发布时间:2023-10-07 08:50:01
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的印刷包装技术样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
中图分类号:X796 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)44-0091-01
引言
我国包装印刷行业在生产过程中使用大量的溶剂型油墨,而这些溶剂型油墨含有50%-60%的挥发性组分,加上调整油墨粘度所需的稀释剂,在印刷品的生产和干燥过程中会排放大量的VOC有机废气。而这些VOC有机废气的产生主要集中在以下两个工序:
(1)出版印刷企业VOC有机废气的排放主要集中在印刷和烘干阶段;
(2)软包装印刷企业VOC有机废气的排放主要集中在上机印刷和胶粘复合两个工艺模块。
1 主要污染物
国内包装印刷行业溶剂普遍采用苯系溶剂,而苯系溶剂挥发量大,产生大量的VOC有机废气,其中主要成分为苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃等,国家已经出台了相关法律限制包装印刷行业VOC有机废气的排放限制,具体如下表:
国家标准:GB16297-1996新污染源二级排放标准
2 治理工艺
2.1 工艺原理图
2.2 VOC有机废气吸附过程
2.2.1 印刷机烘干段产生的印刷VOC有机废气,由风机抽送到溶剂回收装置的气体前处理单元,根据生产车间的具体生产状况,气体抽取量由变频调速风机进行合理的调整。
2.2.2 VOC有机废气在前处理单元经过过滤和冷却到合适的温度后进入8+1溶剂回收设备中一级吸附器,溶剂气体被活性炭吸附。吸附后的干净气体由烟囱排放到大气中。
2.2.3 排放气体由VOC有机气体分析仪在线检测,当排放气体中VOC有机废气含量达到设定值时,系统将一级吸附器由吸附状态切换到脱附状态。通过对切换设定值的设定,可以改变排放气体的溶剂含量。
2.3 一级脱附过程
溶剂再生是通过以下几个连续的步骤,在密闭的氮气循环过程中实现。
2.3.1 当排放气体中溶剂含量达到设定值时,系统将一级吸附器由吸附状态切换到脱附状态。氮气置换程序将一级吸附器内的气体置换成氮气,置换过程由氧含量分析仪检测。当一级吸附器内气体氧含量
2.3.2 蒸汽或热导油加热将循环气体加热到130℃进入一级吸附器,一级吸附器脱附出的溶剂气体经气体交换器降温后进入用冷却水冷却的交换器内除水,被降温除水后的高浓度溶剂气体进入二级吸附器进行二次吸附。吸附后低浓度溶剂气体经气体交换器换热后进入蒸汽和导热油加热器加热,然后返回一级吸附器。
2.4 二级脱附过程
2.4.1 一级吸附器脱附完成后切换至下一吸附循环,脱附出的高浓度溶剂气体由二级吸附器吸附。
2.4.2 二级吸脱附始终工作在气体自身循环的密闭状态,所以只需在首次系统运行时进行一次氮气置换。
2.4.3 蒸汽将循环气体加热到130℃进入二级吸附器,二级吸附器脱附出的溶剂气体经气体交换器降温后进入用冷却水冷却的冷凝器冷凝回收,回收后的气体经加热后重新返回二级吸附器,对二级吸附器进行循环加热脱附回收。
2.4.4 冷凝回收的溶剂进入集处中心进行精馏提纯后可返回车间循环使用。
3 运行成本
每回收一吨溶剂的运行成本约为1200元―1500元(不含设备折旧)明细估算如下:
(1)500度电 0.8 元/度 合计400元
(2)2吨蒸汽 200元/t 合计400元
(3)人工工资 150元/t 合计200元
(4)活性炭损耗 130元/t 合计130元
(5)维修大修费用 30元/t 合计30元
说明:印刷机主排风机电耗按下面公式计算:
(1)电表当月计量总电量 *(1―)*电价
(2)理论保持原风机功率不变;
(3)本项目加热条件按蒸汽配置。
而中国印刷包装机械制造产业却在近十余年由近乎空白发展到敢于向全球印刷包装机械制造业巨头“叫板”;几乎在每一细分市场都有客户需要的、可以取代或者冲击进口产品的国产货;涌现了一批优秀的民营印刷包装机械制造企业,不仅市场占有率连年两位数增长,而且产品净利润率也高达两位数,更重要的是,其产品技术水平已经逐渐接近进口产品,发展势头持续向上,如天津长荣、陕西北人、航天华阳、大族冠华等。
一些国内外印刷包装机械制造企业生存状况的巨大反差反映了复杂的市场竞争格局。为什么一些国产产品与进口产品在技术能级、产品质量、外观设计、服务水准等方面确实存在较大差距,但企业竞争力却不是那么孱弱?这是值得深入探讨的问题,笔者认为其中一个最需要聚焦的重要问题是:企业的卓越绩效与企业的经营风险有什么内在联系?
印刷包装机械制造产业的产品特点
1.多品种、小批量、产业规模小
印刷包装机械产品的特点是多品种、小批量、产业规模小。以某5家印刷包装机械制造企业为例,每家企业销售产品数量年均仅仅几百台,但产品型号却有几十种,而且每种型号的产品配置和个性化要求往往不同。近10年来,这种趋势一直在强化,毫无改变的迹象。
此外,印刷包装机械制造产业在装备制造行业里的市场份额很小,其产品在中国甚至很难列入国家产品目录。尽管目前该产业的规模在呈数倍增长,但产业供应能力正呈数十倍增加,企业竞争格局产生了根本变化,分食后的份额越来越小。而且,中国印刷包装机械制造产业的集中度很低,往往一个细分市场里,产品销售额1亿元,甚至几千万元便能成为行业老大。因此,印刷包装机械制造行业是一个“规模不经济”的产业,企业组织生产近于单件定制生产,管理面临较大的挑战。
2.高毛利、高费用
印刷包装机械产品是一个难得的高毛利品种,但由于多品种、小批量的特点,其又具有高费用特点。例如,国内某印刷包装机械集团以现有财务口径计算,企业产品毛利率在20%左右,但如果按严格的成本定义计算,而不是将许多费用成本化,印刷包装机械产品的毛利率可达30%,某些产品甚至能达到40%左右。所以,尽管印刷包装机械制造产业“规模不经济”,但“范围经济”的吸引力和含金量却很高。
全球印刷包装机械制造业巨头的人力成本、运营费用及研发费用居高不下;一些中国国有印刷包装机械制造企业也是体制与机制弊端重重,运营效率低下,运营费用高昂。这两类企业产品的“高毛利”特点大多被“高费用”侵蚀,以至于产品实际净利润水平很低。但对于机制和体制灵活、高效的民营印刷包装机械制造企业而言,“高毛利”使得他们纷纷进入这个产业,并迅速盈利、发展、壮大,因为“低费用”是他们的优势,这也是一些民营印刷包装机械制造企业产品售价大大低于国有印刷包装机械制造企业产品和进口产品的主要原因。
3.采用集成技术、进入门槛不高
印刷包装机械产品是典型的机电一体化产品,其技术和产品一直处于高度透明、开放的环境之下,从这个角度来看,你可以借鉴他人的产品及技术,他人也可以借鉴你的产品及技术。所以产品一旦投入市场,任何先进的技术及创新便会一目了然,即使企业事先采取了技术信息保密措施,并且构筑了知识产权壁垒,但要防止对手模仿和借鉴仍非常困难。因此,机电一体化产品的生命周期通常较短,而且正在变得更短。同时,企业之间的技术差距较小,而且趋于更小,或者说,当前企业产品之间的差距往往不只在于技术本身,更在于包括技术在内的综合实力的差距,比如产品质量、品牌价值等。如此之高的毛利率和透明的产品系统,使得投资者纷至沓来,看似复杂的印刷包装机械产品技术门槛很容易逾越,市场竞争程度也越来越激烈。
4.印刷企业的需求个性化
与西方国家印刷业不同,中国印刷行业里中小型印刷企业占比很高,他们对印刷包装机械产品的需求是高、中、低端同时存在。根据近十几年相关部门对国内印刷包装机械产品销售量的统计,约三分之二的印刷机械产品是进口产品;约三分之二的印后机械产品是国产产品。这一数据每年虽有少许波动,但总的格局变化不大。这主要是由于国内的纸张材质、定量、开本等与国外有一定差异,因此,进口产品在满足国内客户特殊要求时,并没有表现出特别的优势,反而是国内产品可以根据客户的“特殊”订单以及不规范活件,在设计改进和售后服务等方面体现出更高的灵活性。
印刷包装机械制造企业兴衰原因剖析
1.企业的卓越绩效
(1)卓越绩效是什么?
根据GB/T 19580-2012,卓越绩效(Performance Excellence)的基本定义是:“通过综合的组织绩效管理方法,为顾客、员工和其他相关方不断创造价值,提高组织的绩效和能力,促进组织获得持续发展和成功。”GB/T 19580-2012提出卓越绩效的九项基本理念(核心价值观):远见卓识的领导;战略导向;顾客驱动;社会责任;以人为本;合作共赢;重视过程与关注结果;学习、改进与创新;系统管理。
如果仅从学术上看,卓越绩效确实是好东西,具有丰富的信息量和极高的管理理论价值。但是从一些全球印刷包装机械制造业巨头的窘况来看,我们还需要更加深入地理解卓越绩效的真谛,并形成可以指导企业提高市场竞争能力的独特经营思路和行动方案。在9项基本理念中,笔者认为“经营结果”和“顾客驱动”2项是核心。
(2)卓越绩效体现在哪里?
在讨论一些全球印刷包装机械制造业巨头失利原因的时候,业界普遍认为是以下两种原因:①新媒体的迅速崛起使传统产业规模迅速缩水;②企业未能把握客户的实际需求及需求变化。前者是外因,无法控制,不可逆转;后者是内因,可以调整,能够应变。
实际上,很多全球印刷包装机械制造业巨头很早就引入了卓越绩效的价值观,也非常注重企业的多元化目标,比如除了通常的客户满意、员工满意、股东满意、社会满意外,很多企业增加了供应商满意、社区满意等内容,而且他们也确实表现出了卓越的经营业绩、丰满的企业形象、众口皆碑的品牌效应。但是有些印刷包装机械制造业巨头还是优秀的不再优秀,卓越的不再卓越,昔日的贵族沦为如今困难重重的被收购者、被整合者,这不能不令人扼腕痛惜!
与此同时,中国印刷包装机械制造产业却不断有新企业涌入,一些老企业也在快速发展壮大,特别是民营企业,现在已经发展到企业规模、资源实力、市场占有率、产品盈利水平等各方面均超过国有企业的状况。而且一个不争的事实是,民营印刷包装机械制造企业不仅鲜有亏损,而且盈利水平较高,净利润率普遍在10%左右,个别优秀民营印刷包装机械制造企业的净利润率高达20%以上!
痛惜、震惊之余,我们还是要深思:曾经绩效卓越的企业不再卓越的真实原因在哪里?看似不够优秀,甚至管理一般的民营印刷包装机械制造企业为什么能生机勃勃?这是因为企业的始点与终点都是逐利,企业可以有多重目标,但最基本的目标只有一个,就是利润最大化,企业盈利靠的是客户需要的产品,所以,客户需求是卓越绩效的起点,客户满意更是卓越绩效的目的及终点。
全球印刷包装机械制造业巨头都是非常优秀的企业,但其中一些由于在行业发生变革时未能及时调整战略方向,特别是在面对老客户群不小的需求量和即将衰减但尚未衰减的需求势头时,未能采取变革措施以适应细分市场及客户的个性化、特殊化需求。尽管企业生产的是全球一流产品,也能满足高端客户的需求,但市场的主流需求在悄悄发生转变,高端市场虽然存在,可是需求在减少。而且有些全球印刷包装机械制造业巨头在技术水平不断提升的国内民营印刷包装机械制造企业的影响下,不得不一再降低售价,利润空间持续降低,市场份额不断被侵蚀,从而企业出现亏损、再亏损,直至破产。
反观一些国内民营印刷包装机械制造企业,凭借对市场的敏锐嗅觉和对客户需求的深刻领会,他们不去追求高精尖产品,而是以满足客户现实需求为目的,并能够有效地发挥企业的各种资源整合能力。尽管产品的技术水平不够高,产品质量不够精,但能够满足客户主流需求和个性化需求,因此,一些国内民营印刷包装机械制造企业在竞争中游刃有余,做到了“低端产品守得牢,中端产品上得去,高端产品盯得住”。
尽管绝大部分民营印刷包装机械制造企业现在看上去不卓越,甚至谈不上优秀,但他们的潜力不可小觑,从平庸到优秀,再到卓越,只要企业有很好的盈利能力,这样的进步并非遥不可及。例如,天津长荣苦心经营,年年腾跃,已经在企业的综合绩效,特别是企业的盈利能力上向公众证明了他们比外企、国企更加卓越。而且,作为上市公司,其经营价值已经在满足企业多重目标上得以充分发挥。
2.企业经营风险
企业经营的第一类风险就是管理混乱、产品质量低劣的风险。第二类风险则是企业管理水平较好、产品技术能级高、产品质量优良、品牌形象优秀的企业也存在的潜在风险。一些全球印刷包装机械制造业巨头的倒闭验证了这类风险确实存在。
为什么好的企业及好的产品也有如此之大的经营风险?主要原因是企业除了需要及时满足市场及客户需求,特别是变化的需求以外,还需要不断根据市场变化调整企业经营战略和策略,比如印刷市场规模在减小,企业也应及时“瘦身”;客户对中低端产品需求强劲,企业就不能以贵族自居,要根据自身能力及时调整企业及产品定位。否则,高处不胜寒,企业经营风险不可避免。
第二类风险还反映出企业产品质量控制水平与产品成本之间的关系。理论上讲,客户需要的是最好的产品质量,但理智的客户也明白,产品质量水平越高,需要付出的代价也要更高。实际上,客户有一个质量底线,客户愿意为之付出的代价与企业能够提供的质量是个博弈过程。如果企业能够掌握客户的真实质量需求,并能够提供合适的质量,这样企业便能与客户在博弈中实现双赢。否则,无论是客户在博弈中受损,还是企业在博弈中受损,都会引起企业危机。
一些全球印刷包装机械制造业巨头的产品质量堪称一流,但在客户需求的把握上或许存在“质量过剩”的困扰。不断壮大的民营印刷包装机械制造企业,深掘中低端市场,在收益不菲的同时,也逐渐具备了向高端产品进军的实力。不管企业是否事先有知,但实际结果确实是民营印刷包装机械制造企业有效地规避了产品质量风险。
此外,在印刷产业链中,印刷包装机械产品处于中间环节,而且印刷产品在终端消费者那里几乎很难发生关乎民生的重大质量问题及投诉,国家和消费者均对印刷质量有较高的“质量耐受度”,因此,处于中间环节的印刷包装机械制造企业天然位于产品质量风险的“避风港”,尽管国产印刷包装机械产品较之进口产品的印刷质量明显处于下风,产品质量属于“大毛病不多,小毛病不少”的状态,但由于其直接服务下游环节,印刷企业也具有较高的“质量耐受度”,所以国内印刷包装机械制造企业具有较高的生存活力。
企业的卓越之路
1.客户需求与卓越目标
一些全球印刷包装机械制造业巨头虽然失利,但并不能否定卓越绩效,相反,在准确把握客户需求的基础上,推行卓越绩效能给企业带来巨大收益这点毋庸置疑。1987年摩托罗拉公司力推“六西格玛”(1986年由摩托罗拉公司的比尔?史密斯提出,属于品质管理范畴,旨在在生产过程中降低产品及流程的缺陷次数,防止产品变异,提升品质),为摩托罗拉公司带来了数十亿美元的利润,这一世人皆知的经典管理实践仍然具有可贵的价值。
把握客户需求是企业卓越的必要条件,但尚不具备充分条件。如果企业不能够以卓越绩效为高标准,那么企业可以称雄一时,但绝不可以卓越一世。有些全球印刷包装机械制造业巨头倒下了,但他们的企业财富和价值仍然不低,我们需要继续向他们学习,以弥补我们薄弱的地方,比如,高超的产品技术能级、优异的产品质量水准和控制能力、严谨的生产制造流程、规范的供应商管理制度等,继续研究市场趋势及变化,研究客户现实需求和潜在需求。
2.市场制高点和技术制高点
不少企业经常在产品技术和市场需求概念上模糊不清,并认为企业的发展在于产品技术的不断提升,把产品技术制高点等同于市场制高点。所以,我们经常忽视客户和市场的主流需求,盲目行动。一方面,我们在技术制高点上不断攀登,精疲力竭;另一方面,却在市场制高点上节节败退,捉襟见肘,为完不成指标而愁眉不展。这正是我们亟需纠正的认知误区和经营偏差。
企业追求的真正目标是市场制高点,是市场占有率,特别是细分市场的地位,单纯追求技术能级没有意义,所有的产品技术都应该为市场服务,为满足客户需求服务,为公司的整体战略服务。技术是企业经营手段,提高市场占有率并不断从市场中获得利润才是企业经营的目的。因此,印刷包装机械制造企业开发产品以及技术方案时,需要准确识别市场机会,明确产品定义,妥善处理经常遇到的“系列化与规模化、高速度与稳定性、多功能与专能、高自动化与低配置、国际化与国产化”等几大矛盾,做出明智的技术取舍,特别要敢于放弃所谓的技术优势。
3.卓越绩效与管理基础
英文名称:China Printing and Packaning Study
主管单位:中国印刷集团公司
主办单位:中国印刷科学技术研究所
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:16开
国际刊号:1674-5752
国内刊号:11-5801/TS
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:2009
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印刷史
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(19)2015年全球标签总产值将突破1100亿美元 无
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(31)北京印刷学院两项成果分获第七届国际发明展览会金奖和银奖 无
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(42)基于android平台的移动博客的设计与实现 舒后 刘娇洋
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数理科学与化学
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(63)第三届全国印刷行业技能赛表彰大会圆满落幕 北京印刷学院荣获多项奖项 无
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(66)商业票据印刷国家环境保护标准正式颁布 无
数理科
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(67)多分散性树状大分子的合成和性质 贾静儒
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(70)第二届中国印刷与包装学术研讨会在京举办 无
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(74)《北京印刷学院学报》征稿简则 无
无
印包行业VOCs治理的必要性
2013年9月,国务院了《大气污染防治行动计划》,计划中提到要对几大行业VOCs进行综合治理包括印刷包装行业在内,从此各地对VOCs排放控制便纳入到了大气污染防治的工作之中。于2015年7月1日北京《印刷业挥发性有机物排放标准》的正式实施,一些省市和重点区域的印刷企业便开始关注VOCs的治理方案。2015年8月29日的新《大气污染防治法》首次为VOCs的治理提供了法律依据。于2015年10月1日起《挥发性有机物排污收费试点办法》的施行,也预示着印刷包装行业VOCs排污工作的正式启动,首次利用经济手段限制印刷VOCs的排放,这无疑也给印刷企业带来了巨大的经济压力。
这一系列和环保及VOCs治理相关的法律法规的出台,也证明了中央及各地政府对环境保护的重视和VOCs污染治理的决心。针对目前严峻的环境保护状况,不管是出于环境友好健康有益,还是出于遵守法规政策,还是顾及企业经济利益,印刷包装企业都该从绿色环保意识,转到环境保护工作的正式启动上。
印包行业VOCs治理的途径
面对印刷包装业VOCs排放治理的严峻工作,印刷包装企业不仅要及时掌握国家的相关法律法规及VOCs排放标准,更要及时关注治理技术方案,以使用行之有效的方案完成VOCs的排放治理使之达标。目前,在印刷包装行业,按照印刷生产流程中产生挥发性有机物的源头,可将其控制途径分为3个方面,即印刷材料VOCs治理、印刷工艺过程VOCs控制、印刷末端VOCs控制。
1.印刷材料VOCs控制
VOCs可挥发性有机物的排放量通常使用两种方法来计算,可以使用物料平衡法和a污系数法。产污系数法是根据企业中使用油墨总量的70%来计算VOCs的排放。物料平衡法是用企业中能够产生VOCs的材料使用量乘以所含VOCs百分比然后分别累加起来。以上两种方法都要乘以集气率、治理率等系数。以上两种计算方法比较,明显物料平衡法能激励企业从印刷材料源头进行VOCs的控制。
从印刷材料源头控制挥发性有机气体的排放主要有两个方面:第一个方面是印刷油墨性质的问题,应使用水性油墨代替目前使用的油性油墨,便可以减少挥发性有机物的排放和治理。但目前水性油墨的附着力问题限制了其使用和推广,尤其是软包装凹印企业,目前国内在烟包凹印中水性油墨的应用日趋成熟,但软包装凹印企业使用的承印材料并非纸张而是吸收性差的薄膜,这一现状阻碍了水性油墨的全面普及,但国内外研究学家也正在研制水性丙烯酸和水性聚氨这两种连结料的相互改性,以改善解决水性油墨存在的问题。第二个方面是印刷油墨的体系问题,应尽量使用单一溶剂型油墨或单一体系溶剂型油墨,避免使用目前的多溶剂型油墨。印铁制罐工艺尽量使用含固体成分高的UV涂料。
2.印刷工艺过程VOCs控制
印刷工艺过程中还要尽最大努力解决凹版印刷时油墨难以回收的问题,还要加强能源的循环利用,例如凹印时烘干箱内的废气可以使用在印刷品的干燥处理中,便可减少能源的使用也可降低VOCs的排放量及处理代价,凹印企业可以使用LEL控制设备来解决废气回收的问题。印刷后期复合工艺中尽量使用无溶剂复合替代干式复合工艺,干式复合是我国软包装行业的主导复合工艺,但在生产过程中使用大量的溶剂型胶黏剂产生有机溶剂挥发和溶剂残留,致使成为环保治理VOCs的目标。在这背景下,无溶剂复合便迎来了发展机遇,是一项绿色复合技术,在我国这种复合工艺还是一种新型工艺,尚未受到广泛关注和应用。
3.印刷末端VOCs治理
印刷末端VOCs治理技术主要有低温等离子体废气处理技术、蓄热式废气焚烧炉技术、催化氧化处理技术、吸附处理技术(如活性炭、活性炭纤维、分子筛等)、吸附―冷凝回收技术、吸附―催化燃烧技术、光催化氧化技术等。干式复合有机废气可采用再生式固定床颗粒活性炭吸附装置进行溶剂回收净化处理,回收的有机溶剂直接回用,可获得较明显的经济效益;轮转胶印废气可采用蓄热式热燃烧炉净化处理。相比之下,低温等离子体处理技术处理过程不需其他添加物质,没有二次污染,是最富有前景的技术,但废气浓度一般小于500mg/m3;燃烧法应用比较成熟,是大部分企业的选择,有机废气经燃烧后产生的热能可直接回收,将其与吸附法结合使用效果更佳。
印包行业VOCs治理的现有技术
上述3种VOCs治理途径企业都要有所关注,其中末端治理技术是VOCs治理最主要的治理途径,下面针对印刷包装业VOCs排放具有大风量、低浓度、复杂性、难治理的特点,详细介绍各类治理技术的原理、优缺点和治理工艺流程,为企业治理工作提供技术支撑,帮助企业合理的选择适合自己情况的VOCs减排治理方案。
1.低温等离子体废气处理技术
低温等离子体不是我们所说的3种物态之一,是非固态、液态和气态的另一种物态形式,低温等离子的产生是通过外加电压的形式,使之达到着火点并将其击穿,产生一种非气态的物态形式包含各种离子、电子及激发态分子等。虽然加压过程温度高,但是生成的各粒子及整个系统的温度较低,故被称为低温等离子体。该种技术进行废弃处理的原理在于利用产生的高能活性粒子与挥发性有机物相互作用,排放气体中可溶性的有机物被这些高能活性粒子分解生成无二次污染的水和二氧化碳等物质。
低温等离子体技术适用于排放低浓度VOCs(
低温等离子体处理技术不需要其他催化剂及反应物,是一种不带来二次污染的全新的废气处理技术,且在排放气体处理过程中可以同时处理多种污染物。目前在国际气体污染治理技术中,该技术是最成熟的技术方法之一,也是最有前景、处理效果最佳的技术之一,可应用于各类印刷工艺的VOCs治理。
2.蓄热式废气焚烧炉技术(RTC)
蓄热式废气焚烧炉是在消化蓄换热原理、热力氧化炉技术基础上开发的两室或三室蓄热室氧化炉,处理的废气浓度在100~4500mg/m3范围内,工作时将废气加热升温至760℃~820℃,使废气中VOCs氧化分解生成无害的CO2和H2O。氧化时产生的高温气体热量被蓄热体“贮存”起来,用于预热新进来的有机废气,从而节省升温所需的燃料消耗,降低运行成本。
待处理有机气体经引风机作用进入蓄热A室的陶瓷介质层,蓄热陶瓷释放热量,温度降低,而有机废气体吸收热量,温度升高,废气离开蓄热式后以较高的温度进入氧化室。在氧化室,有机废气再由燃烧器补偿加热升温至设定的氧化温度。使其中的氧化物被分解成CO2和H2O。由于废气已在蓄热式内预热,燃烧器的燃料用量大为减少。氧化是有两个作用:一是保证废气能达到设定的氧化温度,而是充分保证氧化的停留时间。氧化后高温气体经蓄热B室陶瓷放热降温后排放,一般情况下排气温度比进气温度高约70℃左右。
循环周期完成后,进气与出气阀门进行一次切换,进入下一个循环周期,废气由蓄热室B进入,蓄热室A排出。这种炉型净化率可达95%以上,工艺先进、运行稳定、运行成本低廉,系统实现PLC全自动控制,可适用于各类印刷工艺和使用溶剂型胶黏剂的复合工艺来治理VOCs的排放。
3.蓄热式催化氧化技术(RCO)
蓄热式催化氧化技术是在催化氧化和蓄热式焚烧技术(RTC)的基础上,采用了一系列节能设计和材料选择继而发展成为现在先进的有机废气处理技术。它的先进行主要表现在:低温氧化条件(250℃~300℃)条件,避免了RTC由于高温(760℃~800℃)而产生NOX二次气态污染,符合国际上越来越严格的环保法规要求,同时大幅度降低运行温度是运行能量大量节约。
RCO工艺的原理是,以较低温度使有机物废气在催化剂的作用下将气态污染物完全氧化,其去除效率可达95%以上,同时热回收效率可达到90%以上。RCO的热回收是利用陶瓷材料的高热传导特性作为热交换介质,蓄热催化氧化装置是在一个固定床反应器中把化学反应和蓄热装置结合起来,大大提高了热能的利用率,反应热回收率高,达到节能减排功效。净化有机废气后的产物是CO2和H2O,不会造成二次污染。在净化高浓度废气时可从反应器中部高温区移出部分反应热,能在净化废气的同时产生较高的热能从而获得经济效益。RCO催化燃烧设备内的催化剂采用贵金属蜂窝陶瓷催化剂,具有较强催化活性的特点,去除率达到95%以上,这种蓄热式催化氧化技术适用于各类印刷和复合工艺过程的VOCs的排放治理。
4.吸附法
吸附法是利用吸附剂对废气中各组分选择性吸附的特点,将气态污染物富集到吸附剂上后再进行后续处理的方法,吸附剂可选颗粒活性炭、蜂窝活性炭、活性炭纤维和分子筛等,适应于有机废气VOCs浓度不高于200mg/m3的废气净化。其典型的工艺流程如图4。
吸附法的材料和工艺流程都有一定的标准要求,蜂窝活性炭和蜂窝分子筛的横向强度应不低于0.3MPa,纵向强度应不低于0.8MPa,蜂窝活性炭的BET比表面积不应低于750m2/g,蜂窝分子筛的BET比表面积不应低于350m2/g;活性炭纤维毡的断裂强度不应小于5N,BET比表面积应不低于1100m2/g;选定吸附剂后,吸附床层的有效工作时间和吸附剂用量,应根据废气处理量、污染物浓度和吸附剂的动态吸附量确定;采用纤维状吸附剂时,吸附单元的压力损失宜低于4KPa,采用其他形状吸附剂时,吸附单元的压力损失宜低于2.5KPa;固定床吸附装置吸附层的气体流速应根据吸附剂的形态确定,采用颗粒状吸附剂时,气体流速宜低于0.60m/s,采用纤维状吸附剂时,气体流速宜低于0.15m/s,采用蜂窝状吸附剂时,气体流速宜低于1.20m/s。
吸附法适用于各类包装印刷工艺产生的VOCs废气治理,当设施风量按最大废气排量的120%进行设计时,有机废气处理效率能到90%以上,但是需要及时更换吸附剂以保证治理设施的治理效率。设备初次投入成本较低,但运行费用较高,且产生危险固体。吸附法可与其他技术联用,如吸附―冷凝回收技术,吸附―催化燃烧技术等,提高治理效率,大大减少耗材成本和危险固废的产生。
5.吸附―催化燃烧处理技术
吸附-催化燃烧处理技术是一种综合处理有机废气体的工艺,该技术包括活性炭吸附、热气流脱附和催化燃烧3种技术工艺,根据3种处理技术将整个工作过程分为3个阶段。首先是活性炭对有机废气体的吸附阶段,对排放气体进行第一步的吸附净化,该阶段利用了活性炭多孔、比表面积大、吸附性强的特点;然后,当活性炭小孔内填满有机废气后,便利用热气流脱附技术将废溶剂脱出,进行下一阶段的催化燃烧;最后,利用催化燃烧技术将脱出的有机废气进行燃烧氧化,这一过程释放大量热量可用于热气流的脱附阶段,整个工作过程十分节能。
该种工艺流程采用3种技术的组合来完成对有机废气体的吸附处理,所需能源少节约资金,且处理过程无有害气体释放。若处理过程在蜂窝陶瓷上的催化剂使用钯、铂等金属,其净化率能达到97%以上。
6.吸附―冷凝回收技术
吸附―冷凝回收技术是利用吸附剂将废气中的有机物富集,饱和后用高温氮气、水蒸气、电加热等方法对吸附剂进行脱附再生,吸附剂再生后可循环利用,脱附出的有机物通过冷凝、油水分离等工艺分离回收,可实现资源的二次利用。
吸附―冷凝回收技术具有治理效率高、吸附剂可循环利用、具有一定的经济效益以及适用面广等特点,其缺点是处理设备庞大,需要较高的设备投入,当处理体系中含有烟、粉尘、油等物质时,废气必须经过预处理;污染物种类复杂时,回收后的溶剂需要进一步处理才能使用。该技术适用于VOCs浓度≥1000mg/m3的有机废气,适宜温度为0℃~45℃,单套装置适用气体流量范围为10000~150000m3/h,可用于溶剂型胶黏剂的复合车间产生的VOCs废气的治理。
结束语
包装数码印刷潜力巨大
Smithers Pira的统计数据显示:全球包装数码印刷市场增长势头强劲,从产值来看,2011年为48亿美元,预计到2016年将接近122亿美元,2011~2016年间的年均复合增长率高达20.6%;从印量(以A4幅面计)来看,2011年为370亿张,预计到2016年将增长到759亿张。
推动数码印刷技术在包装印刷市场应用的主要原因是短版和个性化印刷活件的需求增多,特别是在当前经济低迷的环境下,为了追求更少的浪费和更低的废品率,数码印刷得到了越来越多包装印刷加工商的青睐。数码印刷省去了印前制版环节和浪费极大的传统印刷机调试过程,可以极大地节省成本。标准化的活件文档可以通过网络传送和接收,在经过快速的预检和排版之后就能立即发送到数码印刷机上进行印刷。因此,以前需要几天才能完成的活件,现在只需一下午就能完成,完全能够满足终端客户对即时供货的需求。
包装种类繁多,包括纸盒、纸箱、软包装、硬质塑料包装、金属包装、玻璃包装、标签等。对于数码印刷而言,标签是最具发展潜力的领域,其次是小批量纸盒、软包装、金属包装和硬质塑料包装。但总的来看,虽然包装印刷市场规模庞大,但目前数码印刷包装所占的份额仍十分有限。2011年全球包装印刷市场产值达到3000亿美元,而数码印刷包装的产值仅占1.59%;从印量来看,数码印刷包装的占比更低,仅为0.63%,预计到2016年也仅能占到1%多一点。
从全球范围来看,北美地区是最大的包装数码印刷市场,其次是亚洲地区。总体而言,发展中国家包装印刷市场由于应用数码印刷的基数较低,所以未来几年会呈现出相对较快的发展态势。预计到2016年,土耳其、中国、印度和巴西包装数码印刷市场的年均复合增长率都将超过30%。
包装数码印刷给品牌商带来的优势和收益
品牌商和零售商都在努力通过降低成本和提高效率来改善供应链。所有的品牌商都在想尽各种办法来吸引消费者的目光。数码印刷技术可以充分发挥其灵活性的优势,比如将品牌和特定的市场营销信息印刷到通用的包装或标签上,使得商品和包装更具特色和个性化。需要说明的是,这些个性化的信息在商品上市之前才完成印刷,可以避免库存造成的资金压力以及对供应链造成的影响。
很多制药企业现在早已不再采用大批量生产和仓储方式来应对二次订单,而是先生产大量通用包装,然后再针对特定应用或产品对包装进行个性化加工。这种现象在欧洲非常普遍,比如在特定生产线上采用数码印刷方式在药品泡罩包装、折叠纸盒或药瓶上印刷销售目的地的语言文字信息,这种方式的好处是可以降低库存,由此减少不必要的浪费并降低成本。喷墨印刷技术还可以应用到现有的包装生产线上,代替速度缓慢、应用局限的热转印技术,为包装提供更好的印刷质量和更强的灵活性。
而且,数码印刷在品牌保护方面也能发挥积极作用,比如采用透明和UV荧光墨粉/油墨可以印刷隐形和显形的防伪标识。同时,数码印刷具有可变数据印刷能力,能够实现特殊文字和识别编码的印刷,实现印品的独特性和唯一性,从而为产品在整个供应链中的跟踪提供保障,这也是其受到品牌商青睐的重要原因之一。
此外,相关法律法规的逐步完善对包装数码印刷的发展也起到了积极的推动作用。比如,欧洲和美国要求药品必须具备追溯功能,且包装上要印刷盲文信息。要想实现药品和包装的可追溯性,就离不开可变数据印刷,自然也就离不开数码印刷。
静电成像VS喷墨印刷
当前,数码印刷主要有两大主流技术:静电成像和喷墨印刷,这两大技术各有千秋。就目前包装数码印刷市场来看,静电成像技术占据着主导地位,特别是在高端标签印刷领域,静电成像技术更受青睐,应用也更普遍。
喷墨印刷技术近几年取得了巨大进步,高性能的喷墨印刷设备在广告市场已经大范围地代替网印,现在正向包装印刷市场拓展,这也引起了业界的广泛关注。当前,平台式喷墨印刷技术已经开始在纸盒纸箱、软包装和金属包装印刷领域崭露头角。预计未来几年,喷墨印刷技术在包装印刷市场将呈现高速增长态势,应用也将快速扩大,预计到2016年底其印量和产值将超过静电成像数码印刷。
近几年,数码印刷设备制造商对包装印刷市场的关注度明显加强,原因之一就是,受网络和新媒体的冲击,报纸、杂志和图书等传统印刷业务日渐式微,相比之下,包装印刷业务却增势强劲,因此数码印刷设备制造商也开始将其视为“黄金宝地”。特别是一些新型B2幅面数码印刷机的推出,将为此提供有力支撑。例如,惠普针对软包装印刷领域的HP Indigo 20000和针对折叠纸盒印刷领域的HP Indigo 30000、富士胶片专为折叠纸盒印刷而设计的Jetpress F喷墨印刷机、网屏针对标签印刷推出的Truepress Jet L350UV喷墨印刷机等。
同时,数码印刷设备制造商也在不懈努力,力求使设备在速度、质量和稳定性上更胜一筹,这也使得数码印刷在与传统印刷的竞争中更具优势。据悉,在印刷7000米以下的订单时,最新的HP Indigo和Xeikon窄幅数码印刷机要比传统的柔印机更经济合算。这也表明,随着今后市场上印刷活件批次印量的逐步下降,数码印刷的市场份额将进一步增加。
积极应对未来挑战
《大气污染防治行动计划》对软包装凹印行业的影响
2013年9月10日,国务院《大气污染防治行动计划》。计划中明确了建立区域协作机制,分解目标任务,由国务院制定考核办法并进行考核。为确保各项任务措施真正落地,《大气污染防治行动计划》对考核和问责也作了明确规定。环保部有关负责人表示,《大气污染防治行动计划》的工作重点放在京津冀、长三角、珠三角等区域,而京津冀及周边地区则是重中之重,环境目标更高、治理措施更严、支持力度更大。
9月17日,环保部、发改委、工信部等联合《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》,提出经过五年努力,京津冀及周边地区空气质量明显好转,重污染天气大幅度减少;力争再用五年或更长时间,逐步消除重污染天气,空气质量全面改善。北京市、天津市、河北省也相继了相应的大气污染防治行动计划,明确了目标、措施,狠抓大气污染防治。
以北京市为例,《北京市2013~2017年清洁空气行动计划重点任务分解》规定,包装印刷、木质家具制造、汽车制造等行业大气污染物排放标准将于2014年制定,同时制定产品挥发性有机物限值标准。在实施重点行业挥发性有机物治理工程方面,主要措施是:配备有机废气高效收集和回收净化设施,有机废气收集率逐步达到90%以上,确保达标排放;推进其他溶剂使用工艺挥发性有机物治理;包装印刷业必须使用符合环保要求的油墨;严格执行相关行业挥发性有机物排放标准、清洁生产评价指标和环境工程技术规范。同时,环评审批与节能评估将进一步严格,减少工业领域新增污染排放。
北京市经济和信息化委员会印发的《不符合首都功能定位的高污染工业行业调整、生产工艺和设备退出指导目录(第一批)》中,就包括使用含苯油墨和添加剂进行表面印刷药包材产品的工艺、用于凹版印刷的苯胺油墨、W1101型全张自动凹版印刷机、AJ401型卷筒纸单面四色凹版印刷机、溶剂型即涂覆膜机、承印物无法降解和回收的各类覆膜机等。
从北京市的角度来看,印刷包装正在成为政策收紧的行业,曾经的都市型工业,已经与目前北京市的城市定位不再相符,印刷包装行业在北京市范围内,将受到政策、检查的“重点关照”。对于印刷包装企业来说,是否符合环保要求,将成为其能否生存下去的前提。
因此,印刷包装企业只有走绿色环保之路,才能够有继续生存和发展的机会,否则就只能面临被淘汰的结局。在这种情况下,软包装凹印企业必须要借助技术创新来适应绿色化的发展要求。那么,哪些创新技术值得当前软包装凹印企业特别关注呢?这些创新技术又能够为软包装凹印企业带来哪些收益呢?下面就一起来了解一下吧。
推广多种节能技术
1.利用太阳能集热系统
目前,太阳能集热系统已成功应用到印刷机、复合机的烘干系统和熟化室的热能供应中,并实现了太阳能加热和电能(或蒸汽)加热的全自动转换。这种新能源的使用,不但实现了零污染,也大大节省了企业的生产成本,并且稳定性很高,是一种很有潜力的供热方式。
中国大部分地区阳光充沛,非常有利于太阳能的利用,因此太阳能集热系统非常值得推广应用。以河北省为例,河北天龙彩印有限公司、河北洋浦包装材料有限公司、河北永新包装有限公司等省内领军软包装凹印企业均已安装了太阳能集热系统,并取得了良好的经济效益和社会效益。
2.烘箱排风余热利用系统
印刷机、复合机及涂布机等设备的能耗主要来自于动力和烘箱,特别是烘箱的能耗占整机能耗的60%以上。国内一些企业现已研制出一种用超级导热材料制成的热交换器,能够把烘箱排出的含有有机溶剂的热风隔离,并对进入烘箱的新鲜风加热,使排出烘箱的热风从高温降到低温,进入烘箱的新鲜风从室温升到一定的温度,从而达到节能的效果。采用该技术之后,烘箱节能达50%以上,尤其是在冬季寒冷的北方地区,节能效果更为明显。目前,该技术已经在一些软包装凹印企业得到了应用。
3.其他节能技术
天然气等燃气加热技术、热泵技术等,也是值得软包装凹印企业关注的节能技术。
引进无溶剂复合工艺
目前市场上的无溶剂复合设备、胶黏剂等已经有了更多选择,特别是国产无溶剂复合设备和胶黏剂的成功研发和推出,降低了无溶剂复合工艺在国内推广和应用的门槛。继珠三角、长三角地区无溶剂复合工艺的应用实现快速增长之后,2013年,华北及环渤海地区无溶剂复合工艺开始出现高速增长态势。
1.无溶剂复合是未来复合工艺发展的主要方向
无溶剂复合是一种新的工艺体系,是包括设备、胶黏剂、基材、油墨、人员和管理等在内的有机集成,因此,在应用无溶剂复合工艺过程中,应同时关注工艺体系中的各个因素,注重各方面因素的配合。虽然无溶剂复合工艺是成熟工艺,但由于诸多方面的原因,其在国内的应用仍较少,普及率较低,业内人士对该工艺应用的认知较少,经验不多。因此,软包装凹印企业在初用无溶剂复合工艺时,还是应该把它当成一种“新工艺”来认真对待。
值得注意的是,无溶剂复合工艺和现有的干式复合等成熟的传统复合工艺的关系,不应是一种简单的替代或淘汰,而应该是一种并存和配合的关系。但今后,无溶剂复合工艺必定会快速发展,最终占据主导地位。软包装凹印企业对无溶剂复合工艺的正确定位应该是:引进、掌握、并存,进而将其发展成主导工艺。
2.无溶剂复合需要采用较严格的工艺管理规范
尽管无溶剂复合工艺有着诸多优点,但也有着如“初黏力低”、“复合效果要在几个小时后才可显现”等特点,以及存在透明油墨、金银等金属油墨应用上的一些限制,因此在工艺实施中需要有较严格的工艺管理规范作为保障。
3.无溶剂胶黏剂的研发方向
目前,市场上的无溶剂胶黏剂在耐高温、耐介质、铝箔复合等方面尚存在一定的限制,这些将是近期研发的重点。而紫外光固化型无溶剂胶黏剂具有固化速度快、产品透明、黏结强度高、胶膜柔软性好等特点,将是无溶剂胶黏剂的最终发展趋势。
溶剂回收与水墨印刷
溶剂型凹印油墨在印刷过程中所产生的VOC排放已成为整个印刷行业VOC排放的主要来源。因此,软包装行业有机废气净化处理和溶剂回收技术的应用,将会大大减少VOC排放,并将有机废气变废为宝,从而产生良好的社会效益和经济效益。同时,希望该项技术的供应商尽快开发出适应中小型企业的废气净化和溶剂回收系统。
此外,水性凹印油墨凭借突出的环保优势,开始受到业界的广泛关注。北京印刷学院研制的水性凹印油墨,填补了我国在软包装水性凹印油墨及水松纸水性凹印油墨领域的空白,目前该技术已经进入产业化进程,预计2014年底正式投产。当然,软包装水性凹印油墨还需要市场的进一步检验,其助剂安全性(助剂是否符合GB9685)、油墨挥发速度的调节等也应该予以足够的考虑。
配置印刷质量检测系统
在印刷过程中,操作人员的主要任务是防止因套印不准、刀丝、色差、大量飞墨等缺陷导致连续废品的产生,避免大量材料的浪费。当前,印中质量控制的主要手段包括电脑套印控制系统、静止画面、频闪灯控制系统。其中,电脑套印控制系统报警主要是针对套印标记线而言的,并不能完全代表整个版面的套印精度(尤其是非套印标记线的一侧);静止画面和频闪灯控制系统主要是对产品进行抽检,因此也无法全面检测产品质量。印后质量控制是在印刷完成后对印品整体质量的检查和控制,当前主要的检测手段是在复卷、分切、制袋过程中采用频闪灯进行抽检。
针对软包装凹印的印中质量控制和印后质量控制两个方面,目前市场上已推出两种基于机器视觉的印刷质量检测系统,即在线质量检测系统和离线质量检测系统。浙江诚信包装材料有限公司等一批业内企业已经开始使用印刷质量检测系统。
就目前的市场情况看,离线质量检测系统只需要检测出缺陷问题并显示出来,然后由人工判断是否需要剔除,即可保证出厂质量,因此其在软包装市场的价值已逐渐凸显出来;在线质量检测系统能够对印刷过程进行实时监控并及时提醒操作人员进行调整,最终达到节省成本的目的。虽然短期内离线质量检测系统的市场情况要好于在线质量检测系统,但从长远来看,在线质量检测系统将是未来软包装质量检测的主要发展方向。
另外,印刷质量检测系统用最新的CCD摄像技术代替传统的使光电眼识别技术,具有对光油、浅色标及其他凹印缺陷进行检测、报警等多种功能,废品率更低。
实现产品差异化
陈广学,1963年出生于河南省杞县,1983年本科毕业于郑州测绘学院地图制图与印刷专业。后又分别在西北大学和郑州信息工程大学获硕士和博士学位,并于2002至2003年在日本东京大学做高级访问学者。上世纪80年代,陈广学便开始从事地图制版新材料、新技术的研究工作,他所参与完成的地图彩色缩微技术已经达到国际先进水平,且首创感光撕膜片的单浴冲洗方法,使中国在这个领域上一直保持国际先进水平。
寒风刺骨的冬日,他走在祖国的大地上,测绘着每一寸土地;酷热炎炎的夏天,他关在闷热的研究室里,细数着枯燥的数据。但对他而言,寒风吹响了他前进的号角,烈日照耀着他前进的道路,陈广学深知自己掌握的数据对于社会的意义,而他自己所做的就是不断创新,勇攀高峰。作为中国测绘学会地图学与GIS专业委员会委员,他是当年地图制版工艺变革的推手,首次发现并提出单浴冲洗中的超加和作用机理,研制成功的“GS-II型正性重氮感光撕膜片”获国家级新产品称号,而他也顺理成章地成为国内这个领域的先驱。
作为第一发明人,陈广学先后申报国家发明专利4项,获专利授权3项;主持完成“地图电子出版系统”、“地图数字成像印刷系统”、“多功能无银胶片自动冲洗设备”、“异同像混用重氮复制胶片”等十多项部级科研项目,主持或参与完成的科研成果获省部级科技进步一等奖1项,二等奖8项,三等奖9项。
华丽转变 创建印刷专业
2008年,陈广学以特聘教授身份调入华南理工大学,担任轻化工程系主任,负责“印刷与包装工程”新专业的创办。开始了他传奇的行业转变之路。
陈广学认为作为一个新成立的专业,必需要在学生培养和专业研究中取得突出成就,才能在学校站得住脚跟。他将专业定位在培养从事产品包装印刷装潢和纸品研究与开发、企业生产管理等工作的高级工程技术人才和管理人才,同时为硕士生和博士生的培养输送可造之才。
他详细制定新专业“印刷与包装工程”的基础课程和专业课程,他要求学生必需熟练掌握制浆造纸原理与工程、色彩学、印刷材料及印刷适性、制版工艺原理、印品质量检测与控制、印刷图像处理、数字印刷技术等专业内容,还要懂得计算机排版技术、包装工艺等技术。
陈广学非常重视新专业毕业生的就业情况,为新专业培养的毕业生谋划了在印刷包装及复合材料企业从事生产技术、管理工作,或到相关院校、研究机构、设计院从事教学科研、设计等工作,或到国内外经营制浆造纸及印刷包装材料与机械设备的公司从事经贸等就业之路。
陈广学教授主持完成“印刷工程”本科专业的筹备和申报工作,2010年获教育部批准招生,正式成为华南理工大学轻工与食品学院一个新的专业。如今,在全体师生的共同努力下,华南理工大学的轻化工程系,已经成长为国家级特色专业、广东省名牌专业。
潜心专研 深掘印刷科技
在主持轻化工程系教学工作的同时,陈广学还坚持开展科学研究工作。调入华南理工以后,他先后持了国家自然科学基金“印刷图像颜色信息的高保真传输与再现研究”、制浆造纸国家重点实验室自主课题“纸张表面特性与印刷油墨转移及色彩再现性能关系的研究”、“数字印刷关键技术基础研究”以及广东省高等教育教学改革项目“发挥轻工学科优势,优化专业结构,构建印刷与包装工程新专业体系”等课题研究。
在他主持的国家自然科学基金课题研究中,围绕印刷图像颜色信息的高保真传输与再现这一基本理论问题,在国内外学术期刊和国际会议上发表了30余篇高水平论文,其中被EI检索的论文就有20多篇。2011年,他的《基于高保真颜色再现的色域拓展方法研究》刊登在《包装学报》。陈广学等人针对高保真颜色再现的需要,研究了多种拓展目标色域方法。这些方法包括基于新显示技术的色域映射方法、改善纸张表面性能和采用多种数字印刷纸张、采用超过四色的高保真印刷方式等。
陈广学等对多种扩大目标色域的方法进行研究,提出影响目标色域拓展的因素,并对这些因素进行实验分析。实验的结果表明,采用软件方法与采用硬件方法对色域拓展的机理和效果并不相同。由此可以根据高保真颜色再现的具体要求采用不同的方法拓展目标色域。对于基于新的技术的色域拓展,通过新的映射算法,能够实现色彩在不同标准下的转换,并能够充分利用目标色域的全部色彩空间;对于基本高保真数字印刷输出的色域拓展,可采用纸张、油墨、加网方式和设备等的综合方法,提高颜色再现的效果。
陈广学等人的这一研究有助于进一步研究色域拓展的新方法,使颜色在传递过程中达到最佳的视觉效果。
陈广学还主持制浆造纸国家重点实验室的自主课题——“纸张表面特性与印刷油墨转移及色彩再现性能关系的研究”和“数字印刷关键技术基础研究”。制浆造纸工程国家重点实验室,依托于华南理工大学,是国家重点学科,其一级学科“轻工技术与工程”在2004年全国一级学科评估中名列第一。
2011年,陈广学等发表其课题研究成果《水性油墨在凹版印刷中的应用研究》。在文中,陈广学先介绍了水性油墨的基本成份和特性,并通过水性油墨与常规溶剂型油墨的对比,详细阐述了水性油墨在凹版印刷中的优势以及在未来包装印刷发展中的地位。
文章着重分析了凹印水性油墨的特点和优势,指出其在使用性能上已取得了巨大的进步,尤其在着色力、附着牢度以及光泽度等方面,甚至超过了溶剂型油墨的性能。而且,水性油墨本身是一种环保型油墨,无溶剂挥发,无溶剂残留,尤其适用于食品、药品包装印刷。但是它依然存在油墨干燥速度慢,干燥能耗高,生产效率低,成本高等问题,急需研究解决。
文章最后总结,水性油墨的开发符合市场要求,也能适应市场要求。他认为,随着工业经济的快速发展,国家节能减排压力的增加,在印刷材料上必然需要环保型的凹印水性油墨。
凝聚团队 重产学研合作
通过调研,陈广学发现珠江三角洲的印刷产业总产值占全国的三分之一。其中,数码印刷飞速发展,并以其高效节能、可变数据等特点成为印刷行业的大热门。他认为,传统印刷有十多个环节,只能大量印刷,资源污染、浪费严重;而数码印刷只要输出数据即可进行操作,而且输出数据和数量灵活多变,不会产生废气废水,具有广阔的发展前景。
但是,如今数码印刷的核心技术均被国外企业垄断,以致国内90%的数字印刷机都需要从日本、美国等发达国家引进。虽然国内有少数拥有数字印刷自主研发设备的公司,但是国内数字印刷行业的研究人才依然紧缺。