कागज में नैनो तकनीक
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हम जानते हैं कि कागज मुद्रण में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला सब्सट्रेट है, और इसकी गुणवत्ता प्रिंट गुणवत्ता का सबसे अच्छा अवतार है। क्योंकि पारंपरिक कागज में इस्तेमाल किए जाने वाले पेड़, बांस, गांजा और अन्य फाइबर के तंतु अपेक्षाकृत मोटे होते हैं, और पेंट के कण (जैसे कैल्शियम कार्बोनेट, आदि) और भराव (जैसे काओलिन) बड़े होते हैं, कुछ गुण होते हैं जैसे कि रबर और अन्य सामग्री जो अच्छी नहीं हैं। कारण यह है कि पारंपरिक कागज में कुछ दोष हैं। उदाहरण के लिए, सादे कागज में पानी से डरने और नमी से डरने के नुकसान हैं। हालाँकि ऑफ़सेट प्रिंटिंग पेपर और इलेक्ट्रोस्टैटिक कॉपीिंग पेपर में वाटरप्रूफिंग और नमी प्रूफ जैसे कार्य होते हैं, लेखन असुविधाजनक है, और कुछ विशेष गुण प्राप्त नहीं किए जा सकते हैं। बोध और इतने पर, इस प्रकार मुद्रित क्रिस्टल की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। हाल के वर्षों में, नैनोमीटर सामग्री विज्ञान के तेजी से विकास के साथ, नैनोटेक्नोलॉजी अधिक से अधिक व्यापक रूप से कागज उद्योग में उपयोग की गई है, और नई उपलब्धियां सामने आई हैं। लुगदी और कागज से संबंधित नैनोकैमिस्ट्री और नैनोमैटेरियल्स हैं, जो पेपर उद्योग के विकास को बढ़ावा देता है और मुद्रित पदार्थ की गुणवत्ता में सुधार करता है।
कला की वर्तमान स्थिति और कागज के व्यावहारिक अनुप्रयोग के अनुसार, लकड़ी के फाइबर को केवल माइक्रोन के स्तर (100-1000 एनएम) तक संसाधित किया जा सकता है। क्योंकि लकड़ी का सेल व्यास अपेक्षाकृत मोटे है, लकड़ी की नैनो-तकनीक लकड़ी की कोशिका संरचना को बदल सकती है और कोशिकाओं के विकास को नियंत्रित कर सकती है। लकड़ी की विशेषताओं को बदलना संभव है। अधिकांश लकड़ी के लिए, जब फाइबर को माइक्रोन स्तर पर संसाधित किया जाता है, तो लकड़ी की कोशिकाएं पूरी तरह से टूट जाती हैं, और कोशिका में चिपचिपा तरल आसानी से बाहर निकल सकता है। मैकेनिकल पल्पिंग के बाद, सेल ट्यूब में हानिकारक तरल पदार्थ और फाइबर को अलग करना रासायनिक रूप से आवश्यक नहीं है। यदि लकड़ी को नैनोमीटर स्तर पर संसाधित किया जाता है, तो लकड़ी की मूल कोशिका संरचना नष्ट हो जाएगी, रेशेदार ऊतक संरचना बदल जाएगी, और सेल्यूलोज और अर्ध-तंतुओं को बदल दिया जाएगा। लिग्निन और लिग्निन को प्रसंस्करण के दौरान यंत्रवत् रूप से अलग किया जा सकता है, जो लुगदी दर को बढ़ा सकता है और लुगदी और कागज उद्योग के पर्यावरण प्रदूषण को कम कर सकता है। इसके अलावा, बड़े फाइबर की चौड़ाई के अलावा, पेपरमेक फर्निश के घटकों की सामान्य न्यूनतम विशिष्टताओं से, भराव के कण आमतौर पर 0.1-10 माइक्रोन की सीमा में होते हैं, और शेष माइक्रोफाइबर, गैर-रेशेदार ठीक सामग्री, घुलनशील पॉलिमर, आदि सभी 1 - 2 माइक्रोन से कम हैं, पूरा एक कोलाइडल अवस्था में है, और उनके बीच की सतह क्रिया और कोलाइडल इंटरैक्शन महत्वपूर्ण हैं, इसलिए पेपरमेकिंग का गीला अंत रसायन भी एक प्रकार की सतह और कोलाइडल रसायन है। चूंकि संरचना में पेपरमेकिंग के गीले सिरे में कई घटक बहुत छोटे होते हैं, इसलिए विशेष प्रभाव वाले नैनो-घटकों की शुरूआत नैनो तकनीक की भूमिका निभा सकती है और पेपरमेकिंग प्रभाव में सुधार कर सकती है। उदाहरण के लिए, आधुनिक हाई-स्पीड पेपर मशीन वेट-एंड बैचिंग में, जब एनायोनिक कोलाइडल सिलिका (यानी एसीएस) की एक नई पीढ़ी और एक cationic बहुलक लागू होते हैं, तो सिलिका नैनोकणों में 3-5 मी के कण आकार का उत्पादन किया जा सकता है। वेट-एंड बैचिंग सिस्टम। कण। कण तंतुओं के आस-पास के अवयवों में बारीक अवयवों को प्रवाहित कर सकते हैं, जिससे घोल की संरचना में सुधार होता है और महीन घटकों के नुकसान को कम किया जाता है, पेपर मशीन के संचालन और कागज की एकरूपता में सुधार होता है, और इसमें योजक की मात्रा को कम किया जाता है। घोल। महत्वपूर्ण प्रभाव।
पेपर कोटिंग्स में, नैनो-कैल्शियम कार्बोनेट के लेपित सफेद पेपरबोर्ड कोटिंग्स के आवेदन से प्रभावी रूप से सफेद पेपरबोर्ड के प्रदर्शन में सुधार हो सकता है। नैनो-सीएसीओ 3 में ही उच्च सफेदी, बड़े सतह क्षेत्र, उच्च सतह गतिविधि, उच्च शक्ति और कठोरता की विशेषताएं हैं। नैनो-कैल्शियम कार्बोनेट के अलावा कोटिंग के कई महत्वपूर्ण प्रदर्शन सूचकांक में सुधार के लिए फायदेमंद है, जैसे कि आईजीटी मूल्य, के एंड एन स्याही अवशोषण, चिकनाई और पसंद है। हालांकि, नैनो कैल्शियम कार्बोनेट की मात्रा प्रदर्शन में सुधार के लिए आनुपातिक नहीं है। पेंट में 5% नैनो-कैल्शियम कार्बोनेट कोटिंग के साथ, चिपचिपाहट काफी अधिक होती है जब इसे पीएच और तापमान के समान होने पर नहीं जोड़ा जाता है। हालांकि, कोटिंग की सफेदी पर नैनो-कैल्शियम कार्बोनेट का बहुत कम प्रभाव होता है। यह इस विचार के विपरीत है कि नैनो-सीएसीओ 3 की उच्च सफेदी से सफेदी में सुधार हो सकता है।
तरल चरण में नैनोकणों के फैलाव को बढ़ाने के लिए कई विकास दिशाएं हैं: 1 पाउडर के गीले ताप को बढ़ाने के लिए एक उपयुक्त विलायक या समाधान का चयन करना, ताकि गीला सहजता से प्रभावी मात्रा बनाने के लिए 2 डिजाइन कुशल फैलाने वाली मशीनरी का प्रदर्शन करे और बढ़े। ऊर्जा दक्षता I3 निर्मित प्राथमिक कणों को बहुत स्थिर बनाने और पुनः प्रवाह को रोकने के लिए एक उपयुक्त फैलाव का चयन करती है। इसके अलावा, कोटिंग के लिए नैनो-सिलिकॉन-आधारित आक्साइड के अलावा पराबैंगनी किरणों को परिरक्षित करने के उद्देश्य को प्राप्त कर सकते हैं और कोटिंग के एंटी-एजिंग गुणों में बहुत सुधार कर सकते हैं। नैनो-सिलिका ऑक्साइड (स्लोक्स) एक अनाकार सफेद पाउडर (जिसे सॉफ्ट एग्लोमरेट कहा जाता है), जो एक गैर-विषाक्त, गंधहीन, गैर-प्रदूषणकारी अकार्बनिक गैर-धातु सामग्री है। नैनो-SiOx के छोटे आकार के प्रभाव के कारण, यह एक भीषण प्रभाव का कारण बनता है, कोटिंग के इंटरफेस पर एक घने "नैनो कोटिंग फिल्म" बनाता है, जो कोटिंग के स्क्रब प्रतिरोध और कोटिंग की स्वयं-सफाई की संपत्ति में काफी सुधार करता है। फिल्म की सतह। यह कोटिंग की निलंबन स्थिरता और रियोलॉजी में सुधार करने के लिए कोटिंग प्रणाली के साथ अच्छी आत्मीयता भी पैदा करता है। वर्तमान में, कागज उद्योग में नैनो प्रौद्योगिकी के उपयोग ने व्यावहारिक उत्पादन में प्रवेश करना शुरू कर दिया है, जो साधारण कागज के कुछ दोषों को दूर करेगा और कागज के विशेष गुणों में सुधार करेगा। उदाहरण के लिए, हेनान सिल्वर कबूतर और Huazhong सामान्य विश्वविद्यालय नैनोटेक्नोलॉजी रिसर्च इंस्टीट्यूट ने दुनिया में सबसे उन्नत नैनोटेक्नोलॉजी को सादे कागज पर नैनोसंरचित परतों को तैयार करने और सफलतापूर्वक नए जलरोधी नैनोपैपर विकसित करने के लिए अपनाया है। कागज के मूल लेखन और नकल कार्यों को बनाए रखने के अलावा, नैनो पेपर में सुपर हाइड्रोफोबिसिटी और नमी प्रतिरोध के विशेष गुण हैं जो सादे कागज, बेहतर मुद्रण सतह की ताकत और कम विस्तार अनुपात के पास नहीं हैं।
इसके अलावा, विज्ञान और प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास में, लोगों को कागज प्रदर्शन और गुणवत्ता पर उच्च आवश्यकताएं होंगी। पारंपरिक मुद्रण और लेखन पत्र के अलावा, विशेष कार्यों के साथ कागज की मांग भी बढ़ रही है। नैनोमीटर, विशेष कागज के निर्माण के लिए एक विशेष योजक के रूप में, अधिक से अधिक ध्यान आकर्षित कर रहे हैं। वर्तमान में, पेपरमेकिंग उद्योग में, नैनोमटेरियल्स का उपयोग मुख्य रूप से कार्यात्मक कागज जैसे पानी, जीवाणुरोधी, एंटीस्टैटिक, एंटी-एजिंग और फ्लेवरिंग, फ्लेम रिटार्डेंट, डिसॉल्विनेशन, आदि के विकास के लिए किया जाता है और कुछ उत्पाद उपलब्ध हैं।
1. जीवाणुरोधी समारोह के साथ नैनो-पेपर
कई कार्बनिक जीवाणुरोधी एजेंटों में खराब गर्मी प्रतिरोध, अस्थिरता, आसान अपघटन और हानिकारक पदार्थ और खराब सुरक्षा प्रदर्शन के नुकसान हैं। इसके लिए, लोग अकार्बनिक जीवाणुरोधी एजेंटों के अनुसंधान और विकास को सक्रिय रूप से विकसित करते हैं, और उप-माइक्रोन और नैनो-पैमाने पर अकार्बनिक जीवाणुरोधी एजेंटों का उत्पादन करने के लिए अल्ट्रा-फाइन तकनीक का उपयोग करते हैं, अच्छी तरह से कार्बनिक जीवाणुरोधी एजेंटों की कमियों को हल कर सकते हैं। पेपरमेकिंग घोल में नैनो-अकार्बनिक जीवाणुरोधी एजेंट और सतह के आकार के घोल को मिलाकर कागज को जीवाणुरोधी औद्योगिक बनाया जा सकता है, जैसे कि भौतिक जीवाणुरोधी समग्र फाइबर गैर-बुने हुए कपड़े, चिकित्सा खाद्य रैपिंग पेपर, और उच्च ग्रेड के घरेलू कागज।
2. एंटीस्टेटिक है। पहनने के लिए प्रतिरोधी नैनो कागज
विविध औद्योगिक उत्पाद पैकेजिंग में, विशेष रूप से उच्च-सटीक इंस्ट्रूमेंटेशन, उच्च मिश्र आवश्यकताओं के लिए स्टेनलेस स्टील सामग्री और विभिन्न मिश्र धातु सामग्री के लिए पैकेजिंग सामग्री, न केवल पैकेजिंग पेपर को जलरोधी, तेल-प्रूफ और जंग-प्रूफ होना आवश्यक है, बल्कि आवश्यक भी है । इसमें उच्च शक्ति, घर्षण प्रतिरोध, एंटीस्टेटिक और एंटी-एजिंग की विशेषताएं हैं, और साधारण कागज के लिए एक ही समय में इन विशेषताओं को रखना मुश्किल है। हालांकि, अगर नैनोमीटर टाइटेनियम डाइऑक्साइड, क्रोमियम ऑक्साइड, जिंक ऑक्साइड, फेरिक ऑक्साइड, टिन डाइऑक्साइड, आदि के 0.1% -0.3% को पेपरमेकिंग पल्प में मिलाया जाता है, तो विशेष पेपर में उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध, जल प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, आदि हो सकते हैं। , और यह भी अच्छा इलेक्ट्रोस्टैटिक परिरक्षण प्रदर्शन पैदा करता है, बहुत ही इसके इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रभाव को कम करता है, जो पैकेजिंग उत्पादों के सुरक्षा कारक में काफी सुधार कर सकता है।
3. डाइंग नैनो पेपर
कागज के रंग के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले रंगों को रंजक और रंजक की दो प्रमुख श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है। रंगाई के लिए वर्णक ज्यादातर प्राकृतिक अकार्बनिक वर्णक हैं, और कुछ को व्यवस्थित रूप से संश्लेषित किया जाता है। वर्णक पानी में अघुलनशील है, फाइबर के साथ कोई संबंध नहीं है, और रंगाई का प्रदर्शन डाई के रूप में उतना अच्छा नहीं है, लेकिन वर्णक में मजबूत प्रकाश प्रतिरोध और एसिड और क्षार जैसे रसायनों के लिए मजबूत प्रतिरोध है। हालांकि डाई रंग के लिए आसान है, यह आसानी से हाइड्रोलाइज्ड है, गीले अंत में एक बड़ा नुकसान है, अत्यधिक प्रदूषण है, कागज के लिए खराब रंग की स्थिरता है, और एसिड और क्षार जैसे रसायनों के लिए प्रतिरोधी नहीं है। यदि नैनो-स्केल पिगमेंट का उपयोग किया जाता है, तो रंगीन पेपर की रंग स्थिरता को हल किया जा सकता है। हाल के अध्ययनों में पाया गया है कि नैनो-टाइटेनियम डाइऑक्साइड, क्रोम पीले, लोहे के ऑक्साइड लाल और अन्य पाउडर से लेकर रासायनिक फाइबर तक के अलावा पराबैंगनी प्रकाश के अत्यधिक विकिरण को नियंत्रित कर सकते हैं। कंप्यूटर सिमुलेशन डिज़ाइन का उपयोग करते हुए, यह पाया गया है कि जब टाइटेनियम डाइऑक्साइड कणों के कण का आकार 50-120 लीटर है, तो पराबैंगनी अवशोषित प्रभाव सबसे अच्छा है। इस कण आकार श्रेणी के परिरक्षण पाउडर कणों को प्रकाश प्रतिरोधी मैट उच्च-श्वेत पत्र बनाने के लिए फाइबर में जोड़ा जा सकता है। और चमकीले रंग का पेपर, और एंटी-पराबैंगनी प्रभाव को प्राप्त कर सकता है।
4. अकार्बनिक फाइबर नैनो पेपर
पेपर उद्योग मुख्य रूप से कच्चे माल के रूप में प्लांट फाइबर का उपयोग करता है, और अब विशेष पेपर का उत्पादन करने के लिए अकार्बनिक यौगिकों का भी उपयोग करता है। चूंकि इन अकार्बनिक सामग्रियों में उत्कृष्ट आयामी स्थिरता, गर्मी प्रतिरोध, रासायनिक प्रतिरोध, लौ मंदता और विद्युत इन्सुलेशन होता है, इसलिए इन गुणों को पौधे के फाइबर द्वारा बेजोड़ किया जाता है। प्रतिनिधि अकार्बनिक फाइबर-ग्लास फाइबर, क्योंकि यह धड़कन का सामना नहीं कर सकता है, ग्लास फाइबर के बीच संबंध का अभाव है, और कॉपी की गई शीट बहुत नाजुक है, लेकिन अगर ग्लास फिलामेंट का व्यास 100 एनएम से नीचे नियंत्रित किया जाता है, तो यह हो सकता है हल किया। कांच के तंतुओं के छोटे विस्तार और संकुचन के कारण पेपर फाइबर का निर्माण मुश्किल होता है।
5. रंग स्वाद नैनो कागज
विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, लोगों के जीवन स्तर में लगातार सुधार हुआ है, और कागज की गुणवत्ता की आवश्यकताएं अधिक और अधिक हो गई हैं। आजकल, कागज की एक श्रृंखला जैसे कि ऑफसेट प्रिंटिंग पेपर और विभिन्न सुगंध प्रकारों और विभिन्न रंगों के लेखन पत्र विकसित और उत्पादित किए गए हैं। यह सुगंधित कागज न केवल नरम और नाजुक है, बल्कि एक सूक्ष्म सुगंध भी है। सुगंधित कागज के विकास के लिए नैनो तकनीक के अनुप्रयोग से सुगंधित कागज की गुणवत्ता और मुद्रण क्षमता में बहुत सुधार होगा, और उच्च श्रेणी के मुद्रित क्रिस्टल की छवि अधिक नाजुक और यथार्थवादी होगी। मुद्रित पुस्तकों, प्राथमिक और माध्यमिक स्कूल की पाठ्यपुस्तकों, व्यायाम पुस्तकों, पुस्तिकाओं और विभिन्न बच्चों की पुस्तकों आदि के लिए रंग सुगंधित कागज का उपयोग, लोगों को पढ़ने के दौरान कागज की उच्च सफेदी के कारण चमक नहीं होगी, इस प्रकार लंबे समय की थकान को कम करना पढ़ने से दृष्टि की रक्षा और मायोपिया को रोकने पर एक निश्चित प्रभाव पड़ता है। इसलिए, लॉन्च के बाद से इस तरह के सुगंधित कागज को उपयोगकर्ताओं द्वारा अच्छी तरह से प्राप्त किया गया है।
6. नैनो फ्लेम रिटार्डेंट पेपर
यह कागज है जो आग जलाने से रोक सकता है। इसके लिए, चाहे कितनी भी मारक क्षमता हो, जलने का कारण नहीं होगा। यह किसी भी तरह की अग्नि की उत्पत्ति है। यह केवल जल सकता है, और अक्सर लोगों के कपड़े जो अक्सर आग से निपटते हैं, कपड़े को जलने से रोकने के लिए। यह एक लौ retardant प्रभाव है। इसके अलावा, लौ रिटार्डेंट पेपर को ड्राई टाइप ट्रांसफार्मर में लगाया जाता है, जो सुरक्षित, गैर विषैले और कार्बन प्रतिरोधी होता है, लेकिन आग नहीं पकड़ता है। कागज का उपयोग होने के बाद, इसे बेकार कागज के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, और कोई भी हानिकारक पदार्थ प्राकृतिक क्षरण में जारी नहीं किया जाता है। लौ-मंदक कागज का उपयोग आमतौर पर आतिशबाजी, आतिशबाजी, रंगीन तोप, क्रिसमस खिलौने, पर्यटक कुकर और पसंद के लिए किया जा सकता है। यह आज के अवकाश उत्पादों में एक आदर्श हरा उत्पाद है। यह भी सुझाव दिया गया है कि अग्निशामकों को बनाने के लिए इस कागज के उपयोग का एक विशेष प्रभाव है। रंग बदलने वाले कागज और ऊर्जा भंडारण कागज जैसे उच्च-प्रदर्शन विशेषता पेपर उत्पादों का विकास और अनुसंधान। इसके अलावा, इसकी उत्कृष्ट रासायनिक गतिविधि के कारण, नैनो-सामग्रियों में रासायनिक क्रिस्टल और अपशिष्ट जल उपचार में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। कागज पर अपने आवेदन के अलावा, नैनो-टेक्नोलॉजी के वर्तमान में पैकेजिंग और प्रिंटिंग उद्योग में कई उपयोग हैं, जैसे कि पैकेजिंग और प्रिंटिंग में नैनो-चिपकने वाले और सीलेंट, नैनो-चुंबकीय सामग्री, नैनो-सब्सट्रेट पैकेजिंग सामग्री, नैनो-उत्प्रेरक और पानी शुद्ध करने वाले एजेंट। । , नैनो luminescent सामग्री और विरोधी जालसाजी मुद्रण और इतने पर। संक्षेप में, नैनोटेक्नोलॉजी, हाल के वर्षों में एक उच्च तकनीक अनुसंधान और विकास के रूप में, मुद्रण क्षेत्र के साथ-साथ अन्य क्षेत्रों में भी लागू किया जाएगा, और गहराई और चौड़ाई में विकसित करना जारी रखेगा।
हालाँकि, नैनोमैटेरियल्स और नैनोकम्पोज़िट्स का पेपरमेकिंग क्षेत्र में अच्छा प्रदर्शन और व्यापक अनुप्रयोग है, फिर भी नैनोमैटेरियल्स का अनुसंधान और विकास अभी भी परिपक्व नहीं है, और अभी भी कुछ समस्याएं हैं जिन्हें आगे हल करने की आवश्यकता है, जैसे क्रशिंग, एग्लोमरेशन, फैलाव तकनीक, आदि। पर्याप्त आदर्श नहीं, नैनो-उत्पादों के प्रदर्शन परीक्षण के लिए, और अधिक सुधार किए जाने की आवश्यकता है, उत्पाद मानकों में अभी और सुधार किया जाना है। हालांकि, यह अनुमान लगाया जा सकता है कि चूंकि नैनोकणों की उत्पादन लागत कम हो जाती है और कार्यात्मक नैनोकणों की विविधता बढ़ जाती है, मुद्रण और कागज उद्योग के लिए नैनो प्रौद्योगिकी मुद्रण क्षेत्र और कागज उद्योग में एक बड़ी भूमिका निभाएगा, मुद्रण और संबंधित उद्योगों के लिए असीमित जीवन शक्ति और जीवन शक्ति लाएगा।