淺談國(guó)內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展

張國(guó)慶

(科藝盛世(北京)國(guó)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(dòng)了印花由傳統(tǒng)向數(shù)碼的轉(zhuǎn)變。而隨著打印機(jī)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(yīng)用性能方面有了很大改善,同時(shí)也增加了抗彎性能、薄紙高熱量傳導(dǎo)等附加性能以適應(yīng)數(shù)碼打印的高速化發(fā)展?，F(xiàn)在市場(chǎng)上常用的是第三代熱轉(zhuǎn)印紙,可以適應(yīng)絕大部分打印機(jī)設(shè)備,且成本較低。2005年,國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)印紙的推出改變了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)嚴(yán)重依賴(lài)高價(jià)進(jìn)口產(chǎn)品的局面,也拉開(kāi)了國(guó)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(guó)外傳入不過(guò)10多年,打印速度從最開(kāi)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(lái)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(yùn)用。近年來(lái),國(guó)內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙廠商技術(shù)不斷改進(jìn),專(zhuān)利頻發(fā),如能降低生產(chǎn)成本的超薄熱轉(zhuǎn)印紙,適應(yīng)機(jī)內(nèi)高速生產(chǎn)和硬質(zhì)材料的熱轉(zhuǎn)印紙等,積極推動(dòng)國(guó)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(lèi)型的熱轉(zhuǎn)印紙應(yīng)用范圍不同,熱轉(zhuǎn)移紙主要用于紀(jì)念品、陶瓷、門(mén)窗等日用品圖案印制;轉(zhuǎn)印印花紙通過(guò)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(hù)外廣告等。制作熱轉(zhuǎn)印紙的工藝較為復(fù)雜,涉及到原紙選擇、預(yù)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(duì)獨(dú)立又互相聯(lián)系:

1.1 首先在轉(zhuǎn)印紙的制作過(guò)程中,對(duì)原紙的選擇要求較高。原紙要具有較強(qiáng)的耐熱性能,特別是加熱過(guò)后,其原紙仍需要保持一定強(qiáng)度,這樣才能保證轉(zhuǎn)印結(jié)束后剝離原紙時(shí)不會(huì)被撕裂。通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)對(duì)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(qiáng)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(duì)原紙進(jìn)行預(yù)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(dāng)預(yù)涂布顏料碳酸鈣和瓷土比例7:3混合時(shí),涂層性能表現(xiàn)最好。而不同的涂布量會(huì)直接影響原紙的光澤度、粗糙度和光度。當(dāng)涂布量在25g/m2,粗糙度在 3.35μm,原紙光澤度和光度可以滿(mǎn)足預(yù)涂布的工藝要求。在預(yù)涂布環(huán)節(jié)還需要增加膠粘劑和防水劑,以達(dá)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(guó)內(nèi)使用最為廣泛的是溶劑型有機(jī)硅防粘劑,可以適應(yīng)各種紙張,而且防粘效果好,用量易控制,但對(duì)環(huán)境污染較大。而相對(duì)綠色環(huán)保的無(wú)溶劑型有機(jī)硅防粘劑和光固化型有機(jī)硅防粘劑則因?yàn)槭褂贸杀据^高,在國(guó)內(nèi)推廣較為困難。有機(jī)硅防粘劑的使用量并不是越大越好,用量過(guò)大會(huì)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(lái)說(shuō)有機(jī)硅25g/m2的用量可以作為熱轉(zhuǎn)印紙的最優(yōu)配方,達(dá)到良好防粘效果的同時(shí)有較強(qiáng)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(shù)脂、聚合物膠粘劑和無(wú)機(jī)顏料組成。加熱熱塑性數(shù)脂,其微粒可以形成透明薄膜,滲透到承印物上,達(dá)到轉(zhuǎn)印的目的。一般需要將兩種或者兩種以上樹(shù)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(dòng)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(wú)機(jī)顏料,其用量對(duì)打印性能和保存性能有重要的影響[3],應(yīng)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(shí)對(duì)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(guó)內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2021年中國(guó)熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)量在23萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)9.5%,國(guó)內(nèi)城市化的快速進(jìn)程,疊加下游商務(wù)、旅游、娛樂(lè)等產(chǎn)業(yè)需求旺盛,拉動(dòng)熱轉(zhuǎn)印產(chǎn)業(yè)的持續(xù)增長(zhǎng)。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(yīng)用程度不同。

2.1 國(guó)內(nèi)政策環(huán)境優(yōu)良

為了實(shí)現(xiàn)全球雙碳目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展,近年來(lái)國(guó)家連續(xù)出臺(tái)各種政策推動(dòng)包括熱轉(zhuǎn)印紙?jiān)趦?nèi)的特種紙張產(chǎn)業(yè)發(fā)展,給國(guó)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(guó)家推出《造紙工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,鼓勵(lì)重點(diǎn)研發(fā)高性能紙、特種紙和紙板紙,重點(diǎn)開(kāi)發(fā)含機(jī)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(shí)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(jìn)造紙制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。除了相關(guān)法律法規(guī)的出臺(tái),政府還會(huì)對(duì)熱轉(zhuǎn)印紙生產(chǎn)企業(yè)實(shí)施相應(yīng)的稅收減免和財(cái)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(guó)內(nèi)出臺(tái)一系列規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),包括產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等。如2018年出臺(tái)的《架空輸電線(xiàn)路標(biāo)識(shí)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(biāo)識(shí)應(yīng)用相對(duì)混亂的局面,讓熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識(shí)有從此有法可依,熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識(shí)行業(yè)也迎來(lái)新起點(diǎn)。

2.2 紡織行業(yè)應(yīng)用最為廣泛-轉(zhuǎn)移印花紙

作為傳統(tǒng)紡織生產(chǎn)大國(guó),傳統(tǒng)熱轉(zhuǎn)印技術(shù)在我國(guó)紡織領(lǐng)域得到了最為充分的利用,因?yàn)槠浔憬?印花效果優(yōu)異且綜合成本遠(yuǎn),所以備受生產(chǎn)商追捧。與之相關(guān)的轉(zhuǎn)移印花紙市場(chǎng)占有率也隨之升高,達(dá)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(guò)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(duì)于熱固轉(zhuǎn)印,升華轉(zhuǎn)印不改變?cè)胁牧腺|(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(dòng)一些企業(yè)引進(jìn)設(shè)備,充分利用其無(wú)需制版的優(yōu)點(diǎn),走定制化個(gè)性產(chǎn)品路線(xiàn)。但相對(duì)于歐美數(shù)碼直噴技術(shù)的廣泛使用,國(guó)內(nèi)紡織業(yè)傾向于采用數(shù)碼轉(zhuǎn)印技術(shù),以彌補(bǔ)傳統(tǒng)熱轉(zhuǎn)印色彩還原度弱和應(yīng)用范圍有限的缺點(diǎn),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(mǎn)足大眾市場(chǎng)需求的同時(shí),也可聚焦附加值更高的個(gè)性化市場(chǎng)。

2.3 產(chǎn)業(yè)鏈上游對(duì)外依賴(lài)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(guó)內(nèi)中下游產(chǎn)業(yè)的持續(xù)帶動(dòng),行業(yè)供需缺口巨大,嚴(yán)重供不應(yīng)求。2021年,國(guó)內(nèi)木漿產(chǎn)量1089萬(wàn)噸,消費(fèi)4151萬(wàn)噸,需進(jìn)口3000多萬(wàn)噸。除木材原料不足外,國(guó)內(nèi)木漿生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)落后,生產(chǎn)成本高,與國(guó)外相比競(jìng)爭(zhēng)力不足,這也促使眾多轉(zhuǎn)印紙生產(chǎn)商選擇進(jìn)口產(chǎn)品。但受疫情的影響,國(guó)外木漿價(jià)格也水漲船高,嚴(yán)重?cái)D壓國(guó)內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)的利潤(rùn)和生存空間。為了打破這一局面,中國(guó)近幾年也加大了木漿資源的開(kāi)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(jì),鼓勵(lì)林木廢棄物循環(huán)利用;實(shí)施垃圾分類(lèi),推動(dòng)回收利用廢紙和紙板等資源;出臺(tái)政策鼓勵(lì)木材等可再生資源的開(kāi)發(fā)利用等。國(guó)內(nèi)造紙企業(yè)也在積極開(kāi)發(fā)新技術(shù)工藝,降低能耗和資源消耗,如充分利用當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢(shì),布局“林漿紙用一體化”全產(chǎn)業(yè)鏈,同時(shí)投產(chǎn)木漿線(xiàn)和原紙產(chǎn)能,彌補(bǔ)上游制漿短板。

2.4 熱轉(zhuǎn)印紙市場(chǎng)相對(duì)混亂

就國(guó)內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局看,國(guó)內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙市場(chǎng)份額相對(duì)集中,主要被國(guó)內(nèi)幾家龍頭行業(yè)瓜分。但隨著市場(chǎng)需求的增大以及熱傳印紙生產(chǎn)技術(shù)門(mén)檻較低,越來(lái)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(gè)體戶(hù)等,導(dǎo)致市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,價(jià)格波動(dòng)大,消費(fèi)者眼花繚亂,選擇難度增大。同時(shí)由于行業(yè)內(nèi)缺乏有效專(zhuān)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(chǎng),但無(wú)法得到有效的市場(chǎng)監(jiān)管,消費(fèi)者難辨優(yōu)劣和真假。 因此為了促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,政府在積極加強(qiáng)行業(yè)監(jiān)管,完善標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,提高市場(chǎng)透明度[5],讓消費(fèi)者對(duì)國(guó)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(guó)內(nèi)商品經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,人們對(duì)于服飾、包裝、商標(biāo)、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(yīng)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(jìn)的印刷技術(shù)在各行各業(yè)的實(shí)際運(yùn)用。作為全球消費(fèi)大國(guó),熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)隨著轉(zhuǎn)印技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)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(duì)智能化、定制化和個(gè)性化的追求,圖案轉(zhuǎn)印需求增多帶動(dòng)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(huì)消耗大量的轉(zhuǎn)印紙。而2021年我國(guó)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(chǔ)。再?gòu)臉?biāo)簽印刷行業(yè)看,目前國(guó)內(nèi)標(biāo)簽印刷規(guī)模約為1200億元,標(biāo)簽印刷市場(chǎng)已經(jīng)成為印刷業(yè)發(fā)展最快的子行業(yè)之一,未來(lái)其市場(chǎng)規(guī)模會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大,競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)更加激烈,為了快速搶占市場(chǎng),降低生產(chǎn)成本,熱轉(zhuǎn)印技術(shù)成為標(biāo)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(chǎng)規(guī)模逐年擴(kuò)大,有著強(qiáng)勁的發(fā)展?jié)摿?反過(guò)來(lái)有望帶動(dòng)上游產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步增長(zhǎng)。

3.2 自主品牌會(huì)快速崛起

現(xiàn)有市場(chǎng)上,高質(zhì)量熱轉(zhuǎn)印紙的代名詞是來(lái)自美國(guó)AW公司、ATT公司和、韓國(guó)韓松公司和荷蘭公司的產(chǎn)品,在國(guó)內(nèi)接受度較高。為了迎合中高端市場(chǎng)需求,我國(guó)每年需要從美韓等地進(jìn)口約1500t熱升華轉(zhuǎn)印紙。近幾年,國(guó)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(zhuān)注于中低端市場(chǎng)。現(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(zhuān)利成果頻出。同時(shí)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(guó)距離東南亞更近,較歐美紙業(yè)在供應(yīng)鏈上更具優(yōu)勢(shì),因此也是中國(guó)頭部品牌走出國(guó)門(mén),搶占市場(chǎng)份額的好機(jī)會(huì)。未來(lái)相信隨著人們對(duì)熱轉(zhuǎn)印產(chǎn)品認(rèn)可度的提升,會(huì)有更多的國(guó)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(guó)產(chǎn)打印紙生產(chǎn)技術(shù)瓶頸問(wèn)題,更多民族自主品牌會(huì)快速崛起,打破國(guó)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(shì)

低定量轉(zhuǎn)印紙或?qū)⒊蔀槲磥?lái)重要增長(zhǎng)點(diǎn),因?yàn)橥亓肯?低克重的轉(zhuǎn)印紙單噸可覆蓋面積增加,可以?xún)?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(chǎng)反饋較好。隨著近些年打印設(shè)備的革新和打印墨水升級(jí),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(jī)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(shì),憑借低成本和高干燥速度優(yōu)點(diǎn)迅速在市場(chǎng)上推廣鋪展,目前占有率超過(guò)60%。相信未來(lái)在工業(yè)打印機(jī)和高濃度熱升華墨水的逐漸普及下,轉(zhuǎn)印紙的克重會(huì)進(jìn)一步降低,例如尚未大量應(yīng)用的18克轉(zhuǎn)印紙。因此熱轉(zhuǎn)印紙生產(chǎn)商應(yīng)進(jìn)行前瞻技術(shù)儲(chǔ)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(yīng)行業(yè)趨勢(shì),降低定量,引領(lǐng)市場(chǎng)發(fā)展方向。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)的研究,可以發(fā)現(xiàn)其市場(chǎng)前景十分廣闊。目前該產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局逐漸形成,市場(chǎng)份額雖較為集中,但更多生產(chǎn)企業(yè)涌入市場(chǎng),國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)激烈。因此國(guó)內(nèi)熱轉(zhuǎn)印紙產(chǎn)業(yè)必須不斷創(chuàng)新,調(diào)整經(jīng)營(yíng)策略,適應(yīng)市場(chǎng)需求。同時(shí)政府也應(yīng)該給與更多政策扶持和指導(dǎo),加強(qiáng)對(duì)行業(yè)的管理和監(jiān)管,綠化行業(yè)經(jīng)營(yíng)環(huán)境,為資本投資增添信心?？偟膩?lái)說(shuō),國(guó)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(jī)遇,推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,確保行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。