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印刷包装行业VOCs治理途径、现状及问题分析

时间:2016-08-05 09:26:18来源:印刷工业杂志社

  近年来,国家及地方政府治理VOCs的决心在增强,力度在加大,陆续出台了多个有关的政策法规。面对如此严峻的环保形势,印刷包装企业也需要一次次关乎绿色的蜕变。实则,随着绿色印刷渐入人心,很多印刷包装企业也逐渐调整了自己的心态,开始了一场关于绿色印刷的实践。笔者对焦凹印企业,通过对其VOCs治理路径的简述,一窥印刷包装行业的绿色轨迹。

  治理途径

  目前,国内印刷包装行业进行VOCs排放治理的途径主要包括以下三种。

  1.末端治理。常用的VOCs末端治理技术主要有氧化燃烧法、回收法、生物处理和等离子体法等。相比之下,燃烧法应用比较成熟,是大部分企业的首要选择,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。但需要注意的是,VOCs燃烧后会产生CO2和H2O,对环境也有一定的影响。

  2.源头管控。近年来,通过源头管控对VOCs排放进行控制与治理主要集中在两个方面。第一,致力于研发推广水性油墨,利用水性油墨的环保性改善凹印生产中VOCs的排放问题,减少末端治理带来的能源消耗与二氧化碳排放。第二,尽可能使用单一溶剂油墨或单一体系溶剂油墨,如醇溶性体系油墨,在一定程度上解决凹印油墨回收难的问题。但值得一提的是,水性油墨存在的附着力问题一直未得到解决,目前国内外正在研制水性丙烯酸或水性聚氨酯两种连结料的相互改性。

  3.工艺和过程管控。在凹印过程管控中,印刷企业可以采用带有LEL控制(最低爆炸极限)的装置,将凹印机烘箱内的一部分废气回用于印品干燥,如此可以降低干燥时的能源消耗和废气的排放,最终减少VOCs的治理成本。在凹印工艺管控中,可以引进先进的活性炭颗粒吸附+纯氮气脱附技术,通过深冷凝技术对混合溶剂进行回收,如此不仅有极高的吸附效率,而且整套系统运转起来非常安全、可靠,极大地避免了目前VOCs治理过程中的安全隐患。

  治理现状

  如今,越来越多的凹印企业已经行走在VOCs治理的道路上,笔者将以成功企业的经验为主线,分别介绍纸张凹印企业和软包装凹印企业的VOCs治理现状。

  1.纸张凹印企业。为了解决VOCs排放和溶剂残留超标等问题,很多纸张凹印企业都采取了相关手段,或改用水性油墨,或开展末端治理,并取得了不错的成绩。如云南侨通包装印刷有限公司,通过不懈的探索,其现已经拥有丰富的水性油墨使用经验,并取得良好的印刷效果。此外,公司还在印刷末端安装了有机废气回收装置,不仅实现了绿色化生产,降低了VOCs排放量,而且取得了良好的经济效益和社会效益。再如北京双燕商标彩印有限公司,其早在2005年就开始关注与凹印生产相关的环保信息及溶剂回收再利用、末端废气处理、环保水性油墨等相关技术,致力于将油墨改为醇水体系油墨,并通过实施减量化生产(减少油墨使用量)来实现VOCs减排的目的,同时,其采用活性炭过滤和催化燃烧法,从而更彻底地治理VOCs排放。

  2.软包装凹印企业。相比纸张凹印企业,VOCs治理给软包装凹印企业造成的压力和困难更大。因此,如何在困境中寻找到适合企业自身生产特点的VOCs治理技术便成为软包装凹印企业亟需解决的问题。上海紫江彩印包装集团公司是第一批通过绿色印刷资质认证的凹印企业,其在源头使用无苯无酮油墨,并积极探索水性油墨的应用,引进无溶剂复合设备、多层共挤吹膜设备,进行向绿色工艺的转变;同时,采用吸附+蒸馏回收法,通过将生产过程中产生的有机废气进行吸附、还原、蒸馏提纯等实现了溶剂的循环利用,不仅有效控制了VOCs的排放量,还节约了成本,为企业赢得额外的利润。另外,江苏中金玛泰医药包装有限公司早在2008年便开始使用无苯无酮油墨、醇溶性胶粘剂,加之能量回收与溶剂回收装置,顺利开展了VOCs排放的治理工作。

  治理瓶颈

  纵然凹印企业在VOCs治理方面已经探索到些许方向,并取得了一定的成绩,但目前VOCs治理技术的不成熟,确也制约了其在VOCs治理道路上的前行步伐。

  在末端治理方面,凹印产生的混合溶剂的回收处理一直未得到有效解决,若凹印企业自行投资引进相应的精馏设备,不仅耗能较大,而且回收的溶剂在纯度上大多不达标,回收溶剂的利用价值也不高。所以,目前大部分凹印企业不敢贸然引进专用的VOCs回收装置,而是采取简单的末端处理方法,如利用活性炭进行吸附。

  在源头控制方面,对软包装凹印企业而言,目前最理想的选择是采用水性油墨或单一溶剂油墨,而水性油墨的呼声更高。但事实上,水性油墨的实施要比单一溶剂油墨更漫长、更困难。整体来看,水性凹印油墨所呈现的印刷质量尚未达到溶剂型凹印油墨的同等水平,生产过程中容易因印版网穴堵塞而产生版面上脏和气泡等故障,且印品在色泽度、附着力、印刷适性等方面的表现也很难为市场接受。此外,薄膜水性凹印油墨还存在不可忽视的技术“软肋”,其中最为突出的是其溶解性差、干燥速度慢、复合强度差等。为了弥补水性凹印油墨在性能方面的不足,就必须改造现有凹印设备的干燥系统,改进印版和制作工艺,甚至要改变油墨配方,但这无疑都会不同程度地增加印刷包装企业的综合成本。再者,一些水性油墨“并发症”也同样存在,如油墨中含有的水分可能会改变复合薄膜的结构,从而影响薄膜的功能性;油墨中水分蒸发到设备周围,长久下来会导致印刷设备生锈,进而影响设备的使用寿命,这些对于凹印企业来说也是一大挑战。

  印刷包装行业的VOCs治理已经迫在眉睫,无论是为了应对强硬的政策法规,还是生存的必行之路,印刷包装企业都必须鼓起勇气,披荆斩棘,在绿色变革中抓住机遇,创造绿色财富。


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