所謂“納米綠色包裝”，就是應(yīng)用納米技術(shù)，采用納米復(fù)合（包裝）材料，從而使包裝具有超級 功能或奇異特性的一類包裝總匯。所謂納米包裝材料，就是用分散相尺寸為1nm～100nm 的顆粒 或晶體與其他包裝材料復(fù)合或添加制成，具有納米級結(jié)構(gòu)單元的納米復(fù)合包裝材料。納米結(jié)構(gòu)可 能成為技術(shù)改進(jìn)的基礎(chǔ)，一旦能夠控制材料的臨界尺寸，也就能使新型材料的特性和器件的功能 得到強化，甚至超過我們認(rèn)為可能達(dá)到的程度。 　　由于納米級晶粒比常規(guī)材料的晶粒細(xì)小，因而其晶界上的原子數(shù)多于晶粒內(nèi)部的原子數(shù)，形 成高濃度晶界，從而賦予納米材料許多不同常規(guī)材料的性能，諸如高強度、高硬度、高電阻率、 低熱導(dǎo)率、低彈性模量、低密度等，這些優(yōu)異的性能決定了它今后廣泛的應(yīng)用前景。 　　綠色包裝旨在改變?nèi)藗兊膫鹘y(tǒng)觀念，充分利用包材的綜合特性，注重生態(tài)平衡，使之極大地 有利于環(huán)境和人類社會。而納米包裝則是利用納米技術(shù)改變傳統(tǒng)包裝材料與包裝技術(shù)，更有效地 利用原子和分子，賦予材料高新特性，注重節(jié)約資源，極大地有利于人類社會。 　　納米包裝印刷的發(fā)展趨勢 　　國家973 納米領(lǐng)域首席科學(xué)家說：“納米塑料將是我國最有希望實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的納米技術(shù)之一。” 在包裝印刷領(lǐng)域有：納米油墨、納米顏料、納米紙、納米薄膜、聚食物基納米復(fù)合材料（PNMC）、 納米發(fā)光材料、納米抗茵包裝、納米粘合劑、納米防偽印刷、納米軍品防護(hù)包裝、納米綠色包裝、 納米光刻印刷技術(shù)、納米磁印刷等都已經(jīng)獲得突破，有些已經(jīng)初步產(chǎn)業(yè)化，納米材料和納米結(jié)構(gòu) 的評價手段基本齊全，達(dá)到國際上個世紀(jì)90 年代末的先進(jìn)水平。 　　目前我國納米包裝印刷材料的改性更貼近于應(yīng)用趨勢，找到納米技術(shù)的應(yīng)用與現(xiàn)實技術(shù)體系 結(jié)合，使之得到盡快的推廣應(yīng)用，下面舉例說明納米油墨、納米顏料、納米紙、納米薄膜等發(fā)展 狀況。 　　納米油墨 　　對納米油墨國內(nèi)目前基本上還處于中試階段，離廣泛應(yīng)用于油墨制造和印刷工業(yè)之中還有一 段距離。但有專家預(yù)測，納米油墨將為油墨制造業(yè)開辟一片廣闊的新天地，為世界油墨和印刷技 術(shù)帶來一場新的變革。 　　納米油墨還可以用于夜光圖文印刷。有些納米微粒自身具有發(fā)光基團(tuán)，可以自己發(fā)光。用加 有這種微粒的油墨印出的印品不需外來光源的照射，靠自身發(fā)光就能被人眼識別。這種油墨如果 用于戶外大型廣告噴繪或夜間閱讀的圖文印刷品，就不再需要外來光源，不但可節(jié)省能源，且大 大方便了使用者。 　　納米UV上光油 　　紙包裝制品，表面光澤處理的技術(shù)正逐步向紫外線固化UV 上光方向發(fā)展，納米級UV 上光 油使彩色瓦楞紙箱具耐摩擦、耐指劃、防潮、高光澤度等性能。納米UV 上光油主要由納米齊聚 物（如環(huán)氧丙烯酸等）、活性稀釋劑、光引發(fā)劑及其他助劑組成。UV 上光的方式很多，可上光機(jī)與 印刷機(jī)上光、輥涂上光活印刷上光。 　　可以預(yù)計，當(dāng)不斷完善的納米高新技術(shù)在瓦楞紙箱印刷中得到廣泛應(yīng)用后，今后瓦楞紙箱的 印刷，其分辨率將會更高、效果更好。瓦楞紙箱的制造離不開包裝印刷，在包裝印刷行業(yè)中，納 米微粒扮演著越來越重要的作用。 　　納米顏料 　　國內(nèi)近來被科技部評為國家重點新產(chǎn)品的納米級透明氧化鐵系列顏料已開發(fā)成功。它對傳統(tǒng) 顏料的升級換代將產(chǎn)生重要的影響，主要應(yīng)用于納米油墨，納米水性涂層材料等。該材料典型的 針狀微粒尺寸，長軸為45 納米，短軸為6 納米～7 納米，具有很好的分散性、結(jié)晶性和耐候性、 高明度和著色力強的特點。它的開發(fā)成功，對我國傳統(tǒng)顏料的更新?lián)Q代具有重大意義，尤其可用 于制作納米油墨，使油墨質(zhì)量大為提高。 　　納米金屬微?？晌杖抗獠ǘ棺陨沓屎谏?，同時對光亦有散射作用。將納米金屬微粒添 加到黑色油墨中，可提高黑色油墨的純度和密度。 　　由于納米微粒具有很好的表面濕潤性，它們吸附于油墨中的顏料顆粒表面，能大大改善油墨 的親油和可潤濕性，并能保證整個油墨分散系的穩(wěn)定性。如果借助高新技術(shù)將油墨中的各種成分， 如樹脂、顏料、填料等制成納米級的原材料，可達(dá)到更好的分散懸浮和穩(wěn)定，顏料用量少，遮蓋 力高，光澤好，樹脂粒度細(xì)膩，印刷圖像清晰。如用于UV 油墨中，可加速其固化速度，同時由 于填料的細(xì)微均勻分散而消除墨膜的收縮起皺現(xiàn)象。在玻璃陶瓷的印墨中，若無機(jī)原料構(gòu)成為納 米級的細(xì)度，能節(jié)省大量原料并印出更精更美更高質(zhì)量的圖像。 　　納米紙、保鮮瓦楞紙板、紙箱 　　目前木纖維只能加工到微米（100～1000nm）的水平，將木材加工到納米級，木材原來的細(xì)胞 結(jié)構(gòu)將被破壞，纖維組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。纖維素、半纖維素和木素可在加工過程中用機(jī)械方法分 離，這樣就可以大大提高制漿率和降低制漿造紙工業(yè)對環(huán)境的污染。 　　在造紙涂料中，將納米碳酸鈣應(yīng)用于涂布白紙板涂料中能有效改善白紙板的性能。納米碳酸 鈣的加入有利于涂層的幾種重要性能指標(biāo)提高，如IGT 值、K、N 油墨吸收性、平滑度等。 華中師大納米科技研究院開發(fā)研制出一種新型的超疏水、自潔凈的納米結(jié)構(gòu)表面紙。這種納 米紙是在普通紙的表面制備一層納米結(jié)構(gòu)的薄膜。其技術(shù)創(chuàng)新之處在于：采用納米分散技術(shù)將有 機(jī)母液分割成微米尺度的小島，無機(jī)納米顆粒均勻分散在小島中，形成了超疏水的類荷業(yè)結(jié)構(gòu)。 采用無機(jī)納米顆粒表面原位修飾技術(shù)，促使高密度無機(jī)的納米粒子均勻分散。該產(chǎn)品目前全國以 至全世界尚未生產(chǎn)和銷售。 　　納米紙除具有普通紙可書寫、復(fù)印、印刷等所有應(yīng)用性能，還具有防潮、防老化、低吸水性、 低伸縮率等優(yōu)異性能，而且工藝簡單，成本低廉，其廣闊的市場前景。 　　保鮮瓦楞紙板 　　保持水果、蔬菜新鮮的方法是減少水分的流失、抑制生物呼吸和細(xì)菌生長，同時除去促使它 們老化、熟化的乙烯氣體，保鮮瓦楞紙板正是從這些方面人手加工出來的。①復(fù)合型保鮮瓦楞紙 板：將鍍鋁層復(fù)合在瓦楞紙板的內(nèi)表面，這種復(fù)合膜具有吸收乙烯氣體的功能，既可防止水分蒸 發(fā)，又有反射輻射線的功能，可以防止箱內(nèi)溫度上升，起到保鮮作用。②混合型保鮮瓦楞紙板： 在瓦楞紙箱內(nèi)面紙制造過程中，可以加入納米級多孔型乙烯氣體吸收粉劑，以防止催熟；也可在 原紙上涂布能發(fā)出6μm～14μm 波長紅外線的特種陶瓷。這種粉末在常溫下能發(fā)射紅外線，不 僅能使果品中有關(guān)分子活化，提高抵抗微生物侵蝕的能力，還可使酶活化，提高果品甜度。應(yīng)用 這種方法制造的紙箱特別適用于包裝桃、葡萄、楊梅等產(chǎn)品，保鮮效果極好。 　　保鮮瓦楞紙箱 　　抗菌保鮮瓦楞紙板與紙箱 　　要想保鮮生鮮、果蔬類產(chǎn)品，對于包裝容器的溫度、濕度和空氣等環(huán)境條件的控制就非常重 要。例如，保持適度低溫才能使內(nèi)容物的呼吸作用受抑制，保持適當(dāng)?shù)臏囟瓤蓽p少水分蒸發(fā)，使 內(nèi)容物自然散發(fā)出的乙烯氣體得到消除，這樣就能抑制老化現(xiàn)象。果蔬保鮮遇到的另一個問題就 是病原性微生物的污染導(dǎo)致果蔬凋萎、腐敗，所以采取何種措施來抑制微生物繁殖以達(dá)到抗菌保 鮮的目的成為紙箱制造者不得不面對的問題。解決辦法是在抗菌保鮮瓦楞紙板的襯紙表面上敷一 層納米抗菌防腐劑，這種防腐方式對食品衛(wèi)生沒有任何影響。 　　二氧化硅混合襯紙瓦楞紙板與紙箱 　　這種瓦楞紙板的保鮮性能良好，紙板的加工制作方法與普通的瓦楞紙板完全一樣，無需在襯 紙與瓦楞之間夾任何材料。它能起到保鮮作用是因為紙板的里襯中含有能夠吸收乙烯氣體的納米 粉劑。納米粉劑是用白硅石為原料制成的以二氧化硅為主要成分的多孔型粉劑。由于白硅石對于 乙烯氣體的吸附能力比活性碳、稀土鋯以及沸石都要好，所以采用添加了納米白硅石粉劑的紙張 作為瓦楞紙板的里襯紙具有更好的保鮮效果。 　　納米技術(shù)是制造高性能包裝的最新技術(shù)，它在瓦楞紙箱上的應(yīng)用幾乎涉及紙箱和紙板的各個 方面。在瓦楞紙箱制造領(lǐng)域，納米技術(shù)與納米材料有著強勁的發(fā)展動力和廣闊市場前景。 　　納米保鮮薄膜 　　現(xiàn)有在包裝上應(yīng)用的保鮮技術(shù)和保鮮工藝十分復(fù)雜，保鮮效果不佳，而且在包裝制作和貯運 過程中成本相對較高，采用納米技術(shù)后，這些問題將迎刃而解。 　　果蔬等新鮮食品的包裝如果要達(dá)到保鮮的效果，就要解決乙烯導(dǎo)致果蔬變質(zhì)腐爛的問題。在 包裝中，果蔬釋放的乙烯達(dá)到一定濃度后，果蔬會加快腐爛速度。為解決這一問題，在保鮮包裝 中應(yīng)設(shè)法加人乙烯吸收劑，以減少包裝中的乙烯含量，提高保鮮效果，但目前使用的乙烯吸收劑 效果并不理想，應(yīng)用納米技術(shù)可以解決這一問題。納米級Ag 粉對乙烯的氧化具有催化作用，在 保鮮包裝材料中加入納米Ag 粉，便可加速氧化果蔬食品釋放出的乙烯，從而達(dá)到良好的保鮮效 果。 　　納米防偽油墨 　　納米科技應(yīng)用于油墨的開發(fā)生產(chǎn)目前已取得了可喜的成果，尤其是在防偽油墨方面。將納米 技術(shù)和防偽技術(shù)相結(jié)合，研制開發(fā)的納米防偽印刷油墨，不僅具有良好的印刷效果，而且可使防 偽效果和防偽性能進(jìn)一步改善。例如，針對熒光防偽油墨耐光性差、防偽機(jī)理已被破譯而失去防 偽功能的現(xiàn)狀，由廣州大學(xué)研究成功的近紅外線吸收的納米防偽油墨，其小試樣品的性能在可靠、 安全、穩(wěn)定及耐老化等方面都達(dá)到令人滿意的程度。目前該產(chǎn)品已被應(yīng)用于外包裝，票證防偽以 及紅外傳感器等高新技術(shù)領(lǐng)域。 　　北京大學(xué)防偽研究小組，目前已成功開發(fā)出紅外防偽發(fā)光材料，紅外防偽油墨，特別是紅外 防偽激光鑒別器開發(fā)成功，有力地促進(jìn)了紅外防偽技術(shù)的高速發(fā)展。紅外發(fā)光材料屬于無機(jī)稀土 發(fā)光材料，是在紅外照射下，發(fā)出刺眼的鮮艷的綠、紅二種顏色的可見光，該紅外材料主要工作 階段在780nm～1200nm。該類發(fā)光材料優(yōu)點為：正常日光下，具有極白的外觀，極易細(xì)化顆粒， 是制作防偽產(chǎn)品的特種原料。智能防偽鑒別儀是利用_種新的光譜分析技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合 的高科技產(chǎn)品，其優(yōu)良的防偽性能和使用的便利，能滿足最高層次防偽方面的需要，居國際領(lǐng)先 水平。 　　紅外激光納米油墨 　　紅外激光納米油墨是用生產(chǎn)的特種紅外發(fā)光材料經(jīng)特殊工藝制備的。其在專用檢測器照射 下，可以發(fā)出特殊的可見光譜。目前生產(chǎn)3 種紅外發(fā)光材料，分別可以發(fā)出紅光、藍(lán)光、綠光。 印刷方式有膠印、絲印。國內(nèi)目前有三家公司可提供紅外激光納米粉末或油墨。 　　納米包裝印刷產(chǎn)業(yè)化 　　包裝印刷行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)的份額已排在第十四位，年產(chǎn)值超過3000 億元，年增長15%左右， 持續(xù)高速發(fā)展位居世界前列。無疑，我國已是世界包裝大國，但還不是包裝強國，環(huán)保、IT 技術(shù) 與納米技術(shù)相結(jié)合是本學(xué)科發(fā)展的動向。 　　納米包裝產(chǎn)業(yè)的重點是包裝材料與包裝技術(shù)。在包裝領(lǐng)域更多的是應(yīng)用納米技術(shù)，開發(fā)納米 包裝印刷與納米包裝材料。就目前的情況而言，納米技術(shù)在包裝中的研究及應(yīng)用基本上還剛起步， 然而，納米技術(shù)必將成為世界包裝領(lǐng)域的“制高點”。過去我國包裝工業(yè)的一些先進(jìn)設(shè)備、先進(jìn) 材料、先進(jìn)技術(shù)，大多是依靠進(jìn)口。納米技術(shù)的出現(xiàn)，將為我國的包裝工業(yè)和技術(shù)創(chuàng)新帶來機(jī)遇， 必須加快技術(shù)創(chuàng)新的進(jìn)程，力爭走在世界前列。 轉(zhuǎn)自：中華印刷包裝網(wǎng)