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无碳纸显色剂产品(即无碳复写纸显色剂)是造纸化学品的高端产品,隶属于精细化学品中的一个重要类别。主要应用于无碳复写纸的生产,无碳复写纸属于特种纸。
无碳复写纸是1954年美国国立现金出纳机公司(简称NCR公司)发明的,又名压敏记录纸或力敏复写纸。在日本、美国、欧洲等地其生产技术成熟较早。我国从20世纪70年代开始研究,在2000年初发展迅速,当时已能生产世界顶级质量的无碳纸。无碳复写纸可分为耦合型(它显色)和自载型(自显色),目前国内生产的主要是耦合型。属于化学反应型的涂布加工纸,主要由三层组成:上纸(CB纸),该层纸的背面涂覆有直径为几到十几微米含有溶解在非挥发性溶剂中的无色染料的微胶囊;中纸(CF/CB纸),该层纸的正面系涂有显色剂的涂层,背面则涂有无色染料微胶囊;下纸(CF纸),该层只在正面涂有显色剂。
用钢笔、铅笔、打字机键或其它书写工具在上纸用力时CB面微胶囊破裂,释放出其中的无色染料前体(电子给体)与CF纸上的显色剂(吸引电子)发生显色反应而显现颜色。
产品分类:无碳纸显色剂是无碳复写纸中纸和下纸正面涂料中的重要成分,分无机和有机两种类型:无机显色剂包括活性白土及合成硅酸铝钠。活性白土,常用蒙托石族粘土经酸作活化处理而制成。合成硅酸钠的性能类似于活性白土,可以同活性白土配合使用。活性白土类显色剂最早开发,由于它显色快、价格便宜等特点,曾一度广泛应用,但这种显色剂对湿气敏感和耐光性不佳,后来被有机显色剂大量取代。有机显色剂包括酚醛树脂显色剂、水杨酸锌显色剂。
A、酚醛树脂显色剂:早期使用的是对苯基酚醛树脂,它改善了使用活性白土的一些缺点。据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国酚醛树脂显色剂行业市场发展深度调查及投资战略可行性报告》统计数据显示:因为对苯基苯酚单体成本高和追求更佳之图像稳定性,后来发展出了烷基酚醛树脂,并与锌形成螯合型树脂,它具有显色密度深、耐水性好的优点,但发色速度慢,长期保存会变色发黄。
B、水杨酸锌显色剂:上世纪70年代初日本开发出水杨酸类显色剂,后来经过多种改良,发展为用芳烷基改性水杨酸多价金属盐为主要结构的显色剂。这一类型统称为水杨酸锌显色剂。水杨酸锌显色剂显色能力高、色调鲜艳,尤其低温仍能较快显色。但耐光老化性能还不够好。基于水杨酸锌显色剂,我国成功开发了水杨酸盐改性酚醛树脂显色剂,它兼具了水杨酸锌和酚醛树脂的优点,其显色效果和耐光性增强,得到广泛使用。
②国际无碳纸显色剂发展状况:无碳纸显色剂产品是随着无碳复写纸产品的研发、生产而逐步发展起来的行业,其起步于欧美日等发达国家,主要集中在美国、英国、德国、日本等。无碳复写纸属高档办公用纸,具有可控压敏显色特点,技术含量高。应用领域主要为邮电、银行、商业、税务等。其中防伪无碳纸应用于税务、财政系统票据及有价证券。
全球主要的无碳纸显色剂产品供应商主要包括:瑞丰新材、美国圣莱科特国际集团、日本三光株式会社、台湾聚和国际股份有限公司、英国拉扑蒂工业公司、日本水泽化学工业公司、德国南方化学公司、日本三井化学株式会社等。
③国内无碳纸显色剂发展状况:根据《造纸化学品》2019年第6期之“无碳复写纸及其显色剂市场现状及趋势”的描述:我国无碳复写纸显色剂起步于上世纪90年代初期,新乡市瑞丰新材料股份有限公司技术团队发起,同时华东化工大学承担了攻关上海科委的无碳纸显色剂项目,并都取得了成果申请了专利。在此之前,中国无碳复写纸显色剂供应商主要来自美、日等发达国家,且进口价格高昂,限制了中国无碳复写纸行业的发展。国产显色剂推出后,进口品牌先后多次降价销售,最后无奈退出中国市场。随后,中国国内先后成立了湛江市丽科有限公司、常熟聚和化学有限公司(我国台湾的聚和(HOPAX)独资企业)及其他小公司等,进一步加快了中国无碳复写纸显色剂产品的研发、生产及应用进程。
(2)行业竞争格局和市场化程度:目前,国内市场上在售的无碳纸显色剂产品品牌包括国产品牌和进口品牌,国产品牌以瑞丰新材、常熟聚和化学有限公司、武陟县智辉科技有限公司、湛江市丽科有限公司、南昌添丽特实业有限责任公司为主,进口品牌仅有欧美日等国家少数几家如圣莱科特国际集团、日本三光株式会社,且进口量较少,对国内无碳纸显色剂市场影响力有限。从竞争角度来看,目前国内无碳纸显色剂市场呈现出一家独大局面,瑞丰新材无碳纸显色剂产品产量占据国内总产量的大部分比重,是国内最大的无碳纸显色剂生产企业,且具有自主知识产权,产品质量水平处于国内领先水平,在全球无碳纸显色剂市场也具有重要的影响作用。从整体来看,中国无碳纸显色剂市场生产企业数量相对较少,市场集中度较高,除瑞丰新材外,其余品牌竞争力和影响力相对较弱。
(3)行业的市场供求状况:
①无碳纸显色剂全球市场情况:无碳纸显色剂主要应用于无碳复写纸生产领域,每一吨无碳复写纸(上、中、下纸平均)的生产需要约20-25公斤的无碳纸显色剂。
无碳纸显色剂市场容量紧密取决于无碳纸的供给量,目前全球无碳纸市场和技术非常成熟,市场总量保持稳中略降,全球无碳纸显色剂市场发展与之保持同步。
B、无碳纸显色剂国内市场情况:中国无碳复写纸显色剂的发展紧随于中国无碳复写纸产业的发展,最近几年,中国无碳纸显色剂市场需求总体保持相对稳定,波动较小。未来随着电子化、无纸化的趋势,中国无碳复写纸呈现后继无力的局面。
专家分析:无碳纸显色剂产品属于无碳纸最重要的生产助剂之一,隶属于特种造纸化学品,其下游主要涉及无碳纸生产领域,下游行业对无碳纸显色剂行业的发展具有较大的牵引和驱动作用,其需求变化直接决定了无碳纸显色剂行业未来的发展状况。目前,伴随电子科技日新月异的发展以及其他可取代无碳纸的科技和产品的逐渐显现,对无碳纸行业的未来发展带来了一定的冲击,迫使无碳纸行业必须不断的提高产品质量、增加功能、提高效率、降低成本,鉴于无碳纸显色剂的发展对于提高无碳复写纸的质量并降低成本具有至关重要的作用,无碳纸行业的发展状况将对无碳纸显色剂行业的技术革新具有进一步的推动作用,并决定无碳纸显色剂的市场需求量。