印刷業面臨的環境汙染問題

2022-10-15 03:15:06 字數 5242 閱讀 9245

印刷工業是近20年來國際上技術進步最快的產業之一,目前已經進入了數字印刷的新時代。據介紹,人類從有語言到有印刷經歷了約10萬年,從印刷術發明到鉛印經歷了450年,從鉛印到彩色桌面系統經歷了大約30年,從彩色桌面系統到多**電子出版物(無紙印刷)經歷了3年,從多**到網際網路只用了18個月。國際的發展趨勢是:

高檔彩色印刷品迅速增長,計算機、電子等高新技術在印刷工藝中廣泛應用。

目前我國印刷工業的情況是:傳統膠印仍佔主導地位,柔性版印刷、絲網印刷發展很快,印後裝訂聯動自動化、彩色桌面出版系統已普及應用,**處理系統的開放式及數位化已成為印前系統的基本特徵,直接製版技術和數字印刷已成為印刷出版工業的發展方向。印刷工業的發展以及環保法規的不斷完善,給印刷工業的發展帶來了巨大挑戰和機遇,其中包括研製各種新的符合環境保護的印刷耗材;對原有的工藝進行改造,包括原料的改進和乾燥方式的改進等等。.

目前在我國絲網印刷、凹版印刷等印刷過程中大量使用的溶劑型油墨,含有50%-60%的揮發性組分,如果加上調油墨粘度所需的稀釋劑,那麼在印品乾燥時,油墨所散發出來的揮發性組分的總含量為70%-80%。這些有機溶劑所揮發的氣體,通過呼吸進入工人的體內,對人體的肝臟和神經系統造成損害,對環境造成很大的危害。

膠印過程中的酒精潤版液無時無刻不向車間的空氣中排放有機揮發物,在暫時停止工作或者換色時對墨輥和橡皮布的清洗,更是大量採用了易燃、易爆的汽油(當然從廠家角度來看,使用汽油作為清洗劑,既方便隨手可得,清洗效果又好,乾燥速度又快;最重要的是**便宜,大大降低了生產成本)。但是在看到汽油的好處時,人們常常忘記了這麼使用汽油,有可能造成**的火災,從而使印刷廠在頃刻之間化為烏有;另一方面,在使用含鉛的汽油時,將導致印刷工人的慢性鉛中毒,這一點更被人們忽視。

長期以來,在各種印刷過程中的「飛墨」現象困擾了整個印刷過程。這是因為印刷機在高速轉動時,墨輥間的墨膜被**、拉長,產生斷片,在油墨的表面張力的作用下,這些斷片收縮,形成眾多球狀的細小墨滴散落在空氣中,即所謂的飛墨現象。飛墨問題既是高速印刷過程中危害性極大的一類常見印刷故障,也是一類嚴重造成環境汙染的問題。

飛墨給印刷過程帶來的較大危害性有:

1、對環境造成汙染。油墨飛散到空氣中、機器裝置上,牆面上等,輕者會影響到環境的整潔、美觀,重者甚至還會引起爆烯,引發安全事故。

2、對產品質量造成不良影響。油墨飛散到印品上,會使印品表面產生一定程度的髒汙,使印品的清晰度等受到影響,嚴重時會導致印品作廢。

3、對人的身體健康造成長時間的損害。由於目前的油墨中普遍採用有機顏料、有機溶劑及新增劑,在原材料中有不少含有重金屬成分。這些有害物質會通過飛墨吸附在工人的**表面,被吸入呼吸道,勢必對操作人員的健康造成不良影響。

由此可見,在印刷行業中的有害氣體的排放、有害液體和固體的使用及其廢棄物的排放,均對人體健康和人類的生存環境構成嚴重的威脅。環境問題不僅涉及到人類文明的前途,也涉及到企業的生存與發展。我們在制定印刷工業發展規劃時,必須同步考慮環境保護這一問題,擬訂切實可行的有力措施。

在國外為限制汙染,一些國家制定了「勞動衛生法」、「有機溶劑排放法」等一系列法規。這些法律、法規決定了印刷生產工藝和油墨的研究與發展方向。

國外例如德國,早在2023年就頒布了《化學製品法》,其內容包含了3項規定:在車間內對工人的保護;一般健康的保護;環境的保護。在環保法律的壓力下,迫使國外的研究部門和一些廠家研究開發無溶劑的油墨,或溶劑含量低的絲網印刷油墨。

歐美國家於90年代前後通過了與環保有關的揮發性有機溶劑(voc)法律。voc法律要求印刷廠和油墨生產廠商達到以下要求:

1、在作業車間外不應有有溶劑的氣味。

2、在作業車間內揮發性物質的濃度必須低於:

揮發性有機溶劑50毫克/立方公尺

一氧化碳100毫克/立方公尺

一氧化氮100毫克/立方公尺。

這個嚴格的環境保**遲早將成為世界各國環境保護的基準。

這一要求目前對大多數國內廠家(包括印刷廠和印刷耗材生產廠家)都很難達到,因為在各種印刷過程及傳統耗材中存在很多與voc和其它環境汙染問題有關的成分,但是通過努力可以解決的問題有以下一些:

1、冷固輪轉、單張紙膠印過程中大多數清洗用品和潤片液的揮發性物質問題:現在國外已經摒棄了汽油作為清洗用品,取而代之的是專門的油墨清洗劑(w/o乳液型),這種油墨清洗劑應該大力推廣;同時應該為膠印研製開發新的適應高速輪轉膠印機的無醇潤版液。

2、要嚴格檢查油墨中所含的成分,不能採用含有有害重金屬的顏料來生產油墨,保證工人兄弟不受重金屬的危害;同時要進一步提高油墨的質量,減少飛墨的產生。

3、熱固輪轉膠印過程是voc的主要產生者,因為其溶劑餾程在230-340℃;油墨的乾燥是在烘乾裝置內300℃高溫下強行乾燥的,按碳的含量算,油墨中每公斤碳會釋放出0.3公斤的voc物質;應該通過**裝置將其**。

4、輪轉凹印過程用了大量揮發性的低沸點的溶劑,所以會產生嚴重的voc問題,如果在輪轉凹印機上安裝了溶劑**裝置,可以達到降低voc揮發量的目的;

5、在凹版印刷過程、柔性版印刷過程和絲網印刷過程中盡量採用以水作為溶劑的油墨(水基墨),這樣有可能降低voc問題,同時應該盡可能降低水基墨中的醇含量(通常含有15%的醇類)。

在油墨的生產和研製工作中,為了符合voc法律的要求,西方國家目前在油墨配方和乾燥系統中作了很大的改進,目前使用得比較多的油墨有以下品種:

1、輻射固化油墨。實際上uv固化油墨早在40年代就已經開發出來,但是直到最近20年才得到較大發展。由於油墨中不含溶劑,不存在voc問題,印刷過程對環境是友好的。

90年代後,隨著西方國家voc法律的實施,應該說人們對uv固化油墨有了進一步的認識。但是uv固化油墨成本較高,使用過程較常規油墨複雜。 2、水基油墨。

早己被柔性版、凹版印刷、絲網印刷採用,但沒有用在膠印油墨上。水基柔性版油墨已經大量用於報刊印刷,水基凹版油墨也開始取代溶劑型油墨,但是目前這種趨勢有減慢的跡象,會持續到更加嚴厲的法律出台。

3、植物油基墨(主要是豆油油墨)。在膠印印報油墨中獲得了成功。

在解決voc問題上,目前西方國家將重點放在研製新型的固化裝置控制系統上和新的油墨乾燥方式上。以下就來看一下新的油墨乾燥方式。

voc法律要求印刷廠和油墨製造廠嚴格控制有機溶劑揮發生(voc)的排放量。因此,無論乾燥系統還是開發新的油墨乾燥方式,都必須考慮以下幾點:

1、降低voc的排放量;

2、因為乾燥系統要消耗大量能量,因此提高能量使用效率成為乾燥系統應該達到的第二目標。

3、隨著印機印刷速度越來越快,乾燥系統要跟上這種趨勢,以保證印刷效率;

4、為了降低voc的揮發量,對溶劑含量高並且油墨用量大的印刷機,應該考慮印刷過程中對溶劑產品的****利用;

5、在以上各點皆滿足的前提下,最後一點才考慮保證印刷質量。

那麼乾燥系統應該如何改進呢?可以按以下幾個方面來改進:

1、改進乾燥系統。首先是改進空氣噴嘴系統,降低空氣在烘乾裝置中的速度,減少空氣用量,減少能量消耗。但是要保持乾燥的效率,因此降低空氣在烘乾裝置中的速度不是簡單的調低風扇轉速來實現,而是要在保持乾燥效率的前提下,改進噴嘴系統。

對於已經安裝好的裝置,仔細調整使其處於最佳工作狀態。調好的話可以節省能源30%-50%(最多),提高印刷速度40%(最多),對正在使用的裝置而言,這點也很重要。

2、改進烘乾裝置的控制系統。現在許多新型烘乾裝置直接測量承印物表面的溫度,而不像以前的烘乾裝置測量的是烘箱內的空氣溫度,這樣可以及時對承印物表面的溫度變化作出反應,及時調整風速和熱量,進而節省能源;

3、應該考慮對熱風的迴圈使用。解決這個問題比較容易,在熱風出口處安裝熱交換器,對抽入的冷空氣進行預熱,這樣可以達到節能的目的;

4、在烘乾裝置中引入惰性氣體。因為有些溶劑閃點比較低,容易發生生產事故,這樣可以保證在空氣中易燃易爆的高揮發性溶劑的安全性,提高溶劑**裝置的效率,同時減少空氣的流量,也就減少了用來加熱空氣的熱量,大大節省了能源。

5、因為使用了新型的反光鏡和uv燈,uv固化系統的使用效率也大大提高了。

那麼新研製的油墨乾燥方式又應該怎麼做呢?新的油墨乾燥方式欲達到的目的應該和乾燥系統欲達到的目的是一致的。新研製的油墨乾燥方式大概有以下幾種:

1、反應固化型。這種油墨與以前的雙組分反應固化型油墨不同,是當油墨與紙張接觸時,由於油墨中某個成分與紙張中某個成分發生反應而乾燥固化,這一成果曾在惠普噴墨印表機中得到應用。這種反應存在於油墨與紙張表面的塗佈層上,使油墨迅速乾燥。

該方法使油墨固化迅速,無voc環保問題產生,但必須選用互相能發生反應的油墨和紙張進行印刷。

2、壓力固化。用壓力將微膠囊(含有兩種以上成分的組分)加壓,使其發生化學反應。這是無碳複寫紙中運用的技術,這一技術用到油墨上,是把油墨製成微膠囊顆粒,印刷過程中對油墨微膠囊施壓使之破裂,微膠囊顆粒中的兩組分發生反應而迅速固化。

這一乾燥過程無voc問題,也無需烘乾裝置。

3、調溫固化。這種油墨在常溫下呈現固態,印刷時公升高溫度,使油墨由固態變為液態;當油墨轉移到承印物表面後,由於溫度下降,墨膜迅速由液態變為固態,乾燥很快,無溶劑揮發,無須烘乾裝置,但需要加熱印刷元器件,在絲印中可以最先實現。

4、水基uv固化技術。這一技術會克服目前固化技術的很多缺點,最重要的是在固化前把水處理掉。

5、熱燃燒固化。熱固化裝置在600-1000℃高溫下將有機蒸汽變成二氧化碳和水。其優點是:

應用範圍廣,幾乎完全消除揮發性物質-可以高達99.5%,對多種溶劑有效。還可以安裝熱量**迴圈裝置。

其缺點是:投資和日常運轉的費用非常高,能量消耗高;同時會產生二氧化碳和一氧化氮。

6、催化燃燒固化。催化燃燒乾燥的溫度比熱燃燒乾燥的溫度低,在350-600℃左右,典型的輪轉膠印機乾燥溫度為350-420℃,就能夠將voc的揮發量減低95%。但是催化劑通常是有毒的。

催化劑的壽命是有限的,需定期更新。其優點為:比熱燃燒乾燥裝置的投資少,能量消耗少,對多種溶劑有效,一氧化氮殘餘物的含量較低。

催化燃燒的方法將會更加普遍地應用,尤其對使用溶劑型油墨的小印刷機而言,因為對小印刷機來講,溶劑的**並不太重要。

7、真空固化。可以幫助溶劑揮發,無需熱量,固化速度比較快,可以安裝溶劑**裝置,但在技術上實現比較困難。

8、冷凍固化。用吹冷風的辦法使油墨迅速固化,固化後的墨膜在常溫下保持固態,這種固化方式也不會有voc問題,但在技術上實現同樣有一定難度。

最後兩種固化方式是正在開發中的固化方式。真正用在印刷上還有重重困難。

油墨配方研製的觀念將發生變化,即從首先考慮油墨的成本轉變為油墨的成本必須服從於全印刷過程的經濟效益。

同時複合型的乾燥裝置將不斷開發出來,一些新的油墨乾燥方式將會被用於特殊需求領域,最主要的是商標和包裝印刷,特別是防偽和有保密需求的印刷。

我國**早已把環境保護作為一項基本的國策,要實現經濟建設與環境保護的協調發展,以及國民經濟的可持續發展,要實現2023年綠色奧運的目標。可以預見,今後對各行各業的環境保**律將越來越嚴格,越來越健全。印刷行業應該未雨綢繆,面對這一挑戰。

現在對我國印刷行業的環境汙染問題應該有乙個清醒的認識,有乙個很好的規劃調查和系統的研究,為我國建立這一領域的法律或者法規做一些工作;為我國的印刷企業適應這種時代的進步、工藝的改進做一些工作。

談環境汙染問題

簡陽市平息九義校九年級一班徐玲 在資訊化時代的今天,科學技術日新月異,人們的生活水平得到較大的改善,但是環境汙染問題仍然相當嚴峻.就我們這小小的鄉村而言,在這幾年,環境汙染問題十分嚴重,不容樂觀。在那時,當地 對環境汙染問題還不太重視,對治理環境的工作還十分鬆懈。就在街道兩旁的白色垃圾 果屑隨處可見...

微利時代的印刷業如何調整

天意數字快印 在我國,各行業也都出現了供過於求的局面,整個社會逐步進入微利時代。紙箱作為工業的配套產品在此條件下獲得較高利潤已經不現實合理的利潤都得不到保證,在加入之紙箱行業技術含量低 競爭激烈 原材料 居高不下,一些紙箱廠舉步維艱,同時,一些試圖在逆境中尋求生存道路的紙箱廠開始採取 迂迴戰術 反提...

環境汙染制度的意義

2011 1 5 16 43 最佳答案 加強環境保護 防治環境汙染是我國的一項基本國策。隨著我國社會主義現代化建設事業的不斷發展,越來越清楚地看到防治汙染 保護環境的重要性和緊迫性。事實說明,資源和環境的狀態如何,現在已經成為我們保護人民群眾身體健康,維護公民環境權利,促進國民經濟能否可持續發展的乙...