聚焦：印一版圖書減排3200升廢水
發(fā)布時間：2024-04-07 點擊：116
本月，由中關村(000931,股吧)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腐蝕方式制作印刷版基的技術開始投放市場。這一今年剛剛研發(fā)成功的納米綠色印刷技術，印一版圖書就能減排3200升廢水，將在北京及周邊的3家印刷廠進行試用，明年3月起在全國大規(guī)模投入市場。
記者近日走進位于懷柔區(qū)雁棲開發(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，實現(xiàn)綠色印刷。
1㎡納米涂層減排40升廢水
走進中科納新的實驗室，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，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“千錘百煉”的過程。
最終，光滑的鋁板變成了摸起來有些摩擦性的鋁版基，從高倍放大鏡上看過去，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有限公司產(chǎn)品部總監(jiān)賈志梅說。
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，進入了排出的廢水中。
“我們最擅長的就是用納米材料來解決各種問題，用化學腐蝕出坑洼才能完成的事，我們要讓納米材料來攻克。”賈志梅回憶。
從2012年初，中科納新依托的中科院化學所、北京市納米材料綠色打印印刷工程技術研究中心開始了長達一年半的研發(fā)。在無數(shù)納米材料中選擇可能起作用的材料組合、復配，數(shù)萬次的組合測試后，研發(fā)人員終于找到了一個絕佳的納米材料“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a4大小的紙張，一本160頁左右的黑白書籍就需要20平方米鋁版基，如果是需要4色套印的彩色書籍，則需要80平方米版基。算下來，印刷一版160頁左右的彩色書籍，這一金屬納米涂層就能減排3200升高污染的廢水。
高污染工序實現(xiàn)“綠色化”
“現(xiàn)在，印刷中的前兩道工序都已經(jīng)通過我們的納米材料，成功地"綠色化"了。”賈志梅自豪地說。
賈志梅介紹，印刷大致分為板材制造、印刷制版、印刷這三個階段。通俗來講，第一步的作用是先制作一塊摩擦力大、能印上內容的鋁板；第二步則在鋁板上印制圖像，做成一個“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，就變成了一本本普通的圖書、雜志。
第二步印刷制版過程需要用到的材料，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新基地在懷柔區(qū)雁棲經(jīng)濟開發(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，這項新納米印刷技術通過棄“暗”投“明”，完成了印刷制版這一步的“綠色化”。
成本可同時降低兩成多
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，中科納新的負責人按捺不住了：“相比暗室顯影階段的污染，做鋁板的過程污染更令人觸目驚心。”
如今，用納米涂層取代化學腐蝕方式制作版基，每生產(chǎn)1平方米版基，就能減少40升廢水排放。而一個中型板材廠，每年就要生產(chǎn)數(shù)百萬平方米版基，排放數(shù)千萬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)化學腐蝕法制作版基，鋁版基最多只能回收利用一次就必須報廢。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。如此往復數(shù)十次不成問題。
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2百萬平方米板材為例，就能節(jié)省約千萬元人民幣。
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印刷制版中的激光技術應用的原理
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走進中科納新的實驗室，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，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“千錘百煉”的過程。
最終，光滑的鋁板變成了摸起來有些摩擦性的鋁版基，從高倍放大鏡上看過去，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有限公司產(chǎn)品部總監(jiān)賈志梅說。
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，進入了排出的廢水中。
“我們最擅長的就是用納米材料來解決各種問題，用化學腐蝕出坑洼才能完成的事，我們要讓納米材料來攻克。”賈志梅回憶。
從2012年初，中科納新依托的中科院化學所、北京市納米材料綠色打印印刷工程技術研究中心開始了長達一年半的研發(fā)。在無數(shù)納米材料中選擇可能起作用的材料組合、復配，數(shù)萬次的組合測試后，研發(fā)人員終于找到了一個絕佳的納米材料“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a4大小的紙張，一本160頁左右的黑白書籍就需要20平方米鋁版基，如果是需要4色套印的彩色書籍，則需要80平方米版基。算下來，印刷一版160頁左右的彩色書籍，這一金屬納米涂層就能減排3200升高污染的廢水。
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“現(xiàn)在，印刷中的前兩道工序都已經(jīng)通過我們的納米材料，成功地"綠色化"了。”賈志梅自豪地說。
賈志梅介紹，印刷大致分為板材制造、印刷制版、印刷這三個階段。通俗來講，第一步的作用是先制作一塊摩擦力大、能印上內容的鋁板；第二步則在鋁板上印制圖像，做成一個“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，就變成了一本本普通的圖書、雜志。
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此外，傳統(tǒng)化學腐蝕法制作版基，鋁版基最多只能回收利用一次就必須報廢。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。如此往復數(shù)十次不成問題。
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2百萬平方米板材為例，就能節(jié)省約千萬元人民幣。
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