隨著對(duì)供熱方式的各種環(huán)保限制加大，企業(yè)熱能成本越來(lái)越高。再加上收取VOCs排放費(fèi)及嚴(yán)格限制超標(biāo)排放的政策，包裝印刷企業(yè)的環(huán)保成本也在加大。通過(guò)技術(shù)升級(jí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排成為企業(yè)的必由之路，如何選擇合適的技術(shù)路線及設(shè)備成為各位企業(yè)家的心頭大事，選擇得當(dāng)，可以增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，獲得持續(xù)發(fā)展的空間，讓企業(yè)脫穎而出;選擇不當(dāng)，會(huì)讓企業(yè)成本上升喪失競(jìng)爭(zhēng)力，或繼續(xù)受制環(huán)保壓力，企業(yè)難以持續(xù)發(fā)展。
一、目前常見(jiàn)凹印機(jī)干燥系統(tǒng)
大多數(shù)凹版印刷機(jī)目前依靠操作人員根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)手動(dòng)調(diào)節(jié)干燥系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，各單元進(jìn)風(fēng)依靠調(diào)節(jié)風(fēng)閥開(kāi)度來(lái)平衡各吸風(fēng)口風(fēng)壓差，以此調(diào)節(jié)各單元所需風(fēng)量。同時(shí)，多單元并聯(lián)排風(fēng)的情況，需調(diào)節(jié)排風(fēng)閥平衡各單元排風(fēng)口的風(fēng)壓，以實(shí)現(xiàn)若干干燥單元的排風(fēng)需求。但因?yàn)榕棚L(fēng)為多點(diǎn)調(diào)節(jié)，相互影響，系統(tǒng)各點(diǎn)間風(fēng)壓差較大，容易造成烘箱廢氣泄漏，干燥單元所需循環(huán)風(fēng)量越小越不易調(diào)節(jié)平衡，所以需要加大排風(fēng)量來(lái)確保烘箱減少泄漏，再加上這種僅憑感覺(jué)，手動(dòng)反復(fù)調(diào)整是一件繁瑣且難以把握的事，經(jīng)驗(yàn)不夠會(huì)陷入越調(diào)越糟糕的困境，所以在實(shí)際生產(chǎn)中生產(chǎn)操作人員通常不會(huì)精細(xì)調(diào)整。為了滿足大部分工藝風(fēng)量和自身工作環(huán)境的改善，一般都把風(fēng)量調(diào)節(jié)得比較大，這樣不但增加了加熱能耗和排風(fēng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率，同時(shí)也加大了后續(xù)廢氣治理的投入成本和運(yùn)行代價(jià)。
此外，出于節(jié)能目的，大多干燥系統(tǒng)設(shè)置了回風(fēng)，在單元印刷溶劑量大或回風(fēng)比例較大時(shí)，即使總排風(fēng)量很大，單元排風(fēng)量也可能不足，就可能出現(xiàn)干燥氣體中溶劑濃度超過(guò)安全下限的情況，存在爆炸的安全隱患。
綜上所述，現(xiàn)有系統(tǒng)存在問(wèn)題主要有：系統(tǒng)匹配調(diào)整困難、排風(fēng)量過(guò)大、加熱能耗過(guò)高、存在安全隱患、環(huán)保治理代價(jià)大。
二、目前主流的常見(jiàn)解決手段
為了優(yōu)化凹印干燥系統(tǒng)，很多企業(yè)采取了相應(yīng)的改造措施。
首先我們分析一下凹版印刷機(jī)干燥的相關(guān)要素：
目的：讓油墨中溶劑徹底揮發(fā)。
對(duì)策：用熱風(fēng)充分與薄膜表面油墨接觸傳熱，帶走溶劑。
目標(biāo)：保證安全、質(zhì)量前提下，高速度、低能耗生產(chǎn)。
干燥過(guò)程的控制要素有油墨配方、速度、溫度、風(fēng)量，限制要素有安全、外觀、殘留、能耗，環(huán)境因素有烘箱廢氣泄漏量，如此多的要素要平衡得到一個(gè)較優(yōu)的結(jié)果是非常困難的，比如為獲得高速，采取加長(zhǎng)烘箱、改變風(fēng)嘴等手段來(lái)加長(zhǎng)傳熱傳質(zhì)的時(shí)間與效率，但烘箱加長(zhǎng)又會(huì)帶來(lái)套印精度下降等問(wèn)題。
針對(duì)現(xiàn)有設(shè)備，我們可以在假定油墨配方、速度相同情況下來(lái)進(jìn)行分析：
1、溫度過(guò)高，引起氣泡、薄膜變形、能耗過(guò)大等問(wèn)題;
2、溫度過(guò)低，產(chǎn)品干燥不徹底，溶劑殘留超標(biāo);
3、風(fēng)量過(guò)大，引起薄膜抖動(dòng)、油墨拖動(dòng)、能耗過(guò)大等問(wèn)題;
4、風(fēng)量過(guò)小，干燥不徹底，溶劑殘留超標(biāo)，且有安全隱患。
由于能耗對(duì)生產(chǎn)成本的影響較大，所以較多企業(yè)采用低溫大風(fēng)量進(jìn)行生產(chǎn)，好處是在保證安全、質(zhì)量前提下適當(dāng)控制能耗，且對(duì)熱能品位要求低，可以采用太陽(yáng)能、熱泵等手段供熱，進(jìn)一步降低供熱成本。
但大風(fēng)量加大了廢氣治理的難度與成本，廢氣治理設(shè)備投入及運(yùn)行費(fèi)用的增加將完全吞噬前面所取得的節(jié)能收益，導(dǎo)致企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力下降，所以目前主流的方法并不可取。
三、ESO系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
ESO采用系統(tǒng)方法研究問(wèn)題，從根本入手破解問(wèn)題，重點(diǎn)抓住以下關(guān)鍵要素：
1、安全
防止溶劑濃度過(guò)高引發(fā)安全事故是首要前提，ESO采用安全總量控制技術(shù)，先確定凹版印刷機(jī)的最大溶劑揮發(fā)量，以安全規(guī)范要求的25%LEL為基準(zhǔn)計(jì)算安全風(fēng)量，控制總排風(fēng)量使系統(tǒng)中最高濃度低于25%LEL，借此確保安全。
2、殘留
溶劑殘留量是產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，殘留是溶劑揮發(fā)不完全造成的，揮發(fā)通過(guò)傳質(zhì)傳熱進(jìn)行，影響揮發(fā)速度的根本因素是氣液平衡，氣相平衡濃度與實(shí)際濃度的差值形成傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力，濃度差與溫度、風(fēng)量直接相關(guān)，在風(fēng)量一定的情況下，溫度越高、濃度差越大，干燥越徹底。
凹版印刷機(jī)常用油墨配方中主要有乙酸乙酯、乙酸丙酯、異丙醇，三種溶劑在不同溫度下的飽和濃度參見(jiàn)下表，由于乙酸乙酯相對(duì)揮發(fā)速度高得多，所以殘留溶劑以乙酸丙酯和異丙醇為主，在復(fù)合機(jī)冷凝回收的溶劑中檢測(cè)出含量不低的乙酸丙酯和異丙醇驗(yàn)證了此結(jié)論。
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在安全風(fēng)量下，溶劑的體積總濃度低于0.5%，風(fēng)量的大小對(duì)濃度差的影響遠(yuǎn)低于溫度的影響，選擇盡可能高的溫度有助于減少溶劑殘留，換言之，干燥氣體的濃度對(duì)殘留的影響幾乎可以忽略不計(jì)，關(guān)鍵是溫度與干燥時(shí)間，而干燥時(shí)間與生產(chǎn)速度和烘箱長(zhǎng)度有關(guān)。
ESO以上述分析為基礎(chǔ)，在安全風(fēng)量條件下采用材料允許的最高溫度，配合逐次升高溶劑揮發(fā)工藝，實(shí)現(xiàn)溶劑殘留的下降，保證了干燥質(zhì)量。
3、泄漏
由于烘箱不可能完全密閉，所以必須保持負(fù)壓，確保廢氣不發(fā)生泄漏。但負(fù)壓過(guò)大將導(dǎo)致抽吸過(guò)量的環(huán)境空氣進(jìn)入烘箱，不但增加廢氣處理的難度，還會(huì)造成溫度不均導(dǎo)致溶劑殘留;負(fù)壓過(guò)小，則難以克服干燥氣流動(dòng)壓影響，廢氣泄漏導(dǎo)致工作環(huán)境惡劣。
ESO采用壓力自動(dòng)平衡技術(shù)，通過(guò)烘箱送排風(fēng)的壓力自動(dòng)跟隨，使烘箱穩(wěn)定在設(shè)定的微負(fù)壓狀態(tài)，不受其他單元烘箱及送排風(fēng)風(fēng)機(jī)的影響，使進(jìn)出風(fēng)量穩(wěn)定在所需干燥工藝風(fēng)量上，穩(wěn)定的箱內(nèi)負(fù)壓可以確保在廢氣不外泄的情況下減少不必要的外部進(jìn)風(fēng)。以吸入最低風(fēng)量滿足防止泄漏的需要，克服了傳統(tǒng)設(shè)備調(diào)節(jié)時(shí)顧此失彼的難題，配合逐次升高溶劑揮發(fā)工藝，既滿足了節(jié)能的需要，又實(shí)現(xiàn)了安全風(fēng)量控制的目標(biāo)，同時(shí)兼顧了減少?gòu)U氣排放總量的期望。
ESO風(fēng)量相當(dāng)于傳統(tǒng)干燥系統(tǒng)的一個(gè)干燥單元風(fēng)量，大小依據(jù)安全風(fēng)量要求調(diào)節(jié)，單元風(fēng)量調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單且不影響其它單元，空氣及所含熱量直接重復(fù)利用直到最后干燥單元排出干燥系統(tǒng)，加熱能耗降到了最低，另外廢氣排放量決定后續(xù)的廢氣治理量，ESO使得后續(xù)廢氣治理投入成本及運(yùn)行成本得到大幅縮減;系統(tǒng)干燥氣體流經(jīng)的末組干燥單元的單元排風(fēng)口位置的廢氣濃度為整個(gè)干燥系統(tǒng)最高濃度點(diǎn)，在最高廢氣濃度點(diǎn)實(shí)施單點(diǎn)在線監(jiān)控，使企業(yè)容易實(shí)施及生產(chǎn)全程監(jiān)控，根據(jù)廢氣濃度調(diào)節(jié)干燥系統(tǒng)排風(fēng)量保證廢氣濃度在安全限值以下，一點(diǎn)安全則整個(gè)干燥系統(tǒng)安全，將生產(chǎn)設(shè)備的爆炸隱患完全排除;因此，ESO具有系統(tǒng)簡(jiǎn)潔穩(wěn)定、調(diào)整簡(jiǎn)單、排風(fēng)量小能耗低、無(wú)安全隱患、環(huán)保治理成本低等優(yōu)點(diǎn)。
四、結(jié)論
ESO抓住關(guān)鍵要素解決問(wèn)題，所以成效顯著而代價(jià)低微。ESO實(shí)施成本低、周期短、見(jiàn)效快。ESO的推出對(duì)包裝印刷等行業(yè)無(wú)疑是一個(gè)福音，為行業(yè)提供了一個(gè)節(jié)能減排的快捷通道。以9色凹版印刷機(jī)為例，改造費(fèi)用不到十萬(wàn)，改造周期約一周，冬季節(jié)能效率超過(guò)70%，產(chǎn)品溶劑殘留顯著下降。
ESO的專(zhuān)利擁有者是廣東環(huán)葆嘉節(jié)能科技有限公司，環(huán)葆嘉節(jié)能采用專(zhuān)利許可與技術(shù)服務(wù)的方式以超高性價(jià)比推廣ESO應(yīng)用，目的在于樹(shù)立環(huán)葆嘉節(jié)能的行業(yè)美譽(yù)度，讓行業(yè)快速全面收益，加快行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，快速實(shí)現(xiàn)ESO的社會(huì)價(jià)值。
