10月，由中關(guān)村懷柔園企業(yè)中科納新研發(fā)、用金色納米涂層代替高污染化學(xué)腐蝕方式制作印刷版基的技術(shù)開(kāi)始投放市場(chǎng)。這一今年剛剛研發(fā)成功的納米綠色印刷技術(shù)，印一版圖書(shū)就能減排3200升廢水，將在北京及周邊的3家印刷廠進(jìn)行試用，明年3月起在全國(guó)大規(guī)模投入市場(chǎng)。
記者近日走進(jìn)位于懷柔區(qū)雁棲開(kāi)發(fā)區(qū)的這家企業(yè)，探秘這名披著金色鎧甲的“戰(zhàn)士”，如何巧妙地利用納米技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綠色印刷。
1㎡納米涂層減排40升廢水走進(jìn)中科納新的實(shí)驗(yàn)室，墻邊放著幾塊明晃晃的金色鋁片，一旁是大小、厚度相同的幾塊白色鋁片。這些都是可以用來(lái)制作印刷所用版基的材料。
別以為它們只是金色與白色的差別，這涂著金色“鎧甲”的鋁板，每平方米就能減少40升高酸度、高金屬污染的廢水排出。原來(lái)，傳統(tǒng)工序制作出的白色鋁版基，要從一塊0.3毫米的鋁片，變成一塊有圖有文、可以在無(wú)數(shù)白紙上印上圖像的鋁版基，需要經(jīng)歷“鋁板—去油—酸電解液中電解—酸氧化液中氧化—水洗—封孔”這樣一個(gè)“千錘百煉”的過(guò)程。
最終，光滑的鋁板變成了摸起來(lái)有些摩擦性的鋁版基，從高倍放大鏡上看過(guò)去，鋁板上全是密密麻麻、大大小小的坑。“這些坑就是為了增加鋁板的摩擦性和親水性，讓它能‘抓’住油墨，做成版基。”北京中科納新印刷技術(shù)有限公司產(chǎn)品部總監(jiān)賈志梅說(shuō)。
然而，親水性、摩擦性是增加了，0.3毫米厚度卻縮水成了0.27毫米，這0.03毫米厚度的鋁板全都被腐蝕、沖洗，進(jìn)入了排出的廢水中。
“我們最擅長(zhǎng)的就是用納米材料來(lái)解決各種問(wèn)題，用化學(xué)腐蝕出坑洼才能完成的事，我們要讓納米材料來(lái)攻克。”賈志梅回憶。
從2012年初，中科納新依托的中科院化學(xué)所、北京市納米材料綠色打印印刷工程技術(shù)研究中心開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)一年半的研發(fā)。在無(wú)數(shù)納米材料中選擇可能起作用的材料組合、復(fù)配，數(shù)萬(wàn)次的組合測(cè)試后，研發(fā)人員終于找到了一個(gè)絕佳的納米材料“配方”。只要在鋁板上涂一層納米涂層，這鋁版基就能像原先化學(xué)腐蝕后的坑洞那樣產(chǎn)生親水性，“抓”住油墨了。
賈志梅算了一筆賬，一張一平方米左右的鋁版基能印刷8頁(yè)A4大小的紙張，一本160頁(yè)左右的黑白書(shū)籍就需要20平方米鋁版基，如果是需要4色套印的彩色書(shū)籍，則需要80平方米版基。算下來(lái)，印刷一版160頁(yè)左右的彩色書(shū)籍，這一金屬納米涂層就能減排3200升高污染的廢水。
高污染工序?qū)崿F(xiàn)“綠色化”
“現(xiàn)在，印刷中的前兩道工序都已經(jīng)通過(guò)我們的納米材料，成功地‘綠色化’了。”賈志梅自豪地說(shuō)。
賈志梅介紹，印刷大致分為板材制造、印刷制版、印刷這三個(gè)階段。通俗來(lái)講，第一步的作用是先制作一塊摩擦力大、能印上內(nèi)容的鋁板；第二步則在鋁板上印制圖像，做成一個(gè)“印章”似的模具；第三步，用“印章”蓋在一張張白紙上，再裝訂成冊(cè)，就變成了一本本普通的圖書(shū)、雜志。
第二步印刷制版過(guò)程需要用到的材料，就是第一步板材制造階段的產(chǎn)品——鋁版基。
2012年，納米材料綠色印刷技術(shù)新基地在懷柔區(qū)雁棲經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)落成投產(chǎn)。用含有納米粒子的墨水直接印在鋁板上就能做出一枚“印章”，不再需要高污染的暗室顯影，這項(xiàng)新納米印刷技術(shù)通過(guò)棄“暗”投“明”，完成了印刷制版這一步的“綠色化”。
成本可同時(shí)降低兩成多此后，中科納新又把“綠色”的目光瞄向了印刷制版的上一步——板材制造。
臨河而建的印刷板材廠，往往都有一條懷抱粗的大管子通往它附近的河流。一條生產(chǎn)線，每小時(shí)就有幾十噸渾濁、酸臭的廢水順著這條管道直接流入河流中。考察了多家板材生產(chǎn)廠后，中科納新的負(fù)責(zé)人按捺不住了：“相比暗室顯影階段的污染，做鋁板的過(guò)程污染更令人觸目驚心。”
如今，用納米涂層取代化學(xué)腐蝕方式制作版基，每生產(chǎn)1平方米版基，就能減少40升廢水排放。而一個(gè)中型板材廠，每年就要生產(chǎn)數(shù)百萬(wàn)平方米版基，排放數(shù)千萬(wàn)甚至上億升高污染廢水。板材制造這道印刷產(chǎn)業(yè)的高污染工序，也已經(jīng)被中科納新成功“綠色化”。
此外，傳統(tǒng)化學(xué)腐蝕法制作版基，鋁版基最多只能回收利用一次就必須報(bào)廢。而金色納米涂層的鋁版基，每次印完一版圖文，只要重新涂上一層金色涂層，就能繼續(xù)使用。如此往復(fù)數(shù)十次不成問(wèn)題。
賈志梅又算了一筆賬，一張一平方米的鋁版基材料成本為20元左右，而金屬納米涂層方法生產(chǎn)的方式能降低4到5元的成本。一家中型板材生產(chǎn)廠，以每年2百萬(wàn)平方米板材為例，就能節(jié)省約千萬(wàn)元人民幣。
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