本發(fā)明涉及一種適宜激光直接照射印刷的納米材料，同時本發(fā)明還涉及一種利用該材料無印刷耗材非接觸式激光直接印刷的方法。

背景技術：

目前，公知的印刷方法是轉移油墨(耗材)的方法，方式很多種，都是把油墨(耗材)轉移到被印刷物體的表面的印刷方法，印刷的精度取決于印刷的方式，耐久性取決于油墨(耗材)的表面附著程度，一旦印刷物體表面的油墨脫落或腐蝕，會令印刷失效，在一些同時要求防潮或防水，耐刮擦，耐高溫，超強耐候性的場合，普通的印刷方法及材料無法同時達到這些特殊要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的納米材料，利用該材料印刷的圖文具有防潮，防水，耐高溫，防刮擦，耐候性好等特點。

本發(fā)明的另一目的是提供一種非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的方法，該方法無需印刷耗材，印刷的圖文具有防潮，防水，耐高溫，防刮擦，耐候性好等特點。

本發(fā)明的目地通過采取如下的技術方案予以實現(xiàn)：

一種非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的納米材料，其特征在于由塑料或其復合物基材中混入重量含量為0.02～10％、平均粒度在0.05～3.00μm范圍內的著色劑和光催化劑二氧化鈦制成。其中作為著色劑和光催化劑的二氧化鈦的重量含量優(yōu)選為0.052～6％，其組成中微米級粒度TiO₂占85～95％，納米級粒度TiO₂占5～15％；所述的塑料為PC、ABS、PE、PS、PET、BOPP或PVC等高分子聚酯材料；所述的塑料復合物為PC、ABS、PE、PS、PET、BOPP或PVC等高分子聚酯材料中的兩種或兩種以上材料混合而成。

一種非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的方法，其特征在于首先準備好非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的納米材料，然后將需要在該材料表面印刷的圖文輸入電腦，電腦控制激光器振鏡，利用波長范圍0.100～10.64μm的激光器產生的強烈脈沖激光照射加熱材料表面即完成印刷，其中激光器產生的脈沖激光優(yōu)選波長范圍為0.100～0.387μm的紫外激光或波長范圍為1.064～10.64μm的紅外激光。

本發(fā)明的納米級二氧化鈦具有光觸酶特性，同時微米級二氧化鈦兼具良好的光線散射特性和著色性能，利用激光加熱和誘變反應，強烈的激光照射，光線折射進入材料內，產生加熱及誘變TiO₂強烈分解有機物，瞬間碳化變色，此波長的激光不被塑料大量吸收，沒有改變其物理特征，被有機物包裹著均勻分布的微量色素微粒TiO₂使包裹有機物料發(fā)生強烈氧化反應，在塑料的內部和表面形成碳，改變原有著色劑的表面包裹有機物的顏色，從而達到深入材料內部及表面材料變色而達到印刷的目的，印刷的圖文效果具有良好的防潮，防水，耐刮擦，耐磨，耐候性，具有永久性的特征，圖文精細?？刂萍す獾念l率，Q開關脈沖頻率，強度，填充密度，就可以得到顏色的灰度。散射光的強度和空間分布與TiO₂的粒度有關，與粒徑的6次方成正比，粒度直接影響內印刷的深度。由于是非接觸式，可以進行實體物件直印。

本發(fā)明的印刷方法利用波長范圍0.100～10.64μm的激光器產生的強烈脈沖激光照射加熱，在強烈的光照密度和高溫下活化TiO₂的光觸媒效應，結合材料本身所含的微量水分，使TiO₂納米材料與水組成的光催化體系中產生出氧化能力極強的自由氫氧基和活性氧，具有很強的光氧化還原功能，使材料在光照部分包裹TiO₂微粒表面的有機物在TiO₂的光觸媒效應下發(fā)生強烈氧化還原分解，瞬間碳化變色，達到印刷目的。本發(fā)明的印刷方法與激光打標的最大不同是，激光打標是利用激光的高能，把材料表面瞬間融熔或汽化，形成標記痕跡。

本發(fā)明是對塑料及其復合物進行表面及母材本體內進行印刷的新方法，把誘變產生的碳粒色素微粒鎖定在塑料及復合物類制品的內部的一定深度內(深達1mm)，利用塑料本身優(yōu)異的物理特性，達到解決防水，耐高溫，防刮擦，耐候性佳的印刷目的，壽命等同于被印刷物材料本身，即使被印刷表面被刮削掉一層，也能保證印刷的內容不受損，達到防刮擦，耐磨的目的，在航空，軍事，工業(yè)，商業(yè)有廣泛的用途，特別適合塑料類制品，如薄膜，板材，注塑產品，復合材料等無制版印制永久性圖文。由于著色劑鈦白粉TiO₂的精細程度和良好的分布特性，因此可以控制精細激光光斑的照射，可以很方便得到非常精細的印刷效果，大大增加印刷信息量，或植入物件后進行后印刷，達到防偽及物流跟蹤的目的。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：可以在含二氧化鈦的塑料及復合物上無任何油墨耗材不接觸高精度地印刷具有良好的防潮，防水，耐刮擦，耐磨，耐候性，具有永久性特征的圖文，圖文表面光滑有光澤，清晰。印刷表面被刮削掉一層(0.1mm)后，圖文仍完整清晰保留。只需控制激光光照，就可以對材料進行直接印刷，具有速度快，精度高，無印刷耗材，永久性圖文等特點，可廣泛應用各行業(yè)，尤其是優(yōu)質防水，耐刮擦標簽，標牌的無耗材即時數(shù)碼無接觸直接印刷，無須制版，成本低廉，方便快捷。同時，由于鈦白粉TiO₂的精細程度和良好的分布特性，因此可以精細控制激光的照射，得到精細的清晰的印刷效果，在防偽，信息載體，物流跟蹤應用廣闊。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的印刷方法示意圖；

圖2為本發(fā)明的印刷方法示意圖。

具體實施方式

下面列舉一部分具體實施例對本發(fā)明進行說明，有必要在此指出的是以下具體實施例只用于對本發(fā)明作進一步說明，不代表對本發(fā)明保護范圍的限制。其他人根據(jù)本發(fā)明做出的一些非本質的修改和調整仍屬于本發(fā)明的保護范圍。

實施例1

本發(fā)明實施例之非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的納米材料，由塑料或其復合物基材中混入重量含量為0.052％、平均粒度為0.85μm的著色劑和光催化劑二氧化鈦制成。其中二氧化鈦的組成中微米級粒度TiO₂占85％，納米級粒度TiO₂占15％；塑料為PC、ABS、PE、PS、PET、BOPP或PVC高分子聚酯材料；塑料復合物為PC、ABS、PE、PS、PET、BOPP或PVC高分子聚酯材料中的兩種或兩種以上材料混合而成。

本發(fā)明實施例之非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的方法，首先準備好通過上述工藝制成的非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的納米材料，然后將需要在該材料表面印刷的圖文輸入電腦，電腦控制激光器振鏡，利用波長范圍0.100～0.387μm的激光器產生的強烈脈沖紫外激光照射加熱材料表面即完成印刷，如圖2所示。

實施例2

本發(fā)明實施例之非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的納米材料，由塑料或其復合物基材中混入重量含量為3％、平均粒度在1.05μm范圍內的著色劑和光催化劑二氧化鈦制成。其中二氧化鈦的組成中，微米級粒度TiO₂占85％，納米級粒度TiO₂占15％；塑料為PC、ABS、PE、PS、PET、BOPP或PVC高分子聚酯材料；塑料復合物為PC、ABS、PE、PS、PET、BOPP或PVC高分子聚酯材料中的兩種或兩種以上材料混合而成。

本發(fā)明實施例之非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的方法，首先準備好通過上述工藝制成的非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的納米材料，然后將需要在該材料表面印刷的圖文輸入電腦，電腦控制激光器振鏡，利用波長范圍1.064～10.64μm的激光器產生的強烈脈沖紅外激光照射加熱材料表面即完成印刷，如圖2所示。

實施例3

本發(fā)明實施例之非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的納米材料，由塑料或其復合物基材中混入重量含量為6％、平均粒度在2.05μm范圍內的著色劑和光催化劑二氧化鈦制成。其中二氧化鈦的其組成中，微米級粒度TiO₂占95％，納米級粒度TiO₂占5％；塑料為PC、ABS、PE、PS、PET、BOPP或PVC高分子聚酯材料；塑料復合物為PC、ABS、PE、PS、PET、BOPP或PVC高分子聚酯材料中的兩種或兩種以上材料混合而成。

本發(fā)明實施例之非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的方法，首先準備好通過上述工藝制成的非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的納米材料，然后將需要在該材料表面印刷的圖文輸入電腦，電腦控制激光器振鏡，利用波長范圍0.100～0.387μm的激光器產生的強烈脈沖紫外激光照射加熱材料表面即完成印刷，如圖2所示。

實施例4

本發(fā)明實施例之非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的納米材料，由塑料或其復合物基材中混入重量含量為9％、平均粒度在2.85μm范圍內的著色劑和光催化劑二氧化鈦制成。其中二氧化鈦的組成中微米級粒度TiO₂占90％，納米級粒度TiO₂占10％；塑料為PC、ABS、PE、PS、PET、BOPP或PVC高分子聚酯材料；塑料復合物為PC、ABS、PE、PS、PET、BOPP或PVC高分子聚酯材料中的兩種或兩種以上材料混合而成。

本發(fā)明實施例之非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的方法，首先準備好通過上述工藝制成的非接觸式無印刷耗材激光直接印刷的納米材料，然后將需要在該材料表面印刷的圖文輸入電腦，電腦控制激光器振鏡，利用波長范圍1.064～10.64μm的激光器產生的強烈脈沖紅外激光照射加熱材料表面即完成印刷，如圖2所示。