工业4.0理念下的印刷流体全过程解决方案

孙岳

Rex瑞立信印刷设备有限公司成立于1999年，总部位于德国威斯特法伦州，目前在德国、瑞士和中国三地设有工厂，公司创始人是德国流体领域非常著名的科学家。2014年，Rex控股了国内知名的从事印刷润版液流体控制的贝尔新公司，这里现在每年要生产大概600～1000台印刷控制设备、冷却水和流体设备。Rex进入中国的目标，就是为中国市场带来全球同步的技术和解决方案，这也是公司一直遵循的发展方向。如今，公司每年至少要向中国市场带入两个完整且成熟的高技术解决方案。

首先简要和大家分享一下，Rex德国工厂概念中的“工业4.0”。我们认为，所谓的“工业4.0”，就是把以前分散的、孤立的数据和信息变成一种可以量化的、全过程可管理的一个流程过程。公司把这一理念应用于解决方案中，也就是说，Rex的解决方案也是包含着把分散孤立的数据和对象整合成一个可量化的、全程管理的系统解决方案。

今天要重点和大家分享的，是印刷流体全过程解决方案，这是一个按照胶印的水和气整体流动顺序，从最前端的来源到最后的终结的一个全过程的解决方案，我们在内部给这个解决方案编了一个序号，所以它的名字又叫“一二三四五”。

1.集中印刷用水预处理系统。硬度很大的水不能直接用于印刷，否则会出现加剧润版液的消耗、使胶辊结晶从而大大缩短胶辊使用寿命、降低印刷品质等状况。因此，自来水不能直接用于印刷，而是需要前期进行集中印刷用水的预处理。Rex的集中印刷用水预处理系统，一个印厂只需要这一套系统，就可以把所有印刷机的印刷用水全部转化成为符合印刷标准的水。中国对印刷用水没有明确标准，德国的标准BH8，这是硬度级，代表着每一升水中含有一氧化钙的克数，BH8的意思就是每一升的水里含有80毫克的一氧化钙，这样的水是最符合印刷标准的水。将自来水变成标准印刷水，这就是系统一要做的事情。这是高质量胶印的第一步，但遗憾的是，很多企业第一步就错了。

2.集中润版液管理冷却和供水系统。我们有一个测算，在传统水墨胶印中，水的重要性至少占到50%。众所周知，大部分印刷厂进行润版液管理，是每一个机台配一个水箱系统。这将导致车间内每个印刷机的润版液状态都不相同，整体印刷品质完全由机长的个人偏好决定，而不是统一管理。

有别于此，Rex集中润版液管理冷却和供水系统则是一个完全概念性的变化，它将剧印车间所有印刷机润版液统一管理，从而确保了印刷品质的整体性。同时，该系统也契合了印刷企业机器换人的需求。据统计，胶印机机长或者操作员每天要操作和水有关的设备的时间大约是35分钟，也就是工作时间的10%左右。进行集中化管理后，集中系统会把符合标准的润版液直接转到印刷机的水槽，中间不需要任何人为干预，这就为将来的减人、减工作流提供了一个非常好的设备基础。我们有许多实际案例，比如在法国，一家客户拥有全套的集中系统，所有设备武装起来可以实现一个人开两台印刷机。现在中国印刷企业用工成本非常高，将来能够大批量减少印刷工人的使用，对于大型印刷厂都是一个很严峻的问题，这个系统可以提供比较好的解决方案。

3.集中润版液精密过滤减排系统。经过印刷过程以后，大家会发现水脏了，脏水印刷造成的直接结果就是印刷品质的急剧下降。相应的，我们这个系绕带来的直接好处就是提高印刷品质。在判定过滤处理以后润版液是否符合要求方面，同样要有量化标准。Rex采用德国标准，一看润版液的颗粒数，二看色度变化值。原本在欧洲，过滤是提高印刷品质的工具，但在中国，它还有另外一层的意义，就是可以帮助印刷企业进行减排处理。该系统大概每年降低润版液的废液排放至少10倍以上。

总结前三个步骤，一是把自来水转化成印刷水；二是把印刷水转换成合格的润版液，并且集中地喷到每个印刷机，实现统一品质的印刷；三是让污染的润版液可以尽量长时间回用。

4.集中印刷废液污水处理直排系统。我们将整个印刷流程的废水废液分成三部分——印前、印刷和印后，因为这三部分需要处理的废液成分不一样，价格也不同。

印前主要的废液是冲版水和显影液，我们将废液统一进入系统中，通过高温蒸馏，最终冲版水可以继续回用，显影液则浓缩出真正需要排放的浓缩废液。数据显示，每吨回收冲版水可以多冲2000套版，每100吨显影液废液最终浓缩出5吨浓缩废液，这就大大降低了排污费的支出。

印刷产生的废液，最主要的是润版液和洗车水。对于印刷废液，我们的标准是尽量回用。这个系统会把所有印刷的废液统一收集到一个大的容器中进行分层，这样势必产生一个现象——油在上，水在下，悬浮物在中间，然后针对这三层分别处理。油会进入一个处理系统，最后产生可以回用的再生洗车水；水在底层抽取以后，最后输出的是符合国家二级排放标准的中水，可以接入印刷企业的中水灌溉系统或者中水冲洗系统进行循环利用；中间固态废液进行高压浓缩处理，最后形成固态废物，可以直接扔掉或者焚烧（在欧洲有专门的企业回收这样的废弃物，可以把它卖给一些公司，这是非常好的助燃料）。油类物质变成了再生油，可以及时用；而且，再生油和新油可以1：1比例混用，不仅使废油不再排放，而且每年节省一半购买洗车水的费用。

5.VOCs印刷废气处理系统。不同于以往所有的方案，Rex采用Zed沸石轮转技术进行专业的VOCs处理。该技术的核心部件叫做沸石轮转盘。Zea沸石是人工合成的晶体，这个晶体的结构有一个非常好的特点，它的分子结构会完全锁住VOCs，再通过环境温度变化，分子链解锁，把VOCs放出去。我们利用这个特点来设计这个系统，它有一部分是吸附区，大量的吸附VOCs。轮转盘转到一个特定角度以后，我们给轮转盘进行加热加压，让它把VOCs全部放出来。这个系统的优势在于，它只吸收VOCs，最后积攒到一定程度以后统一释放；释放以后我们把它收进来，燃烧的就是纯的VOCs，对于能源的消耗非常低。沸石技术的优势，第一，是目前为止最佳的集中VOCs处理技术；第二，浓缩处理，可以降低能源消耗；第三，完全免维护，不需要任何维护，没有后期需要更换耗材的费用；第四，可以使用15～20年；第五，将来不管国家政策如何提高，这个方式都是可以达到国家政策的要求，因为它是按照德国标准进行的设计。

最后，我想以一句话结束今天的演讲。那就是，从我们的专业角度而言，印刷真的不是污染行业。