中科院化学所工业化基地:轻松打印绿色国际

发布时间:2021-07-05 19:00:12 来源:乐鱼全站app 作者:乐鱼全站注册入口

  不必感光冲刷,也不发生废水废液,报纸、书本的版样就能够打印出来;电脑、手机的线路板,不必刻蚀,相同也能够轻松打印出来这些看似奇特的技能,在科研人员的尽力下现已成为实际。

  在坐落北京怀柔的中科院化学所工业化基地,咱们现场感受了纳米绿色印刷技能的奇特魅力。只见, 出产车间里摆放着几台看似不起眼的制版机,工作人员们正将一张铝板放进其间的一台机器内,不到3分钟,一张印版就从机器尾端出来了。没有冲鼻的化学药水味,没有排污的管道,乃至没有大的噪音,整个报纸、杂志的制版进程就在不到10平方米的空间里垂手可得地完成了。

  分辨率高、节能环保、本钱低,纳米绿色印刷技能正以其明显的优势对传统印刷工业和印刷电路板职业进行着革新性改动,也将给咱们的工作和日子带来许多改动。

  1.传统的激光照排相当于“胶片照相机”,计算机直接制版技能好像“拍立得”,纳米绿色制版技能就像是“数码相机”

  5年前,在深入意识到传统印刷工业链存在严峻的环境污染问题之后,我国科学院化学研讨所研讨员宋延林带领他的团队初步进行绿色制版技能的中试研讨。

  纳米绿色印刷制作的核心理念是将纳米资料和印刷技能相结合,完成印刷工业的绿色化、功用化、立体化和器材化。传统印刷制版的原理是感光成像、化学显影,而绿色印刷制版技能是运用纳米资料制作出特别的板材和墨水,直接打印使印版外表呈现出亲水的空白区和亲墨的图文区,就能够直接印刷了。

  “简略来说,纳米资料绿色制版的原理就是在亲水的版材上打印出亲油的图文区,经过亲油和亲水的差异构成图文区和空白区的不同。制版的版材自身是亲水性质,这使它不感染油性的油墨;而印刷品上的图文区,则打印上亲油的纳米资料。这样,印版上机印刷时,打印有亲油纳米资料的区域就得到图片和文字,而没有打印的区域仍是空白一片。”宋延林进一步解说。

  激光照排技能需求两次曝光显影,进程繁琐,并且运用的显影、定影液等化学物质发生许多污染。即便现在最先进的计算机直接制版技能(CTP),也需求感光预涂层和化学处理进程。印刷油墨中所用的溶剂主要是芳香烃类、酯类、酮类、醚类等,印刷枯燥后约70%80%的溶剂直接挥发到空气中;油墨中的重金属等有害成分还存在严峻的健康和食物安全隐患。

  新的纳米绿色印刷技能则彻底不需求暗室和曝光进程,也不发生废水和废液,本钱还比传统激光照排制版廉价1/3以上。

  对此,宋延林做了形象的比方:“浅显地讲,传统的激光照排相当于胶片照相机,较先进的计算机直接制版技能相当于拍立得,而纳米绿色制版技能就像是数码相机。”

  2.用纳米涂层替代本来电解氧化的进程,用纳米资料打印制备替代曝光成像,用水性墨替代油性墨,从源头处理印刷工业链中80%以上的污染

  依据计算,2013年我国印刷职业总产值达10398.5亿元,但也发生了许多的感光废液、有害溶剂和版基电解废液。相同,传统的印刷电路板职业也对环境发生巨大污染,出产废液中含许多重金属离子,严峻污染环境。

  “针对印刷工业链制版、版基和油墨的出产运用进程中发生的三大污染,纳米绿色印刷技能用纳米涂层替代本来电解氧化的进程,用纳米资料打印制备替代曝光成像,用水性墨替代油性墨。这样的绿色印刷技能系统能够处理印刷工业链中80%以上的污染。”宋延林说。

  据测算,纳米绿色印刷制作技能全面推广今后,全国每年可减排上万吨有机溶剂、数百万吨废液和废水,节省数百吨银和数万吨铜等金属。

  “不同纳米结构有不同的性质,比方亲水性和亲油性,咱们找到了纳米结构和外表性质操控的规则。”宋延林说,将版基资料制成超亲水性结构,再在上面打印超亲油性的纳米转印资料,制出的印版印刷清晰度也会大幅进步。

  科研人员还经过打印出现在最小的、只含一个纳米粒子的墨点,再由这样的墨点连成最细的线,构成平坦的面,霸占了纳米颗粒经过印刷方法构成高精度图画的难题。

  因为纳米资料绿色印刷电路技能具有价廉、灵敏制备柔性电路的优势,因此能提高传统印制电路板职业的出产技能水平。

  尤为重要的是,现在电路板制作选用蚀刻工艺,一张覆铜板90%左右的铜都要腐蚀掉,并形成严峻环境污染。“咱们运用金属纳米颗粒,经过打印印刷的方法做这件工作,就能够防止污染环境和资料糟蹋。”宋延林说。

  3.除了印刷书本、报纸、杂志,还可打印灵敏度更高的地铁车票,未来或许会打印手机、电脑、电视屏幕,卷起来就能带走

  宋延林介绍:“咱们运用的地铁票里边就有芯片和电路。现在,印制地铁票电路的技能已全面经过查核,在从根本上消除污染的一起,还大大降低了本钱。”

  现有的车票很难收回运用,而使用纳米绿色印刷技能制作的车票能够从头打浆,纸浆和金属经过重力别离,绝大部分资料能够收回再运用。

  在宋延林的眼中,纳米资料绿色印刷制作技能有着宽广的使用远景,是对多个传统职业制作技能的革新,也将催生许多战略新兴工业。

  这项技能发展成熟后,能够使用在电子纸、电子服装、物联网、柔性显现、电子装修、太阳能电池、照明导线、传感器等许多工业。

  现在,纳米绿色印刷技能现已完成了在塑料、纺织面料和玻璃、陶瓷等多种资料上的图画打印,能够处理传统出产进程的高污染和高能耗问题。

  “或许将来手机、电脑、电视屏幕都能够打印出来,卷起来就能带走。”宋延林说,“咱们这个以印刷为初步的改动我国工业污染现状的技能,能延伸的范畴极广,这将是一场新的技能革新。”(原标题:不必感光冲刷,不发生废水废液,分辨率高、节能环保、本钱低。请看纳米绿色印刷技能轻松打印“绿色国际”)



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