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環保問題阻礙凹印行業發展 但同樣也促進其轉型升級

更新日期:2016-03-30

隨著時代的發展、技術的提升,如今,為包裝行業做出了巨大貢獻的凹版印刷,在經歷了近20年的高速發展后開始面臨市場的挑戰與洗禮:環保是凹版印刷面臨的重大問題,歐美國家早在20年前就立法保護環境,針對VOCs排放做出規定和限制,而在我國,VOCs排放治理剛剛起步,眾多問題需要解決;對發展清潔能源和降低能源消耗的要求是行業內日趨高漲的呼聲;設備應更加智能化;市場對設備效率、工作環境的要求越來越高;客戶要求對產品整個生產過程進行全程管控;“量化價值”是客戶評估、決定他們投資的不二途徑……這些問題看似錯綜復雜,但細細分析總結,可以得出,凹版印刷的發展趨勢是:環保、節能、智能工廠。

  環保

  2012年,國務院正式批復《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》,首次把揮發性有機物污染控制作為建設項目環境影響評價的重要內容,首次在國家性文件中明確VOCs的處理和減排目的。《規劃》提及,“把揮發性有機物污染控制作為建設項目環境影響評價的重要內容,采取嚴格的污染控制措施”,并提出重點控制區域和重點排放企業、重點區域內企業,將受到嚴格的監控和管理。而近期又出臺的一系列國家和地方的法規,更是劍指印刷行業,如北京,對已有的印刷企業,每使用1噸溶劑加收2000~2500元的排污費;上海,將于今年年底禁止印刷業VOCs排放;江蘇,將于2016年中期禁止印刷業VOCs排放。這些嚴苛的規定都在促進行業的產品升級和企業轉型。

  針對VOCs的治理方法包括回收、RTO蓄熱氧化,但我國的相關技術不是很成熟,還存在很多問題,諸如吸附率快速下降、溶劑酸化、安全問題以及混合溶劑后期的分離處理尚無法很好解決,等等。實則,采取一套行之有效的辦法和高品質的設備才是應對問題的法則。筆者認為,可以對單一溶劑的排放進行吸附—回收—冷凝—精餾的過程,從而使得高純度的溶劑循環使用,既環保又有經濟效益。而對于混合溶劑,可采用RTO處理,回用熱能。此外,在實施這兩項VOCs處理措施之前,可對原有的設備進行改造,加裝LEL安全循環裝置,其可以降低40%以上的VOCs回收和RTO熱氧化設備投資。

  節能

  在印刷過程中,排放VOCs的同時還要消耗大量的熱能,這些被消耗的熱能是印刷干燥本身所需的溶劑的汽化潛熱以及VOCs尾氣帶走的余熱。按傳統印刷的溶劑使用量計算,一個色組的理論加熱功率為5~10KW,而實際上干燥功率往往就在30~72KW,甚至更高。印刷行業里干燥所需的能耗占整個產品成本的2%~5%,而傳統印刷行業的利潤也大約就維持在這個水平,所以,如果有某項技術可使傳統印刷的干燥能耗降低一半,那么就意味著企業的利潤會翻番。在高效節能措施應用方面,陜西北人率先在國內引進了兩種高效的節能方法:熱泵和熱管。在印刷所需的干燥溫度低于100℃時,可用熱泵,在印刷所需的干燥溫度高于100℃時,則使用熱管。

  熱泵

  熱泵通常可節能60%~70%。目前全國25%的印刷企業在使用電作為加熱的能源,如果這些印刷企業都改用熱泵,那么全國印刷行業每年可節約10.2億度電,相當于劉家峽水電站2個月的發電總量,相當于減排10萬噸二氧化碳。截至今年9月,全國熱泵裝機已經超過1000臺。

  熱管

  熱管技術以前被廣泛應用在宇航、軍工等行業,自從被引入散熱器制造行業后,便使得人們改變了傳統散熱器的設計思路。

  熱管換熱器的工作原理是:排風經過熱管換熱器的蒸發端,熱管一端受熱,毛細管中的介質液體迅速蒸發,蒸汽在微小的壓力差下流向另外一端(冷凝端),新鮮風通過冷凝端時,熱管中的介質蒸汽遇冷釋放出熱量,重新凝結成液體,液體則沿熱管內部多孔材料靠毛細力的作用流回到蒸發端,如此循環不止,熱量由熱管一端傳至另外一端。熱管的傳熱是依靠管內介質的相變來進行的,高效而迅速,其傳熱效率最高可達到60%以上。因為依據蒸發原理設計,熱管工作溫區越高,節能效果越明顯,其節能通常在35%~55%。

  智能工廠

  在全球工業4.0背景下應用而生的智能制造與智能工廠得以快速擴展,如今,汽車制造、化工、物流等許多行業正發生變化,以工業3.0作為基礎向工業4.0邁進。傳統的印刷企業依據工人的技能和紙質的信息流進行生產,效率低,耗能耗材,企業大而不精,缺乏市場競爭力。可以說,我國印刷行業尚處于工業2.x時代,甚至更低。陜西北人依據印刷行業的特點,制定了印刷行業的基于數字化的智能工廠發展模式。

  印刷包裝智能工廠是一個復雜的龐大系統,主要由智能物流系統、企業管理軟件、生產信息采集系統、智能生產設備四大部分組成。通過各系統協同工作,構建功能完備、具有高度自動化的智能數字化工廠。在智能數字化工廠里,設備與設備互聯、人與人互聯、人與設備互聯,即系統中的物理對象在信息系統進行通訊,并進行跨界信息交流。各個系統實現跨越整合。

  在印刷包裝智能工廠里,印刷包裝設備不再是唯一或獨立的主要生產設備,而是整個智能生產過程的一個環節。整個系統協調,實現智能調度——從智能倉庫自動運送材料到印刷設備;印刷設備的操作人員無需裝卷和卸卷,智能設備可自動完成上下卷;整臺設備的工藝參數都由MES系統發送到設備,設備自動讀寫并完成參數的設定。如此,設備操作人員只是進行監督檢查,可讓企業人員減少50%。

  環保、節能、智能工廠,是凹版印刷未來的發展趨勢。相信隨著以上技術在行業中的應用普及,傳統的印刷企業將重新洗牌整合,低效、不環保的小企業將被迫關停并轉,而市場的無序競爭將變為有序競爭,讓行業沿著健康發展的路線前行。

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