工業(yè)4.0理念下的印刷流體全過(guò)程解決方案

孫岳

Rex瑞立信印刷設(shè)備有限公司成立于1999年，總部位于德國(guó)威斯特法倫州，目前在德國(guó)、瑞士和中國(guó)三地設(shè)有工廠，公司創(chuàng)始人是德國(guó)流體領(lǐng)域非常著名的科學(xué)家。2014年，Rex控股了國(guó)內(nèi)知名的從事印刷潤(rùn)版液流體控制的貝爾新公司，這里現(xiàn)在每年要生產(chǎn)大概600～1000臺(tái)印刷控制設(shè)備、冷卻水和流體設(shè)備。Rex進(jìn)入中國(guó)的目標(biāo)，就是為中國(guó)市場(chǎng)帶來(lái)全球同步的技術(shù)和解決方案，這也是公司一直遵循的發(fā)展方向。如今，公司每年至少要向中國(guó)市場(chǎng)帶入兩個(gè)完整且成熟的高技術(shù)解決方案。

首先簡(jiǎn)要和大家分享一下，Rex德國(guó)工廠概念中的“工業(yè)4.0”。我們認(rèn)為，所謂的“工業(yè)4.0”，就是把以前分散的、孤立的數(shù)據(jù)和信息變成一種可以量化的、全過(guò)程可管理的一個(gè)流程過(guò)程。公司把這一理念應(yīng)用于解決方案中，也就是說(shuō)，Rex的解決方案也是包含著把分散孤立的數(shù)據(jù)和對(duì)象整合成一個(gè)可量化的、全程管理的系統(tǒng)解決方案。

今天要重點(diǎn)和大家分享的，是印刷流體全過(guò)程解決方案，這是一個(gè)按照膠印的水和氣整體流動(dòng)順序，從最前端的來(lái)源到最后的終結(jié)的一個(gè)全過(guò)程的解決方案，我們?cè)趦?nèi)部給這個(gè)解決方案編了一個(gè)序號(hào)，所以它的名字又叫“一二三四五”。

1.集中印刷用水預(yù)處理系統(tǒng)。硬度很大的水不能直接用于印刷，否則會(huì)出現(xiàn)加劇潤(rùn)版液的消耗、使膠輥結(jié)晶從而大大縮短膠輥使用壽命、降低印刷品質(zhì)等狀況。因此，自來(lái)水不能直接用于印刷，而是需要前期進(jìn)行集中印刷用水的預(yù)處理。Rex的集中印刷用水預(yù)處理系統(tǒng)，一個(gè)印廠只需要這一套系統(tǒng)，就可以把所有印刷機(jī)的印刷用水全部轉(zhuǎn)化成為符合印刷標(biāo)準(zhǔn)的水。中國(guó)對(duì)印刷用水沒(méi)有明確標(biāo)準(zhǔn)，德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)BH8，這是硬度級(jí)，代表著每一升水中含有一氧化鈣的克數(shù)，BH8的意思就是每一升的水里含有80毫克的一氧化鈣，這樣的水是最符合印刷標(biāo)準(zhǔn)的水。將自來(lái)水變成標(biāo)準(zhǔn)印刷水，這就是系統(tǒng)一要做的事情。這是高質(zhì)量膠印的第一步，但遺憾的是，很多企業(yè)第一步就錯(cuò)了。

2.集中潤(rùn)版液管理冷卻和供水系統(tǒng)。我們有一個(gè)測(cè)算，在傳統(tǒng)水墨膠印中，水的重要性至少占到50%。眾所周知，大部分印刷廠進(jìn)行潤(rùn)版液管理，是每一個(gè)機(jī)臺(tái)配一個(gè)水箱系統(tǒng)。這將導(dǎo)致車(chē)間內(nèi)每個(gè)印刷機(jī)的潤(rùn)版液狀態(tài)都不相同，整體印刷品質(zhì)完全由機(jī)長(zhǎng)的個(gè)人偏好決定，而不是統(tǒng)一管理。

有別于此，Rex集中潤(rùn)版液管理冷卻和供水系統(tǒng)則是一個(gè)完全概念性的變化，它將劇印車(chē)間所有印刷機(jī)潤(rùn)版液統(tǒng)一管理，從而確保了印刷品質(zhì)的整體性。同時(shí)，該系統(tǒng)也契合了印刷企業(yè)機(jī)器換人的需求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，膠印機(jī)機(jī)長(zhǎng)或者操作員每天要操作和水有關(guān)的設(shè)備的時(shí)間大約是35分鐘，也就是工作時(shí)間的10%左右。進(jìn)行集中化管理后，集中系統(tǒng)會(huì)把符合標(biāo)準(zhǔn)的潤(rùn)版液直接轉(zhuǎn)到印刷機(jī)的水槽，中間不需要任何人為干預(yù)，這就為將來(lái)的減人、減工作流提供了一個(gè)非常好的設(shè)備基礎(chǔ)。我們有許多實(shí)際案例，比如在法國(guó)，一家客戶擁有全套的集中系統(tǒng)，所有設(shè)備武裝起來(lái)可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)人開(kāi)兩臺(tái)印刷機(jī)。現(xiàn)在中國(guó)印刷企業(yè)用工成本非常高，將來(lái)能夠大批量減少印刷工人的使用，對(duì)于大型印刷廠都是一個(gè)很?chē)?yán)峻的問(wèn)題，這個(gè)系統(tǒng)可以提供比較好的解決方案。

3.集中潤(rùn)版液精密過(guò)濾減排系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)印刷過(guò)程以后，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)水臟了，臟水印刷造成的直接結(jié)果就是印刷品質(zhì)的急劇下降。相應(yīng)的，我們這個(gè)系繞帶來(lái)的直接好處就是提高印刷品質(zhì)。在判定過(guò)濾處理以后潤(rùn)版液是否符合要求方面，同樣要有量化標(biāo)準(zhǔn)。Rex采用德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，一看潤(rùn)版液的顆粒數(shù)，二看色度變化值。原本在歐洲，過(guò)濾是提高印刷品質(zhì)的工具，但在中國(guó)，它還有另外一層的意義，就是可以幫助印刷企業(yè)進(jìn)行減排處理。該系統(tǒng)大概每年降低潤(rùn)版液的廢液排放至少10倍以上。

總結(jié)前三個(gè)步驟，一是把自來(lái)水轉(zhuǎn)化成印刷水；二是把印刷水轉(zhuǎn)換成合格的潤(rùn)版液，并且集中地噴到每個(gè)印刷機(jī)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一品質(zhì)的印刷；三是讓污染的潤(rùn)版液可以盡量長(zhǎng)時(shí)間回用。

4.集中印刷廢液污水處理直排系統(tǒng)。我們將整個(gè)印刷流程的廢水廢液分成三部分——印前、印刷和印后，因?yàn)檫@三部分需要處理的廢液成分不一樣，價(jià)格也不同。

印前主要的廢液是沖版水和顯影液，我們將廢液統(tǒng)一進(jìn)入系統(tǒng)中，通過(guò)高溫蒸餾，最終沖版水可以繼續(xù)回用，顯影液則濃縮出真正需要排放的濃縮廢液。數(shù)據(jù)顯示，每噸回收沖版水可以多沖2000套版，每100噸顯影液廢液最終濃縮出5噸濃縮廢液，這就大大降低了排污費(fèi)的支出。

印刷產(chǎn)生的廢液，最主要的是潤(rùn)版液和洗車(chē)水。對(duì)于印刷廢液，我們的標(biāo)準(zhǔn)是盡量回用。這個(gè)系統(tǒng)會(huì)把所有印刷的廢液統(tǒng)一收集到一個(gè)大的容器中進(jìn)行分層，這樣勢(shì)必產(chǎn)生一個(gè)現(xiàn)象——油在上，水在下，懸浮物在中間，然后針對(duì)這三層分別處理。油會(huì)進(jìn)入一個(gè)處理系統(tǒng)，最后產(chǎn)生可以回用的再生洗車(chē)水；水在底層抽取以后，最后輸出的是符合國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的中水，可以接入印刷企業(yè)的中水灌溉系統(tǒng)或者中水沖洗系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)利用；中間固態(tài)廢液進(jìn)行高壓濃縮處理，最后形成固態(tài)廢物，可以直接扔掉或者焚燒（在歐洲有專門(mén)的企業(yè)回收這樣的廢棄物，可以把它賣(mài)給一些公司，這是非常好的助燃料）。油類(lèi)物質(zhì)變成了再生油，可以及時(shí)用；而且，再生油和新油可以1：1比例混用，不僅使廢油不再排放，而且每年節(jié)省一半購(gòu)買(mǎi)洗車(chē)水的費(fèi)用。

5.VOCs印刷廢氣處理系統(tǒng)。不同于以往所有的方案，Rex采用Zed沸石輪轉(zhuǎn)技術(shù)進(jìn)行專業(yè)的VOCs處理。該技術(shù)的核心部件叫做沸石輪轉(zhuǎn)盤(pán)。Zea沸石是人工合成的晶體，這個(gè)晶體的結(jié)構(gòu)有一個(gè)非常好的特點(diǎn)，它的分子結(jié)構(gòu)會(huì)完全鎖住VOCs，再通過(guò)環(huán)境溫度變化，分子鏈解鎖，把VOCs放出去。我們利用這個(gè)特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)這個(gè)系統(tǒng)，它有一部分是吸附區(qū)，大量的吸附VOCs。輪轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)到一個(gè)特定角度以后，我們給輪轉(zhuǎn)盤(pán)進(jìn)行加熱加壓，讓它把VOCs全部放出來(lái)。這個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于，它只吸收VOCs，最后積攢到一定程度以后統(tǒng)一釋放；釋放以后我們把它收進(jìn)來(lái)，燃燒的就是純的VOCs，對(duì)于能源的消耗非常低。沸石技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，第一，是目前為止最佳的集中VOCs處理技術(shù)；第二，濃縮處理，可以降低能源消耗；第三，完全免維護(hù)，不需要任何維護(hù)，沒(méi)有后期需要更換耗材的費(fèi)用；第四，可以使用15～20年；第五，將來(lái)不管?chē)?guó)家政策如何提高，這個(gè)方式都是可以達(dá)到國(guó)家政策的要求，因?yàn)樗前凑盏聡?guó)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的設(shè)計(jì)。

最后，我想以一句話結(jié)束今天的演講。那就是，從我們的專業(yè)角度而言，印刷真的不是污染行業(yè)。