挑戰(zhàn)與機遇并存 凹印行業(yè)轉(zhuǎn)型升級有跡可循

凹版印刷在經(jīng)歷了近20年的高速發(fā)展后開始面臨市場的挑戰(zhàn)與洗禮，環(huán)保、節(jié)能、智能工廠，是其未來的發(fā)展趨勢。

隨著時代的發(fā)展、技術(shù)的提升，如今，為包裝行業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)的凹版印刷，在經(jīng)歷了近20年的高速發(fā)展后開始面臨市場的挑戰(zhàn)與洗禮：環(huán)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(hù)環(huán)境，針對VOCs排放做出規(guī)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(fā)展清潔能源和降低能源消耗的要求是行業(yè)內(nèi)日趨高漲的呼聲；設(shè)備應(yīng)更加智能化；市場對設(shè)備效率、工作環(huán)境的要求越來越高；客戶要求對產(chǎn)品整個生產(chǎn)過程進(jìn)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(fù)雜，但細(xì)細(xì)分析總結(jié)，可以得出，凹版印刷的發(fā)展趨勢是：環(huán)保、節(jié)能、智能工廠。

環(huán)保

2012年，國務(wù)院正式批復(fù)《重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》，首次把揮發(fā)性有機物污染控制作為建設(shè)項目環(huán)境影響評價的重要內(nèi)容，首次在國家性文件中明確VOCs的處理和減排目的?！兑?guī)劃》提及，“把揮發(fā)性有機物污染控制作為建設(shè)項目環(huán)境影響評價的重要內(nèi)容，采取嚴(yán)格的污染控制措施”，并提出重點控制區(qū)域和重點排放企業(yè)、重點區(qū)域內(nèi)企業(yè)，將受到嚴(yán)格的監(jiān)控和管理。而近期又出臺的一系列國家和地方的法規(guī)，更是劍指印刷行業(yè)，如北京，對已有的印刷企業(yè)，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(yè)VOCs排放；江蘇，將于2016年中期禁止印刷業(yè)VOCs排放。這些嚴(yán)苛的規(guī)定都在促進(jìn)行業(yè)的產(chǎn)品升級和企業(yè)轉(zhuǎn)型。

針對VOCs的治理方法包括回收、RTO蓄熱氧化，但我國的相關(guān)技術(shù)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(zhì)的設(shè)備才是應(yīng)對問題的法則。筆者認(rèn)為，可以對單一溶劑的排放進(jìn)行吸附—回收—冷凝—精餾的過程，從而使得高純度的溶劑循環(huán)使用，既環(huán)保又有經(jīng)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(shè)備進(jìn)行改造，加裝LEL安全循環(huán)裝置，其可以降低40%以上的VOCs回收和RTO熱氧化設(shè)備投資。

節(jié)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(tǒng)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(yè)里干燥所需的能耗占整個產(chǎn)品成本的2%～5%，而傳統(tǒng)印刷行業(yè)的利潤也大約就維持在這個水平，所以，如果有某項技術(shù)可使傳統(tǒng)印刷的干燥能耗降低一半，那么就意味著企業(yè)的利潤會翻番。在高效節(jié)能措施應(yīng)用方面，陜西北人率先在國內(nèi)引進(jìn)了兩種高效的節(jié)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。

1.熱泵

熱泵通?？晒?jié)能60%~70%。目前全國25%的印刷企業(yè)在使用電作為加熱的能源，如果這些印刷企業(yè)都改用熱泵，那么全國印刷行業(yè)每年可節(jié)約10.2億度電，相當(dāng)于劉家峽水電站2個月的發(fā)電總量，相當(dāng)于減排10萬噸二氧化碳。截至今年9月，全國熱泵裝機已經(jīng)超過1000臺。

2.熱管

熱管技術(shù)以前被廣泛應(yīng)用在宇航、軍工等行業(yè)，自從被引入散熱器制造行業(yè)后，便使得人們改變了傳統(tǒng)散熱器的設(shè)計思路。

熱管換熱器的工作原理是：排風(fēng)經(jīng)過熱管換熱器的蒸發(fā)端，熱管一端受熱，毛細(xì)管中的介質(zhì)液體迅速蒸發(fā)，蒸汽在微小的壓力差下流向另外一端（冷凝端），新鮮風(fēng)通過冷凝端時，熱管中的介質(zhì)蒸汽遇冷釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體，液體則沿?zé)峁軆?nèi)部多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回到蒸發(fā)端，如此循環(huán)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(nèi)介質(zhì)的相變來進(jìn)行的，高效而迅速，其傳熱效率最高可達(dá)到60%以上。因為依據(jù)蒸發(fā)原理設(shè)計，熱管工作溫區(qū)越高，節(jié)能效果越明顯，其節(jié)能通常在35%～55%。

智能工廠

在全球工業(yè)4.0背景下應(yīng)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(yè)正發(fā)生變化，以工業(yè)3.0作為基礎(chǔ)向工業(yè)4.0邁進(jìn)。傳統(tǒng)的印刷企業(yè)依據(jù)工人的技能和紙質(zhì)的信息流進(jìn)行生產(chǎn)，效率低，耗能耗材，企業(yè)大而不精，缺乏市場競爭力?？梢哉f，我國印刷行業(yè)尚處于工業(yè)2.x時代，甚至更低。陜西北人依據(jù)印刷行業(yè)的特點，制定了印刷行業(yè)的基于數(shù)字化的智能工廠發(fā)展模式。

印刷包裝智能工廠是一個復(fù)雜的龐大系統(tǒng)，主要由智能物流系統(tǒng)、企業(yè)管理軟件、生產(chǎn)信息采集系統(tǒng)、智能生產(chǎn)設(shè)備四大部分組成。通過各系統(tǒng)協(xié)同工作，構(gòu)建功能完備、具有高度自動化的智能數(shù)字化工廠。在智能數(shù)字化工廠里，設(shè)備與設(shè)備互聯(lián)、人與人互聯(lián)、人與設(shè)備互聯(lián)，即系統(tǒng)中的物理對象在信息系統(tǒng)進(jìn)行通訊，并進(jìn)行跨界信息交流。各個系統(tǒng)實現(xiàn)跨越整合。

在印刷包裝智能工廠里，印刷包裝設(shè)備不再是唯一或獨立的主要生產(chǎn)設(shè)備，而是整個智能生產(chǎn)過程的一個環(huán)節(jié)。整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)，實現(xiàn)智能調(diào)度——從智能倉庫自動運送材料到印刷設(shè)備；印刷設(shè)備的操作人員無需裝卷和卸卷，智能設(shè)備可自動完成上下卷；整臺設(shè)備的工藝參數(shù)都由MES系統(tǒng)發(fā)送到設(shè)備，設(shè)備自動讀寫并完成參數(shù)的設(shè)定。如此，設(shè)備操作人員只是進(jìn)行監(jiān)督檢查，可讓企業(yè)人員減少50%。

環(huán)保、節(jié)能、智能工廠，是凹版印刷未來的發(fā)展趨勢。相信隨著以上技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用普及，傳統(tǒng)的印刷企業(yè)將重新洗牌整合，低效、不環(huán)保的小企業(yè)將被迫關(guān)停并轉(zhuǎn)，而市場的無序競爭將變?yōu)橛行蚋偁帲屝袠I(yè)沿著健康發(fā)展的路線前行。