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納米科技在紙張中的應(yīng)用

2009-03-05 00:00 來源：中華印刷包裝網(wǎng) 責(zé)編：周楚毓

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        2.抗菌納米紙

        許多有機抗菌劑都存在著耐熱性差、易揮發(fā)、易分解產(chǎn)生有害物質(zhì)、安全性能差等缺點。為此，人們積極開發(fā)研究無機抗菌劑，而利用超微細技術(shù)能夠生產(chǎn)亞微米及納米級的無機抗菌劑，可以很好地解決有機抗菌劑的缺點。納米級無機抗菌劑系列包括元素、氧化物和多種化合物。將納米無機抗菌劑混入造紙漿料及表面施膠液中，就可將紙張抗菌產(chǎn)業(yè)化，如物理抗菌復(fù)合纖維無紡布、醫(yī)用食品包裝紙、高級生活用紙等。無機抗菌劑主要包括銀、銅、鋅、硫、砷及其離子元素等。光催化抗菌劑有納米級氧化鈦、氧化鋅、氧化硅等，它們能將細菌和殘骸一起殺滅和消除，從而超過傳統(tǒng)抗菌劑僅能殺滅細菌本身的性能。同時，還能將細菌分泌的毒素也分解掉，而傳統(tǒng)的抗菌劑就無法消除細菌殘骸和毒素。MOD系列納米高性能無機抗菌劑解決了無機抗菌劑在應(yīng)用中變色的世界性難題，用0.5-2%添加量的包裝產(chǎn)品，其抗菌率可達99.9%，目前應(yīng)用于牛奶、飲料抗菌包裝、塑料制品，功能性涂料及專用紙張等。

        3.耐磨、抗靜電納米紙

        在多樣化的工業(yè)用品包裝中，特別是高精密儀表電器、光潔度要求很高的不銹鋼材料及各種合金材料的包裝襯紙，不僅要求包裝用紙具有防水、防油、防銹性能，而且要求具有強度高、耐磨擦、抗靜電、抗老化的特點，而一般的紙張都很難同時具有這些特點。但如果將0.1-0.3%左右的納米二氧化鈦、三氧化二鉻、氧化鋅、三氧化二鐵、二氧化錫等粉體滲入到造紙漿料中而制作的這種特種紙，就可以具有優(yōu)良的耐磨、抗水、耐腐蝕等作用，而且它同時還會產(chǎn)生良好的靜電屏蔽性能，大大降低其靜電效應(yīng)，從而可大幅度地提高包裝產(chǎn)品的安全系數(shù)。

        4.染色納米紙

        用于紙張著色的色料可分為染料和顏料兩大類。染色用顏料多屬天然無機顏料，也有部分是有機合成的。顏料不溶于水，與纖維無親和力，染色性能不如染料，但是顏料耐旋光性強，對酸、堿等化學(xué)藥劑的抗拒性能也較強。染料雖然容易上色，但是易水解，在濕部流失大，污染性強，成紙的色牢度差，且不耐酸、堿等化學(xué)藥劑。如果采用納米級顏料，就可以解決有色紙的色牢度問題。最近研究發(fā)現(xiàn)，將納米二氧化鈦、鉻黃、氧化鐵紅等粉體添加到化學(xué)纖維中，可以遮蓋紫外線的過度照射。利用電子計算機模擬設(shè)計發(fā)現(xiàn)，二氧化鈦微粒粒徑在50至120納米時，吸收紫外線效果最好，把這種粒徑范圍的屏蔽粉體微粒加入纖維中，可以制作成耐光的亞光高白紙，以及色彩鮮艷的有色紙，并且可以達到抗紫外線的效果。

       5.無機纖維納米紙

       造紙工業(yè)主要是以植物纖維為原料，現(xiàn)在也有用無機化合物來生產(chǎn)特種紙張的。由于這些無機物加工制成的無機纖維具有良好的尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、抗化學(xué)性、阻燃性和電絕緣性，這些性質(zhì)都是植物纖維所望塵莫及的。而具有代表性的無機纖維──玻璃纖維，因經(jīng)不起打漿，玻璃纖維之間又缺乏粘結(jié)和，抄成的紙頁很脆弱，但是如果把玻璃絲直徑控制在100納米以下，那么就可以解決玻璃絲的伸縮小、柔軟性差而造成的成紙難的現(xiàn)象，有利于纖維的互相交織成形。
      6.彩色加香納米紙

      隨著科技的發(fā)展，人們生活水準(zhǔn)的不斷提高，對紙的品質(zhì)要求也愈來愈高，如今已開發(fā)并生產(chǎn)出各種香型、各種顏色的膠版印刷紙、書寫紙等系列用紙。這種加香紙不僅色澤柔和細膩，而且含有淡淡的清香。而將納米技術(shù)應(yīng)用于加香紙的研制，將使加香紙的品質(zhì)、印刷適性等大為提高，印刷的高檔印刷品的圖像將更加細膩、逼真。將彩色加香紙應(yīng)用于印制書刊、中小學(xué)課本、練習(xí)本、筆記本及各種兒童讀物等，人們在閱讀時不會因為紙的白度高而感到刺眼，從而可減輕長時間閱讀的疲勞，對保護視力、預(yù)防近視有一定作用。因此，這種加香紙一經(jīng)推出，就受到廣大用戶的好評。

       7.納米阻燃紙

      就是能阻止著火燃燒的紙，對它來說，無論多大的火力，都不會引起燃燒，是任何火種的克星，它只能燒焦、碳化，但不著火。這種紙使用后，可作廢紙?zhí)幚恚谧匀唤到庵袩o任何有害物釋放，阻燃紙一般可用于煙花、禮花、彩炮、圣誕玩具、旅游炊具等。是當(dāng)今節(jié)日用品(各種喜慶場面、營造室內(nèi)歡快氣氛等)中理想的綠色環(huán)保產(chǎn)品。甚至有人提出用這種紙做成消防隊員等經(jīng)常要與火打交道人的衣服，防止衣服燃燒，起到阻燃作用。此外，將阻燃紙應(yīng)用于干式變壓器上，具安全、無毒、阻燃及抗輻射等優(yōu)點。

      8.磁性納米紙

      磁性紙可以像錄音磁帶那樣在錄音機上錄音，也能放送出聲音。磁性紙的制造方法，是在該紙的內(nèi)部含有磁性物質(zhì)粉末，或者是在該紙的表面附著有磁性物質(zhì)粉末，這種紙經(jīng)沖磁處理后而具有磁性；利用這種紙本身所具有的磁性，可以將它直接附著在鐵質(zhì)物體上。而將納米技術(shù)應(yīng)用于磁性紙上，使紙張品質(zhì)更加優(yōu)良，磁性效果更好、更持久。如今這種磁性紙在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療保健、國防、科研、文教衛(wèi)生以及人民生活等領(lǐng)域?qū)⒂懈鼜V泛、更新穎的用途。

      除此之外，納米技術(shù)及材料在紙張產(chǎn)品的開發(fā)中也發(fā)揮著特殊的功效，例如變色紙、儲能紙等高性能特種紙產(chǎn)品的開發(fā)和研究。此外，由于納米材料的化學(xué)活性優(yōu)異，作為催化劑在造紙化學(xué)品、廢水處理方面也有廣闊的應(yīng)用前景。納米技術(shù)除了在紙張上的應(yīng)用外，目前在包裝印刷行業(yè)中還有不少用途，如包裝印刷中的納米粘合劑和密封膠、納米磁性材料、納米基板包裝材料、納米催化劑與凈水劑、納米發(fā)光材料與防偽印刷等�？偫ǘ�，納米作為近年來研究發(fā)展迅速的高新技術(shù)，它在印刷領(lǐng)域的應(yīng)用也將和其它領(lǐng)域一樣，將在深度和廣度上不斷發(fā)展。