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納米科技在紙張中的應(yīng)用

2009-03-05 00:00 來(lái)源:中華印刷包裝網(wǎng) 責(zé)編:周楚毓

    納米科技是20世紀(jì)80年代末誕生并迅速崛起的高新科技,它的基本含義是在納米尺寸(即0.1-100nm)范圍內(nèi)認(rèn)識(shí)和改造自然,通過(guò)直接操作和安排原子、分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性而創(chuàng)造新物質(zhì)的技術(shù)方法。在印刷領(lǐng)域,納米材料的應(yīng)用主要以納米粉體為主,應(yīng)用范圍有納米油墨涂料、納米紙、納米網(wǎng)紋輥、納米零件等。下面介紹印刷和包裝中已開(kāi)發(fā)應(yīng)用的納米紙的特性和應(yīng)用。

  一、納米粉體在紙張制造中的作用 
        在印刷領(lǐng)域中,與油墨涂料一樣,納米粉體材料在紙張上的應(yīng)用也已呈現(xiàn)出良好的效果。我們知道,紙張是印刷和包裝中最常用的材料,其品質(zhì)的優(yōu)劣是印刷品質(zhì)量的最佳體現(xiàn)。由于傳統(tǒng)紙張所用的樹(shù)木、竹、麻等纖維物的纖維較粗,而涂料(如碳酸鈣等)、充填物(如高嶺土等)的顆粒較大,還有一些膠等配料的性能不好等原因,使傳統(tǒng)的紙張存在著一些缺陷,如普通紙具有怕水、怕潮等缺點(diǎn),膠版印刷紙和靜電
復(fù)印紙雖然有防水、防潮等功能,但書(shū)寫(xiě)不方便,還有一些特殊的性能無(wú)法實(shí)現(xiàn)等,從而影響了印刷品的品質(zhì)。近年隨著納米材料學(xué)的迅速發(fā)展,納米技術(shù)在造紙工業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域愈來(lái)愈廣,新成果不斷涌現(xiàn)。和制漿造紙中有關(guān)的是納米化學(xué)和納米材料學(xué),它可能會(huì)對(duì)造紙工業(yè)的發(fā)展造成新的飛躍,使印刷品的品質(zhì)將再次提高。     
        
        根據(jù)目前的技術(shù)水準(zhǔn)和紙張的實(shí)際應(yīng)用,木纖維只能加工到微米(100-1000nm)的水準(zhǔn),由于木材的細(xì)胞直徑相對(duì)較粗,通過(guò)木材納米技術(shù)可以改變木材的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和控制細(xì)胞的生長(zhǎng),就可能改變木材的特性。對(duì)于絕大多數(shù)木材來(lái)說(shuō),當(dāng)纖維加工到微米級(jí)后,木材細(xì)胞的胞管已經(jīng)全部破開(kāi),胞管內(nèi)的粘性液體可以容易地流出。機(jī)械制漿后就可以不必再用化學(xué)方法提取胞管內(nèi)的有害液體和分離纖維,而若將木材加工到納米級(jí),木材原來(lái)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)將被破壞,纖維組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,纖維素、半纖維素和木素可在加工過(guò)程中用機(jī)械方法分離,這樣就可以大大提高制漿率和降低制漿造紙工業(yè)對(duì)環(huán)境的污染。 

    
        此外,在科技高速發(fā)展的今天,人們對(duì)紙張性能、品質(zhì)等將有更高的要求,除了常規(guī)的印刷、
書(shū)寫(xiě)紙張外,對(duì)于具有特殊功能紙張的需求也不斷增多。而納米材料作為特種紙張制造的一種特殊助劑,正愈來(lái)愈引起人們的重視。目前,在造紙行業(yè)中,納米材料主要用于抗水、抗菌、抗靜電、抗老化以及加香、阻燃、變色等功能性用紙的開(kāi)發(fā),而且已有一些產(chǎn)品面市。將納米復(fù)合材料應(yīng)用于包裝印刷領(lǐng)域,將徹底改變包裝印刷領(lǐng)域的面貌,為包裝印刷開(kāi)辟一條新的道路。 
        
        雖然納米材料及納米復(fù)合材料在造紙領(lǐng)域有著良好的性能和廣泛的用途,但是目前納米材料的研發(fā)還不太成熟和完善,它還有一些問(wèn)題需要進(jìn)一步的研究和解決,如破碎、團(tuán)聚、分散技術(shù)等還不夠理想,有待于進(jìn)一步提高,對(duì)于納米制品的性能檢測(cè),產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)還有待進(jìn)一步完善。但可以預(yù)言,隨著納米粒子生產(chǎn)成本的降低,功能性納米粒子品種的增多,納米技術(shù)將在印刷領(lǐng)域和造紙工業(yè)中發(fā)揮更大的作用,給印刷和相關(guān)行業(yè)帶來(lái)無(wú)限的生機(jī)和活力。
 

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