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绿色包装新方向:无墨印品


印刷术是中国的四大发明之一,雕刻印刷术和活字印刷术代表了中国古代印刷术发展的成就。中国是第一个在古代文明中使用墨水的国家。早在西汉(公元前200年),就开始用墨水来书写和传递竹子和丝绸上的信息。它的一些功能类似于当代墨水。自古以来,油墨的发展使印刷品表现出各种效果。然而,随着环保需求的增加,需要一种新的无墨印刷技术来取代易造成严重污染的油墨印刷。
 

2011年7月,欧洲专利局发布了一项无墨水打印装置专利,该装置采用干燥工艺,使墨粉和墨水等成像材料不需要打印图像。然而,它们需要使用特定的衬底材料来——衬底,其原理是用光敏着色材料如聚乙炔对衬底进行预涂层。当这些感光着色材料暴露在合适的能源,如激光,基板将被改变,以达到无油墨印刷的目的。为了打印所需的图像,应选择性地将激光束定向到基片的不同区域,使基片从无色变为任意颜色。

 

用作基底的基底包括基底和敏感色层。感光色层可以在聚乙炔材料中与红外/近红外吸收材料混合,也可以将聚乙炔材料放置在红外/近红外吸收材料上方。

 

在2016年底,荷兰delft技术大学的研究人员开发了一种无墨水打印技术,利用红外线通过特定的镜片“燃烧”纸张,这一过程被称为碳化。这项技术的关键是为不同的衬底设置正确的紫外线强度,以避免衬底的真正燃烧。

 

然而该技术也面临一些问题:

●  纸张的印刷内容随着时间的推移而消失,使其仅适用于临时印刷。对于那些需要永久保存的产品,技术并不完美;

● 此外,该技术目前仅适用于单色印刷。专家指出,该技术还不可能实现简单的阴影灰色。针对这一问题,研究人员在无墨水打印纸的发明中,也正在开发一种适合于本文的激光打印机,以实现全彩色打印。

 

2017年,中国山东大学、美国加州大学河滨分校和劳伦斯伯克利国家实验室的科学家合作发明了一种无需油墨打印纸——light printable纸。这种纸仅通过紫外线进行打印,并且加热至120℃后保持10分钟左右,可擦除之前所打印的内容,该过程可重复试验80余次。
 

 一般情况下,上述的无墨印刷方法,一是对基材(是纸张)的改进,二是对能量源的选择,以选择合适的能量密度的光源,使基材感光色材料呈现出彩色图案。
 

苏州印象镭射科技有限公司从光学角度入手,在日常生活中,我们所看到的大自然的颜色,包含许多光学原理。例如:蓝天白云,是由于空气分子和水分子在不同波长下的散射选择;雨后彩虹是由于水滴产生光的折射呈现出不同颜色的光谱;光盘的色彩是由于数据信息记录轨道产生的衍射。通过在包装制品表面设计各种物理结构产生折射、散射、反射、衍射,从而形成各种色彩。

 

 

这种方式能够利用光学微结构对光线产生的衍射、反射、折射、散射等原理,推出完全不需要油墨印刷的微结构印刷包装——无墨印品,提出了低碳、环保、时尚、安全的印刷新理念,产品面世引起业界极大地关注。

无墨印品

这不仅完全免除了印刷过程中的有机溶剂、染料排放污染,而且不会产生包装制品中的VOCs残留,由于其核心技术微结构印制模具制造工艺非常复杂,配合特殊的微纳米印刷技术制成的包装、标签等印刷产品,能够有效防止不良伪造与仿制。

 

光学结构色在印刷包装行业的应用才刚刚拉开序幕,有许多潜在功能效果需要进一步的开发。人们可以想象一下无需使用任何染料,仅利用如激光器、电子束、CNC、电沉积、微纳米印刷机,甚至仅仅使用某一种工序就能制造出一系列无墨印品。

 

无墨印品包装

无墨印品3C包装

 

与染料或色素相比,无墨印品最大的特点是避免了印染行业生产和应用的环境污染,彻底解决了印色过程中的废气、废水排放问题,还可以节省大量的电力消耗。

 

无墨印品烟包无墨印品烟包

 

因此,无墨印品表达的是一种简单、简约的生活态度,是倡导环保、低碳的社会责任,是引领科技、时尚、健康、安全的印刷包装潮流。
 

2019年苏州印象联合北京印刷学院、深圳劲嘉、深圳冠为、四川宜宾普斯、广西真龙、广西真龙天瑞彩印包装有限公司、常德金鹏印务、上海紫江、上海顺灏、海南赛诺等国内著名院校,印刷包装企业共同制定了《微纳结构色无墨印品通用技术规范》团体标准(T/CAB CSISA0025—2019),该项标准中国产学研合作促进会正式发布。
 

 

随着国家VOCs(挥发性有机物)治理政策的密集出台、人们对环保的日益重视,使得传统印刷业面临挑战。无墨印品能够解决印刷过程中以及印刷包装上的物质造成的环境污染问题,符合国家的环保政策。同时,无墨印品能够的仿真感、三维感能够生动立体的呈现图像。该领域涵盖印刷设备制造市场及整个印刷业市场,随着未来技术普及,无墨印品将是印刷行业发展的一大趋势。

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