印刷業(yè)面臨的環(huán)境污染問題

1、印刷業(yè)面臨的環(huán)境污染問題 印刷工業(yè)是近20年來國際上技術(shù)進(jìn)步最快的產(chǎn)業(yè)之一，目前已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)字印刷的新時(shí)代。據(jù)介紹，人類從有語言到有印刷經(jīng)受了約10萬年，從印刷術(shù)創(chuàng)造到鉛印經(jīng)受了450年，從鉛印到彩色桌面系統(tǒng)經(jīng)受了大約30年，從彩色桌面系統(tǒng)到多媒體電子出版物（無紙印刷）經(jīng)受了3年，從多媒體到因特網(wǎng)只用了18個(gè)月。國際的進(jìn)展趨勢是：高檔彩色印刷品快速增長，計(jì)算機(jī)、電子等高新技術(shù)在印刷工藝中廣泛應(yīng)用。目前我國印刷工業(yè)的狀況是：傳統(tǒng)膠印仍占主導(dǎo)地位，柔性版印刷、絲網(wǎng)印刷進(jìn)展很快，印后裝訂聯(lián)動(dòng)自動(dòng)化、彩色桌面出版系統(tǒng)已普及應(yīng)用，圖文處理系統(tǒng)的開放式及數(shù)字化已成為印前系統(tǒng)的基本特征，直接制版技術(shù)和數(shù)字印

2、刷已成為印刷出版工業(yè)的進(jìn)展方向。印刷工業(yè)的進(jìn)展以及環(huán)保法規(guī)的不斷完善，給印刷工業(yè)的進(jìn)展帶來了巨大挑戰(zhàn)和機(jī)遇，其中包括研制各種新的符合環(huán)境愛護(hù)的印刷耗材；對原有的工藝進(jìn)行改造，包括原料的改進(jìn)和干燥方式的改進(jìn)等等。.目前在我國絲網(wǎng)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(fā)性組分，假如加上調(diào)油墨粘度所需的稀釋劑，那么在印品干燥時(shí)，油墨所散發(fā)出來的揮發(fā)性組分的總含量為70%-80%。這些有機(jī)溶劑所揮發(fā)的氣體，通過呼吸進(jìn)入工人的體內(nèi)，對人體的肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)造成損害，對環(huán)境造成很大的危害。膠印過程中的酒精潤版液無時(shí)無刻不向車間的空氣中排放有機(jī)揮發(fā)物，在臨時(shí)停止工作或者換色時(shí)對

3、墨輥和橡皮布的清洗，更是大量接受了易燃、易爆的汽油（當(dāng)然從廠家角度來看，使用汽油作為清洗劑，既便利順手可得，清洗效果又好，干燥速度又快；最重要的是價(jià)格廉價(jià)，大大降低了生產(chǎn)成本）。但是在看到汽油的好處時(shí)，人們經(jīng)常遺忘了這么使用汽油，有可能造成爆炸的火災(zāi)，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(shí)，將導(dǎo)致印刷工人的慢性鉛中毒，這一點(diǎn)更被人們忽視。長期以來，在各種印刷過程中的“飛墨”現(xiàn)象困擾了整個(gè)印刷過程。這是由于印刷機(jī)在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，墨輥間的墨膜被分裂、拉長，產(chǎn)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(xì)小墨滴散落在空氣中，即所謂的飛墨現(xiàn)象。飛墨問題既是高速印刷

4、過程中危害性極大的一類常見印刷故障，也是一類嚴(yán)峻造成環(huán)境污染的問題。飛墨給印刷過程帶來的較大危害性有： 1、對環(huán)境造成污染。油墨飛散到空氣中、機(jī)器設(shè)備上，墻面上等，輕者會影響到環(huán)境的潔凈、美觀，重者甚至還會引起爆烯，引發(fā)平安事故。2、對產(chǎn)品質(zhì)量造成不良影響。油墨飛散到印品上，會使印品表面產(chǎn)生肯定程度的臟污，使印品的清楚度等受到影響，嚴(yán)峻時(shí)會導(dǎo)致印品作廢。3、對人的身體健康造成長時(shí)間的損害。由于目前的油墨中普遍接受有機(jī)顏料、有機(jī)溶劑及添加劑，在原材料中有不少含有重金屬成分。這些有害物質(zhì)會通過飛墨吸附在工人的皮膚表面，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(yè)中的有害氣體

5、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(huán)境構(gòu)成嚴(yán)峻的威逼。環(huán)境問題不僅涉及到人類文明的前途，也涉及到企業(yè)的生存與進(jìn)展。我們在制定印刷工業(yè)進(jìn)展規(guī)劃時(shí)，必需同步考慮環(huán)境愛護(hù)這一問題，擬訂切實(shí)可行的有力措施。在國外為限制污染，一些國家制定了“勞動(dòng)衛(wèi)生法”、“有機(jī)溶劑排放法”等一系列法規(guī)。這些法律、法規(guī)打算了印刷生產(chǎn)工藝和油墨的爭辯與進(jìn)展方向。國外例如德國，早在1982年就頒布了化學(xué)制品法，其內(nèi)容包含了3項(xiàng)規(guī)定：在車間內(nèi)對工人的愛護(hù)；一般健康的愛護(hù)；環(huán)境的愛護(hù)。在環(huán)保法律的壓力下，迫使國外的爭辯部門和一些廠家爭辯開發(fā)無溶劑的油墨，或溶劑含量低的絲網(wǎng)印刷油墨。歐美國家于9

6、0年月前后通過了與環(huán)保有關(guān)的揮發(fā)性有機(jī)溶劑（VOC）法律。VOC法律要求印刷廠和油墨生產(chǎn)廠商達(dá)到以下要求：1、在作業(yè)車間外不應(yīng)有有溶劑的氣味。2、在作業(yè)車間內(nèi)揮發(fā)性物質(zhì)的濃度必需低于：揮發(fā)性有機(jī)溶劑50毫克/立方米 一氧化碳100毫克/立方米 一氧化氮100毫克/立方米。這個(gè)嚴(yán)格的環(huán)境愛護(hù)法遲早將成為世界各國環(huán)境愛護(hù)的基準(zhǔn)。 這一要求目前對大多數(shù)國內(nèi)廠家（包括印刷廠和印刷耗材生產(chǎn)廠家）都很難達(dá)到，由于在各種印刷過程及傳統(tǒng)耗材中存在很多與VOC和其它環(huán)境污染問題有關(guān)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(zhuǎn)、單張紙膠印過程中大多數(shù)清洗用品和潤片液的揮發(fā)性物質(zhì)問題：現(xiàn)在國外已經(jīng)摒

7、棄了汽油作為清洗用品，取而代之的是特地的油墨清洗劑（W/O乳液型），這種油墨清洗劑應(yīng)當(dāng)大力推廣；同時(shí)應(yīng)當(dāng)為膠印研制開發(fā)新的適應(yīng)高速輪轉(zhuǎn)膠印機(jī)的無醇潤版液。 2、要嚴(yán)格檢查油墨中所含的成分，不能接受含有有害重金屬的顏料來生產(chǎn)油墨，保證工人兄弟不受重金屬的危害；同時(shí)要進(jìn)一步提高油墨的質(zhì)量，削減飛墨的產(chǎn)生。 3、熱固輪轉(zhuǎn)膠印過程是VOC的主要產(chǎn)生者，由于其溶劑餾程在230-340；油墨的干燥是在烘干裝置內(nèi)300高溫下強(qiáng)行干燥的，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(zhì)；應(yīng)當(dāng)通過回收裝置將其回收。 4、輪轉(zhuǎn)凹印過程用了大量揮發(fā)性的低沸點(diǎn)的溶劑，所以會產(chǎn)生嚴(yán)峻的VOC問題，假如在輪轉(zhuǎn)凹

8、印機(jī)上安裝了溶劑回收裝置，可以達(dá)到降低VOC揮發(fā)量的目的； 5、在凹版印刷過程、柔性版印刷過程和絲網(wǎng)印刷過程中盡量接受以水作為溶劑的油墨（水基墨），這樣有可能降低VOC問題，同時(shí)應(yīng)當(dāng)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(chǎn)和研制工作中，為了符合VOC法律的要求，西方國家目前在油墨配方和干燥系統(tǒng)中作了很大的改進(jìn)，目前使用得比較多的油墨有以下品種： 1、輻射固化油墨。實(shí)際上UV固化油墨早在40年月就已經(jīng)開發(fā)出來，但是直到最近20年才得到較大進(jìn)展。由于油墨中不含溶劑，不存在VOC問題，印刷過程對環(huán)境是友好的。90年月后，隨著西方國家VOC法律的實(shí)施，應(yīng)當(dāng)說人們對UV固化油墨

9、有了進(jìn)一步的生疏。但是UV固化油墨成本較高，使用過程較常規(guī)油墨簡單。 2、水基油墨。早己被柔性版、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷接受，但沒有用在膠印油墨上。水基柔性版油墨已經(jīng)大量用于報(bào)刊印刷，水基凹版油墨也開頭取代溶劑型油墨，但是目前這種趨勢有減慢的跡象，會持續(xù)到更加嚴(yán)峻的法律出臺。 3、植物油基墨（主要是豆油油墨）。在膠印印報(bào)油墨中獲得了成功。 在解決VOC問題上，目前西方國家將重點(diǎn)放在研制新型的固扮裝置把握系統(tǒng)上和新的油墨干燥方式上。以下就來看一下新的油墨干燥方式。 VOC法律要求印刷廠和油墨制造廠嚴(yán)格把握有機(jī)溶劑揮發(fā)生（VOC）的排放量。因此，無論干燥系統(tǒng)還是開發(fā)新的油墨干燥方式，都必需考慮以下幾點(diǎn)

10、： 1、降低VOC的排放量； 2、由于干燥系統(tǒng)要消耗大量能量，因此提高能量使用效率成為干燥系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)達(dá)到的其次目標(biāo)。 3、隨著印機(jī)印刷速度越來越快，干燥系統(tǒng)要跟上這種趨勢，以保證印刷效率； 4、為了降低VOC的揮發(fā)量，對溶劑含量高并且油墨用量大的印刷機(jī)，應(yīng)當(dāng)考慮印刷過程中對溶劑產(chǎn)品的在線回收利用； 5、在以上各點(diǎn)皆滿足的前提下，最終一點(diǎn)才考慮保證印刷質(zhì)量。 那么干燥系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)如何改進(jìn)呢？可以按以下幾個(gè)方面來改進(jìn)： 1、改進(jìn)干燥系統(tǒng)。首先是改進(jìn)空氣噴嘴系統(tǒng)，降低空氣在烘干裝置中的速度，削減空氣用量，削減能量消耗。但是要保持干燥的效率，因此降低空氣在烘干裝置中的速度不是簡潔的調(diào)低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)，而是要

11、在保持干燥效率的前提下，改進(jìn)噴嘴系統(tǒng)。對于已經(jīng)安裝好的設(shè)備，認(rèn)真調(diào)整使其處于最佳工作狀態(tài)。調(diào)好的話可以節(jié)省能源30%-50%（最多），提高印刷速度40%（最多），對正在使用的設(shè)備而言，這點(diǎn)也很重要。 2、改進(jìn)烘干裝置的把握系統(tǒng)。現(xiàn)在很多新型烘干裝置直接測量承印物表面的溫度，而不像以前的烘干裝置測量的是烘箱內(nèi)的空氣溫度，這樣可以準(zhǔn)時(shí)對承印物表面的溫度變化作出反應(yīng)，準(zhǔn)時(shí)調(diào)整風(fēng)速和熱量，進(jìn)而節(jié)省能源； 3、應(yīng)當(dāng)考慮對熱風(fēng)的循環(huán)使用。解決這個(gè)問題比較簡潔，在熱風(fēng)出口處安裝熱交換器，對抽入的冷空氣進(jìn)行預(yù)熱，這樣可以達(dá)到節(jié)能的目的； 4、在烘干裝置中引入惰性氣體。由于有些溶劑閃點(diǎn)比較低，簡潔發(fā)生生產(chǎn)事故，

12、這樣可以保證在空氣中易燃易爆的高揮發(fā)性溶劑的平安性，提高溶劑回收裝置的效率，同時(shí)削減空氣的流量，也就削減了用來加熱空氣的熱量，大大節(jié)省了能源。 5、由于使用了新型的反光鏡和UV燈，UV固化系統(tǒng)的使用效率也大大提高了。 那么新研制的油墨干燥方式又應(yīng)當(dāng)怎么做呢？新的油墨干燥方式欲達(dá)到的目的應(yīng)當(dāng)和干燥系統(tǒng)欲達(dá)到的目的是全都的。新研制的油墨干燥方式或許有以下幾種： 1、反應(yīng)固化型。這種油墨與以前的雙組分反應(yīng)固化型油墨不同，是當(dāng)油墨與紙張接觸時(shí)，由于油墨中某個(gè)成分與紙張中某個(gè)成分發(fā)生反應(yīng)而干燥固化，這一成果曾在惠普噴墨打印機(jī)中得到應(yīng)用。這種反應(yīng)存在于油墨與紙張表面的涂布層上，使油墨快速干燥。該方法使油墨

13、固化快速，無VOC環(huán)保問題產(chǎn)生，但必需選用相互能發(fā)生反應(yīng)的油墨和紙張進(jìn)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(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這是無碳復(fù)寫紙中運(yùn)用的技術(shù)，這一技術(shù)用到油墨上，是把油墨制成微膠囊顆粒，印刷過程中對油墨微膠囊施壓使之裂開，微膠囊顆粒中的兩組分發(fā)生反應(yīng)而快速固化。這一干燥過程無VOC問題，也無需烘干裝置。 3、調(diào)溫固化。這種油墨在常溫下呈現(xiàn)固態(tài)，印刷時(shí)上升溫度，使油墨由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)；當(dāng)油墨轉(zhuǎn)移到承印物表面后，由于溫度下降，墨膜快速由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，干燥很快，無溶劑揮發(fā)，無須烘干裝置，但需要加熱印刷元器件，在絲印中可以最先實(shí)現(xiàn)。 4、水基UV固化技術(shù)。這一

14、技術(shù)會克服目前固化技術(shù)的很多缺點(diǎn)，最重要的是在固化前把水處理掉。 5、熱燃燒固化。熱固扮裝置在600-1000高溫下將有機(jī)蒸汽變成二氧化碳和水。其優(yōu)點(diǎn)是：應(yīng)用范圍廣，幾乎完全消退揮發(fā)性物質(zhì)-可以高達(dá)99.5%，對多種溶劑有效。還可以安裝熱量回收循環(huán)裝置。其缺點(diǎn)是：投資和日常運(yùn)轉(zhuǎn)的費(fèi)用格外高，能量消耗高；同時(shí)會產(chǎn)生二氧化碳和一氧化氮。 6、催化燃燒固化。催化燃燒干燥的溫度比熱燃燒干燥的溫度低，在350-600左右，典型的輪轉(zhuǎn)膠印機(jī)干燥溫度為350-420，就能夠?qū)OC的揮發(fā)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(yōu)點(diǎn)為：比熱燃燒干燥裝置的投資少，能量消耗少，對

15、多種溶劑有效，一氧化氮?dú)堄辔锏暮枯^低。 催化燃燒的方法將會更加普遍地應(yīng)用，尤其對使用溶劑型油墨的小印刷機(jī)而言，由于對小印刷機(jī)來講，溶劑的回收并不太重要。 7、真空固化?？梢話炷钊軇]發(fā)，無需熱量，固化速度比較快，可以安裝溶劑回收裝置，但在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)比較困難。 8、冷凍固化。用吹冷風(fēng)的方法使油墨快速固化，固化后的墨膜在常溫下保持固態(tài)，這種固化方式也不會有VOC問題，但在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)同樣有肯定難度。 最終兩種固化方式是正在開發(fā)中的固化方式。真正用在印刷上還有重重困難。 油墨配方研制的觀念將發(fā)生變化，即從首先考慮油墨的成本轉(zhuǎn)變?yōu)橛湍某杀颈匦杪爮挠谌∷⑦^程的經(jīng)濟(jì)效益。 同時(shí)復(fù)合型的干燥裝置將不斷開發(fā)出來，一些新的油墨干燥方式將會被用于特殊需求領(lǐng)域，最主要的是商標(biāo)和