納米打印制版技術(shù)：“印”出綠世界
發(fā)布時間：2024-06-17 點擊：62
作為中科院化學(xué)所 “一三五”規(guī)劃的“三個重大突破”之一，“納米綠色打印制版技術(shù)”已經(jīng)實現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的突破并產(chǎn)生了重要影響。
也許在你手頭的報刊里正在討論節(jié)能環(huán)保話題，然而書報印刷本身卻正在產(chǎn)生大量污染。“綠色印刷”是近年被愈發(fā)關(guān)注和提倡的理念，有賴于科學(xué)家的不懈創(chuàng)新，一種無須感光成像、不會污染環(huán)境、縮短印刷流程的印刷制版技術(shù)已開始應(yīng)用于實踐。
不久前，在中科院懷柔科教產(chǎn)業(yè)園，由中國科學(xué)院化學(xué)研究所研究員宋延林等人自主研發(fā)的納米材料綠色印刷制版技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地正式建成，這標(biāo)志著該技術(shù)從實驗室走向市場。
“棄暗投明”，技術(shù)先行
“這相當(dāng)于從膠卷照相技術(shù)到數(shù)碼成像技術(shù)的進(jìn)步。”課題負(fù)責(zé)人宋延林介紹說。
當(dāng)前，無論是在我國應(yīng)用率逾七成的激光照排技術(shù)，還是國際上正流行的計算機(jī)直接制版（ctp）技術(shù)，都要經(jīng)歷感光成像過程，其版基生產(chǎn)和制版過程不僅高耗能，還將產(chǎn)生印刷過程的主要污染問題：廢液、廢渣排放。
“高質(zhì)量的信息傳輸，應(yīng)盡可能減少信息轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)。”宋延林希望，能有一種辦法直接打印出版，省去化學(xué)顯影過程，并通過納米材料的創(chuàng)新研究和應(yīng)用，從版材生產(chǎn)、制版工藝、印刷油墨等環(huán)節(jié)系統(tǒng)解決整個印刷產(chǎn)業(yè)鏈的污染問題。
在綠色印刷制版技術(shù)中，納米材料、納米結(jié)構(gòu)的制備和應(yīng)用發(fā)揮了關(guān)鍵作用——在經(jīng)過納米技術(shù)制作好的印版上，看不出什么字跡，但涂上墨，就會出現(xiàn)印刷內(nèi)容，這樣的版可以直接用來印刷。簡單來說，就是在親水的版材打上親油的待印圖文，成為一塊印版。
這就從根本上消除了傳統(tǒng)方法由于曝光成像造成的廢液排放，而版材生產(chǎn)和印刷油墨產(chǎn)生的污染問題將分別通過納米材料綠色印刷版基和綠色油墨來解決。
然而在綠色印刷制版技術(shù)的應(yīng)用中，還有兩大難題必須克服：糊版和耐印力不足。
納米材料直接制版項目組的博士周海華介紹，如果親水的空白區(qū)和親油的圖文區(qū)反差不夠大，就會導(dǎo)致糊版，課題組對版材進(jìn)行了納米結(jié)構(gòu)處理，克服了咖啡環(huán)效應(yīng)，實現(xiàn)了對圖文區(qū)域浸潤性的調(diào)控，實現(xiàn)圖文區(qū)從超親水到超親油的轉(zhuǎn)變。
另外，印版還要有足夠的耐摩擦性，才能應(yīng)對數(shù)以萬計的印刷次數(shù)需求，故而，研究人員通過在轉(zhuǎn)印材料中復(fù)合納米粒子，保證了版材的耐印力和印品精度。
2005年，不需要感光涂層、不再需要避光操作、不用顯影、沒有廢液排放的納米材料綠色制版技術(shù)申請了四項發(fā)明專利。
但一項新技術(shù)的應(yīng)用需要從材料到裝備的系統(tǒng)解決方案。面對超出自己專業(yè)的挑戰(zhàn)，他們將從材料到裝備、軟件的眾多難題逐一分解，分別成立攻關(guān)組，并與眾多機(jī)械和印刷優(yōu)勢單位開展廣泛合作。2009年，第一臺綠色制版樣機(jī)問世，迄今已推出針對不同需求的三款制版設(shè)備。
時任中科院常務(wù)副院長白春禮曾發(fā)表文章予以評價：“由王選院士引領(lǐng)開發(fā)的漢字激光照排技術(shù)讓中國印刷業(yè)告別‘鉛與火’、迎來‘光與電’，而這一自主創(chuàng)新的納米材料綠色印刷技術(shù)的成功研發(fā)，有可能讓印刷業(yè)‘棄暗投明’。”
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也許在你手頭的報刊里正在討論節(jié)能環(huán)保話題，然而書報印刷本身卻正在產(chǎn)生大量污染。“綠色印刷”是近年被愈發(fā)關(guān)注和提倡的理念，有賴于科學(xué)家的不懈創(chuàng)新，一種無須感光成像、不會污染環(huán)境、縮短印刷流程的印刷制版技術(shù)已開始應(yīng)用于實踐。
不久前，在中科院懷柔科教產(chǎn)業(yè)園，由中國科學(xué)院化學(xué)研究所研究員宋延林等人自主研發(fā)的納米材料綠色印刷制版技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地正式建成，這標(biāo)志著該技術(shù)從實驗室走向市場。
“棄暗投明”，技術(shù)先行
“這相當(dāng)于從膠卷照相技術(shù)到數(shù)碼成像技術(shù)的進(jìn)步。”課題負(fù)責(zé)人宋延林介紹說。
當(dāng)前，無論是在我國應(yīng)用率逾七成的激光照排技術(shù)，還是國際上正流行的計算機(jī)直接制版（ctp）技術(shù)，都要經(jīng)歷感光成像過程，其版基生產(chǎn)和制版過程不僅高耗能，還將產(chǎn)生印刷過程的主要污染問題：廢液、廢渣排放。
“高質(zhì)量的信息傳輸，應(yīng)盡可能減少信息轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)。”宋延林希望，能有一種辦法直接打印出版，省去化學(xué)顯影過程，并通過納米材料的創(chuàng)新研究和應(yīng)用，從版材生產(chǎn)、制版工藝、印刷油墨等環(huán)節(jié)系統(tǒng)解決整個印刷產(chǎn)業(yè)鏈的污染問題。
在綠色印刷制版技術(shù)中，納米材料、納米結(jié)構(gòu)的制備和應(yīng)用發(fā)揮了關(guān)鍵作用——在經(jīng)過納米技術(shù)制作好的印版上，看不出什么字跡，但涂上墨，就會出現(xiàn)印刷內(nèi)容，這樣的版可以直接用來印刷。簡單來說，就是在親水的版材打上親油的待印圖文，成為一塊印版。
這就從根本上消除了傳統(tǒng)方法由于曝光成像造成的廢液排放，而版材生產(chǎn)和印刷油墨產(chǎn)生的污染問題將分別通過納米材料綠色印刷版基和綠色油墨來解決。
然而在綠色印刷制版技術(shù)的應(yīng)用中，還有兩大難題必須克服：糊版和耐印力不足。
納米材料直接制版項目組的博士周海華介紹，如果親水的空白區(qū)和親油的圖文區(qū)反差不夠大，就會導(dǎo)致糊版，課題組對版材進(jìn)行了納米結(jié)構(gòu)處理，克服了咖啡環(huán)效應(yīng)，實現(xiàn)了對圖文區(qū)域浸潤性的調(diào)控，實現(xiàn)圖文區(qū)從超親水到超親油的轉(zhuǎn)變。
另外，印版還要有足夠的耐摩擦性，才能應(yīng)對數(shù)以萬計的印刷次數(shù)需求，故而，研究人員通過在轉(zhuǎn)印材料中復(fù)合納米粒子，保證了版材的耐印力和印品精度。
2005年，不需要感光涂層、不再需要避光操作、不用顯影、沒有廢液排放的納米材料綠色制版技術(shù)申請了四項發(fā)明專利。
但一項新技術(shù)的應(yīng)用需要從材料到裝備的系統(tǒng)解決方案。面對超出自己專業(yè)的挑戰(zhàn)，他們將從材料到裝備、軟件的眾多難題逐一分解，分別成立攻關(guān)組，并與眾多機(jī)械和印刷優(yōu)勢單位開展廣泛合作。2009年，第一臺綠色制版樣機(jī)問世，迄今已推出針對不同需求的三款制版設(shè)備。
時任中科院常務(wù)副院長白春禮曾發(fā)表文章予以評價：“由王選院士引領(lǐng)開發(fā)的漢字激光照排技術(shù)讓中國印刷業(yè)告別‘鉛與火’、迎來‘光與電’，而這一自主創(chuàng)新的納米材料綠色印刷技術(shù)的成功研發(fā)，有可能讓印刷業(yè)‘棄暗投明’。”
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