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納米技術(shù)在紙張開發(fā)中的特殊功效

2009-07-20 13:48 來源:WSMARKET  責(zé)編:喻小嘜

摘要:
納米技術(shù)除了在紙張上的應(yīng)用外,目前在包裝印刷行業(yè)中還有不少用途,,如包裝印刷中的納米粘合劑和密封膠,、納米磁性材料、納米基板包裝材料,、納米催化劑與凈水劑、納米發(fā)光材料與防偽印刷等,。
  【我要印】訊:由于納米材料的化學(xué)活性優(yōu)異,作為催化劑在造紙化學(xué)品,、廢水處理方面也有廣闊的應(yīng)用前景。納米技術(shù)除了在紙張上的應(yīng)用外,,目前在包裝印刷行業(yè)中還有不少用途,,如包裝印刷中的納米粘合劑和密封膠、納米磁性材料、納米基板包裝材料,、納米催化劑與凈水劑、納米發(fā)光材料與防偽印刷等,。

  1.納米石科紙

  大家知道草漿,、木漿,、竹漿、麻纖維等是最基本和常見的造紙原料,,但是隨著納米高新技術(shù)在造紙領(lǐng)域的應(yīng)用,,如今已開發(fā)出利用石頭造紙的新技術(shù),這種用石頭造成的紙就叫做納米石科紙,,它首先由臺灣龍盟科技企業(yè)梁石輝先生于2001年初研發(fā)成功并于年底開始生產(chǎn)的,,如今這種納米紙已有多家開始生產(chǎn),。

  石科紙是將納米級碳酸鈣涂布到基材上制成的。鑒于納米的特性,,任何物質(zhì)在達(dá)到納米級時都是可涂布的,。由于石頭富含碳酸成分,所以在實際運用中成為首選材料,。石科紙的造紙工藝與傳統(tǒng)造紙工藝有嚴(yán)格的區(qū)別,它要求更接近于塑料制作工藝,,生產(chǎn)設(shè)備也更類似于制造塑料的設(shè)備,,而且其工藝流程也不像傳統(tǒng)造紙那么復(fù)雜,。兩者間一個重要區(qū)別是,石科紙的制作不是用漿去抄紙,,因此客觀存在的整個工藝過程不用一滴水,。相對于傳統(tǒng)紙巨大的耗水量,,這可以算是一個革命性的進(jìn)步。另外,,石科紙造紙工藝對環(huán)境的要求比傳統(tǒng)工藝更嚴(yán)格,,要求十分精細(xì)、干凈,,只要有一點雜質(zhì),,就會影響到紙的表面光潔度和平滑度等,。雖然目前這種石科紙大力生產(chǎn)推出的還只有彩色噴墨打印相紙一種,,但新聞紙、銅版紙等印刷用紙的紙樣也已經(jīng)生產(chǎn)出來,,因此可以相信,隨著研究的深入,,其它印刷用石科紙的大規(guī)模生產(chǎn)也是為期不遠(yuǎn)了,。

  這種新的彩色噴墨打印相紙(石科紙)與傳統(tǒng)同類產(chǎn)品相比,,具有以下優(yōu)勢:

 �,。�1)由于客觀存在用木纖維制造,,而是由納米級石粉漿涂布到基材上,,其顆粒形狀使紙表面由無數(shù)個孔洞組成,因此吸墨牢,,噴墨打印不易被浸濁,也能夠防水,。

 �,。�2)傳統(tǒng)木漿紙有纖維,,容易暈?zāi)萍垷o纖維,,不存在暈?zāi)F(xiàn)象,,所以噴墨打印后清晰度高。噴墨打印相紙要求極高的分辨率,,石科紙全部達(dá)到2880dpi精度,,打印效果特別好。石科紙表面不覆膜,,表面的無機(jī)物就不會與墨發(fā)生化學(xué)反應(yīng),,從而避免了偏色、脫色現(xiàn)象的發(fā)生,。

 �,。�3)與傳統(tǒng)彩色噴墨打印紙用墨量相比,石科紙更省墨,。石科紙720dpi精度與傳統(tǒng)1440dpi精度清晰度相同,,在同等清晰度要求下,,石科紙能省墨一半。

 �,。�4)石科紙所用原料是無機(jī)物,,與墨不發(fā)生反應(yīng),與空氣中的酸堿成分也不發(fā)生反應(yīng),,不會變色泛黃,更適合于貴重檔的保存,。傳統(tǒng)相紙有保存期限的要求,,開封兩個月后就不能使用了,而石科紙輕易地解決了這個問題,,放置多久都不會存在過期不能用的問題。

 �,。�5)易回收,。石科紙爆曬三個月后會風(fēng)化成石粉,,有利于環(huán)保。

 �,。�6)低成本,。石科紙由于是使用廉價的石頭為原料,,因此成本較低。與傳統(tǒng)彩色噴墨打印相紙相比,,其成本只達(dá)到其25%,,售價也只有其13左右,這就充分提高了其產(chǎn)品的競爭能力,。但目前的石科紙的產(chǎn)品規(guī)格還不齊全,,還主要局限在A1,、A2,、A3、A4這些常規(guī)小幅面范圍內(nèi),,大幅面的產(chǎn)品還是空白,,但隨著科技的發(fā)展,生產(chǎn)大幅面的產(chǎn)品應(yīng)是沒甚么難度的問題,。

   2.抗菌納米紙

  許多有機(jī)抗菌劑都存在著耐熱性差,、易揮發(fā)、易分解產(chǎn)生有害物質(zhì),、安全性能差等缺點。為此,,人們積極開發(fā)研究無機(jī)抗菌劑,,而利用超微細(xì)技術(shù)能夠生產(chǎn)亞微米及納米級的無機(jī)抗菌劑,可以很好地解決有機(jī)抗菌劑的缺點,。納米級無機(jī)抗菌劑系列包括元素,、氧化物和多種化合物。將納米無機(jī)抗菌劑混入造紙漿料及表面施膠液中,,就可將紙張抗菌產(chǎn)業(yè)化,,如物理抗菌復(fù)合纖維無紡布,、醫(yī)用食品包裝紙、高級生活用紙等,。無機(jī)抗菌劑主要包括銀、銅,、鋅,、硫,、砷及其離子元素等。光催化抗菌劑有納米級氧化鈦,、氧化鋅,、氧化硅等,它們能將細(xì)菌和殘骸一起殺滅和消除,,從而超過傳統(tǒng)抗菌劑僅能殺滅細(xì)菌本身的性能,。同時,還能將細(xì)菌分泌的毒素也分解掉,,而傳統(tǒng)的抗菌劑就無法消除細(xì)菌殘骸和毒素,。MOD系列納米高性能無機(jī)抗菌劑解決了無機(jī)抗菌劑在應(yīng)用中變色的世界性難題,,用0.5-2%添加量的包裝產(chǎn)品,其抗菌率可達(dá)99.9%,,目前應(yīng)用于牛奶,、飲料抗菌包裝、塑料制品,,功能性涂料及專用紙張等。

  3.耐磨,、抗靜電納米紙

  在多樣化的工業(yè)用品包裝中,,特別是高精密儀表電器、光潔度要求很高的不銹鋼材料及各種合金材料的包裝襯紙,,不僅要求包裝用紙具有防水,、防油,、防銹性能,而且要求具有強(qiáng)度高,、耐磨擦,、抗靜電,、抗老化的特點,而一般的紙張都很難同時具有這些特點,。但如果將0.1-0.3%左右的納米二氧化鈦,、三氧化二鉻、氧化鋅,、三氧化二鐵,、二氧化錫等粉體滲入到造紙漿料中而制作的這種特種紙,,就可以具有優(yōu)良的耐磨、抗水,、耐腐蝕等作用,,而且它同時還會產(chǎn)生良好的靜電屏蔽性能,,大大降低其靜電效應(yīng),從而可大幅度地提高包裝產(chǎn)品的安全系數(shù),。

  4.染色納米紙

  用于紙張著色的色料可分為染料和顏料兩大類。染色用顏料多屬天然無機(jī)顏料,,也有部分是有機(jī)合成的,。顏料不溶于水,與纖維無親和力,,染色性能不如染料,但是顏料耐旋光性強(qiáng),,對酸,、堿等化學(xué)藥劑的抗拒性能也較強(qiáng)。染料雖然容易上色,,但是易水解,,在濕部流失大,,污染性強(qiáng),,成紙的色牢度差,,且不耐酸、堿等化學(xué)藥劑,。如果采用納米級顏料,,就可以解決有色紙的色牢度問題。最近研究發(fā)現(xiàn),,將納米二氧化鈦,、鉻黃,、氧化鐵紅等粉體添加到化學(xué)纖維中,可以遮蓋紫外線的過度照射,。利用電子計算機(jī)模擬設(shè)計發(fā)現(xiàn),,二氧化鈦微粒粒徑在50至120納米時,吸收紫外線效果最好,,把這種粒徑范圍的屏蔽粉體微粒加入纖維中,可以制作成耐光的亞光高白紙,,以及色彩鮮艷的有色紙,,并且可以達(dá)到抗紫外線的效果,。

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