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2025年國家顛覆性技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目申報(bào)開始
2025年度國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃顛覆性技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)專....
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導(dǎo)讀:納米材料具有與傳統(tǒng)包裝材料明顯不同的特征,是早期納米技術(shù)在包裝工業(yè)中先突破和有前景的領(lǐng)域。
可以預(yù)見納米技術(shù)將會有廣泛的應(yīng)用
當(dāng)采取某種特殊的表面加工處理后,在介質(zhì)上能形成交錯混合的兩種性質(zhì)不同的二維表面,而每個相面的表面積,以及兩相構(gòu)造的“界面”在納米尺寸存在時,就會是超親水性和超親油性界面??梢韵胂?,今后的印刷品的分辨率將會更高。
由于印版的發(fā)展,對油墨的要求也必然會相應(yīng)提高。目前,用直流電弧等離子方法生產(chǎn)超細(xì)金屬材料“納米金屬微粉”的技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn),納米材料工程從金屬、半導(dǎo)體領(lǐng)域發(fā)展到紛繁多樣的有機(jī)領(lǐng)域是一個必然的趨勢。當(dāng)建立了超細(xì)材料的有效制備方法,并解決了有機(jī)材料中普遍存在的穩(wěn)定性問題后,油墨的性能必定會有一個飛躍。
納米技術(shù)解決包裝難題
在瓦楞紙箱應(yīng)用主要是利用納米紙抗菌保鮮以及疏水等其他一些特殊性質(zhì),以增加瓦楞紙箱在包裝中抗菌保鮮的功能和提高紙箱的印刷適性。?
納米紙張大的特點(diǎn)體現(xiàn)在其“功能強(qiáng)大,成本低廉”。在紙成型之時就已經(jīng)具備了相應(yīng)的納米功能,它是在瓦楞紙箱包裝技術(shù)中效果好、成本低的一種技術(shù)。如,利用超疏水納米結(jié)構(gòu),涂層技術(shù),提高了紙張疏水性和表面強(qiáng)度。超疏水納米結(jié)構(gòu)涂層技術(shù)及其在紙產(chǎn)品的應(yīng)用屬國內(nèi)*。這種納米紙除紙張?jiān)械臅鴮?、?fù)印等功能外,還具有普通紙所不具備的超級疏水和防潮性和提高印刷表面強(qiáng)度、降低伸縮率的特殊性能,倒上水會像在荷葉上一樣自由滾動。且其增加的成本僅為普通紙成本的10%左右。在包裝材料領(lǐng)域,紙張制品、紙箱、薄膜等也都獲得奇異的超疏水、超疏油效果。
研究人員發(fā)現(xiàn),在某種條件下,具有不同甚至是相反的理化性質(zhì)的納米相區(qū),可以實(shí)現(xiàn)相互間的協(xié)同作用。也就是說,利用特殊的納米技術(shù)對傳統(tǒng)的材料進(jìn)行處理,形成相互交錯混雜的具有相反特性的二維納米相區(qū)。使原來無法兼容的特性,通過它們的相互協(xié)同作用表現(xiàn)出來。在傳統(tǒng)相圖中根本不共溶的2種元素或化合物,在納米狀態(tài)則可形成共溶體,制造成新材料或復(fù)合材料,為此,納米體系大大豐富了21世紀(jì)包裝印刷材料的改造和制造出新型的包裝材料的應(yīng)用研究范圍。
納米包裝材料的多元性
在納米尺度上,通過地控制尺寸和成分來合成材料單元,制備更輕、更強(qiáng)和可設(shè)計(jì)的材料,同時具有長壽命和低維修的特點(diǎn)。以新的原理和新結(jié)構(gòu)在納米層次上構(gòu)筑物性的材料或自然界不存在的材料,實(shí)現(xiàn)材料破壞過程中納米級損傷的修復(fù)。國外現(xiàn)今用于包裝的新型高分子納米復(fù)合包裝材料已有多種,國內(nèi)也在積極研制。由于納米對包裝材料的改進(jìn),從而必然帶來包裝印刷工藝和技術(shù)的變革。
目前納米技術(shù)已經(jīng)滲透到某些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中,如染料、涂料、食品、印刷材料、包裝材料等。通過對納米材料的研究,在化纖制品中加入納米微粒,可以除味,殺菌,通過納米技術(shù)的運(yùn)用,使涂層材料的耐洗刷性由原來的1000多次提高到1萬多次,老化時間也延長了兩倍多。這種對傳統(tǒng)材料進(jìn)行納米改性的技術(shù),企業(yè)應(yīng)用的投入不大,而且市場前景廣闊。
就包裝領(lǐng)域而言,近幾年,國外研究多的納米復(fù)合材料是聚合物基納米復(fù)合材料(PNMC,即PolymericNano-MeteredComposites的簡寫)常用的聚合物有PA、PP、PVC、PET、LCP等。常用的納米材料有金屬、無機(jī)物聚合物等無機(jī)系和有機(jī)系成分。高分子納米復(fù)合材料包括分子復(fù)合材料體系和無機(jī)超微粒子復(fù)合體系二大類,前者是把剛性高分子如LCP以分子水平(10納米數(shù)量級)分散在柔性高分子集體中,后者是把無機(jī)超微粒子以單層片狀或?qū)訝钚螒B(tài)分散在柔性高分子基體中。終制成納米復(fù)合包裝材料。納米復(fù)合塑料包裝的可塑性、耐磨性、硬度、強(qiáng)度都有明顯的提高和增強(qiáng)。
無疑通過納米技術(shù),我們可以開發(fā)出納米包裝系統(tǒng)。進(jìn)入納米技術(shù)領(lǐng)域后,把微米級的各種不同類型的添加劑制成納米級的產(chǎn)品,就會使傳統(tǒng)的包裝印刷產(chǎn)品更新?lián)Q代。同時,納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)將通過納米粉末和薄膜的制造和應(yīng)用,把精密制造技術(shù)推廣到整個包裝印刷產(chǎn)業(yè)中去。
可以預(yù)見納米技術(shù)將會有廣泛的應(yīng)用
當(dāng)采取某種特殊的表面加工處理后,在介質(zhì)上能形成交錯混合的兩種性質(zhì)不同的二維表面,而每個相面的表面積,以及兩相構(gòu)造的“界面”在納米尺寸存在時,就會是超親水性和超親油性界面??梢韵胂?,今后的印刷品的分辨率將會更高。
由于印版的發(fā)展,對油墨的要求也必然會相應(yīng)提高。目前,用直流電弧等離子方法生產(chǎn)超細(xì)金屬材料“納米金屬微粉”的技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn),納米材料工程從金屬、半導(dǎo)體領(lǐng)域發(fā)展到紛繁多樣的有機(jī)領(lǐng)域是一個必然的趨勢。當(dāng)建立了超細(xì)材料的有效制備方法,并解決了有機(jī)材料中普遍存在的穩(wěn)定性問題后,油墨的性能必定會有一個飛躍。
納米技術(shù)解決包裝難題
在瓦楞紙箱應(yīng)用主要是利用納米紙抗菌保鮮以及疏水等其他一些特殊性質(zhì),以增加瓦楞紙箱在包裝中抗菌保鮮的功能和提高紙箱的印刷適性。?
納米紙張大的特點(diǎn)體現(xiàn)在其“功能強(qiáng)大,成本低廉”。在紙成型之時就已經(jīng)具備了相應(yīng)的納米功能,它是在瓦楞紙箱包裝技術(shù)中效果好、成本低的一種技術(shù)。如,利用超疏水納米結(jié)構(gòu),涂層技術(shù),提高了紙張疏水性和表面強(qiáng)度。超疏水納米結(jié)構(gòu)涂層技術(shù)及其在紙產(chǎn)品的應(yīng)用屬國內(nèi)*。這種納米紙除紙張?jiān)械臅鴮?、?fù)印等功能外,還具有普通紙所不具備的超級疏水和防潮性和提高印刷表面強(qiáng)度、降低伸縮率的特殊性能,倒上水會像在荷葉上一樣自由滾動。且其增加的成本僅為普通紙成本的10%左右。在包裝材料領(lǐng)域,紙張制品、紙箱、薄膜等也都獲得奇異的超疏水、超疏油效果。
研究人員發(fā)現(xiàn),在某種條件下,具有不同甚至是相反的理化性質(zhì)的納米相區(qū),可以實(shí)現(xiàn)相互間的協(xié)同作用。也就是說,利用特殊的納米技術(shù)對傳統(tǒng)的材料進(jìn)行處理,形成相互交錯混雜的具有相反特性的二維納米相區(qū)。使原來無法兼容的特性,通過它們的相互協(xié)同作用表現(xiàn)出來。在傳統(tǒng)相圖中根本不共溶的2種元素或化合物,在納米狀態(tài)則可形成共溶體,制造成新材料或復(fù)合材料,為此,納米體系大大豐富了21世紀(jì)包裝印刷材料的改造和制造出新型的包裝材料的應(yīng)用研究范圍。
納米包裝材料的多元性
在納米尺度上,通過地控制尺寸和成分來合成材料單元,制備更輕、更強(qiáng)和可設(shè)計(jì)的材料,同時具有長壽命和低維修的特點(diǎn)。以新的原理和新結(jié)構(gòu)在納米層次上構(gòu)筑物性的材料或自然界不存在的材料,實(shí)現(xiàn)材料破壞過程中納米級損傷的修復(fù)。國外現(xiàn)今用于包裝的新型高分子納米復(fù)合包裝材料已有多種,國內(nèi)也在積極研制。由于納米對包裝材料的改進(jìn),從而必然帶來包裝印刷工藝和技術(shù)的變革。
目前納米技術(shù)已經(jīng)滲透到某些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中,如染料、涂料、食品、印刷材料、包裝材料等。通過對納米材料的研究,在化纖制品中加入納米微粒,可以除味,殺菌,通過納米技術(shù)的運(yùn)用,使涂層材料的耐洗刷性由原來的1000多次提高到1萬多次,老化時間也延長了兩倍多。這種對傳統(tǒng)材料進(jìn)行納米改性的技術(shù),企業(yè)應(yīng)用的投入不大,而且市場前景廣闊。
就包裝領(lǐng)域而言,近幾年,國外研究多的納米復(fù)合材料是聚合物基納米復(fù)合材料(PNMC,即PolymericNano-MeteredComposites的簡寫)常用的聚合物有PA、PP、PVC、PET、LCP等。常用的納米材料有金屬、無機(jī)物聚合物等無機(jī)系和有機(jī)系成分。高分子納米復(fù)合材料包括分子復(fù)合材料體系和無機(jī)超微粒子復(fù)合體系二大類,前者是把剛性高分子如LCP以分子水平(10納米數(shù)量級)分散在柔性高分子集體中,后者是把無機(jī)超微粒子以單層片狀或?qū)訝钚螒B(tài)分散在柔性高分子基體中。終制成納米復(fù)合包裝材料。納米復(fù)合塑料包裝的可塑性、耐磨性、硬度、強(qiáng)度都有明顯的提高和增強(qiáng)。
無疑通過納米技術(shù),我們可以開發(fā)出納米包裝系統(tǒng)。進(jìn)入納米技術(shù)領(lǐng)域后,把微米級的各種不同類型的添加劑制成納米級的產(chǎn)品,就會使傳統(tǒng)的包裝印刷產(chǎn)品更新?lián)Q代。同時,納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)將通過納米粉末和薄膜的制造和應(yīng)用,把精密制造技術(shù)推廣到整個包裝印刷產(chǎn)業(yè)中去。
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