你信吗?无墨也能印刷出彩
最近,印刷包装行业广传一种无墨印刷技术,不需要印刷机,不需要油墨,就可以“印刷”出一种低碳、环保、时尚、防伪的无墨印品包装及标签,并且成本低于传统印包,你相信吗?
《PNAS》杂志刊登了一项研究成果——《孔雀羽毛的色彩策略》。此项研究表明,小羽枝表皮下面的周期结构是羽毛具有颜色的原因。与此同时,一些专家在研究蝴蝶翅膀时,也揭示了这个秘密——翅膀上的纳米结构是蝴蝶的“色彩工厂”,原来这就是微纳结构生色原理。
结构色是由于物体表面微纳结构的存在对光产生了反射、衍射、干涉等物理作用产生的颜色。结构色是一种无须用染料、颜料着色就能产生的颜色。结构生色的主要原理如下。
当物体表面存在一种微纳米级周期性结构,光线入射时会产生不同颜色波长的分离衍射现象,周期越短,颜色分离越开,颜色就越纯。这种表面周期结构通常采用全息、电子束、激光直写,超精密CNC等工艺实现,具有广泛的应用。
单层膜干涉、多层膜干涉是薄膜干涉产生结构色的主要形式。这些现象的产生原因是由于薄膜上下表面的具有一定光程差的反射光在上表面发生了干涉。蓝闪蝶、碧凤蝶、日本宝石甲虫等都是其中较为典型的代表。
光子晶体是一类具有光子禁带特性的微结构的统称。光子晶体结构色是这种规整的微结构对可见光选择性作用的结果,是自然界结构色的重要组成部分。蝴蝶翅膀上的斑斓色彩是鳞粉上排列整齐的微纳米结构选择性反射白光中某一波长颜色的结果。
光的散射、色散等原因也会产生结构色现象。在自然现象中,蓝天是光散射产生结构色最为突出的代表。太阳光在进入大气层时,波长较短的蓝、青、紫等颜色的光由于受到空气中微细的尘埃作用发生了散射。而彩虹现象则由于光在微细液滴的作用下发生了色散作用。
结构色彩的研究和应用▼
日本帝人等三家公司合作开发的Morphotex纤维是其中典型的代表,该纤维利用了Mropho蝴蝶产生结构色的多层薄膜干涉原理(故又称为“蝴蝶纤维”)。迄今己生产出了红、蓝、绿、紫等颜色。
苏州大学某课题组利用电泳沉积法使带负电性的三种聚苯乙烯微球(粒径为185-290nm)吸附在碳纤维表面制备得到了结构生色纤维。目前,己制备出了呈红、绿、蓝三种颜色的纤维。
山西大学化学系王自为教授的课题组,曾经将微米级周期性结构制作在聚酯膜丝线上,应用于面料织造中,出现炫丽的衍射光色彩。
英国剑桥大学CHRIS FINLAYSON等人通过挤压成型的方式得到了光子晶体结构色纤维。他们所用的原料为PS/PEA核壳结构亚微米级微球。
阿克伦大学生物学副教授Matthew Shawkey博士和他的团队寻求生产可模拟在羽毛中发现的黑色素小包的合成粒子。当这些合成的黑色素小包被堆成层时,通过光同小规模下具有模型的材料间的相互作用,结构色就会出现。他们将最新研究成果发表于ACS Nano上。
最近,苏州印象镭射科技有限公司,在以全息技术为核心的微结构制造应用上有了新的突波,利用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。
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。
微结构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。
与染料或色素相比,它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。
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。
最新消息,苏州印象镭射科技有限公司最近已获得无油墨印刷技术的国家发明专利。
为了我们少年儿童的健康,尽量少用化学油墨、染料印刷包装制品。
六一儿童节快乐!
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