从“0”到“1”的跨越

——中国专利优秀奖新型碳带结构专利研发背后的故事
中国益阳门户网 www.yiyang.gov.cn 发布时间:2025-01-17 09:20 浏览量:
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公司研发人员用热打印机打印产品。刘美玲摄

  漫步城市,交通、电力标识牌随处可见,这里面藏着什么科技富矿?

  目前,国内外的电力行业标识产品工艺高污染,使用寿命为2到3年。交通行业反光标识产品以“膜贴膜”技术为主,生产工序复杂、成本偏高。

  如何延长标识标牌使用寿命?绿色环保产品制造的技术难点在哪?为了攻破核心技术“卡脖子”难题,2017年以来,湖南鼎一致远科技发展股份有限公司瞄准电力标识、交通反光标识等热转印数字印刷领域,致力研究新型碳带结构,开发无污染、高耐候、高保真的标识产品。2024年12月28日,公司的新型碳带结构发明专利获评中国专利优秀奖(为我市唯一获奖的专利项目),并成功跻身国家发展改革委等部门印发的《绿色技术推广目录(2024年版)》。

  勇闯科技“无人区”,在质疑中寻出路,像“疯子”一样干

  热转印技术起源于日本,受技术限制,局限于影像、写真等打印领域,耗材价格贵,应用市场窄。如何将热转印和绿色印刷技术相结合,该公司研发团队通过文献调研和技术预研,发现国内外无此先例。

  碳带是热转印的耗材,功能类似于墨盒。它是一张薄薄的PET膜,仅有6.5微米厚度,而一微米相当于头发丝直径的1/60。在极尽精微的厚度里,既要保证超薄涂层、高透光率、高色彩饱和度,又要保证优秀的户外耐候性能,在业内尚未有人攻破这项技术。

  “国外曾有公司尝试做过这项研究,因为突破不了核心技术最终失败。国内几乎没有专家认可我们的想法,断定只有疯子才会这样干。”公司绿色数字印刷研究所副所长莫斌感慨,“但是我们没有退缩,因为所有的先进技术革新都是在质疑中逐渐开花结果的。”

  产品涉及20余道工序、150余个参数,空气湿度、颜料涂抹厚度等细微差别影响着实验结果,任何一个环节出错都意味着从头再来。长达一年半的时间里,研发人员日思夜想破题之策,哪怕在睡梦中,莫斌也常常被突如其来的灵感惊醒。面对一次又一次实验失败,两名研发人员因熬不下去辞职,理由是“根本摸不到技术的边界”。莫斌坚定地说:“攻破技术难关,得像‘疯子’一样干,我们必须为行业绿色发展闯出一条新路,为企业提升核心竞争力找到一条出路。”

  锻造行业“黑科技”,历经2200余次失败,研发出新型碳带结构

  产品研发投入大、产生效益周期长。实验期间,仅反光膜就损耗了10万平方米,耗资600万元,耗材足足堆满一间50平方米的房间。面对国内外无人攻坚成功的热转印核心技术难题,是否还要坚持下去?“敢于挑战人生极限,才能创造与众不同。公司的使命是引领中国最具创意的绿色数字印刷行业,开创印刷行业的美好生活环境。”公司总经理徐志刚的答案掷地有声。

  从“0”到“1”的破局,难在自主创新。自成立以来,公司每年将10%的销售收入投入研发,累计投资3亿元。和中国科学院、北京印刷学院等建立产学研合作,全力改善碳带配方。技术团队奔赴黑龙江、海南、西藏等地,获取大量一手数据资料,让碳带颜料侧技术参数设定更符合高寒高温高海拔地域情况。经过近8年的努力,实验2200余次,通过改进核心原物料、创新碳带结构设计,终于研发出新型碳带结构,实现热转印设备控制、色彩管理、高耐候材料开发等历史性突破,量产后产品品质稳定可靠。

  打破技术“天花板”,碳带拓展为7色,标识产品使用寿命达10年

  新型碳带结构是热升华绿色数字印刷技术的重要基础材料,可运用于电力、石油化工、轨道交通等多个行业标识制作,满足高寒、高温、高盐碱等复杂户外环境应用。在零下40摄氏度的极寒环境,或高于120摄氏度的高温环境,公司生产的标识产品使用寿命达10年,是普通产品的5倍。产品应用场景从室内拓展到户外,颜色由单一的黑色变为红、橙、黄、绿等7种颜色。

  2024年10月,美国3M公司对该公司的产品进行氙灯加速老化测试,老化时间高达6000小时,是国家行业标准要求的3倍。3M公司为该公司的产品出具认证说明,双方签署了战略合作协议。这意味着3M公司在中国高端交通反光膜标识领域的垄断局面将被打破。

  徐志刚告诉记者:“经北京节能技术检测中心节能评估测评,以生产1.8万张标牌为例,相较于传统制作工艺,公司的热升华绿色数字印刷技术减少碳排放95%以上,成为行业内第一个获得国家碳排放管理体系认证的企业。每年可为国家减少碳排放量63万吨,节约用水量504万立方米,减少硫酸用量16.2万吨。”话音刚落,一通来自俄罗斯的订货电话再次响起……

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信息来源:益阳日报全媒体作者:刘美玲责任编辑:文昭
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