印刷行业是对我国国民经济有重要影响的行业,年产值超过1万亿元。但传统印刷产业中从版基制造、印刷制版到印刷油墨会产生感光废液、电解废液/渣和有机溶剂排放等严重污染。中科院化学所的科研人员通过纳米材料的创新研究,开发了变革性的绿色印刷制造技术,从源头解决污染,并拓展应用于印刷电子、3D打印等战略新兴产业。
(1)绿色制版技术突破国际上印刷制版感光成像的技术思路,通过纳米材料对表面浸润性的调控,实现纳米版材非图文区亲水、图文区亲油的成像特性,发展了无需曝光冲洗的纳米绿色制版技术。如同数码照相对胶卷照相的革命一样,该技术具有工艺简捷、操作方便、成本低廉等多方面优势,是目前最环保的印刷制版技术。
(2)绿色版基技术利用纳米涂层材料的特殊结构和亲水特性,发展了纳米绿色版基制备技术,建立了国际上首条示范生产线,彻底解决了传统电解氧化工艺的高耗能和高污染问题,并建立了系统的检测方法和质量标准,获全国印刷行业特别突出重点创新成果(全国共两项)。
(3)绿色油墨技术为解决目前塑料包装印刷使用甲苯等溶剂油墨引起的食品安全问题,开发了环保型塑料凹印油墨,解决了油墨在塑料表面的扩散、干燥、粘附等系列技术难题,并满足印刷精度、牢度和展色性等要求。与企业合作开发的绿色油墨获国家环境保护部"中国环境标志产品和科技部"国家重点新产品",并通过美国PANTON公司检测,销售额超过7亿元。
(4)纳米绿色印刷制造技术拓展突破传统电路曝光蚀刻制造工艺,研发了绿色、低成本的纳米绿色印刷电子技术,并主持相关国际标准的制定;印制的电子票卡成功应用于全国科技周、APEC会议和地铁票卡等。
针对印刷产业的未来发展,突破传统印刷技术的精度极限,实现了纳米尺度精细图案和器件的印刷制备,将绿色印刷技术拓展应用于可穿戴电子器件和3D打印等,从根本上解决了传统碱法制造工艺造成的材料浪费和环境污染,推动了众多重要产业的技术变革和绿色发展。
利用绿色制版技术制版印刷的书刊