文/李珍 吳浪
宋延林:中國印刷技術的繼承與創新者
文/李珍 吳浪
作為中國古代四大發明之一的印刷術,在經歷了500多年的“鉛與火”歲月,度過了近百年的“光與電”時光之后,已然進入了“數與網”的時代。隨著科學發展、可持續發展理念的普及,綠色環保成為印刷業的發展趨勢,非感光、無污染、低成本的納米材料綠色制版技術無疑將會帶來一次新的技術與產業革命,也為中國印刷界提供了一個巨大的機遇。
在2011年第二屆中國(廣東)國際印刷技術展覽會(Print China 2011)上,北京中科納新印刷技術有限公司(簡稱中科納新)重磅推出了最新款自主研發的設備——納新100商業型和報業型制版機。該設備為正在推行綠色印刷戰略的中國印刷行業增添一抹新綠,引起了業內外人士的廣泛關注。
創造這份關注的人,正是中國科學院化學研究所新材料實驗室主任宋延林博士和他所帶領的團隊。
針對傳統激光照排制版技術和計算機直接制版(CTP)技術生產過程復雜、成本高,且產生污染的問題,宋延林帶領團隊采用不同于現有感光成像的思路,提出了基于微/納結構親/疏水可控轉換原理的納米綠色打印制版技術。在該技術中,納米材料發揮了關鍵作用。從技術路線上看,這種基于浸潤性調控直接制版的方法具有工藝簡捷、綠色環保、低成本、無需避光操作等多方面的綜合優勢。但要發展成為一項可行的應用技術,還必須考慮印刷過程對印版的基礎要求,如印刷精度、耐印力等。解決這些問題離不開基礎科學問題的研究和突破,特別是納米材料和納米結構的制備和應用。
要實現高精度的印刷,就必須形成圖文區和非圖文區清晰的界面,親油和親水界面要有足夠的反差,既圖文區超親油(疏水),非圖文區超親水(疏油)。宋延林帶領研究人員通過對印版材料表面進行納米結構處理,不僅可以實現版材的超親水,而且可以有效地實現對圖文區域浸潤性的調控,實現其從超親水到超親油的轉變,避免了圖文區和非圖文區因反差不夠導致的印刷糊版現象;同時,要提高印刷分辨率,就要控制液滴(轉印材料)在版材上的浸潤與去浸潤行為,這就需要對液滴的表面張力、黏度和版材的表面進行很好的控制。通過在版材表面構筑特定的納米結構,可以有效地控制液滴在固體表面的擴展和浸潤行為,這就需要圖文區有足夠強的耐磨擦性。他們通過在轉印材料中復合納米粒子,有效地實現了轉印材料的復合增強,提高了圖文區的耐磨擦(耐印)性。這需要解決納米粒子的可控制備、穩定分散及復合等諸多基礎研究和應用技術問題,以避免顆粒團聚引起的打印堵塞等問題。宋延林帶領課題組將納米結構版材和納米粒子復合轉印材料這兩大技術結合,有效地解決了印版應用中最關鍵的兩大難題:印刷的精度和耐印力。
納米材料綠色制版技術摒棄了感光成像的思路,有效縮短了制版流程,大大降低了制版成本,并且最大程度地減少了環境污染,該技術的推廣應用將引起印刷制版技術的重大變革,且有望解決我國印刷制版行業的污染和資源浪費問題,提升我國印刷企業的競爭力,是中國印刷技術單位有效的傳承與創新。