纳米技术及其在油墨上的应用

纳米技术及其在油墨上的应用

一、纳米技术的基本概念

就像毫米、微米一样，纳米是一个尺度概念，是一米的十亿分之一，并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后，大约是在1～100纳米这个范围，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种具有既不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。如对实验机的各项指标和参数我们都有着很精准的操作果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。过去，人们只注意原子、分子或者宇宙空间，常常忽略这个中间领域，而这个领域实际上大量存在于自然界中。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家，他们在20 世纪70年代用蒸发法做了超微离子，并通过研究它的性能发现：一个导电、导热的铜银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电、也不导热的特殊性能。磁性材料也是如此，像铁钴合金，把它做成大约20～30纳米大小，磁畴就变成单磁畴，磁性就比原来高1000 倍。20 世纪80 年代中期，人们就正式把这类材料命名为纳米材料。

纳米技术的内涵非常广泛，它包括纳米材料的制造技术，纳米材料向各个领域应用的技术，在纳米空间构筑一个器件实现对原子、分子的翻切、操作以及在纳米微区内对物质传输和能量传输新规律的认识等等。但是，我们不要把纳米技术仅仅看作是纳米材料，也不1地鸡毛能把纳米材料仅仅理解为纳米粉体。纳米粉体仅仅是纳米材料的一个内涵，实际上纳米丝、纳米管、纳米线、纳米电缆、纳米薄膜、三维纳米块体、复合材料等等都是纳米材料，范围相当广。另外，纳米材料不单纯是固态的，也有液态的，例如纳米水，用高频超声处理，使水分子结成小汽团。

二、纳米产业发展趋势

1．纳米技术在信息产业中的应用主要表现在三个方面：①络通讯、宽频带的络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及高清晰度数字显示技术。②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件。③络通讯的关键纳米器件，如络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等。

④压敏电阻、非线性电阻等，可添加氧化锌纳米材料改性。

2．环境产业中的纳米技术：纳米技术对空气中20 纳米及水中200纳米污染物的降解具有不可替代的作用。近年来，已有人致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业中，用于提高水的质量；采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显；治理淡水湖内藻类引起的污染，已研究成功。

3．能源环保中的纳米技术：在合理利用传统能源方面，主要是净化剂、助燃剂，它们能使煤充分燃烧，燃烧当中自循环，使硫减少排放，不再需要辅助装置。利用纳米改进汽油、柴油的添加剂，实际上是一种液态小分子可燃烧的团簇物质，有助燃、净化作用。在开发新能源方面，是把非可燃气体变成可燃气体。研发能量转化材料，如将太阳能、热能、化学能转化为电能。

4．纳米生物医药：这是我国进入WTO 以后一个最有潜力的领域。纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质，然后在纳米尺度组合，最大限度发挥药效。

5 ．纳米新材料：虽然纳米新材料不是最终产品，但是很重要。各种功能材料，如透明度好但份量重的玻璃，用纳米改进它，可以使它变轻，并且不仅具有力学性能，而且还具有其他功能，如光的变色，反射各种紫外线、红外线，光的吸收、贮藏等。

6．纳米技术对传统产业改造：首先是家电、轻工、电子行业。比如研制纳米冰箱，可折叠的PVC 磁性冰箱门封不发霉，用的是抗菌涂料，里面的果盘都采用纳米材料。发展轻工、电子和家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业的发展；其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发展的趋势，应用纳米技术，使织物具有特殊功能，如防静电的、阻燃的等等，把纳米的导电材料组装到织物里面，可以在11 万伏的高压下，把人体屏蔽；第三是电力工业。利用纳米技术改造20万伏和11万伏的变压输电瓷瓶，可以全方位提高11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能，而且釉不结霜，其它综合性能都很好；第四是油漆和涂料，包括各延伸率种陶瓷的釉料、油墨，纳米技术的介入，可以使产品性能升级。

三、颜料涂料油墨纳米化应用

从纳米特化品的范围来看，油墨涂料在整体产值上所占的比例相当大，且各产品间也互有关联性，因此，纳米油墨涂料将是纳米特化品中一块非常重要的领域。而纳米特化品的UnitProcess主要是在处理粉体，其过程如研磨、制造、加工到成品，皆能显示出产品的特性，其实例有喷墨墨水、涂料塑料及医药产品等。在颜料纳米化的实际验证上，纳米化的颜料外观颜色远比次微米的颜料更为深黑，其主要原因是颜料的粒子大，光线透过会打碎，因而光线散射出光来，少部分的光则穿透过去。而纳米颜料粒径小，光散射弱，光谱吸收面积变小，光的反射率小于1%，因此在颜色的外观上就明显较次微米颜料深。

纳米化颜料的应用范围相当广泛，实例有喷墨墨水、涂料、油墨、光电显示器等，在产品的制造过程中，加入3%～5 %的纳米颜料，即能改善油墨遮盖力、饱和度、耐旋光性、耐水性等问题。

转载自：印工业