新包装技术、发展包装工业带来宝贵机遇。通过结合纳米材料绿色印刷技术和现实技术体系, 实现中国纳米包装绿色印刷。纳米塑料甚至被部分人称作中国最有希望实现产业化发展的一项纳米技术, 主要包括纳米油墨、纳米纸、纳米颜料、纳米发光材料、纳米薄膜、纳米粘合剂、纳米抗菌包装、纳米绿色包装、纳米防伪印刷、纳米磁印刷、纳米光刻印刷技术等。
在将纳米材料绿色印刷技术应用于包装印刷时, 处理废水是包装印刷的关键问题[4]。包装印刷废水主要源自制版环节的废水以及溶剂型油墨里含有的有机颜料、有机溶剂等, 在环保绿色呼声越来越高的时代, 彻底地、高效地处理废水已经是包装印刷的迫切需求, 应用纳米材料绿色印刷技术处理包装印刷废水, 不但可以为包装印刷取得绿色印刷认证提供便利, 还能有效保护生态环境, 改善人们身体健康状况, 提高生活质量, 实现绿色可持续发展。纳米材料绿色印刷技术已经是代替激光照排制版、计算机制版的前沿印刷制版技术, 发挥低成本和绿色环保优势, 进一步促进包装绿色印刷的市场化运作, 促使包装印刷彻底告别污染, 成功走向绿色。
四、纳米材料绿色印刷技术的发展趋势
针对印刷业今后的发展, 应将最新的纳米材料绿色印刷技术研究成果和产业化发展结合, 把印刷技术的应用领域从纸质产品向电子产品、光子器件以及3D打印等领域拓展, 推动印刷产业践行绿色化、器件化、功能化和立体化的战略思路, 在解决高污染与高能耗的问题的同时推动电子产品发展的透明化与轻、薄、柔, 在物联网、检测器件、高灵敏传感器件等领域发挥出关键技术作用。相信纳米材料绿色印刷技术在不久的将来会作为增材图案化的一种先进绿色技术, 在改造众多传统产业以及发展战略新兴产业等领域发挥重要作用, 引领纳米材料绿色印刷技术迎来新时代, 形成产业技术集群, 让印刷行业的发展走上新高度。
接下来, 纳米材料绿色印刷技术的应用推广是重要课题, 应以市场为导向, 密切结合装备创新、材料创新、系统集成以及商业模式创新、技术创新, 在印刷集中区域建立绿色制版中心, 通过提供制版服务的方式集中解决印刷污染排放与能耗问题, 形成可以复制的、系统化的纳米材料绿色印刷技术推广应用方案。另外, 要整合国家环保政策与技术推广, 为广泛应用纳米材料绿色印刷技术争取有利环境, 奠定纳米材料绿色印刷技术产业化发展基础。
总之, 纳米材料绿色印刷技术凭借其工艺简捷、环保绿色、成本低廉等显着特征赢得广阔发展前景, 从本质上颠覆传统印刷技术生产方式, 从容应对传统印刷面临的环保挑战, 有效解决环境污染问题, 助力印刷业走上绿色环保发展道路。印刷的绿色发展已经是最近几年实现印刷业可持续发展的必然需求, 印刷业必须承担社会责任, 做好环保工作, 走绿色印刷低排放、低能耗的发展之路, 促进印刷技术与工艺转型升级。
参考文献
[1]宋延林.纳米科技与绿色印刷制造[J].紫光阁, 2016 (05) :85.
[2]吴德宝.浅谈国内绿色印刷发展[J].印刷质量与标准化, 2016 (05) :5-9.
[3]钟祯, 王旭红.浅谈绿色印刷现状[J].中国包装工业, 2015 (20) :84-85.
[4]王强, 戴俊萍, 杨萍.纳米喷墨制版体系及其产业应用[J].印刷技术, 2015 (11) :41-42.
