張國慶

(科藝盛世(北京)國際數(shù)碼科技有限公司 北京 100000)

引言

1998年,轉(zhuǎn)印紙最早由荷蘭公司Coldenhove Papier推出,因其新穎便捷的屬性一上市便成為數(shù)碼印花業(yè)的寵兒,推動了印花由傳統(tǒng)向數(shù)碼的轉(zhuǎn)變。而隨著打印機打印幅寬、打印精度、打印速度等性能的快速提升,熱轉(zhuǎn)印紙也發(fā)生翻天覆地的變化,在幅款、轉(zhuǎn)印率、干燥速度等應用性能方面有了很大改善,同時也增加了抗彎性能、薄紙高熱量傳導等附加性能以適應數(shù)碼打印的高速化發(fā)展?，F(xiàn)在市場上常用的是第三代熱轉(zhuǎn)印紙,可以適應絕大部分打印機設備,且成本較低。2005年,國產(chǎn)轉(zhuǎn)印紙的推出改變了國內(nèi)市場嚴重依賴高價進口產(chǎn)品的局面,也拉開了國內(nèi)轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的序幕。

1 熱轉(zhuǎn)印紙制作工藝

作為一種間接轉(zhuǎn)移的特種印刷工藝,熱轉(zhuǎn)印由國外傳入不過10多年,打印速度從最開始的桌面單張打印提升到現(xiàn)在的single-pass數(shù)百米速度,帶來了數(shù)碼印花行業(yè)的整體變革。轉(zhuǎn)印紙也從A4紙大小到現(xiàn)在幾千米大卷紙得到廣泛運用。近年來,國內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙廠商技術(shù)不斷改進,專利頻發(fā),如能降低生產(chǎn)成本的超薄熱轉(zhuǎn)印紙,適應機內(nèi)高速生產(chǎn)和硬質(zhì)材料的熱轉(zhuǎn)印紙等,積極推動國產(chǎn)品牌走向世界,在穩(wěn)步發(fā)展的數(shù)碼印刷行業(yè)分一杯羹。

熱轉(zhuǎn)印紙按照原紙厚度可以分熱轉(zhuǎn)移紙、轉(zhuǎn)印印花紙和數(shù)碼噴繪紙。不同類型的熱轉(zhuǎn)印紙應用范圍不同,熱轉(zhuǎn)移紙主要用于紀念品、陶瓷、門窗等日用品圖案印制;轉(zhuǎn)印印花紙通過熱升華的方式將圖案轉(zhuǎn)印到衣物上,主要用于紡織行業(yè);數(shù)碼噴繪紙則主要用于圖文印刷,戶外廣告等。制作熱轉(zhuǎn)印紙的工藝較為復雜,涉及到原紙選擇、預涂布技術(shù)、防粘層涂布工藝和轉(zhuǎn)移層涂布工藝,每層工藝相對獨立又互相聯(lián)系:

1.1 首先在轉(zhuǎn)印紙的制作過程中,對原紙的選擇要求較高。原紙要具有較強的耐熱性能,特別是加熱過后,其原紙仍需要保持一定強度,這樣才能保證轉(zhuǎn)印結(jié)束后剝離原紙時不會被撕裂。通過反復實驗對比,發(fā)現(xiàn)可以選擇針葉木和闊葉木漿按照7:3比例混合,得到的原紙耐熱性強度好,打印的圖像在轉(zhuǎn)移到承印物后顏色鮮艷,不易褪色,耐磨性更高。

1.2 然后采用特殊工藝對原紙進行預涂以提升原紙表面性能,增加平整度,以便后續(xù)涂布防粘層和轉(zhuǎn)移層。研究表明,當預涂布顏料碳酸鈣和瓷土比例7:3混合時,涂層性能表現(xiàn)最好。而不同的涂布量會直接影響原紙的光澤度、粗糙度和光度。當涂布量在25g/m2,粗糙度在 3.35μm,原紙光澤度和光度可以滿足預涂布的工藝要求。在預涂布環(huán)節(jié)還需要增加膠粘劑和防水劑,以達到粘結(jié)作用和防滲功能。

1.3 第三步涂布防粘層,起到防粘、支撐作用,以防止轉(zhuǎn)移層在加熱后與原紙發(fā)生粘連,反滲透到原紙中去。國內(nèi)使用最為廣泛的是溶劑型有機硅防粘劑,可以適應各種紙張,而且防粘效果好,用量易控制,但對環(huán)境污染較大。而相對綠色環(huán)保的無溶劑型有機硅防粘劑和光固化型有機硅防粘劑則因為使用成本較高,在國內(nèi)推廣較為困難。有機硅防粘劑的使用量并不是越大越好,用量過大會使得后續(xù)涂料難以附著,產(chǎn)生分層現(xiàn)象;用量太小,則容易使轉(zhuǎn)移層和原紙發(fā)生粘連,不容易玻璃。一般來說有機硅25g/m2的用量可以作為熱轉(zhuǎn)印紙的最優(yōu)配方,達到良好防粘效果的同時有較強的防水性能。

1.4 最后一步是涂布轉(zhuǎn)移層,主要由熱塑性樹脂、聚合物膠粘劑和無機顏料組成。加熱熱塑性數(shù)脂,其微?？梢孕纬赏该鞅∧?滲透到承印物上,達到轉(zhuǎn)印的目的。一般需要將兩種或者兩種以上樹脂混合使用[1],效果最好,常用的是聚乙烯和聚酯按照一定比例混合[2]。 膠粘劑需要選熱塑性聚合物,加熱后流動性和彈性較好,可采用淀粉和乳膠以6:4比例配比,物理性能最優(yōu),轉(zhuǎn)印效果最好。更重要的一步是加入無機顏料,其用量對打印性能和保存性能有重要的影響[3],應用最廣的是氧化鋁輔助微粒顏料,可以在改善打印質(zhì)量的同時對轉(zhuǎn)印性能損傷較小,用量在20份較合適。為了保持顏色的逼真和穩(wěn)定,還需要加入固色劑,一般為0.6份,保存轉(zhuǎn)印色彩效果良好。

2 國內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2021年中國熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)量在23萬噸,同比增長9.5%,國內(nèi)城市化的快速進程,疊加下游商務、旅游、娛樂等產(chǎn)業(yè)需求旺盛,拉動熱轉(zhuǎn)印產(chǎn)業(yè)的持續(xù)增長。從行業(yè)結(jié)構(gòu)上看,占比最多的是轉(zhuǎn)移印花紙60%,其次是數(shù)碼噴繪紙為30%,熱轉(zhuǎn)移紙占10%,也從側(cè)面反映了數(shù)碼噴印在不同行業(yè)應用程度不同。

2.1 國內(nèi)政策環(huán)境優(yōu)良

為了實現(xiàn)全球雙碳目標和實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展,近年來國家連續(xù)出臺各種政策推動包括熱轉(zhuǎn)印紙在內(nèi)的特種紙張產(chǎn)業(yè)發(fā)展,給國內(nèi)轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)提供了優(yōu)良寬松的政策空間。2011年,國家推出《造紙工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,鼓勵重點研發(fā)高性能紙、特種紙和紙板紙,重點開發(fā)含機械漿的未涂布和涂布印刷紙[4]。2017年,《造紙制造業(yè)改造提升實施方案(2017-2020年)》推出,旨在發(fā)展高性能、多功能、高附加值特種紙,促進造紙制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。除了相關法律法規(guī)的出臺,政府還會對熱轉(zhuǎn)印紙生產(chǎn)企業(yè)實施相應的稅收減免和財政資金支持以扶持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。而在熱轉(zhuǎn)印行業(yè)規(guī)范方面,國內(nèi)出臺一系列規(guī)范標準,包括產(chǎn)品質(zhì)量標準、安全標準和環(huán)保標準等。如2018年出臺的《架空輸電線路標識熱轉(zhuǎn)印技術(shù)規(guī)范》,結(jié)束了電力系統(tǒng)中熱轉(zhuǎn)印標識應用相對混亂的局面,讓熱轉(zhuǎn)印標識有從此有法可依,熱轉(zhuǎn)印標識行業(yè)也迎來新起點。

2.2 紡織行業(yè)應用最為廣泛-轉(zhuǎn)移印花紙

作為傳統(tǒng)紡織生產(chǎn)大國,傳統(tǒng)熱轉(zhuǎn)印技術(shù)在我國紡織領域得到了最為充分的利用,因為其便捷,印花效果優(yōu)異且綜合成本遠,所以備受生產(chǎn)商追捧。與之相關的轉(zhuǎn)移印花紙市場占有率也隨之升高,達到60%。傳統(tǒng)熱轉(zhuǎn)印印花方式有兩種,分別是升華轉(zhuǎn)印和熱固轉(zhuǎn)印,兩種方式都消耗大量的印花轉(zhuǎn)印紙,通過絲印、凹印、膠印熱轉(zhuǎn)印等方式將印花圖案轉(zhuǎn)印到承印物上。相對于熱固轉(zhuǎn)印,升華轉(zhuǎn)印不改變原有材料質(zhì)感,手感好,觀感優(yōu)異。而近幾年數(shù)碼噴印的快速發(fā)展也催動一些企業(yè)引進設備,充分利用其無需制版的優(yōu)點,走定制化個性產(chǎn)品路線。但相對于歐美數(shù)碼直噴技術(shù)的廣泛使用,國內(nèi)紡織業(yè)傾向于采用數(shù)碼轉(zhuǎn)印技術(shù),以彌補傳統(tǒng)熱轉(zhuǎn)印色彩還原度弱和應用范圍有限的缺點,因此“傳統(tǒng)+數(shù)碼”轉(zhuǎn)印技術(shù)目前作為紡織業(yè)主流生產(chǎn)方式,在滿足大眾市場需求的同時,也可聚焦附加值更高的個性化市場。

2.3 產(chǎn)業(yè)鏈上游對外依賴程度較高

熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)上游主要指由木材所生成的木漿,由于國內(nèi)中下游產(chǎn)業(yè)的持續(xù)帶動,行業(yè)供需缺口巨大,嚴重供不應求。2021年,國內(nèi)木漿產(chǎn)量1089萬噸,消費4151萬噸,需進口3000多萬噸。除木材原料不足外,國內(nèi)木漿生產(chǎn)技術(shù)相對落后,生產(chǎn)成本高,與國外相比競爭力不足,這也促使眾多轉(zhuǎn)印紙生產(chǎn)商選擇進口產(chǎn)品。但受疫情的影響,國外木漿價格也水漲船高,嚴重擠壓國內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)的利潤和生存空間。為了打破這一局面,中國近幾年也加大了木漿資源的開發(fā)和利用力度,如全面禁止商業(yè)性森林砍伐,推廣林下經(jīng)濟,鼓勵林木廢棄物循環(huán)利用;實施垃圾分類,推動回收利用廢紙和紙板等資源;出臺政策鼓勵木材等可再生資源的開發(fā)利用等。國內(nèi)造紙企業(yè)也在積極開發(fā)新技術(shù)工藝,降低能耗和資源消耗,如充分利用當?shù)刭Y源優(yōu)勢,布局“林漿紙用一體化”全產(chǎn)業(yè)鏈,同時投產(chǎn)木漿線和原紙產(chǎn)能,彌補上游制漿短板。

2.4 熱轉(zhuǎn)印紙市場相對混亂

就國內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙市場競爭格局看,國內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙市場份額相對集中,主要被國內(nèi)幾家龍頭行業(yè)瓜分。但隨著市場需求的增大以及熱傳印紙生產(chǎn)技術(shù)門檻較低,越來越多的生產(chǎn)商涌入該產(chǎn)業(yè),包括大型造紙廠、小型加工廠以及個體戶等,導致市場競爭激烈,價格波動大,消費者眼花繚亂,選擇難度增大。同時由于行業(yè)內(nèi)缺乏有效專業(yè)技術(shù)和規(guī)范管理,產(chǎn)品質(zhì)量也參差不齊,低質(zhì)產(chǎn)品充斥市場,但無法得到有效的市場監(jiān)管,消費者難辨優(yōu)劣和真假。 因此為了促進產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,政府在積極加強行業(yè)監(jiān)管,完善標準和規(guī)范,提高市場透明度[5],讓消費者對國產(chǎn)熱轉(zhuǎn)印紙重振信心。

3 熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景

隨著國內(nèi)商品經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,人們對于服飾、包裝、商標、裝飾的審美要求日益提高,給熱轉(zhuǎn)印技術(shù)提供了廣闊的應用空間。印刷也不再是傳統(tǒng)意義的紙張印字,而是更為先進的印刷技術(shù)在各行各業(yè)的實際運用。作為全球消費大國,熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)隨著轉(zhuǎn)印技術(shù)的應用在國內(nèi)仍有著良好的發(fā)展前景。

3.1 下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?/h3>

熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)下游包括服裝、陶瓷、家居日用等行業(yè),隨著各行業(yè)對智能化、定制化和個性化的追求,圖案轉(zhuǎn)印需求增多帶動了熱轉(zhuǎn)印紙的蓬勃發(fā)展。以服裝行業(yè)為例,服裝印花一般以數(shù)碼轉(zhuǎn)印、傳統(tǒng)轉(zhuǎn)印和絲網(wǎng)印刷為主,前兩者熱轉(zhuǎn)印會消耗大量的轉(zhuǎn)印紙。而2021年我國服裝產(chǎn)量為235.41億件,其龐大規(guī)模奠定了轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潛力基礎。再從標簽印刷行業(yè)看,目前國內(nèi)標簽印刷規(guī)模約為1200億元,標簽印刷市場已經(jīng)成為印刷業(yè)發(fā)展最快的子行業(yè)之一,未來其市場規(guī)模會進一步擴大,競爭也會更加激烈,為了快速搶占市場,降低生產(chǎn)成本,熱轉(zhuǎn)印技術(shù)成為標簽印刷生產(chǎn)商的首選。因此熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)下游市場規(guī)模逐年擴大,有著強勁的發(fā)展?jié)摿?反過來有望帶動上游產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步增長。

3.2 自主品牌會快速崛起

現(xiàn)有市場上,高質(zhì)量熱轉(zhuǎn)印紙的代名詞是來自美國AW公司、ATT公司和、韓國韓松公司和荷蘭公司的產(chǎn)品,在國內(nèi)接受度較高。為了迎合中高端市場需求,我國每年需要從美韓等地進口約1500t熱升華轉(zhuǎn)印紙。近幾年,國內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙生產(chǎn)廠家在不斷增加,主要集中在江浙沿海一帶,但質(zhì)量不穩(wěn)定,多專注于中低端市場?，F(xiàn)有較為出色的自主品牌有甲骨文天之印、Jet、力武、綠文等,其企業(yè)專利成果頻出。同時隨著近幾年服裝紡織業(yè)在逐步向東南亞轉(zhuǎn)移,地緣上看,中國距離東南亞更近,較歐美紙業(yè)在供應鏈上更具優(yōu)勢,因此也是中國頭部品牌走出國門,搶占市場份額的好機會。未來相信隨著人們對熱轉(zhuǎn)印產(chǎn)品認可度的提升,會有更多的國內(nèi)外資金投入在轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè),加大高質(zhì)量轉(zhuǎn)印紙的研發(fā)生產(chǎn),以解決國產(chǎn)打印紙生產(chǎn)技術(shù)瓶頸問題,更多民族自主品牌會快速崛起,打破國外行業(yè)壟斷。

3.3 降低熱轉(zhuǎn)印紙克重將成為行業(yè)趨勢

低定量轉(zhuǎn)印紙或?qū)⒊蔀槲磥碇匾鲩L點,因為同重量下,低克重的轉(zhuǎn)印紙單噸可覆蓋面積增加,可以優(yōu)化生產(chǎn)成本[6],提高生產(chǎn)效率,且更加綠色環(huán)保,因此市場反饋較好。隨著近些年打印設備的革新和打印墨水升級,轉(zhuǎn)印紙定量已經(jīng)由70克降低到40克以下。配合高速工業(yè)打印機的使用,40克以下轉(zhuǎn)印紙克服收卷困難和承墨量低的劣勢,憑借低成本和高干燥速度優(yōu)點迅速在市場上推廣鋪展,目前占有率超過60%。相信未來在工業(yè)打印機和高濃度熱升華墨水的逐漸普及下,轉(zhuǎn)印紙的克重會進一步降低,例如尚未大量應用的18克轉(zhuǎn)印紙。因此熱轉(zhuǎn)印紙生產(chǎn)商應進行前瞻技術(shù)儲備,積極推出新產(chǎn)品,在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下[7],順應行業(yè)趨勢,降低定量,引領市場發(fā)展方向。

4 結(jié)語

經(jīng)過對國內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)的研究,可以發(fā)現(xiàn)其市場前景十分廣闊。目前該產(chǎn)業(yè)競爭格局逐漸形成,市場份額雖較為集中,但更多生產(chǎn)企業(yè)涌入市場,國內(nèi)外競爭激烈。因此國內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)必須不斷創(chuàng)新,調(diào)整經(jīng)營策略,適應市場需求。同時政府也應該給與更多政策扶持和指導,加強對行業(yè)的管理和監(jiān)管,綠化行業(yè)經(jīng)營環(huán)境,為資本投資增添信心?？偟膩碚f,國內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)有著很大的發(fā)展空間和潛力,需共同努力、緊抓機遇,推進技術(shù)創(chuàng)新,確保行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。