混合基碳带在技术上存在哪些挑战?

2024-10-07 11:05
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混合基碳带在技术上存在的挑战主要体现在以下几个方面:

一、配方设计难度

  • 核心商业秘密:热转印碳带涂层配方是行业内企业核心的商业秘密,也是热转印碳带技术性能和应用效果的核心保障。配方设计的一般流程为企业通过市场调研或用户反馈信息进行研发项目立项,根据产品开发目标在上千种基础原料中进行针对性筛选,对原料成分配比、涂层间的功能结构搭配进行设计并形成初步方案,经过小试试验对配方进行调整和优化,此后进行中试试验,*终实现批量生产。

  • 技术底蕴和研发人才:混合基碳带含有一定量的树脂成分,因此其纹理是条纹状。国外大型企业发展起步较早、技术储备深厚,因此配方设计能力更强,产品线更为完整,树脂基条码碳带、混合基条码碳带和医用热转印膜等产品种类丰富、性能优良。国内企业大多受制于资金规模、技术底蕴和研发人才等瓶颈,具备较强的树脂基和混合基产品配方设计能力的企业数量极少。

二、涂料制备工艺

  • 技术难点:高质量涂料的大批量、连续、稳定制备是热转印碳带生产的关键环节之一。涂料制备通常包括投料、溶解、分散、研磨、检测、输送等工序。涂料制备的技术难点主要体现在对于化料釜、分散釜以及研磨设备的选型、结构设计与功能优化,使之与不同产品、不同涂层的涂料特性相匹配,满足产品生产对于涂料粒径、粘度、固含量等技术指标的多样化要求。此外,需要过自动化控制等技术手段,提高涂料制备效率和质量稳定性、一致性,为后续涂布环节的效率和工艺精度奠定基础。涂料制备工艺具有一定的个性化特征,碳带生产商依据自身产品类别和工艺要求,完成工艺路径设计和设备定制化采购,并围绕上述技术难点持续优化改进。

三、涂布工艺技术

  • 技术难点:行业内企业结合自身产品特性,围绕涂布方式、递料方式和刮刀类型的研究、选择与组合应用;烘箱加热方式、烘箱长度、进排风量与产品特性和生产效率的匹配性;工艺环境温湿度与产品质量之间的关系;多种静电消除方式的研究与组合应用;烘箱进排风量与能源消耗之间的关系;张力参数设定与不同产品特性的匹配性;涂布质量监控与涂布缺陷消缺措施的研究;自动化控制技术手段的研究与应用等问题,开展长期的技术研发和应用探索。涂布工艺同样具有一定的个性化特征,碳带生产商需要根据不同产品的生产要求,针对性设计、优化工艺路径和涂布装置,提高涂布速度和工艺稳定性。

四、产品性能提升

  • 用户需求提高:伴随下游应用场景的不断升级,用户对于热转印碳带尤其是树脂基条码碳带、混合基条码碳带和医用热转印膜等中高端产品的性能要求持续提高。首先,用户往往希望同一款碳带适用于多型号打印机和多种受印介质,从而降低频繁更换碳带造成的采购和时间成本,高兼容性成为发展方向之一;其次,中高端产品应用不断向非常规甚至极端环境拓展,要求产品满足极端环境对于耐磨性、耐候性、耐腐蚀性、耐洗涤性等性能的极高要求,例如耐高温陶瓷碳带等;*后,为提高打印效率、降低生产成本,用户需要热转印碳带具备更快的打印速度,并由离线打印向在线打印发展,以满足生产一体化、自动化的发展趋势。

五、环保要求

  • 水性涂料替代溶剂涂料:未来,随着环保要求的提高,水性涂料将逐步替代溶剂涂料,以减少有机溶剂的使用和挥发,实现生产流程的安全化、经济化、环保化。目前,水性涂料配方研制的难点在于原材料选择存在局限,只溶解于有机溶剂的高分子材料可通过化学改性、乳化等特殊工艺使其能够在水中形成稳定分散状态,其中部分无机物需要特殊的化学工艺处理,以避免产生沉降团聚。未来,水性涂料配方原料有望被进一步开发和应用。

综上所述,混合基碳带在技术上存在多方面的挑战,包括配方设计、涂料制备工艺、涂布工艺技术、产品性能提升以及环保要求等。为了克服这些挑战,企业需要不断加大研发投入,提高技术水平,以满足市场需求并实现可持续发展。