印刷業是我國(guó)國(guó)民(mín)經濟的重要組成部分(fēn),2016年(nián)國(guó)内行業總産值高達1.15萬億元。自(zì)上世紀八十年(nián)代以來(lái),漢字激光(guāng)照(zhào)排技術(shù)的推廣使得(de)我國(guó)印刷業邁入“光(guāng)與電”的新時代。然而,激光(guāng)照(zhào)排制版技術(shù)就(jiù)像相(xiàng)機(jī)膠卷一樣需要曝光(guāng)顯像,其使用的顯影(yǐng)、定影(yǐng)液等化學物質會産生(shēng)大(dà)量污染。即使目前最先進的計(jì)算機(jī)直接制版技術(shù),也需要感光(guāng)預塗層和化學處理(lǐ)過程,這導緻印刷産業面臨着環境污染帶來(lái)的巨大(dà)壓力。發展綠色印刷技術(shù),是當前國(guó)際印刷業的發展趨勢。
納米印刷技術(shù)具有其突出的環保優勢和廣闊的發展前景,被視爲新一代綠色印刷技術(shù),并引起國(guó)際印刷界的高度關注。在納米印刷中,構築具有特殊結構和性能的微/納米複合材料,建立印刷墨滴精确調控的理(lǐ)論和方法,發展具有普适性的微/納米材料印刷圖案化技術(shù),是納米印刷材料和功能器件(jiàn)應用的關鍵。
在國(guó)家重大(dà)研究發展計(jì)劃“仿生(shēng)流體(tǐ)可(kě)控輸運微/納米界面材料”項目的資助下,中科(kē)院化學所宋延林團隊從(cóng)微/納米界面材料結構和調控流體(tǐ)輸運性能之間本質關系出發,開展了材料體(tǐ)系設計(jì)、制備方法、功能材料構造等一系列基礎性研究。
該團隊從(cóng)原理(lǐ)創新發展出一系列關鍵性技術(shù),比如(rú):利用對液滴擴散、融合以及粘附行爲的研究成果,實現了對墨滴從(cóng)零維到三維結構的精确控制,發展了普适性的納米粒子圖案化技術(shù);利用納米轉印材料和納微米結構版材表面浸潤性調控原理(lǐ),發展出無需曝光(guāng)沖洗的納米綠色制版技術(shù);同時,針對溶劑型油墨帶來(lái)的VOC排放(fàng)問(wèn)題,通過對成膜樹(shù)脂及顔料納米粒子的設計(jì),制備出能在不同塑料表面實現良好印刷效果的環保油墨。
在上述關鍵技術(shù)的支撐下,該團隊進一步完成了包括綠色制版、綠色版基和綠色油墨在内的綠色印刷産業鏈創新技術(shù)體(tǐ)系的建立。在印刷企業集中區建成綠色印刷制版中心,可(kě)覆蓋百餘家印刷企業,在行業起到了引領示範作(zuò)用。得(de)到版材龍頭企業的支持,建成世界上首條無電解氧化工(gōng)藝的版基示範生(shēng)産線,并制訂了新型納米綠色版材的行業标準。同時,在積極與企業合作(zuò),建立了綠色油墨規模生(shēng)産基地,實現了綠色油墨的廣泛應用,産品已出口10餘個國(guó)家和地區。
針對印刷産業的未來(lái)發展,宋延林團隊進一步提出和發展了綠色印刷制造技術(shù),實現了微納線路(lù)的印刷制造,并發展了系列微納米功能器件(jiàn)。納米綠色印刷技術(shù)的産生(shēng)标志着我國(guó)在綠色印刷領域走到了國(guó)際前沿,開辟了一條綠色、環保、高效的印刷新途徑,推動我國(guó)印刷産業向“綠色化、功能化、立體(tǐ)化、器件(jiàn)化”方向發展,也将催生(shēng)更多戰略新興産業。
本文來(lái)自(zì):科(kē)技部