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环保问题阻碍凹印行业发展 但同样也促进其转型升级

更新日期:2016-03-30

随着时代的发展、技术的提升,如今,为包装行业做出了巨大贡献的凹版印刷,在经历了近20年的高速发展后开始面临市场的挑战与洗礼:环保是凹版印刷面临的重大问题,欧美国家早在20年前就立法保护环境,针对VOCs排放做出规定和限制,而在我国,VOCs排放治理刚刚起步,众多问题需要解决;对发展清洁能源和降低能源消耗的要求是行业内日趋高涨的呼声;设备应更加智能化;市场对设备效率、工作环境的要求越来越高;客户要求对产品整个生产过程进行全程管控;“量化价值”是客户评估、决定他们投资的不二途径……这些问题看似错综复杂,但细细分析总结,可以得出,凹版印刷的发展趋势是:环保、节能、智能工厂。

  环保

  2012年,国务院正式批复《重点区域大气污染防治“十二五”规划》,首次把挥发性有机物污染控制作为建设项目环境影响评价的重要内容,首次在国家性文件中明确VOCs的处理和减排目的。《规划》提及,“把挥发性有机物污染控制作为建设项目环境影响评价的重要内容,采取严格的污染控制措施”,并提出重点控制区域和重点排放企业、重点区域内企业,将受到严格的监控和管理。而近期又出台的一系列国家和地方的法规,更是剑指印刷行业,如北京,对已有的印刷企业,每使用1吨溶剂加收2000~2500元的排污费;上海,将于今年年底禁止印刷业VOCs排放;江苏,将于2016年中期禁止印刷业VOCs排放。这些严苛的规定都在促进行业的产品升级和企业转型。

  针对VOCs的治理方法包括回收、RTO蓄热氧化,但我国的相关技术不是很成熟,还存在很多问题,诸如吸附率快速下降、溶剂酸化、安全问题以及混合溶剂后期的分离处理尚无法很好解决,等等。实则,采取一套行之有效的办法和高品质的设备才是应对问题的法则。笔者认为,可以对单一溶剂的排放进行吸附—回收—冷凝—精馏的过程,从而使得高纯度的溶剂循环使用,既环保又有经济效益。而对于混合溶剂,可采用RTO处理,回用热能。此外,在实施这两项VOCs处理措施之前,可对原有的设备进行改造,加装LEL安全循环装置,其可以降低40%以上的VOCs回收和RTO热氧化设备投资。

  节能

  在印刷过程中,排放VOCs的同时还要消耗大量的热能,这些被消耗的热能是印刷干燥本身所需的溶剂的汽化潜热以及VOCs尾气带走的余热。按传统印刷的溶剂使用量计算,一个色组的理论加热功率为5~10KW,而实际上干燥功率往往就在30~72KW,甚至更高。印刷行业里干燥所需的能耗占整个产品成本的2%~5%,而传统印刷行业的利润也大约就维持在这个水平,所以,如果有某项技术可使传统印刷的干燥能耗降低一半,那么就意味着企业的利润会翻番。在高效节能措施应用方面,陕西北人率先在国内引进了两种高效的节能方法:热泵和热管。在印刷所需的干燥温度低于100℃时,可用热泵,在印刷所需的干燥温度高于100℃时,则使用热管。

  热泵

  热泵通常可节能60%~70%。目前全国25%的印刷企业在使用电作为加热的能源,如果这些印刷企业都改用热泵,那么全国印刷行业每年可节约10.2亿度电,相当于刘家峡水电站2个月的发电总量,相当于减排10万吨二氧化碳。截至今年9月,全国热泵装机已经超过1000台。

  热管

  热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业,自从被引入散热器制造行业后,便使得人们改变了传统散热器的设计思路。

  热管换热器的工作原理是:排风经过热管换热器的蒸发端,热管一端受热,毛细管中的介质液体迅速蒸发,蒸汽在微小的压力差下流向另外一端(冷凝端),新鲜风通过冷凝端时,热管中的介质蒸汽遇冷释放出热量,重新凝结成液体,液体则沿热管内部多孔材料靠毛细力的作用流回到蒸发端,如此循环不止,热量由热管一端传至另外一端。热管的传热是依靠管内介质的相变来进行的,高效而迅速,其传热效率最高可达到60%以上。因为依据蒸发原理设计,热管工作温区越高,节能效果越明显,其节能通常在35%~55%。

  智能工厂

  在全球工业4.0背景下应用而生的智能制造与智能工厂得以快速扩展,如今,汽车制造、化工、物流等许多行业正发生变化,以工业3.0作为基础向工业4.0迈进。传统的印刷企业依据工人的技能和纸质的信息流进行生产,效率低,耗能耗材,企业大而不精,缺乏市场竞争力。可以说,我国印刷行业尚处于工业2.x时代,甚至更低。陕西北人依据印刷行业的特点,制定了印刷行业的基于数字化的智能工厂发展模式。

  印刷包装智能工厂是一个复杂的庞大系统,主要由智能物流系统、企业管理软件、生产信息采集系统、智能生产设备四大部分组成。通过各系统协同工作,构建功能完备、具有高度自动化的智能数字化工厂。在智能数字化工厂里,设备与设备互联、人与人互联、人与设备互联,即系统中的物理对象在信息系统进行通讯,并进行跨界信息交流。各个系统实现跨越整合。

  在印刷包装智能工厂里,印刷包装设备不再是唯一或独立的主要生产设备,而是整个智能生产过程的一个环节。整个系统协调,实现智能调度——从智能仓库自动运送材料到印刷设备;印刷设备的操作人员无需装卷和卸卷,智能设备可自动完成上下卷;整台设备的工艺参数都由MES系统发送到设备,设备自动读写并完成参数的设定。如此,设备操作人员只是进行监督检查,可让企业人员减少50%。

  环保、节能、智能工厂,是凹版印刷未来的发展趋势。相信随着以上技术在行业中的应用普及,传统的印刷企业将重新洗牌整合,低效、不环保的小企业将被迫关停并转,而市场的无序竞争将变为有序竞争,让行业沿着健康发展的路线前行。

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