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前言
纳米技术涵盖的领域、范围相当广泛，从材料制造业、电子科技业、医疗单位、航空与太空侦测、环境与能源、生物科技与农业及国家安全...等，皆为纳米科技应用之范畴。
然而在我国加入WTO之后，印刷产业即将面临的是一个高度竞争的市场，由于传统的市场已呈现饱和的状态，促使厂商纷纷以削价竞争的方式求生存，所以在印刷产业上所面临的是恶性竞争的情况，为此平版印刷厂商纷纷以降低价格来迎合顾客，如此便形成恶性循环而影响了产业的市场生态。有鉴于此，印刷业也正朝着多元化的方向迈进，未来，印刷业将着重于高品质、特殊印刷品的开发，追求创新以形成市场区隔，不再局限于传统的平版印刷。而现在纳米科技的出现，将带给印刷业一线曙光，使印刷产业能以现有之技术，结合纳米科技，创造更具创意性的新产品开发新市场，以凸显其竞争优势。
一、纳米油墨
1.纳米油墨及其发展概况
1959年物理学家暨诺贝尔奖得主查德‧费曼（Richard
Feynman）最早提出纳米技术的构想之后，纳米技术即逐渐被人所重视，并广泛的运用到各个领域当中。1994年，美国的马萨诸塞州XMX公司已成功获得一项用于制造油墨用的纳米级均匀微粒原料的专利。由于纳米金属微粒能对光波全部吸收而使自身呈现黑色，同时对光又有散射作用。因此，利用这些特性，可把纳米金属微粒添加到黑色油墨中，制造纳米油墨，以提高其纯度和密度。此外，半导体纳米粒子由于存在显著的量子尺寸效应和表面效应，因而对光的吸收表现出一定的特性（齐成，2002）。
随着对印刷质量要求的不断提高，顾客对印品的要求不但要质量优良，且要符合环保、防伪等多种特殊需要，因此对油墨也提出了更高的要求。齐成（2002）提到，油墨的细度和纯度，对印刷品质量有很大的影响。要印刷出高质量的产品，必须要有细度、纯度高的油墨作保证。油墨的细度与颜料、填充料的性质和颗粒的大小有直接的关系，而油墨的细度就是指油墨中的颜料(包括填充料)颗粒的大小与颜料、填充料分布于连结料中的均匀度，它既反映到印品的质量，同时又影响到印版的耐印率。
纳米科技为新兴之科学技术，其目前主要的研究对象又以纳米材料为主，如今纳米材料已渗透到各个领域（齐成，2002），印刷产业亦然。当纳米技术与印刷油墨结合，即能创造出粒子小（粒子小于100
nm）、细度高的油墨。而油墨的颗粒愈细，颜料颗粒与连结料接触面就愈大，印刷的性能也就愈好、愈稳定，其网点也愈显得清晰饱满，此即为「纳米油墨」。
2.纳米油墨的特性与应用
因纳米油墨的色彩较为饱和、艳丽，因此以纳米油墨所制成的四原色墨比传统的印刷四原色墨在印刷迭印中所得的色域要高。此外，纳米油墨尚具有耐水、耐磨、穿透性佳等优点，可谓是不仅保留了传统油墨的优点，更结合了纳米技术的优势。
（1）特性
研究指出，纳米半导体粒子表面经过化学修饰后，粒子周围的介质可强烈影响其光学性质，表现为吸收光谱发生红移或蓝移。实验证明，Cds纳米微粒的光吸收边有明显的蓝移，TiO2纳米微粒吸收边出现较大幅度的红移。依据此种特性，如果把纳米半导体粒子分别加到黄色和青色油墨中制成纳米油墨，便可提高其油墨的纯度。用添加了特定纳米微粒的纳米油墨来复制印刷彩色印刷品，层次会更丰富，阶调会更鲜明，图像细节的表现能力亦会大增（齐成，2002）。齐成也表示，由于纳米油墨属高度微细且具有很好的流动与润滑性，可达到更好的分散悬浮和稳定，因此在印刷上不仅可以减少颜料的用量，并且遮盖力高，光泽好，树脂粒度细腻、成膜连续、均匀光滑、膜层薄，印刷图像更清晰。纳米微粒具有很好的表面湿润性，它们吸附于油墨中的颜料颗粒表面，能大大改善油墨的亲油和可润湿性，并能保证整个油墨分散系的稳定，所以加有纳米微粒的纳米油墨印刷适性能得到较大的改善。
（2）应用
纳米油墨的应用范围极为广泛。因纳米油墨具有导电性，可以防止电子干扰或静电，并且墨层不易脱落，故纳米油墨可应用在印刷电路板的印刷上或制成导电油墨；在静电复印中，用磁性纳米色粉代替现在广泛使用的无磁性色粉，可省却了在无磁性色粉中加入铁磁颗粒做载体，而制成单组分复印用显影剂，可节省原材料，并能提高复印质量。油墨中的纳米化树脂，具有快干成膜的特性，可加速其固化速度，因此纳米技术也可以运用在UV油墨中；在玻璃陶瓷的印墨中，因填料的细微均匀分散而消除墨膜的收缩起皱现象，故以无机原料构成为纳米级的细度，将能节省大量原料并印出更精更美更高质量的图像。此外，有些纳米粉微粒自身具有发光基团，如「－N≡N－」纳米微粒。用加有这种微粒的油墨印出的印品不需外来光源的照射，靠自身发光就能被人眼识别，用于防伪印刷也可达到很好的效果；如用于户外大型广告喷绘或夜间阅读的图文印刷品，就不再需要外来光源，不但可节省能源，且大大方便了使用者（齐成，2002）。
二、纳米颜料
1.纳米颜料及其发展概况
颜料具有耐水、耐光、耐候的特性，然而在色彩的鲜艳度上，颜料却远不及染料，纳米技术的出现使此问题有了解决的希望。在2002印刷机材展的研讨会中，徐敬添（2002）曾提及，目前实验室己开发出来纳米级颜料，其与传统颜料的主要区别是在于粒子颗粒的大小。传统颜料的平均粒径是在100到数微米（um）不等，而小于100
nm的颜料则可称之为「纳米级颜料」。徐敬添与张义和等（2002）表示，透过湿式分散技术的改良，使得纳米颜料已于1997年在美国问市，工研院化学工业研究所在颜料微粒化上，也已积极投入纳米技术的研发，并于2001年正式验证在实验室的产制的可行性与再现性（图2）。而湿式分散技术就是指用机械力带动研磨介质，产生高能量密度之碰撞力与剪接力，将存在于研磨介质间，且分散于溶媒中之聚集或较大的固体粒子破坏，以达到所要求的微细度。目前，已经可以将颜料粒子分散至30nm左右。纳米级颜料，不仅保留了传统颜料耐水、耐光、耐候等特性，更能充分展现鲜艳的色泽。因此，不管是在印刷、打印或涂料上，均能发挥更大的应用空间及开拓更大的市场。
2.纳米颜料的特性与应用
（1）特性
徐敬添（2002）表示，现今的纳米级产品外观大多比原色较深，其原因是颜料经粒化后，粒子变小了、体表面积变大，在光线穿透颜料的行进路线，遇到小粒子便不断地散射，透出去的光较少，致使其反射率下降（图4）。由于颜料的粒径变小，光学特性改变，光谱变的愈锐利，色彩更为饱和，于是看起来就会有点深黑色状（图5），其黏度也由原本的数百到数万的高黏度变的较低黏度（约小于20
cps）。由此可知，颜料经纳米化后，其色彩品质会有所改变，而最明显的就是亮度与彩度的提升，色彩也会随之与传统颜料不同。
（2）应用
颜料纳米化之后，可应用至多种领域。在徐敬添、张义和等（2002）的文章中提到，纳米化后之颜料，调制成喷墨墨水，应用在高级相片的喷墨打印上，不仅不会阻塞，更能呈现出自然的色彩品质、精细度高的画质，而且还具有耐水性及耐旋光性等优点（图6，图7）。若将纳米颜料运用在精美印刷、数位印刷油墨、栩栩如生的仿真皮膜或高解析的织物印刷上，也能得到相当精致的印刷品。而传统或更精致的新显色产品之应用上也可以广泛研发，而这方面的市场产值也被预估应可大于350亿。另外，纳米颜料也能应用在平面显示器上，其画面精致，且显现的亮度及色彩将会更好（图8）。
 
三、纳米纸
1.纳米纸及其发展状况
在以往传统的做法，我们使用树木、竹、麻等等纤维较粗的材料制成纸张，因其纤维较粗，所以涂料、充填物的颗粒也相对的较大，故一般的普通纸皆具有怕水、怕潮等缺点。而平版印刷纸张和静电复印纸虽有防水、防潮等功能，但却书写不便。纳米技术出现后，纳米技术在造纸业应用也愈益广泛，纳米纸也在积极的研发中应运而生。齐成（2002）指出，目前木纤维只能加工到微米(100~1000nm)的水平，由于木材的细胞直径相对较粗，通过木材纳米技术可改变木材细胞结构和控制细胞生长，就可能改变木材的特性。若将木材加工到纳米级，木材原来的细胞结构将被破坏，纤维组织结构发生变化，纤维素、半纤维素和木素可在加工过程中用机械方法分离，这样就可以大大提高制桨率和降低制桨造纸工业对环境的污染。另外，在造纸涂料中，将纳米碳酸钙应用于涂布白纸板涂料中也能有效改善白纸板的性能，而且纳米碳酸钙的加入有利于涂层几种重要性能指针的提高，如
IGT值、K&N油墨吸收性、平滑度等。
2. 纳米纸的特性与应用
将木材纳米化后所制成的纳米纸，因其木材细胞结构被破坏，木材特性改变，因此纸张特性也会随之改变。在齐成（2002）的文章中提到，目前，纳米技术在造纸工业中的利用已开始进入实用性生产，例如：中国大陆的河南银鸽公司和华中师范大学纳米科技研究院采用国际最先进的纳米技术，在普通纸表现制备纳米结构层，成功研制防水纳米纸。它除保持纸张原有的书写、复印功能，还具有普通纸不具备的超级疏水性和防潮、提高印刷表面强度、降低伸缩率的特殊性能（齐成，2002）。
四、纳米陶瓷扬墨辊
雷射雕刻的陶瓷扬墨辊目前在弹性凸版印刷中应用非常普遍，它被认为是弹性凸版印刷提高质量的关键所在。窄幅弹性凸版印刷机和UV油墨弹性凸版机，几乎已全部采用陶瓷扬墨辊。从弹性凸版发展来看，陶瓷扬墨辊最终将全部淘汰金属扬墨辊。英国著名材料专家Cahn指出纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。而所谓的「纳米陶瓷」，就是指显微结构中的物相具有纳米级尺度的陶瓷材料，从而令材料的强度、韧性和超塑性大幅度提高（齐成，2002）。
对弹性凸版印刷用的扬墨辊来说，用等离子热喷涂工艺在加工扬墨辊时，要求在基材表面喷涂出高质量的陶瓷涂层，涂层硬度范围须为HV300~1300，一般孔隙率必须低于1%，对高于1200线的扬墨辊，其孔隙率须低于0.5%，且要保证涂层结构均匀、高硬度、高密度等，而纳米陶瓷中的纳米特性能改善陶瓷硬度、韧性、耐磨度，使其具有较佳的延展性，不易脆裂（齐成，2002），而且10nm的纳米陶瓷的烧陶速度将比10μm提高1012倍。因此，纳米陶瓷的这些优点也为雕刻的扬墨辊打下基础，也让未来弹性凸版印刷提高其品质提供了新的契机。
五、纳米包装材料
齐成（2002）表示，在包装材料领域上，纳米技术可对包装产品进行纳米合成、纳米添加、纳米改性，使其具备纳米结构、尺度等包装新特性。近年来，研究最多的是聚合物基纳米复合材料。例如纳米复合塑料包装材料，它与传统塑料包装材料相比，可塑性、耐磨性、硬强度等性能都有明显提高。此外，聚脂PET和PBT纳米塑料亦具有阻燃性能，阻隔性较纯等特点，可代替价格较高的PBT树脂，符合包装食品要求。纳米技术应用在包装材料上尚有阻气包装材料的使用，在食品包装上增加纳米颗粒，提高分子间的细密程度，以提高包装材料的阻氧力，隔绝氧气残留细菌孳生问题，也因此可以延长食物的保存期限（钟松政、徐锦上和胡志明，2003），其目前的例子如啤酒瓶、果汁瓶、食品包装膜等。
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