工業4.0理念下的印刷流體全過程解決方案

孫岳

Rex瑞立信印刷設備有限公司成立于1999年，總部位于德國威斯特法倫州，目前在德國、瑞士和中國三地設有工廠，公司創始人是德國流體領域非常著名的科學家。2014年，Rex控股了國內知名的從事印刷潤版液流體控制的貝爾新公司，這里現在每年要生產大概600～1000臺印刷控制設備、冷卻水和流體設備。Rex進入中國的目標，就是為中國市場帶來全球同步的技術和解決方案，這也是公司一直遵循的發展方向。如今，公司每年至少要向中國市場帶入兩個完整且成熟的高技術解決方案。

首先簡要和大家分享一下，Rex德國工廠概念中的“工業4.0”。我們認為，所謂的“工業4.0”，就是把以前分散的、孤立的數據和信息變成一種可以量化的、全過程可管理的一個流程過程。公司把這一理念應用于解決方案中，也就是說，Rex的解決方案也是包含著把分散孤立的數據和對象整合成一個可量化的、全程管理的系統解決方案。

今天要重點和大家分享的，是印刷流體全過程解決方案，這是一個按照膠印的水和氣整體流動順序，從最前端的來源到最后的終結的一個全過程的解決方案，我們在內部給這個解決方案編了一個序號，所以它的名字又叫“一二三四五”。

1.集中印刷用水預處理系統。硬度很大的水不能直接用于印刷，否則會出現加劇潤版液的消耗、使膠輥結晶從而大大縮短膠輥使用壽命、降低印刷品質等狀況。因此，自來水不能直接用于印刷，而是需要前期進行集中印刷用水的預處理。Rex的集中印刷用水預處理系統，一個印廠只需要這一套系統，就可以把所有印刷機的印刷用水全部轉化成為符合印刷標準的水。中國對印刷用水沒有明確標準，德國的標準BH8，這是硬度級，代表著每一升水中含有一氧化鈣的克數，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準的水。將自來水變成標準印刷水，這就是系統一要做的事情。這是高質量膠印的第一步，但遺憾的是，很多企業第一步就錯了。

2.集中潤版液管理冷卻和供水系統。我們有一個測算，在傳統水墨膠印中，水的重要性至少占到50%。眾所周知，大部分印刷廠進行潤版液管理，是每一個機臺配一個水箱系統。這將導致車間內每個印刷機的潤版液狀態都不相同，整體印刷品質完全由機長的個人偏好決定，而不是統一管理。

有別于此，Rex集中潤版液管理冷卻和供水系統則是一個完全概念性的變化，它將劇印車間所有印刷機潤版液統一管理，從而確保了印刷品質的整體性。同時，該系統也契合了印刷企業機器換人的需求。據統計，膠印機機長或者操作員每天要操作和水有關的設備的時間大約是35分鐘，也就是工作時間的10%左右。進行集中化管理后，集中系統會把符合標準的潤版液直接轉到印刷機的水槽，中間不需要任何人為干預，這就為將來的減人、減工作流提供了一個非常好的設備基礎。我們有許多實際案例，比如在法國，一家客戶擁有全套的集中系統，所有設備武裝起來可以實現一個人開兩臺印刷機。現在中國印刷企業用工成本非常高，將來能夠大批量減少印刷工人的使用，對于大型印刷廠都是一個很嚴峻的問題，這個系統可以提供比較好的解決方案。

3.集中潤版液精密過濾減排系統。經過印刷過程以后，大家會發現水臟了，臟水印刷造成的直接結果就是印刷品質的急劇下降。相應的，我們這個系繞帶來的直接好處就是提高印刷品質。在判定過濾處理以后潤版液是否符合要求方面，同樣要有量化標準。Rex采用德國標準，一看潤版液的顆粒數，二看色度變化值。原本在歐洲，過濾是提高印刷品質的工具，但在中國，它還有另外一層的意義，就是可以幫助印刷企業進行減排處理。該系統大概每年降低潤版液的廢液排放至少10倍以上。

總結前三個步驟，一是把自來水轉化成印刷水；二是把印刷水轉換成合格的潤版液，并且集中地噴到每個印刷機，實現統一品質的印刷；三是讓污染的潤版液可以盡量長時間回用。

4.集中印刷廢液污水處理直排系統。我們將整個印刷流程的廢水廢液分成三部分——印前、印刷和印后，因為這三部分需要處理的廢液成分不一樣，價格也不同。

印前主要的廢液是沖版水和顯影液，我們將廢液統一進入系統中，通過高溫蒸餾，最終沖版水可以繼續回用，顯影液則濃縮出真正需要排放的濃縮廢液。數據顯示，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的支出。

印刷產生的廢液，最主要的是潤版液和洗車水。對于印刷廢液，我們的標準是盡量回用。這個系統會把所有印刷的廢液統一收集到一個大的容器中進行分層，這樣勢必產生一個現象——油在上，水在下，懸浮物在中間，然后針對這三層分別處理。油會進入一個處理系統，最后產生可以回用的再生洗車水；水在底層抽取以后，最后輸出的是符合國家二級排放標準的中水，可以接入印刷企業的中水灌溉系統或者中水沖洗系統進行循環利用；中間固態廢液進行高壓濃縮處理，最后形成固態廢物，可以直接扔掉或者焚燒（在歐洲有專門的企業回收這樣的廢棄物，可以把它賣給一些公司，這是非常好的助燃料）。油類物質變成了再生油，可以及時用；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，而且每年節省一半購買洗車水的費用。

5.VOCs印刷廢氣處理系統。不同于以往所有的方案，Rex采用Zed沸石輪轉技術進行專業的VOCs處理。該技術的核心部件叫做沸石輪轉盤。Zea沸石是人工合成的晶體，這個晶體的結構有一個非常好的特點，它的分子結構會完全鎖住VOCs，再通過環境溫度變化，分子鏈解鎖，把VOCs放出去。我們利用這個特點來設計這個系統，它有一部分是吸附區，大量的吸附VOCs。輪轉盤轉到一個特定角度以后，我們給輪轉盤進行加熱加壓，讓它把VOCs全部放出來。這個系統的優勢在于，它只吸收VOCs，最后積攢到一定程度以后統一釋放；釋放以后我們把它收進來，燃燒的就是純的VOCs，對于能源的消耗非常低。沸石技術的優勢，第一，是目前為止最佳的集中VOCs處理技術；第二，濃縮處理，可以降低能源消耗；第三，完全免維護，不需要任何維護，沒有后期需要更換耗材的費用；第四，可以使用15～20年；第五，將來不管國家政策如何提高，這個方式都是可以達到國家政策的要求，因為它是按照德國標準進行的設計。

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