说起印刷术大家很熟悉,这也是我们中国人觉得自豪的一件事情。从活字印刷到激光照排,我们迎来了印刷技术的两次大的飞跃,这两次技术的变化,实际上也是代表这两个不同原理的一次大的变革。
活字印刷是基于物理成像,物理成像就是基于物体的凹凸结构,凸起来的是文字,凹进去的是空白。激光照排代表着化学成像阶段,基于感光化学和感光材料的发展才出来。
这两个技术共性特征就是减法,我们要刻一个字,把不需要的地方刻掉,通过一个激光照排做一张印版,需要通过曝光的方式,把不需要的感光层给腐蚀掉。这种减法的过程实际上就是一个材料浪费的过程,材料浪费就会形成污染,我们有没有可能改变这个过程。把纳米材料跟两个相关的特性、跟印刷的需求结合起来。大家看一下右下角,这是激光照牌制造过程。
从这个过程看,看起来很像传统胶卷照相的过程,感光和冲洗的过程会造成非常大的污染,我们想了一个办法,我们直接基于刚才讲的纳米材料对表面亲水、亲油性的控制,可以直接在一个亲水的版上打出一个亲油的图案,这个图案就能够粘附油墨, 空白的亲水的地方就不沾油墨,这样是不是就直接可以上去印刷了,想起来道理很简单,但是这是国际性的挑战。
为什么呢?首先图文区和空白区反差够不够大,就是亲水和亲油性的反差如果不够大的话,印刷上就会造成糊板,这个就像我们第一个例子一样,必须靠纳米结构来解决这个问题。
第二个普通的墨水打到印板上以后很快就会磨掉,印报纸要印到十万份,怎么解决这个问题,我们用一个纳米颗粒符合增强的技术。
原理也很简单,就像我们铺柏油马路,要提高它的耐磨性,光有沥青是不够的还需要掺石子。在我们技术里面,石子的颗粒必须小到纳米尺度,就是几百个纳米以下,这样才能保证我在打印过程中它的流畅性,可以从根本上解决目前感光成像印刷出版技术的缺陷。
水性墨大家知道在塑料上由于表面不一样,是非常难黏附的,这个问题怎么解决?我们也是靠纳米材料去解决的,经过努力用水性墨在塑料上面印出精美的图案,这样根本上解决了印刷过程中制版的污染和后边印刷车间油墨的VOC排放的问题。
把这个技术再进一步往下发展,把印刷技术和新材料的技术结合起来,可以改变很多传统体量非常大、但是污染和消耗非常严重产业的生产的方式。
但是印版做出来以后,送到印刷车间,我们都知道要用油墨,为什么叫油墨?这个油不是我们食用油,它是一种有机溶剂,也就会产生我们所说的VOC的排放,特别会使用了一些甲苯类的溶剂,会严重影响我们的健康,那为什么不能用水性的墨去印刷这种塑料的包装呢?比如说锅巴、火锅底料,这都是和我们食品安全息息相关的,实际上这又是一个国际难题。
比如说我们印染中国应该是世界第一的产量,但是污染大家也知道是非常严重的,我们把印染的颜料、染料做成墨水,通过打印的方式,可以在不同的材料上面,比如说棉布、化纤、丝绸。这些不同的材料,实际上表面差别非常大的,你能在丝绸上打印好,但是在化纤上打印不好,怎么控制这个问题,就是靠纳米材料去解决表面能的匹配的问题。
更大的意义上是我们通过先进的材料技术的进步和印刷技术的结合和打印技术的结合。我们都可以从根本上解决传统的印刷、印染、包括建筑材料的高能耗、高污染的问题。我们把这个技术再扩展一下,跟印刷相关的还有什么污染的问题?
我们可以通过新的纳米材料为代表的新技术的进步,能够从根本上得到解决。我们很快就会想到染料、颜料,染料、颜料生产的过程是非常污染的过程,而使用的过程也会消耗大量的洁净水,我们国家占全世界染料生产60%,我们为全世界的美丽付出了巨大的环境的代价,但是没有人感谢我们。