我國凹印科技創新碩果累累

我國凹印科技創新碩果累累

我國的凹印設備研發生產蓬勃向上，為印刷行業尤其是對塑料軟包裝行業，做出了巨大貢獻，促進了包裝行業的快速發展。

我國研制生產凹印機始于20世紀80年代，以陜西人民印刷機器廠、汕樟輕工機械廠、無錫江南印刷機械廠為代表的一批企業是先行者。陜印（現在的陜西北人）是大型生產印刷機械國企中“第一個吃螃蟹的”，率先學習國外技術生產凹印機，當時有些人不理解，甚至主管的中央部委有人曾指責不務正業，放著印刷主流設備膠印機不做去做什么凹印機！但是這種短視的指責者萬萬沒有想到，就是堅持生產凹印機，不僅填補了印刷設備缺項，而且救活了陜印，陜西北人成為凹印機行業的突出代表。無錫江南印刷機械廠是鄉鎮企業，在無錫地區首先研制生產凹印機，技術比較成熟，當時凹印機賣到了國內一流印刷廠北京新華印刷廠。當時江南廠馮津森廠長到新華廠檢查設備組裝，新華廠是一位女廠長，對設備很滿意，高興地說，你們進首都了，不簡單。汕樟輕工機械廠是民營企業，領頭人王鎮臣是搞印刷出身的技術能手，研制凹印機起點高，80年代就接受中國包裝總公司的委托，研制成功具有國際水平的全自動高速凹印機，名震一時，技術不斷領先。令人敬佩的是，現在，這三家企業仍然挺立在凹印機生產的前沿。

經過30多年的努力和奮斗，我國已經擁有了實力雄厚的凹印機生產隊伍，近兩年，隨著國內印刷機械制造整體水平的提升，國產凹印設備也一直在不斷地創新，獲得了喜人的成果，令全球刮目相看。

1、全自動上下卷技術

在生產過程中，全自動上下卷技術通過精確測量檢測，將不同卷徑、不同料寬的卷筒料自動升至裝夾工位，然后升降裝置自動將成品卷筒料由設備工位移出，在升降過程中自動檢測原料和成品的重量，與生產管理工作相互銜接，替代了人工搬運的方式，不僅解決了設備要發揮正常效率而輔助功能無法滿足的瓶頸，而且大大提高了生產效率，減少了操作人員的勞動強度。

2、全自動裁切技術

采用全自動裁切技術后，整個全自動裁切過程只需將料卷放置在放料架上，之后的裁切過程無需人工參與，即可完成整個裁切動作。以厚度為0.018mm的BOPP薄膜為例，全自動裁切可將料卷殘料長度控制在10m以內。全自動裁切技術在凹印設備上的應用，減少了設備對操作人員的依賴，提高了工作效率。

3、智能預套印技術

智能預套印技術的應用主要是在初期對版過程中，減少操作人員使用標尺手動對版的步驟，直接利用版輥上的鍵槽和版面上的馬克線一一對應的關系，通過版輥機械零位的自動確認，實現初期對版過程。初期對版過程完成之后，系統根據色間料長的計算，版輥的相位自動旋轉到可實現自動預套準的位置，自動實現預套準功能。

4、帶有下遞墨輥的半封閉墨槽

主要特點：（1）可有效防止在高速運轉狀態下的甩墨現象。（2）半封閉墨槽可減少有機溶劑的揮發，保證在高速印刷過程中油墨的穩定性。（3）油墨的循環使用量由原來的18L左右減少到現在的9.8L左右。（4）由于下遞墨輥和版輥之間始終保證有1-1.5mm的間隙，在下遞墨輥和版輥對滾過程中，可有效促進油墨轉移到版輥的網穴中，從而更好地實現淺網階調還原。

5、智能數據管理系統

主要功能：現場智能數據平臺可讀取選定機臺控制系統的運行參數和狀態，實現必要的監控和參數備份存儲；現場智能數據平臺可接受遠端智能數據平臺下達的工藝參數和相關訂單要求，并實施授權來決定是否將遠端智能數據平臺下達的工藝參數下達到控制系統HMI，等等。

6、數字化張力

數字化張力是將手動閥設定氣壓更新為人機界面直接設定所需張力值，設備每段的張力值在人機界面中通過數字形象、準確地表達出來，不僅減少了設備在生產過程中對操作人員的依賴，而且提高了設備的智能化操作。

7、熱風節能技術

目前，在凹印設備上應用的熱風節能技術主要有熱泵供熱技術、熱管技術和帶有LEL控制的全自動熱風循環系統3種。

（1）熱泵供熱技術。熱泵能效遠高于電加熱，目前凹印設備上使用的熱泵一般為空氣能熱泵，實際測試可節能60%-70%。

（2）熱管技術。采用熱管技術的熱風系統在運行時，熱風進入烘箱，經出風口排出，出風口處配置二次回風裝置，一部分出風參與二次熱能循環直接利用，另一部分出風作為安全排風排出系統。作為安全排風的這部分熱風，采用熱管換熱器對其余熱進行高效回收利用。

（3）帶有LEL控制的全自動熱風循環系統。采用帶有LEL控制的全自動熱風循環系統，可以達到以下效果：在滿足LEL最低爆炸極限和殘留溶劑不超標的前提下，最大限度地對二次回風進行利用，可節能45%左右，尾氣減排30%-50%；排風量相應減小，對于今后的禁排，可以大幅縮減30%-40%尾氣處理投資。

8、無溶劑復合技術與設備

為了提高軟包裝生產的環保水平，以廣州通澤機械有限公司為代表的無溶劑復合設備迅速推廣，已經成為行業的共識，與之相匹配的凹印機受到歡迎。

以上這些令人高興的科技成果，把國產凹印設備和技術推進到國際先進行列，為我國塑料軟包裝產業的發展作出突出貢獻。

可自我清潔的塑料薄膜能驅逐細菌

近日，加拿大科學家團隊宣布，他們已經開發出一種可自我清潔的塑料薄膜，這種薄膜可以驅除細菌，并防止耐藥性超級細菌和其他形式細菌的轉移。

加拿大麥克馬斯特大學的科學家利用納米級表面工程學和化學技術相結合，開發出了這種塑料材料。它是透明的，經過特殊處理，可以阻擋各種細菌。

該薄膜的靈感來源于耐水的荷葉，并具有微觀的“皺紋”紋理，這些“皺紋”可阻擋水、血液或細菌。

這種薄膜可以涂在MRSA等細菌大量繁殖的表面上，如門把手、欄桿等。

研究人員還表示，這種新材料可以用于包裝食品，并可以阻止生肉和食品中細菌的傳播，例如大腸桿菌、沙門氏菌和李斯特菌。研究人員說，這種材料非常耐用、柔軟且制造成本低廉。

研究人員之一、工程物理學家萊拉·索萊曼尼說，“我們研發了這種材料，以應對由抗藥性超級細菌帶來的威脅。”

科學家研發出可完全回收包裝塑料

西班牙巴斯克自治區大學和美國科羅拉多州立大學的研究人員共同研發出用于包裝的完全可回收材料。它可以促進與塑料包裝材料有關的循環經濟，其設計和生產完全尊重再利用、修復和回收的需求。

據西班牙《阿貝賽報》網站報道，這項研究的報告近期發表在英國期刊《自然·通訊》上，它是科學家在解決塑料問題方面取得的一個突破。

巴斯克自治區大學研究員阿里茨·薩爾東強調，包裝是保證食品質量和安全所必需的，因為它能夠保護食品不受外來因素污染。一般而言，包裝必須符合的要求是，具備良好的機械性能（韌性高），以及不易被氣體和蒸汽滲透，即良好的阻隔性能。

薩爾東說，在包裝行業中，塑料以其良好的物理性能、輕便性和低成本成為最常用的材料。然而，缺乏適當的回收系統和塑料不可降解的特性導致其在環境中不斷積聚，產生了巨大的問題。

在尋找解決辦法的過程中，可生物降解材料引起了科學家的極大興趣。這些聚合物在適當的條件下會降解為二氧化碳、水和生物質。薩爾東解釋說，聚乳酸是最具發展前景的可生物降解聚合物之一。然而，其高硬度和低阻隔性導致這種材料不適合替代商業材料。

因此，化學回收近來變得非常重要。薩爾東說，他們研發的新型材料的使用壽命一旦終結，便可以被化學回收，變成原始單體或新單體。而單體可重新用于合成材料。這樣可以避免產生塑料廢物。

薩爾東表示，在這項研究中，科學家研究了兩種可化學回收的均聚物：具備合適的機械性能，但較易被各種氣體和蒸汽滲透的γ-丁內酯；以及另一種非常堅硬，但可滲透性低的均聚物。

薩爾東說，研究人員決定通過將二者結合的方式來研發共聚物。通過改變其成分，可以合成出具有合適的機械性能和阻隔性能的材料。這種材料優于可生物降解聚合物，并且與當今包裝中使用的材料類似。

新型冷殺菌保鮮技術提高貨架保鮮期

四川泡菜、湖南米線、寧波年糕、蕭山蘿卜干……對于熱衷這類旅游休閑食品的“吃貨”而言，有望吃到更加新鮮、高品質的食品。南農大一項新型冷殺菌保鮮包裝技術，采用了先保鮮包裝后冷殺菌的方法，將食品放在低溫等離子電場中“過”一下，在保證生鮮高品質的前提下，大大提高殺菌率和貨架保鮮期，該技術目前已經授權美國、中國等國內外發明專利4項。

技術開發團隊負責人、南京農業大學食品科技學院章建浩教授表示，除了上述旅游休閑食品，生鮮肉、鮮切果蔬等葷素、生熟混搭的“生鮮調理食品”因其新鮮方便、搭配合理，越來越受“上班族”的喜愛，成了生鮮超市貨架上的“香餑餑”。但保鮮期短、缺少安全有效的冷殺菌保鮮包裝技術，以及二次污染等問題成了制約產業發展的技術瓶頸。

這套全新的保鮮包裝技術采用的是高壓電場低溫等離子體冷殺菌，與目前廣泛采用的熱源等殺菌技術相比，殺菌過程中溫度不升高或升高很低，能量消耗少，既能高效殺菌，又保證了產品的色、香、味等食品味道。章建浩教授介紹，團隊最新開發的低溫等離子體冷殺菌核心技術裝備與MAP氣調保鮮包裝緊密結合，產生殺菌作用的等離子體來源于包裝內部氣體，食品通過生產線被輸送到高壓電場“過”一下，利用食品周圍介質產生光電子、離子和自由基團，與微生物表面接觸導致其細胞被破壞，從而達到殺菌效果；整個過程一改傳統的先殺菌、再包裝，變為先包裝、后殺菌，大大降低了包裝過程中的二次污染和化學殘留。

章建浩介紹，團隊通過實驗證明，該技術對大腸桿菌、沙門氏菌、李斯特菌等常見的食品致病菌殺菌效果理想，并且能大大提高食品的保鮮期。生菜等鮮切果蔬的生鮮保質期能從2-3天延長至8天以上，殺菌率超過90%，降解農藥51%以上，整個殺菌過程能耗很低，30秒即可完成一次殺菌，非常適合大規模自動化生產。

據了解，高壓電場低溫等離子體冷殺菌是目前國際上一種新的食品冷殺菌技術，2012年，南京農業大學章建浩教授課題組與美國農業部合作研究開發，在國際上首次將該技術應用到生鮮畜禽肉、調理制品以及生鮮果蔬鮮切菜的保鮮包裝中，2015年初團隊引進核心技術裝備，在國內首次建立了該技術試驗系統裝備，并且聯合企業研制開發低溫等離子體冷殺菌核心技術裝備、自動化生產線裝備成套技術。

截至2019年，填補國際空白的高壓電場低溫等離子體冷殺菌試驗裝備已面向國內的大學科研院所銷售，將推進生鮮調理食品冷殺菌保鮮技術的應用開發。章教授表示，由團隊自主設計的國內乃至國際第一套低溫等離子體冷殺菌保鮮包裝自動化生產線裝備有望在年內調試完成，實現了從實驗室核心技術及裝備研發邁向產業化應用的關鍵一步；未來團隊將致力于開發集“等離子體活性水清洗殺菌農藥降殘”“MAP保鮮包裝等離子體冷殺菌”智能一體化自動生產線及配套技術，進一步推進新型冷殺菌保鮮包裝技術在中央廚房、生鮮農產品物流、生鮮調理食品產業的商業開發應用。

水稻秸稈生物法無污染制漿技術效益可觀

黑龍江八一農墾大學生命科學技術學院教授王偉東，成功研發出以水稻秸稈為原料的生物法無污染制漿技術，經濟效益和生態效益展現出可觀前景。

歷經十余年艱辛探索和試驗，王偉東教授帶領團隊研發出以高效快速木質素分解復合菌系為核心、以水稻秸稈為原料的生物法發酵秸稈無污染生產草漿技術，草漿經過調制可生產瓦楞紙、紗管紙、可降解餐具等產品，形成一整套紙質產品生產技術。該技術體系完全采用生物法制漿，全過程無污染、零排放，實現了水稻秸稈變廢為寶和高值化循環利用，用于分解木質素的關鍵菌劑獲得國家發明專利。采用該制漿法投資300萬至350萬建設的小型工廠，每年可處理水稻秸稈3000噸，生產瓦楞紙等產品1000噸至1200噸，去掉每噸1800至2000的成本，年可創造利潤百萬以上，3年即可收回投資。

目前，王偉東團隊正在改進工藝流程，擴大原料和產品生產的范圍，進一步熟化技術，尋找合作伙伴實現成果產業化。

EPM可溶性包裝膜打破國外壟斷

吉林石化科研團隊一舉打破國外長期的技術壟斷，歷時3年成功研發出J-0010牌號二元乙丙橡膠（EPM）包裝用可溶性包裝膜。該科研成果已全面投入工業化生產，去年上半年累計產出31.7噸，全年可節約包裝成本500萬元。

EPM主要用于生產潤滑油的黏度指數改進劑，由于門尼黏度低、性狀黏軟，出廠運輸需要用外包裝和內襯薄膜相復合的包裝形式，以保證產品純凈、外觀完好。此前由于技術原因，我國EPM可溶性包裝內膜需從國內唯一一家合資企業購買，價格一直偏高。且國內生產的EPM包裝膜是聚乙烯材質，使用前需先剝離內膜，否則在加工過程中會有析出物，而EPM產品性狀黏軟，剝離十分困難。相比之下，國外的EPM包裝膜由于溶于基礎油，在加工過程中不會出現析出物，降低了剝離包裝膜的各項成本支出。

為解決上述難題，吉林石化科研團隊通過上千次小試配方試驗、分析測試和應用試驗，攻克一系列技術難題，成功研制出J-0010牌號乙丙橡膠可溶性包裝膜配方，大幅降低了外購可溶性包裝膜的生產成本。

經下游客戶測試，J-0010牌號乙丙橡膠可溶性包裝膜溶油性、爽滑性、力學性能等全部達到生產、運輸要求，實現了國外可溶性包裝膜的無差別替代。