纳米科技 (1纳米 nm = 十亿分之一公尺) 是上世纪80年代末诞生并迅速崛起的高新科技，它的基本含义是在纳米尺寸（即0.1-100 nm）范围内认识和改造自然,通过直接操作和安排原子、分子运动规律和特性，创造新物质的技术与方法。这意味着可以生产出极纯的材料和丰富多彩的新产品。如今，纳米科技主要包括纳米物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米加工学、纳米力学等。

一、 纳米技术的特徵

“纳米”(Nano Meter) 是一种度量单位，1纳米大约只有45个原子串起来那么长。1981年扫描隧道显微镜发明后，便诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世界,目标是直接以原子或分子来重构具有特定功能的产品。因此，纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。
纳米级结构材料简称为纳米材料，是指其晶粒大小介于0.1-100纳米之间。研究表明，当小粒子进入纳米数量级时，其本身就具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应。纳米粒子具有较大的比表面积、表面原子数、表面能，表面张力随粒径的下降而急剧增加，从而导致纳米微粒的热、磁、光敏感特性和表面稳定性等不同于正常的粒子。
由于纳米级粒子的尺寸已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。纳米材料具有一定的独特性，当物质尺度小到一定程度时，则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为，当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时，其粒径虽改变为1000倍，但换算成体积时则将有109倍之巨，所以二者行为上将产生明显的差异。
纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大，也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构，此结构代表具有高表能的不安定原子。这类原子极易与外来原子吸附键结，同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。纳米粒子的粒径小于光波的长，因此将与入射光产生复杂的交互作用。金属在适当的蒸发沈积条件下，可得到易吸收光的黑色金属超微粒子，称为金属黑，这与金属在真空镀膜形成时高反射率光泽面成强烈对比。纳米材料因其光吸收率大的特色，可应用于红外线感测器材料。纳米技术的广义范围可包括纳米材料技术及纳米加工技术等。其中纳米材料技术着重于材料生产（超微粉、镀膜等），性能检测技术（化学组成、微结构、表面形态、物、化、电、磁、热及光学等性能）。纳米加工技术包含精密加工技术（能量束加工等）及扫描探针技术。

二、 纳米科技在油墨中的应用

（1）从油墨细度和纯度谈起

油墨的细度和纯度的质量对印刷品质的影响十分敏感。要印刷出高质量的产品，必须要有细度、纯度高的油墨作保证。所以，提高油墨纯度和细度也是研究新型油墨的一个重要内容。不管是在防伪印刷或普通印刷方面，也不管是胶印机、柔印机、凹印机，基本上都是如此。油墨的细度就是指油墨中颜料（包括填充料）颗粒的大小与颜料、填充料分布于连结料中的均匀度。所以，油墨的细度如何既反映到印品的质量，同时又影响到印版的耐印率。实际作业情况得知，彩印产品用网点印刷或实地版面中含有细小反白字、线，印刷过程中易出现塞版起脏品质故障，如没有认真去检查和分析，可能陷入操作误区，以为油墨稠度不适、粘度太大、墨量太大或压力太大而盲目作些错误的调整。殊不知，其实真正的原因是油墨细度不好，即油墨的颗粒太粗引起的。油墨的细度与颜料、填充料的性质和颗粒的大小有直接的关系。一般情况来说，用无机颜料（不包括炭黑）所制成的油墨细度不好，颗粒比较粗些，这与油墨的轧制作业有很大的关系。油墨在轧制过程中研磨的次数越多，它就越显得均匀，颜料颗粒与连结料接触面也就越大，油墨的颗粒就越细，其印刷性能也就显得越好、越稳定。很显然，油墨的细度与印刷品质有着密切的关系，如以网点印刷为例，版面上高调和中间调的1-4成网点不乏有之，要有油墨颗粒与点子面积的比例较接近的话，则容易使网点空虚或起毛，甚至出现点子不结实之印刷弊病，所以，油墨的细度越高，印刷品上的网点也越显得清晰和饱满有力。此外，油墨的细度越好其浓度也越大，显色力也就越强，产品印刷质量越高。油墨的细度不好，颜料的颗粒粗，印刷过程中摩擦系数大，印版的耐印率就低。并且颗粒粗的油墨，印刷时还容易产生糊版和积墨现象，以及传墨、布墨不均情况。对油墨细度的好坏一般可以用肉眼观察来判别，即用墨刀刮过的表面，如果呈现光滑。均匀的视觉效果，则说明该油墨的细度好。如果刮过的表面出现小块状或颗粒状的粗糙层，则表面该油墨的细度差。另外，也可以用铜版纸纸片沾上少许的油墨层，尔后用另一片纸拖磨墨层，至油墨层被拖磨到很薄时仍十分光润，说明该油墨细度好。如果墨层有痕迹出现，很显然该油墨中颜料、填充料粗颗粒造成的，说明此油墨细度不够好。当然，以上只是凭经验判定而已，判别的准确率有一定的局限性。要实现规范化、资料化的判定，惟有依靠细度仪来测定颜料颗粒的大小，才能较精确地检测出油墨的细度。用细度仪测定油墨细度的具体的做法是，把试样油墨稀释到一定的程度，放于细度仪的最深处，然后用刮刀沿凹槽移动（要保持匀速）到最浅处，在凹槽两边刻度处即可看出油墨的颗粒大小情况。此外，也可用显微镜来观察油墨颜料颗粒的大小程度。

（2）纳米油墨的特性

纳米技术是属于新兴的高新科学技术，它研究的物件有主要是纳米材料，纳米材料是当前的高科技产品，如今已得到了很快的发展，开始向各个领域渗透，成功地获得了很多高级性能及特殊性能的应用材料，这在材料发展史上可以说是一个新的里程碑。由于纳米是一个非常小的长度单位，因此纳米材料就意味着材料本身是高度超小、超细的状态。基于纳米材料的多种特性，将它运用到油墨体系中会给油墨产业带来一个巨大的推动。1994年，美国的麻塞诸塞州XMX公司已成功地获得了一项用于制造油墨用的纳米级均匀微粒原料的专利。尔后，XMX公司又准备设计一套商业性的生产系统，利用这项专利，选择适当体积的纳米微粒原料来得到油墨的各种颜料，而不再依靠老传统生产油墨所需要的化学颜料。由于纳米金属微粒对光波的吸收不同于普通的材料，纳米金属微粒可以对光波全部吸收而使自身呈现黑色，同时，除对光线的全部吸收作用外，纳米金属微粒对光尚有散射作用。因此，利用纳米金属微粒的这些特性，可以把纳米金属微粒添加到黑色油墨中，制造出纳米黑油墨，从而可以极大化地提高黑色油墨的纯度和密度。此外，半导体纳米粒子由于存在显着的量子尺寸效应和表面效应，从而使它的光吸收表现出一定的特性。
研究表明，纳米半导体粒子表面经化学修饰后，粒子周围的介质可以强烈地影响其光学性质，表现为吸收光谱产生红移或蓝移。实验证明，Cds纳米微粒的光吸收边有明显的蓝移，Ti02纳米微粒吸收边出现较大幅度的红移。据此，如果把它们分别加入到黄色油墨和青色油墨中制在纳米油墨，就可以在很大程度上增加黄油墨和青油墨的纯度。用添加了特定的纳米微粒的纳米油墨来复制印刷彩色印刷品，能使印刷品层次更加丰富，阶调更加鲜明，极大地增强表现图像细节的能力，从而可得到高质量的印刷品。
如今，借助高新技术可以将油墨中的各种成份（如树脂、颜料、填料等）制成纳米级的原材料，这样，由于它们的高度微细而具有很好的流动与润滑性，可以达到更好的分散悬浮和稳定，颜料用量少反而遮盖力高，光泽好，树脂粒度细腻，成膜边缘鲜锐，均匀光滑，膜层很薄，使印刷的图像清晰，若用在UV油墨中，可能导致更快地固化速度，同时由于填料的细微均匀分散而消除墨膜的收缩起皱现象。在玻璃陶瓷的印墨中，若无机原料构成为纳米级的细度，那将会节省大量的原料并印出更精更美更高质量的图像。在颜料上给油墨制造带来一个巨大的变革，它不再依赖于化学颜料而是选择适当体积的纳米微粒来呈现不同的颜色。因为有些物质它在纳米级时，粒度不同颜色也不同，或不同物质不同颜色，如Ti02、Si02在纳米粒子是白色，Cr203是绿色，Fe203是褐色。还有如纳米A1203这类无机纳米材料具有很好的流动性，若加入油墨中可以大大提高墨膜的耐磨性。纳米级碳墨具有导电性，对静电具有很好的遮罩作用，防止电信号受到外部静电的干扰，若把它加入油墨就可以制成导电油墨，如大容量积体电路，现代接触式面板开关等。另外，在导电油墨中如将Ag制成纳米级而代替微米级Ag，可以节省50%的Ag粉，这种导电油墨可以直接印在陶瓷和金属上，墨膜层薄且均匀光滑，性能很好。若将Cu、Ni材料制成0.1-1um的超微颗粒,它可以代替钯与银等贵重金属导电。因此，将纳米技术与防伪技术结合，将会开辟出防伪油墨的另一个广阔的天地。
此外，有些纳米粉微粒自身具有发光基团，可能自己发光，如“-N≡N-”纳米微粒。用添加有这种的纳米微粒的油墨印出的印品不需要外来光源的照射靠自身发光就能被人眼识别，用于防伪印刷也可以达到很好的一条防伪线效果；用于户外大型广告喷绘或夜间阅读的图文印刷品，就不再需要外来光源，不但可以节省能源，而且大大方便了使用者。
另外，由于纳米微粒具有很好的表面湿润性，它们吸附于油墨中的颜料颗粒表面，能大大改善油墨的亲油和可润湿性，并能保证整个油墨分散系的稳定，所以添加有纳米微粒的纳米油墨的印刷适性能得到较大的改善。相信随着纳米材料技术的进一步发展，会有更多的具有不同特性的纳米材料会被人们所认识和利用，把这些纳米材料应用到油墨制造中，可以获得具有不同用用途的特种油墨，用于机密文件印刷、多种防伪印刷及各种工艺品的印刷，都能获得非同一般的良好效果。
在静电复印中，用磁性纳米色粉代替现在广泛的使用的无磁性色粉，就可省却了在无磁性色粉中加入铁磁颗粒作载体，而制成单组影印用显影剂，可以节约原材料，并能提高复印质量。
至于纳米材料的来源，实际上，获得纳米材料的方法很多，有高温烧结法（如碳纳米管的烧结技术）、沈淀法、高温水溶解法、化学气相凝聚或近代的等离子能量聚合法。综上所述，油墨的细度和纯度如何，对印刷品的质量十分敏感。要印刷出高品质的产品，必须要有细度高纯度好的油墨作保证。所以，正确认识油墨细度、纯度与印刷品质的关系，加强对纳米油墨的更深了解，研制出更高水准的纳米油墨，对印刷领域来说具有十分重要的意义。

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