印刷業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要組成部分，2016年國內(nèi)行業(yè)總產(chǎn)值高達1.15萬億元。自上世紀(jì)八十年代以來，漢字激光照排技術(shù)的推廣使得我國印刷業(yè)邁入“光與電”的新時代。然而，激光照排制版技術(shù)就像相機膠卷一樣需要曝光顯像，其使用的顯影、定影液等化學(xué)物質(zhì)會產(chǎn)生大量污染。即使目前最先進的計算機直接制版技術(shù)，也需要感光預(yù)涂層和化學(xué)處理過程，這導(dǎo)致印刷產(chǎn)業(yè)面臨著環(huán)境污染帶來的巨大壓力。發(fā)展綠色印刷技術(shù)，是當(dāng)前國際印刷業(yè)的發(fā)展趨勢。
納米印刷技術(shù)具有其突出的環(huán)保優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展前景，被視為新一代綠色印刷技術(shù)，并引起國際印刷界的高度關(guān)注。在納米印刷中，構(gòu)筑具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的微/納米復(fù)合材料，建立印刷墨滴精確調(diào)控的理論和方法，發(fā)展具有普適性的微/納米材料印刷圖案化技術(shù)，是納米印刷材料和功能器件應(yīng)用的關(guān)鍵。
在國家重大研究發(fā)展計劃“仿生流體可控輸運微/納米界面材料”項目的資助下，中科院化學(xué)所宋延林團隊從微/納米界面材料結(jié)構(gòu)和調(diào)控流體輸運性能之間本質(zhì)關(guān)系出發(fā)，開展了材料體系設(shè)計、制備方法、功能材料構(gòu)造等一系列基礎(chǔ)性研究。
該團隊從原理創(chuàng)新發(fā)展出一系列關(guān)鍵性技術(shù),比如:利用對液滴擴散、融合以及粘附行為的研究成果，實現(xiàn)了對墨滴從零維到三維結(jié)構(gòu)的精確控制，發(fā)展了普適性的納米粒子圖案化技術(shù)；利用納米轉(zhuǎn)印材料和納微米結(jié)構(gòu)版材表面浸潤性調(diào)控原理，發(fā)展出無需曝光沖洗的納米綠色制版技術(shù)；同時，針對溶劑型油墨帶來的VOC排放問題，通過對成膜樹脂及顏料納米粒子的設(shè)計，制備出能在不同塑料表面實現(xiàn)良好印刷效果的環(huán)保油墨。
在上述關(guān)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內(nèi)的綠色印刷產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新技術(shù)體系的建立。在印刷企業(yè)集中區(qū)建成綠色印刷制版中心，可覆蓋百余家印刷企業(yè)，在行業(yè)起到了引領(lǐng)示范作用。得到版材龍頭企業(yè)的支持，建成世界上首條無電解氧化工藝的版基示范生產(chǎn)線，并制訂了新型納米綠色版材的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。同時，在積極與企業(yè)合作，建立了綠色油墨規(guī)模生產(chǎn)基地，實現(xiàn)了綠色油墨的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)品已出口10余個國家和地區(qū)。
針對印刷產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展，宋延林團隊進一步提出和發(fā)展了綠色印刷制造技術(shù)，實現(xiàn)了微納線路的印刷制造，并發(fā)展了系列微納米功能器件。納米綠色印刷技術(shù)的產(chǎn)生標(biāo)志著我國在綠色印刷領(lǐng)域走到了國際前沿，開辟了一條綠色、環(huán)保、高效的印刷新途徑，推動我國印刷產(chǎn)業(yè)向“綠色化、功能化、立體化、器件化”方向發(fā)展，也將催生更多戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。
本文來自：科技部
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