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文檔簡介
1、印刷行業(yè)揮發(fā)性有機物排放標準編制說明(征求意見稿)標準編制組2014年9月目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 1項目背景3項目來源3工作過程32行業(yè)概況42.1北京市印刷行業(yè)概況4 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 印刷生產(chǎn)工藝7 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 3標準制定必要性分析16 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 4行業(yè)產(chǎn)排污情況及污染控制技術(shù)分析17印刷行業(yè)V
2、OCs排放源17印刷行業(yè)VOCs污染控制技術(shù)分析22北京市印刷行業(yè)VOCs排放及治理現(xiàn)狀28 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 標準主要技術(shù)內(nèi)容295.1標準適用范圍295.2標準結(jié)構(gòu)框架29 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 污染物控制要求30 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 標準限值與規(guī)定的制定依據(jù)36技術(shù)與管理規(guī)定50 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 監(jiān)測要求51 HYPERLINK l
3、 bookmark80 o Current Document 國內(nèi)外相關(guān)標準研究52 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 國外相關(guān)標準及控制措施52我國相關(guān)標準及控制措施54 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 7經(jīng)濟技術(shù)分析561項目背景1.1項目來源為深入貫徹落實市委市政府加強環(huán)境建設(shè),改善空氣質(zhì)量,保障民眾健康的要求,適應(yīng)全市經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護工作的需要,加強全市VOCs排放控制,北京市環(huán)境保護局于2013年5月下達了制定北京市印刷行業(yè)揮發(fā)性有機物(VOCs)排放標準的計劃任務(wù),由北京市環(huán)境保
4、護科學(xué)研究院、解放軍防化研究院、北京印刷協(xié)會負責(zé)制定。1.2工作過程本標準編制組于2013年7月開始啟動標準的編制工作。首先對國內(nèi)外相關(guān)研究及政策進行了資料的收集和整理,然后選取北京市典型包裝印刷企業(yè)進行現(xiàn)場的調(diào)研及采樣工作,期間進行了多次專家咨詢會及研討會,對行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及標準的制定思路等進行了反復(fù)論證、研討。最終于2014年6月形成包裝印刷揮發(fā)性有機物排放標準征求意見稿。具體工作過程如下:2013年7月2013年10月。資料收集和整理。標準制定課題組查閱了世界衛(wèi)生組織、美國、歐盟、澳大利亞、日本、加拿大、香港、臺灣和北京等國家和地區(qū)對包裝印刷行業(yè)揮發(fā)性有機物環(huán)境管理、污染治理方
5、面的法律、法規(guī)及控制措施。專家咨詢。向長期從事VOCs排放治理技術(shù)研究的有關(guān)專家進行了當前VOCs治理措施的咨詢;向北京印刷協(xié)會的專家咨詢了北京市包裝印刷行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀及特點。在文獻調(diào)研和專家咨詢的基礎(chǔ)上,完成了北京市包裝印刷行業(yè)VOCs排放標準開題報告,并與2013年10月召開了標準開題論證會。2013年11月2014年3月上旬。與印刷企業(yè)的多次座談交流。在北京印刷協(xié)會的協(xié)助下,多次與北京不同類型的印刷企業(yè)舉行座談會,對北京市印刷行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀、污染排放和控制水平、標準制定構(gòu)想、標準制定原則、標準控制內(nèi)容進行了深入交流和探討。企業(yè)調(diào)研。選取出版物印刷、包裝裝潢印刷、專項印刷等代表性企業(yè)進行實地調(diào)
6、研,基本掌握了北京市包裝印刷企業(yè)的原輔材料使用特點、生產(chǎn)工藝、VOCs產(chǎn)生和排放環(huán)節(jié)、有機廢氣治理設(shè)施及其運行情況。2014年4月至今。開展企業(yè)VOCs排放濃度監(jiān)測及原材料VOCs含量檢測。依據(jù)印刷方式和承印物的不同,篩選部分具有代表性的企業(yè)開展VOCs排放濃度的監(jiān)測及原材料VOCs含量檢測。在國內(nèi)外VOCs控制標準調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測及實驗室檢測結(jié)果分析計算論證,完成標準文本、編制說明的征求意見稿,征求各方意見2行業(yè)概況北京市印刷行業(yè)概況2.1.1印刷企業(yè)數(shù)量與規(guī)模北京地區(qū)2013年印刷產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入300.5億元,與上年相比增加4.7%。北京地區(qū)2013年共有印刷企業(yè)(含出
7、版物印刷、專項印刷、包裝裝潢印刷、其它印刷、數(shù)字印刷)1669家。其中數(shù)字印刷43家(在此標準中不考慮);出版物印刷企業(yè)665家,比2011年減少1家;專項印刷(印前制版、印后裝訂)92家,比2012年減少7家;包裝印刷企業(yè)281家,比2011年減少2家;其它印刷企業(yè)(安全印刷、商業(yè)印刷、復(fù)印等)588家,比2012年減少24家。由上述數(shù)據(jù)可以看出:北京市印刷企業(yè)以出版印刷為主,其次是包裝印刷,此外,安全印務(wù)在其他印刷中所占比例也比較大。北京市各類印刷企業(yè)數(shù)量所占比例出版物印刷包裝印刷專項印刷其它印刷圖2-12013年北京市各類印刷企業(yè)數(shù)量所占比率(1)出版物印刷企業(yè)北京市出版物印刷企業(yè)總數(shù)6
8、65家,比2012年減少1家,實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入1226821.9萬元,比2012年增長3.2%。從主營業(yè)務(wù)收入的統(tǒng)計數(shù)字看,億元以上的企業(yè)23家,1億元以下5千萬元以上企業(yè)23家;5千萬元以下3千萬元以上企業(yè)35家;3千萬元以下1千萬元以上企業(yè)136家;1千萬元以下的企業(yè)448家;千萬元以下的企業(yè)占北京市出版物印刷665家企業(yè)的67.4%。北京市出版物印刷企業(yè)主要設(shè)備情況見表2-1。表2-1北京市出版物印刷企業(yè)主要設(shè)備情況設(shè)備名稱臺數(shù)設(shè)備名稱臺數(shù)直接制版機231數(shù)碼印刷機163商業(yè)八色輪轉(zhuǎn)機45四色以上柔版印刷機14報紙單幅四色輪轉(zhuǎn)32四色以上凹版印刷機4報紙雙幅四色輪轉(zhuǎn)36無線膠訂生產(chǎn)線17
9、9對開四色以上膠印機626精裝生產(chǎn)線33(2)包裝印刷企業(yè)北京市包裝印刷企業(yè)總數(shù)281家,主營業(yè)務(wù)收入1059009萬元。主營業(yè)務(wù)收入億元以上的企業(yè)20家,1億元以下5千萬元以上企業(yè)12家;5千萬元以下3千萬元以上企業(yè)19家;3千萬元以下1千萬元以上企業(yè)54家;1千萬元以下5百萬元以上企業(yè)89家;5百萬以上的企業(yè)共計:143家。5百萬元以下企業(yè)138家,占北京市包裝印刷281家企業(yè)的49.1%。(3)其他印刷企業(yè)其它印刷企業(yè)指除出版物印刷、包裝印刷之外的印刷企業(yè),通常被細分為商業(yè)印刷、安全印務(wù)、社會印件企業(yè),這些企業(yè)總數(shù)588家,主營業(yè)務(wù)收入660249.7萬元。主營業(yè)務(wù)收入上億元企業(yè)9家,1
10、億元以下5千萬元以上企8家;5千萬元以下3千萬元以上企業(yè)3家;3千萬元以下1千萬元以上企業(yè)27家;1千萬元以下5百萬元以上企業(yè)44家;共計:5百萬元以上企業(yè)91家,占北京市其他印刷588家企業(yè)的15.5%。相對于出版物印刷和包裝印刷企業(yè)的規(guī)模和經(jīng)營情況,其它印刷企業(yè)的規(guī)模普遍偏小,經(jīng)營情況兩極分化嚴重,上億元企業(yè)僅為9家。其它印刷企業(yè)中,安全印務(wù)企業(yè)無論是主營業(yè)務(wù)收入,還是盈利能力都占了絕對的優(yōu)勢。像中體彩印務(wù)有限公司的主營業(yè)務(wù)收入排在所有其它印刷企業(yè)之首,中鈔信用卡廠、東港安全印務(wù)有限公司等企業(yè)也都有很好的業(yè)績。安全印務(wù)產(chǎn)品特指有安全保密技術(shù)要求的產(chǎn)品,一般包括涉密印件,防偽票據(jù),證件證書4
11、)專項印刷企業(yè)專項印刷企業(yè)是指印前制版和印后裝訂加工的企業(yè),大都為出版物印刷企業(yè)配套而設(shè)立。北京市專項印刷企業(yè)總數(shù)92家,近年來有一半企業(yè)退出。專項印刷企業(yè)2013年實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入僅為1.7億元,主營業(yè)務(wù)收入在500萬元以上的企業(yè)10家。制版和裝訂專項企業(yè)的業(yè)績大不如前,反映出印刷市場供需關(guān)系已發(fā)生變化。為了保證印裝質(zhì)量和印制周期,越來越多的客戶要求承印廠商能夠提供印裝一步到位的服務(wù),制版或裝訂已成為印刷企業(yè)必要和關(guān)鍵的加工工序。另外,從技術(shù)層面分析,由于CTP制版技術(shù)的普及,使得制版與印刷密不可分,單純制版或提供菲林供印刷企業(yè)印刷的工藝已逐漸淘汰。專項印刷企業(yè)已無法適應(yīng)客戶需求和技術(shù)的變化
12、,至使他們紛紛退出或轉(zhuǎn)產(chǎn)。2013年北京市印刷行業(yè)主營業(yè)務(wù)收入仍然以出版物印刷和包裝印刷為主,其中包裝印刷的企業(yè)個數(shù)和職工人數(shù)并不是最多的,但利潤總額卻是位居首位,參見表2-2。2013年相對于2012年來說,企業(yè)數(shù)和職工人數(shù)都有所減少,但資產(chǎn)和主營業(yè)務(wù)收入?yún)s有所增加,主要數(shù)據(jù)見表2-3。表2-22013年北京市印刷行業(yè)分類主要指標完成情況企業(yè)類別資產(chǎn)合計(億元)主營業(yè)務(wù)收入(億元)出版物包裝裝潢227.8121.2122.7106專項4.81.7數(shù)字其他合計1.585440.34.1666300.56利潤總額(億元)7.212.03-0.05-0.0899.628.8年末平均人數(shù)(人)392
13、3314418148111061199868236表2-3北京市印刷行業(yè)2013年及2012年主要指標完成情況對比年份企業(yè)數(shù)資產(chǎn)合計(萬元)主營業(yè)務(wù)收入(萬元)利潤總額(萬元)年末平均人數(shù)(人)201316694403439300482628767868236201216914052210287114629115872102增減-22家9%5%-1%-3866人2.1.2印刷企業(yè)地域分布情況由圖2-2可以看出,目前北京市的印刷企業(yè)大多數(shù)分布在大興、通州、朝陽、海淀、順義幾個區(qū),占北京市印刷企業(yè)總數(shù)的60%;而平谷、石景山、門頭溝、延慶幾個區(qū)縣印刷企業(yè)數(shù)量則非常少,占北京市印刷企業(yè)總數(shù)的5%。3
14、00-250250250-nn50211數(shù)個業(yè)企刷印345169421X54-14口通州大興朝陽海淀順義昌平豐臺西城懷柔密云東城房山平谷石景山延慶門頭溝圖2-22013年北京市各區(qū)縣印刷企業(yè)數(shù)量分布情況2.2印刷生產(chǎn)工藝印刷是一門綜合應(yīng)用技術(shù),它涉及到物學(xué)、化學(xué)、機械學(xué)、電子學(xué)等眾多學(xué)科。印刷方式分類按照版面形式分類印刷的方式很多,目前主要的印刷方式是根據(jù)印版版面印刷部分和空白部分的相對關(guān)系而分類,一般而言,印刷可區(qū)分為凸版印刷(包括柔版)、凹版印刷、孔版印刷(絲網(wǎng)印刷)、平版印刷等四大類。按照印版與承印物的接觸關(guān)系,可把以上四種印刷技術(shù)分為直接印刷(DirectPrinting)和間接印刷(
15、IndirectPrinting)兩種。直接印刷是指圖文部分的油墨直接轉(zhuǎn)移到承印物表面的印刷方式。間接印刷是指圖文部分的油墨,經(jīng)中間載體的傳遞,轉(zhuǎn)移到承印物表面的印刷方式,印版與承印物直接接觸。直接印刷的印版上的圖文是反像,間接印刷的印版上的圖文是正像。凸版印刷、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷一般采用直接印刷,但凸版、凹版也有使用間接印刷的,如干膠印、移印等。而平版印刷可以采用直接印刷,如石印、珂羅版印刷,但大部分采用間接印刷,如膠印。(1)凸版印刷(ReliefPrinting)凸版印刷是幾種印刷方式中最古的一種印刷。凸版印刷是指有印紋的部份凸起,印刷時會沾著印墨,無印紋部份高則較低且會沾到印墨,然后使
16、紙張等承印物與印版接觸,并加以一定壓,使印版上印刷部分的油墨轉(zhuǎn)印到紙張上而得到印刷成品,如此可印出印紋部份的圖樣。此類印刷品的紙背有輕微印痕凸起,線條或網(wǎng)點邊緣部份整齊,并且印墨在中心部分顯得較為淺淡。另外,凸起的印紋邊緣受壓較重,因而有輕微的印痕凸起。凸版印版主要有:鋁合金活字印版、鉛合金復(fù)制凸版、銅版(brassplate)、鋅版(zincplate)、感旋光性樹脂凸版(photo-reliefplate)、塑料版(plasticplate)等。目前印刷中使用的凸版主要有柔性版,其印刷方式稱為柔性版印刷。圖2-3凸版印刷示意圖(2)柔性版印刷(FlexographicPrinting)柔性
17、版印刷是一種直接輪轉(zhuǎn)印刷方法,使用具有彈性的凸器圖像印版,印版可粘固在可重復(fù)長度的印版滾筒上,印版由一根雕刻了著墨孔的金屬墨輥施墨,金屬墨輥(網(wǎng)紋傳墨輥)由另一根墨輥或刮墨刀控制輸墨量,可將液體和脂狀油墨轉(zhuǎn)移到實際是所有種類的材料上。柔性版印刷是使用柔性版,通過網(wǎng)紋輥傳遞油墨的印刷方式。版面結(jié)構(gòu)類似于凸版版印,它使用具有彈性的橡膠材料或者感光材料作為板材,印版圖文部分凸出,可貼在印版滾筒表面,印刷過程中通過網(wǎng)穴結(jié)構(gòu)的網(wǎng)紋輥將易于干燥的油墨傳遞到印版上,以此來實現(xiàn)印版的上墨,圖文部分的油墨最終印到承印材料上(無論是吸收性材料還是非吸收性材料)。印版滾筒的每一次運轉(zhuǎn),都會產(chǎn)生一次印刷圖像。柔性印刷
18、是一種有效的、經(jīng)濟的、多功能的印刷方法。武性版er劇惰理示童圖I.笛番相2,件團耀1.網(wǎng)枚找1.口蛋滂鞘圖2-4柔性版印刷原理示意圖(3)凹版印刷(IIntaglio/GravurePrinting)凹版印刷是指圖文部份下陷,用以裝存印墨,而凹陷程度又隨圖像的層次有深淺不同,圖像層次越暗,其深度越深,非圖文部分則為平面。開始印刷前,必須先擦除平面(即無印紋部份)所上之墨,使其不留印墨。印刷時,必須施以較大壓力于紙張上,使紙張與凹陷槽內(nèi)的印墨接觸而完成印刷。因版面上印刷部分凹陷的深淺不同,所以印刷部分的油墨量就不等,印刷成品上的油墨膜層厚度也不一致。油墨多的部分顯得顏色較濃,油墨少的部分顏色就淡
19、,因而可使圖像顯得有濃淡不等的色調(diào)層次。凹版制版分為電雕制版、激光腐蝕制版、激光直雕三類。凹版的特性,在于墨色表現(xiàn)力特強,雖然制版復(fù)雜,但印出的成品精美。故多用以承印鈔券、郵票、股票及其它有價證券與藝術(shù)品等。凹版印刷的主要產(chǎn)品有:有價證券、鈔票、精美畫冊、煙盒、紙制品、塑料包裝制品、包裝裝璜材料等,在我國,凹版印刷被廣泛地應(yīng)用于煙包、塑料薄膜印刷中。這些產(chǎn)品墨色濃重,階調(diào)、顏色再現(xiàn)性好。圖2-5凹版印刷示意圖(4)絲網(wǎng)印刷(ScreenPrinting)絲網(wǎng)印刷是指印墨是從印版正面壓擠透過版孔,而印于版背面之承印物上。印刷部分是由大小不同的孔洞或大小相同但數(shù)量不等的網(wǎng)眼(mesh)組成,孔洞能
20、透過油墨,空白部分則不能透過油墨。印刷時,油墨透過孔洞或網(wǎng)眼印到紙張或其它承印物上,形成印刷成品。絲網(wǎng)版印刷的成品墨量都較厚實,比凹版印刷的墨量更大。絲網(wǎng)印刷印刷的主要產(chǎn)品有:包裝裝璜材料、印刷線路板以及棉、絲織品等。網(wǎng)框油墨/刮墨刀絲據(jù)飯承印物/印甬臺圖2-6絲網(wǎng)印刷示意圖5)平版印刷(Planographic/OffsetPrinting)目前北京地區(qū)因以出版物印刷為主,包裝印刷業(yè)基本是紙包裝印刷品,因此,北京地區(qū)的印刷方式主要是平版膠印。1)有水膠印通常人們所說的有水膠印印版上不著墨的空白部分和著墨部分同處在一個平面上;空白部分親水疏油,圖文部分親油疏水。印刷時,利用油水不相溶的原理,先
21、用潤濕液潤濕印版的非圖文部分,使其形成有一定厚度的均勻抗拒油墨浸潤的水膜;然后再用油墨潤濕印版的圖文部分,使其形成有一定厚度的均勻墨膜;在印刷壓力的作用下,印版將圖文油墨先壓印到橡皮滾筒上,然后經(jīng)橡皮滾筒將圖文油墨轉(zhuǎn)印到承印物上。印版上油墨潤濕液圖2-7有水膠印印刷原理示意圖2)無水膠印無水膠印印版是平凹版結(jié)構(gòu),印版的的空白部分凸起而且是不吸附油墨的硅橡膠(低能表面),而圖文部分則能很好地吸附油墨。印刷時不需用潤版液。無水膠印無需使用酒精等化學(xué)藥品,所以能改善工作環(huán)境。但是,無水膠印的主要缺點是:一是印版成本過高,二是適用于低速小幅面印刷,三是耐印力低。正因為如此,目前印刷企業(yè)采用的膠印主要為
22、有水參與的膠印。另外,按印刷紙張的形式可把平版印刷進一步分為單張印刷和輪轉(zhuǎn)印刷。1)單張膠印(Sheet-fedOffsetPrinting)單張紙膠印是應(yīng)用最為廣泛的一種印刷方式,幾乎所有的紙類承印物的印刷都可以使用單張膠印,包括書籍、精美畫冊、小冊子、年度報告、招貼海報、廣告、商標、掛歷、卡片、地圖以及紙袋、折疊紙盒等等高質(zhì)量的印刷,此外,鐵皮的印刷也主要采用單張膠印的方式。目前單張膠印的印刷尺寸大約在八開(A3)到全張(AO)幅面,可以選用單色、雙色、四色、五色到12色印刷機來滿足不同的印刷要求,并且可做聯(lián)線上光等后加工,更多的單張膠印的后加工采用非聯(lián)線的獨立操作方式。圖2-9單張紙膠印
23、機2)卷筒紙(輪轉(zhuǎn))膠?。╓eb-fedOffsetPrinting)卷筒紙膠印俗稱輪轉(zhuǎn)膠印,非常適合印刷數(shù)量大的印刷。并且卷筒紙膠印通常是聯(lián)線進行折頁、裝訂等后加工,使其印刷效率相當高。主要用于報紙、彩色雜志、期刊、商品促銷廣告、產(chǎn)品目錄等。在卷筒紙膠印中又分為冷固型和熱固型印刷,這是根據(jù)印刷油墨的干燥機理不同而區(qū)分的。A.冷固型卷筒紙膠印顧名思義,冷固型卷筒紙膠印不需要通過干燥裝置(烘箱)來幫助油墨干燥,主要用于報紙印刷當中,也用來做一些質(zhì)量要求不高、沒有太大保存要求的一些印量比較大的產(chǎn)品印刷,例如廣告?zhèn)鲉巍⑿麄餍宰拥?。冷固型印刷通常使用新聞紙或其他等級不是很高的紙。因此,在冷固型卷筒?/p>
24、刷中,印刷網(wǎng)點線數(shù)不高,一般在100線/英寸133線/英寸,其印刷油墨顏色數(shù)也在4色之內(nèi),通常使用印刷四原色黃、品紅、青、黑色。從而避免出現(xiàn)臟版及套印不準等問題,以保證印刷質(zhì)量。圖2-10報紙印刷輪轉(zhuǎn)膠印機(冷固型)目前國際上報紙印刷主要采用冷固型卷筒紙膠印。B.熱固型卷筒紙膠印拆urn上篩萍構(gòu)(需傭眥甘切)超譽帶疋翠嫌盧廁對慨皮布加鶴旣轉(zhuǎn)咒即戦肌拒amm圖2-11商業(yè)輪轉(zhuǎn)膠印機(熱固型)熱固型卷筒紙膠印需要通過干燥裝置來幫助油墨干燥,主要用于期刊雜志、手冊、促銷廣告以及商品目錄的印刷。印刷后的紙卷首先通過溫度大約在200C的烘箱使印刷品干燥,烘箱溫度的具體設(shè)定取決于紙卷的速度;經(jīng)過烘箱之后,
25、紙卷通過冷卻裝置被冷卻到20C。因此容易出現(xiàn)印刷品卷曲及油墨的疊印問題。熱固型卷筒紙印刷通常使用輕涂紙、75克/平方米左右的銅版紙等紙張印刷。其印刷質(zhì)量比冷固型卷筒紙印刷質(zhì)量高,但是比單張紙膠印質(zhì)量低。(6)數(shù)字印刷(digitalprinting)數(shù)字印刷是指使用數(shù)據(jù)文件控制相應(yīng)設(shè)備,將呈色劑色料(如油墨)直接轉(zhuǎn)移到承印物上的復(fù)制過程。數(shù)字印刷是數(shù)字頁面直接形成黑白或多色印刷品的無版復(fù)制技術(shù),它可以在每一份印刷品上產(chǎn)生不同的圖像,“無版”和“信息可變”是它的最大特征。數(shù)字印刷系統(tǒng)主要由印前系統(tǒng)和數(shù)字印刷機組成,目前越來越多的數(shù)字印刷機還配上裝訂和裁切設(shè)備,從而取消了分色、拼版、制版等步驟。它
26、將印刷帶入了一個最有效的運作方式,即從輸入到輸出,整個過程可以由一個人來控制,還能實現(xiàn)一張起印。這樣的印刷方式非常適合四色打樣,以個性化印刷、可變信息印刷、即時印刷為特點的“按需印刷”,價格合理的多品種印刷等,所以,它也可定義為按照用戶的時間要求、地點要求、數(shù)量要求、成本要求與某些特定的要求等向用戶提供相關(guān)服務(wù)的一種印刷服務(wù)方式。在數(shù)字印刷中得到廣泛應(yīng)用的成像技術(shù)有靜電成像、噴墨成像、電凝聚成像、磁記錄成像、電子成像、熱敏成像等方法。目前,以靜電成像方式和噴墨成像方式更為普遍。圖2-12數(shù)字印刷系統(tǒng)分類2.2.1.2按照印刷品用途分類按照印刷品的用途,一般分為書刊印刷、報紙印刷、廣告印刷、鈔券
27、印刷、地圖印刷、包裝裝璜印刷以及特種印刷等。(1)書刊印刷。以書籍、期刊等為主要產(chǎn)品的印刷。印刷量及產(chǎn)值最大的一種印刷。70年代以前,主要采用鉛字排版的凸版印刷。目前主要利用計算機排版和平版印刷。(2)報紙印刷。以報紙等信息媒介為產(chǎn)品的印刷,是僅次于書刊印刷發(fā)行量的一種印刷。報紙是傳播新聞的重要媒介,具和時間性。70年代以前,主要使用鉛排的凸版印刷,勞動強度大、環(huán)境污染。80年代以后,大多使用平版印刷。也有些歐美國家采用柔性版印刷報紙。(3)廣告印刷。印刷的范圍較廣,有商品樣本、海報、畫報、彩色圖片、招貼畫、廣告牌等。要求印刷時間短,印刷質(zhì)量好,一般采用平版印刷。大幅面的廣告牌,多采用絲網(wǎng)印刷
28、。(4)鈔券印刷。成品主要是鈔票、股票、債券以及其它的有價證券。這類印刷品的印刷,要求有嚴密的防偽技術(shù),以凹版印刷為主,平版、凸版或其它印刷方法為。(5)地圖印刷。成品有地形圖、地礦圖、航測圖、交通圖以及軍事用圖等。圖面復(fù)雜,幅面大小不一,精度要求較高,大多采用多塊印版套印的平版印刷。(6)包裝裝璜印刷。成品主要用于商品的包裝與裝璜,不僅具有裝載商品、保護商品、美化商品的作用,而且還起到了宣傳商品和推銷商品的作用,印刷的產(chǎn)品種類很多,有紙盒、塑料袋、金屬盒、商標、軟管以各包裝紙、玻璃、陶瓷、皮革等。印刷方法有:凸版印刷、平版印刷、凹版印刷、孔版印刷以及特種印刷等。(7)特種印刷。采用不同于一般
29、制版、印刷、印后加工方法和材料,供特殊用途的印刷。如:靜電植絨,全息照相印刷、噴墨印刷、表格印刷等。許多包裝印刷品,是要用特種印刷完成的。隨著新材料、高科技的發(fā)展,特種印刷的產(chǎn)品更加豐富多彩。特種印刷是一個不斷變化的概念,隨著應(yīng)用范圍的變化,某種印刷方式可能由特種印刷變?yōu)槌R姷挠∷?,例如孔版印刷和柔性版印刷,反之也有可能。按照印刷色?shù)分類在一個印刷過程中,按照所完成的印刷色數(shù)不同可以分為以下幾種:(1)單色印刷一個印刷過程中,只在承印物上印刷一種墨色,叫做單色印刷。一個印刷過程指在印刷機上一次輸紙和收紙。(2)雙色印刷一個印刷過程中,在承印物上印刷兩種墨色的印刷叫做雙色印刷(3)多色印刷一個印
30、刷過程中,在承印物上印刷兩種或兩種以上的墨色,叫做多色印刷。一般指利用黃(Y)、品紅(”)、青(C)和黑(BK)油墨疊印再現(xiàn)原稿顏色的印刷。對于一些專色的印刷品,例如,線條圖表、票據(jù)、地圖等,則需要使用調(diào)配出特定的顏色或由油墨制造廠供給專色油墨進行印刷。2.2.2印刷工藝過程簡介傳統(tǒng)印刷主要工藝過程是:原稿的制作及選擇印前圖文處理制版印刷印后加工,其油墨轉(zhuǎn)移過程必須依靠印版和壓力,而這種印刷必須具備五大要素:原稿、印版、承印物、印刷油墨以及印刷機械。也就是說,一件印刷品的完成,首先需要選擇或設(shè)計出適合于印刷的原稿,然后利用電子分色對原稿上的圖文信息進行處理,制作出供曬版或雕刻用的原版(分色片或
31、者電子文件),再用原版制出供印刷用的印刷印版,最后把印版安裝到印刷機上,利用印刷機械將油墨均勻地涂布在印版的圖文上,在印刷壓力的作用下,使油墨轉(zhuǎn)移到承印物上,完成以上工作之后,經(jīng)過印后加工以實現(xiàn)不同使用目的的印刷品。數(shù)字印刷的工藝流程是:原稿的制作及選擇印前圖文處理印刷印后加工,其圖文信息的轉(zhuǎn)移是一個數(shù)字化的工作流程,呈色劑在承印物上的著色無需通常意義上的印版和壓力。(1)印前(Pre-press)印前指的是從原稿到印刷版完成。一般而言,印前的主要工序是制版。進行印刷前,首先需要根據(jù)原稿制作成印版,雖然凸版、平版、凹版、絲網(wǎng)版的制作各異,但其制版程序基本為分為制分色片曬版兩步。計算機直接制版技
32、術(shù)CTP通過電腦將RIP后的圖文信息直接輸出到印版上,去掉了作為中間環(huán)節(jié)的軟片,減少了制版中軟片輸出、顯影、定影和曬版等步驟,大大減少了含銀、對苯二酚等對人體和環(huán)境危害較大的廢液的排放,也減少了紫外光對人體的傷害和對空氣的污染(2)印刷(Printing)印刷指的是從印版上的圖文信息被轉(zhuǎn)移到承印物的表面。依版式可區(qū)分為凸版、凹版、絲網(wǎng)版及平版印刷,其印刷方式、操作條件及油墨成份盡相同。例如,平版印刷是利用水墨相斥的規(guī)律進印刷的。因此,印刷機上除有供墨裝置外,還有給水裝置。在印刷過程中一定要使水、墨達到平衡才能印刷出好的產(chǎn)品,水、墨平衡又涉及到一系因素,其中還包括空氣溫、濕的影響。此外,平版印刷
33、大都采用間接印刷,在平版印刷機的印刷部分,還設(shè)有橡皮滾筒,印刷時版面圖文先印到橡皮滾筒上,而后再轉(zhuǎn)印到紙上以獲取印刷品。所以,平版印刷的質(zhì)量在很大程度上取決于操作技能和印刷知識。可以說,印刷的過程,就是印刷者如何將紙張、油墨、印刷機有機控制獲得最佳質(zhì)量的過程。(3)印后(Post-Press)印后指的是將印刷好的產(chǎn)品按要求和使用性能進行的加工,如表面整飾和裝訂等工序。表面整飾加工是在印刷品的表面經(jīng)適當?shù)奶?,增加印刷品的光澤,或增加印刷品的耐光性,耐熱性、耐水性、耐磨性等,以達到保護印刷品的作用。印刷品的表面整飾加工有:上光、覆膜、燙金等工藝。上光是使印刷品更加美觀,同時具有防潮、防熱及耐曬的效
34、果,一般用于書籍的封面、插畫、掛歷及商標裝璜等印刷品。印刷品經(jīng)過薄膜復(fù)合后,成為一種復(fù)合材,這些復(fù)合材可以是同一類材復(fù)合,也可以是同類的材復(fù)合,復(fù)合后具有獨特的、其它材所具備的優(yōu)性能。裝訂是書刊印刷的最后工序,在印刷過程完成后,仍是半制成品,只有將這些半制成品用各種不同的方法連接起來,再采用不同的裝幀方式,使書刊雜志加工成便于閱讀、便于保存的印刷品,才能成為書籍、畫冊等,供讀者閱讀。書刊的裝訂,實際上包括訂和裝兩大工序,訂就是將書頁訂成本,是書芯的加工,裝是書籍封面的加工,就是裝幀。常見的書芯書的加工方法分為:鐵絲訂、有線訂、無線膠粘訂三種。而裝幀的形式有多種,包括平裝本、精裝本及線裝本等。3
35、標準制定必要性分析嚴峻的大氣污染形勢對印刷行業(yè)VOCs的控制提出迫切要求目前,以北京為代表的我國城市區(qū)域大氣污染日益呈現(xiàn)復(fù)合型的特點,其中VOCs扮演著關(guān)鍵角色。如何有效控制VOCs污染,解決由其引發(fā)的臭氧超標問題,已成為各級環(huán)境管理部門面臨的重點任務(wù)之一。近年來,北京市印刷業(yè)保持穩(wěn)步增長的態(tài)勢,為經(jīng)濟的快速發(fā)展做出了巨大貢獻。與此同時,印刷油墨、膠黏劑、清洗劑等有機溶劑含量較高的原料大量消耗,在生產(chǎn)過程中排放了眾多VOCs污染物。其中乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丙酮等多類物質(zhì)具有毒性,對人體呼吸系統(tǒng)、肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)造成極大的危害。同時,這類物質(zhì)也具有較強的光化學(xué)活性,可引發(fā)光化學(xué)煙霧、有機氣溶膠
36、和近地層臭氧濃度過高等,導(dǎo)致區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量惡化。因此,制定專門針對印刷行業(yè)可揮發(fā)性有機物的北京市地方標準,控制VOCs的排放,對于北京市大氣環(huán)境質(zhì)量的改善是非常有必要的。標準體系的完善是提升政府部門環(huán)境管理水平的技術(shù)保障北京市在2007年發(fā)布的大氣污染物綜合排放標準中,對包括印刷行業(yè)在內(nèi)的典型VOCs污染源做出了污染物排放濃度、排放速率及無組織排放點濃度限值規(guī)定以及技術(shù)和管理規(guī)定,在控制揮發(fā)性有機物排放、促進印刷行業(yè)發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用。但隨著經(jīng)濟、社會的發(fā)展,北京市印刷行業(yè)生產(chǎn)類型與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也越來越多元化,涉及到多種印刷工藝、多種產(chǎn)品、多種原材料,產(chǎn)生污染物的環(huán)節(jié)和排放特性也各有不同,
37、綜合的排放標準已經(jīng)不能滿足管理部門對污染物排放的控制和管理,因此更細化、更有針對性、更具體的行業(yè)排放標準已經(jīng)是迫切需要。是促進行業(yè)技術(shù)革新,引導(dǎo)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展方向的推動力目前,北京市印刷類型主要以膠印和凹印為主,先進環(huán)保的柔印、數(shù)字印刷等技術(shù)所占的比例很小,因此在生產(chǎn)過程中有機溶劑的大量揮發(fā)就不可避免。加上長期以來缺乏法規(guī)、政策、技術(shù)等手段對污染源進行監(jiān)督和控制,導(dǎo)致當前絕大多數(shù)印刷企業(yè)排放的VOCs污染尚未被治理。通過企業(yè)調(diào)研,發(fā)現(xiàn)北京市只有少部分企業(yè)采用了低VOCs含量的油墨、清洗劑等原材料來減少揮發(fā)性有機物的排放,大部分中小企業(yè)仍然使用高VOCs含量的原材料。少數(shù)企業(yè)安裝了催化燃燒、吸附
38、回收等末端處理裝置,大部分企業(yè)并未采取任何處理措施。制定包裝印刷行業(yè)可揮發(fā)性有機物排放標準,可以有效促進企業(yè)采用更環(huán)保、更先進的印刷工藝,使用低VOCs含量的原材料,采用更高效的污染物處理技術(shù),為包裝印刷行業(yè)健康、規(guī)范的可持續(xù)發(fā)展明確方向,并成為全國其他省市包裝印刷行業(yè)環(huán)保技術(shù)進步的模范。綜上所述,制定北京市印刷行業(yè)揮發(fā)性有機物排放標準,可以改善北京市的大氣環(huán)境質(zhì)量,加強印刷行業(yè)可揮發(fā)性有機物排放的控制和管理,促進印刷行業(yè)工藝和污染治理技術(shù)的進步,對于緩解北京市目前的環(huán)境壓力,順利完成政府確定的環(huán)境目標要求,是非常必要的。行業(yè)產(chǎn)排污情況及污染控制技術(shù)分析4.1印刷行業(yè)VOCS排放源4.1.1印
39、前加工中的VOCs排放源印前使用的材料中,含有VOCs的化學(xué)物品包括:膠片沖洗處理、彩色打樣、印版沖洗處理和凹印版滾筒制版等工藝中用到的化學(xué)藥品。這些化學(xué)藥品可能含有VOCs物質(zhì),但這些VOCs,例如印版顯影劑含有的VOCs,不易揮發(fā),因此,這些材料并沒有被認為是VOCs的排放源。其它化學(xué)物品,如清洗溶劑,就可能含有VOCs,且容易揮發(fā)到空氣中,這樣的化學(xué)物品就屬于VOCs排放源。4.1.2印刷過程中的VOCs排放源印刷過程中的VOCs排放源包括油墨、潤版液、印刷機清洗劑、覆膜膠、上光油和地板清洗劑等。雖然現(xiàn)在的耗材轉(zhuǎn)向替代型產(chǎn)品,例如從礦物油油墨或溶劑型油墨轉(zhuǎn)向植物油油墨或水性墨,實際上這些
40、新型耗材仍含有VOCs。目前在印刷過程中大量使用的溶劑型油墨,大約含有50%60%的有機揮發(fā)性成份,再加上調(diào)油墨粘度所需的稀釋劑,在印品干燥時,油墨所散發(fā)出來的揮發(fā)成份的總含量約為70%80%。4.1.2.1清洗劑印刷機的部件必須經(jīng)常清洗,以防積聚干涸的油墨和紙塵。常用的清洗劑包括汽油、煤油、乙二醇醚、醇類、甲苯、己烷和特別配制的混合劑(洗車水)。由于印刷工價偏低原因,現(xiàn)在仍然有許多印刷企業(yè)還在使用汽油、煤油作為油墨清潔劑,以此降低生產(chǎn)成本。(1)一般清洗劑一般印刷機之橡皮布滾輪以抹布沾清洗劑擦拭清洗時,清洗劑中的溶劑會揮發(fā)至空氣中,而隨著廠房的通風(fēng)系統(tǒng)逸散至大氣中,或被收集至廢氣控制系統(tǒng)加以
41、處。滾筒上的膠布經(jīng)過一段時間印刷或在換色后,通常由工人用沾上溶劑的抹布清潔,而他們?yōu)榍蠓剑瑫压扪b清潔溶劑(一般加蓋)置于印刷機旁,致使揮發(fā)性化合物在工作地點揮發(fā)。印刷機清洗劑是印刷工藝中揮發(fā)VOCs的主要源頭之一,傳統(tǒng)用的白電油、火水等,雖然清潔效果想,但對印刷機的墨輪及膠布滾筒等有損害,現(xiàn)有部份印刷廠已漸使用環(huán)保洗車水替代。(2)用汽油、煤油作清洗劑用汽油、煤油作清洗劑,會對周圍環(huán)境造成相當大的危害。有的企業(yè)無循環(huán)處理設(shè)備,員工將清洗過墨輥、橡皮布、墨斗等骯臟的汽、煤油亂倒、亂放,不僅造成VOCs的排放,并且還會污染土壤和水體。另外,操作人員長期通過呼吸或身體接觸,都會對健康造成一定的傷害
42、(四乙鉛中毒)。油墨含有(如:醇、酯、酮、苯類)等有害物質(zhì)溶解在汽油、煤油中,也會對人體及周圍環(huán)境造成相當大的危害。(3)洗車水洗車水是專門用于清洗油墨的清洗劑,質(zhì)量合格的洗車水與汽油、煤油相比,清洗效果好,安全性能高,并且對人體及環(huán)境的危害小,但是價格比較高。雖然相對于汽油、煤油而言,洗車水既安全,污染又小,但并不等于洗車水是完美無缺的。處于即用狀態(tài)的洗車水一般是90%以上的水和洗車水原液配制的,洗車水原液的主要成分仍然是VOCs,這部分VOCs在使用過程中將全部揮發(fā)到空氣中,由于企業(yè)每年的洗車水用量很大,所以洗車水造成的VOCs排放是印刷企業(yè)主要的VOCs排放源之一4.1.2.2潤版液平版
43、的印版需要以潤版液潤濕,使非印紋部分具有抗油性。潤版液是VOCs的源之一,目前膠印印刷機上普遍采用的是酒精潤版系統(tǒng),主要成分是異丙醇(工業(yè)酒精,IPA)及磷酸,異丙醇可減少水的表面張力,相對于傳統(tǒng)的普通潤版液來說,這種潤版方式可以大大減少水的用量,從而避免了由于水量較大引起的紙張變形和油墨的過量乳化。并且可以加快印版中水的揮發(fā),大大提升了印刷效果,使得鮮艷色彩得以輕松實現(xiàn)。但是,由于異丙醇揮發(fā)后產(chǎn)生的氣體會對人體造成有害的影響,是一種對環(huán)境、對人體均有害的化學(xué)品,因此減少異丙醇用量是一種必然的趨勢。一些國家已通過立法來限制異丙醇的使用,近期生產(chǎn)的卷筒紙印刷機中,基本上已經(jīng)杜絕了異丙醇。潤版液中
44、異丙醇的含越高,則越多VOCs揮發(fā)至空氣中。為減低潤版液的VOCs揮發(fā)量,部份印刷廠嘗試使用低/無酒精潤版液,效果滿意。油墨印刷油墨由顏、連結(jié)劑、溶劑、輔助劑組成。油墨中的顏有兩種無機和有機,兩者均溶于水和其它介質(zhì),并具鮮明色澤及穩(wěn)定性。有些無機顏含鉛、鉻、銅、汞等重金屬元素,具一定毒性,能用于印刷食品包裝和兒童玩具;部分有機顏含合聯(lián)苯膠,有致癌成分。印刷油墨中常使用乙醇、異丙醇、丁醇、丙醇、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯等有機溶劑。這些溶劑,雖然通過烘干可除去絕大部分,但是殘的溶劑可遷移到食品中危害人體。在凹印油墨中使用的溶劑一般有丁酮、二甲苯、甲苯、丁醇等。特別是丁酮,殘留的氣味很
45、濃。由于油墨中的顏料顆粒很小,吸附力強,雖然在印刷時已進行加熱烘干,但因時間短、速度快,往往烘干得不徹底,特別是上墨面積較大、墨層較厚的印刷品,其殘留溶劑較多。這些殘留溶劑被帶到復(fù)合工序中,會慢慢遷移滲透。此外,食品、兒童玩具等包裝印刷中使用的普通油墨,其有機溶劑、重金屬等對人體有害的成分還會直接危害食用者、接觸者的身體健康。(1)膠印油墨單張紙膠印油墨中VOCs含量很低,而輪轉(zhuǎn)膠印油墨由于含有大量高沸點有機溶劑,如果不采取有效措施,這些溶劑將在印刷時產(chǎn)生的熱量作用下向外界排出VOCs。所以,輪轉(zhuǎn)膠印油墨是必須經(jīng)過處理的。當前處理輪轉(zhuǎn)膠印油墨VOCs排放的方法一般是為印刷機添加燃燒裝置。(2)
46、凹印油墨在凹印油墨中,目前溶劑型油墨是主流,其中油墨自身含有的有機溶劑約占40%70%。一般,在印刷時要向油墨中再添加30%70%的有機溶劑,這些溶劑沸點大都在70C120C,其中主要是甲苯、乙酸乙酯、丁酮(MEK)、乙醇、異丙醇(IPA)等物質(zhì)。(3)柔印油墨在柔印油墨中,用來印刷紙容器、瓦楞紙等的一般是水性油墨,它們幾乎不排放VOCs。而用來印刷聚乙烯材料的柔印油墨,大都含有乙酸乙酯和丙基醇等有機溶劑,VOCs的排放情況跟用在軟包裝中的凹印油墨很類似。不過,柔印與凹版印刷相比,涂布量小,VOCs的排放量只有凹印的1/21/3。水性油墨是世界公認的環(huán)保型印刷材料,它的最大特點是明顯地減少了V
47、OCs的排放量。它完全消除溶劑型油墨中某些有毒有害物質(zhì)對人體的危害和對包裝產(chǎn)品的污染,改善總體環(huán)境質(zhì)量,適用于食品、飲料、藥品等衛(wèi)生條件要求嚴格的包裝印刷產(chǎn)品。環(huán)保型水性油墨目前主要的用于柔性版塑料印刷與凹版紙張印刷,適用于凹版塑料印刷的水性油墨尚在研發(fā)中。(4)絲網(wǎng)印刷油墨在絲網(wǎng)印刷油墨中,有機溶劑型油墨占50%60%。一般在印刷時向油墨中添加10%30%的有機溶劑,這些溶劑的沸點一般在160C200C。由于絲網(wǎng)印刷本身的特點,為這種有機溶劑添加燃燒裝置或回收裝置,費用太高并且牽涉其它問題,所以都不實用?,F(xiàn)在,UV油墨在絲網(wǎng)印刷中應(yīng)用越來越多。所以,針對VOCs的排放問題,無溶劑型和RC型油
48、墨將是以后的主流。表4-1各種油墨及VOCs排放印刷方式油墨VOCs排放物質(zhì)平版膠印輪轉(zhuǎn)膠印油墨高沸點石油類單張紙膠印油墨少量排出凹版印刷溶劑型油墨低沸點有機溶劑(醋酸乙烯、IPA等)水性凹印油墨少量排出柔性版印刷溶劑型柔印油墨低沸點有機溶劑(醋酸乙烯、IPA等)水性柔印油墨少量排出絲網(wǎng)印刷溶劑型絲印油墨咼沸點有機溶劑只。型(UC/EB)絲印油墨不排出數(shù)碼印刷色劑(Toner)不排出4.1.3印后加工中VOCs的排放源4.1.3.1上光油上光可以使印刷品的外觀看起來更漂亮,同時也增加了印刷品的強度并起到了良好的保護作用,但對環(huán)境會造成影響。印刷企業(yè)一般使用的是溶劑型上光油,使用過程中會有VOC
49、s揮發(fā)。溶劑型上光材料使用的稀釋劑主要是甲苯,而甲苯是有毒的揮發(fā)性物質(zhì),人體吸入一定量的甲苯會導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)和血液系統(tǒng)發(fā)生病變,因此,溶劑性上光工藝不符合環(huán)境保護要求,尤其是藥品、食品等商品的包裝物和兒童玩具、兒童書籍等更不宜使用油性上光工藝。新型的水性上光油和UV上光油不含溶劑,可以廣泛的使用。特別是在包裝印刷領(lǐng)域,水性光油由于不會對人體造成危害,目前已在煙標、酒標、食品包裝袋等產(chǎn)品的包裝上得到廣泛應(yīng)用。水性上光工藝采用紅外線干燥設(shè)備,避免了UV上光必須采用一定波長的紫外線干操而產(chǎn)生臭氧(03)和溶劑型上光油中含有大量有害物質(zhì)揮發(fā)或殘留在印刷品上對環(huán)境和人體造成危害的弊端。水性上光設(shè)備可直接用
50、清水清洗,所產(chǎn)生的廢料和使用后的產(chǎn)品均可經(jīng)生物降解與再生回收。水性上光工藝可以與膠、柔印和凹印等聯(lián)機操作,生產(chǎn)效益高。覆膜工藝由于環(huán)保問題而被逐步淘汰后上光作為唯一可達到覆膜質(zhì)感的工藝而已成為我國紙品印后整飾的重要手段,成為比較常用的一種上光方式,尤其是煙包裝。UV上光的印刷品廢棄物可以回收重新造紙,但目前UV上光油如需達到很高的光澤效果,會對環(huán)境造成一定的影晌,在國際上受到一定限制。膠黏劑膠黏劑主要用于印后加工整理階段把印刷品連接起來。一般而言,膠黏劑所含的VOCs來源包括:食品包裝和書本釘裝夾層用的膠黏劑所含的異氰酸酯、一些特殊膠黏劑所含的環(huán)氧有機物及一些釘裝用膠黏劑所含的松香。膠黏劑又可
51、分為水性和溶劑型,水性膠黏劑所產(chǎn)生的VOCs排放較少。覆膜覆膜為了美觀及保護書刊,出版物的封面及其他印刷品都要覆膜。在覆膜的過程中含有的大量苯類、醇類等有機溶劑具有很強的揮發(fā)性強,且這些稀釋劑都是易燃易爆,容易造成工作人員的健康損害。并且產(chǎn)品在覆膜后,依然存留著一些苯類、醇類等化學(xué)物質(zhì)。伴有殘留物質(zhì)的產(chǎn)品傳遞到消費者手中,損害消費者的健康。印刷廠覆膜廢氣是典型的揮發(fā)性有機廢氣,其主要有害成分為甲苯(TL)和乙酸乙酯(EA),其中甲苯的質(zhì)量分數(shù)約為15%25%,乙酸乙酯的質(zhì)量分數(shù)約為30%40%。傳統(tǒng)即涂型覆膜工藝印刷品覆膜有比較大一部分都是溶劑型的,對環(huán)境的危害很大。由于覆膜的溶劑性覆膜膠因其
52、稀料中大量含有苯類、醇類等化學(xué)稀釋劑,氣味大,具有強揮發(fā)性及毒性,會使生產(chǎn)人員產(chǎn)生頭暈、頭痛、皮膚紅腫等不適情況。然而,這些揮發(fā)物質(zhì)只是在覆膜過程中和在產(chǎn)品成形后的短時間內(nèi)大部分被揮發(fā)掉,還有小部分殘留在產(chǎn)品中,對最終消費者造成危害。傳統(tǒng)即涂型覆膜工藝,既無法保證產(chǎn)品質(zhì)量,同時也無法解決涂膠中含苯、天那水等有毒揮發(fā)性溶劑的釋放和溶劑中有害物質(zhì)殘留對環(huán)境和人體健康的巨大危害,無法消除嚴重的火災(zāi)隱患。另外,即涂覆膜設(shè)備的自動化程度低、能耗大,覆膜后的紙張無法回收利用,難以降解造成白色污染,資源耗費嚴重。原國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會已經(jīng)將溶劑型即涂覆膜機列入第3批淘汰落后生產(chǎn)能力、工藝和產(chǎn)品的目錄。(2)預(yù)
53、涂干式覆膜和水性覆膜工藝即涂覆膜是在操作時現(xiàn)涂粘合劑,隨后熱壓而得成品。預(yù)涂覆膜是將粘合劑預(yù)先涂布在塑料薄膜上,經(jīng)烘干收卷而成,是國外目前普遍使用的一種先進的覆膜技術(shù),也是我國今后的發(fā)展方向。預(yù)涂膜技術(shù)不會產(chǎn)生任何氣體和污染物質(zhì),無毒、無味的環(huán)保特性決定其可廣泛用于食品、煙酒、藥品包裝。無污染、可靠、方便的特性從根本上解決了傳統(tǒng)覆膜工藝無法解決的所有難題,對印后加工來講,它的產(chǎn)生具有革命性愈義,必將取代傳統(tǒng)覆膜工藝。目前,歐美等發(fā)達國家已全面采用預(yù)涂膜工藝。復(fù)合所謂復(fù)合工藝是指在軟包裝印刷中將不同特性的基材通過膠粘劑或類似方法粘接到一起而組成一個新的功能性材料的工藝。通常是把粘合劑涂布到一層薄
54、膜上,經(jīng)過烘箱干燥,再與另一層薄膜熱壓貼合成復(fù)合薄膜。它適用于各種基材薄膜,基材選擇自由度高,可生產(chǎn)出各種優(yōu)異性能的復(fù)合膜,如耐熱、耐油、高阻隔、耐化學(xué)性薄膜等。在所有的印刷工藝中,軟包裝印刷(通常是凹版印刷)工藝的VOCs排放量最大(約占全部VOCs排放的80%左右)。而在軟包裝印刷中,復(fù)合工藝和凹版印刷工藝的VOCs排放量約各占50%,因此,復(fù)合工藝是印刷行業(yè)中VOCs排放的一個主要環(huán)節(jié)。軟包裝復(fù)合工序需要使用大量的復(fù)合膠,復(fù)合膠一般為溶劑型膠黏劑,其中含有大量的揮發(fā)性有機物(乙酸乙酯、甲醇、乙醇等,主要為乙酸乙酯),是包裝印刷行業(yè)VOCs排放的主要污染源之一。4.2印刷行業(yè)VOCS污染控
55、制技術(shù)分析印刷行業(yè)VOCs的控制一般可以通過兩類方法來達到,一是源頭治理,二是末端治理。由于目前我國印刷行業(yè)的清潔生產(chǎn)水平普遍較低,提高清潔生產(chǎn)水平,從源頭上減少VOCs的使用和產(chǎn)生量,可以從根本上降低VOCs的排放量。源頭治理相對于末端治理,通常成本更低、更有效、更可控。源頭治理印刷生產(chǎn)中VOCs的排放大部分來源于原材料中VOCs的揮發(fā),使用不含VOCs或低VOCs含量的原材料做為替代品,是一種源頭治理的方法。用洗車水代替汽油、煤油做為清洗劑可以減少VOCs的排放。在平版印刷中,潤版液中的異丙醇、甲醇可用酒精替代品來取代,或者使用無水膠印方法,從而減少由潤版液造成的VOCs排放。溶劑型油墨中
56、含有大量的VOCs,是包裝印刷企業(yè)主要的VOCs排放源之一。采用水性油墨替代溶劑型油墨可以徹底解決包裝印刷行業(yè)中的VOCs污染問題,目前在國外水性油墨已經(jīng)使用的非常普遍,在一些印刷品中完全取代了溶劑型油墨。溶劑型油墨中主要含有甲苯、甲乙酮、乙酸乙酯和醇類(異丙醇和甲醇),其中,甲苯和甲乙酮的毒性相對較高,在不能完全采用水性油墨的印刷品的生產(chǎn)中,發(fā)展趨勢是采用無苯、無酮油墨,或單一溶劑油墨(只含有醇類,如乙醇)。無苯、無酮或單一溶劑油墨目前在西方發(fā)達國家已經(jīng)得到了普遍地推廣應(yīng)用。采用單一溶劑油墨,雖然仍然含有大量的有機溶劑,但便于溶劑的回收利用。此外,在某些情況下亦可以采用UV油墨替代溶劑型油墨
57、,以降低VOCs的排放。溶劑型上光油可以用水性上光油或UV上光油所替代。在覆膜工藝中,使用預(yù)涂膜工藝來代替即涂膜工藝,或者使用水性覆膜膠,可以降低VOCs的排放。在印刷品裝訂工藝中使用水性膠黏劑或聚氨酯型熱熔膠來代替溶劑型膠黏劑。在復(fù)合膜制造工藝中,目前的發(fā)展趨勢是采用無溶劑復(fù)合技術(shù),是既環(huán)保又節(jié)能的復(fù)合技術(shù),是復(fù)合技術(shù)的發(fā)展方向和未來主導(dǎo)工藝,目前在西方國家約有90%以上的復(fù)合工藝均已經(jīng)采用了無溶劑復(fù)合技術(shù),而在我國采用的比例還很低。另一種源頭治理的途徑是通過減少原材料的消耗或減少原材料中VOCs的揮發(fā)從而達到減少VOCs排放的目的。一般通過改進工藝或管理措施來實現(xiàn)。如在柔性版印刷中采用封閉
58、式刮刀系統(tǒng);制版與沖片清洗水過濾凈化循環(huán)使用;建立實施印刷油墨控制程序,集中配墨,專色墨采用配色軟件和染色儀校準,定量發(fā)放,采用中央供墨系統(tǒng);潤版液統(tǒng)一配置,定量發(fā)放;裱糊工序膠水全封閉循環(huán)使用,避免結(jié)膜浪費;建立并實施剩余油墨綜合利用控制制度等。末端治理VOCs的末端控制技術(shù)可以分為兩大類:即回收技術(shù)和銷毀技術(shù)(圖4.1)。回收技術(shù)是通過物理的方法,改變溫度、壓力或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來富集分離有機污染物的方法,主要包括吸附技術(shù)、吸收技術(shù)、冷凝(及蒸汽平衡)技術(shù)及膜分離技術(shù)等?;厥盏挠袡C溶劑可以直接或經(jīng)過簡單純化后返回工藝過程再利用,以減少原料的消耗,或者利用于有機溶劑質(zhì)量要
59、求較低的生產(chǎn)工藝,或者集中進行分離提純。銷毀技術(shù)是通過化學(xué)或生化反應(yīng),用熱、光、催化劑或微生物等將有機化合物轉(zhuǎn)變成為二氧化碳、水等無毒害無機小分子化合物或低毒性化合物的方法,主要包括高溫焚燒、催化燃燒、生物氧化、低溫等離子體破壞、光催化和光催化氧化技術(shù)等。圖4.1VOCs凈化單元技術(shù)圖示吸附技術(shù)、催化燃燒技術(shù)和熱力焚燒技術(shù)是傳統(tǒng)的有機廢氣治理技術(shù),也是目前應(yīng)用最為廣泛的VOCs治理實用技術(shù)。吸收技術(shù)由于存在二次污染和安全性差等缺點,目前在有機廢氣治理中已經(jīng)較少使用,主要用于廢氣的前處理和后處理過程。冷凝技術(shù)只是在極高濃度下直接使用才有意義,通常作為吸附技術(shù)或催化燃燒技術(shù)等的輔助手段使用。生物技
60、術(shù)具有綠色環(huán)保,設(shè)備簡單,投資及運行費用低,無二次污染等優(yōu)點。近年來隨著研究工作的不斷深入,在生物菌落、生物填料和凈化工藝等方面均取得了較大的研究進展,生物法越來越多地被應(yīng)用于有機氣相污染物的治理,在有機廢氣治理中生物技術(shù)日益受到重視!技術(shù)上業(yè)已經(jīng)比較成熟,但由于生物技術(shù)本身具有一些特定的局限性,目前主要應(yīng)用于低濃度有機廢氣的治理。等離子體破壞技術(shù)、光催化技術(shù)、光氧化和膜分離技術(shù)是近年來發(fā)展的一些VOCs治理新技術(shù)。等離子體破壞技術(shù)近年來已經(jīng)相對發(fā)展成熟,并在低濃度有機廢氣治理中得到了大量的應(yīng)用;光催化技術(shù)、光氧化和膜分離技術(shù)的發(fā)展目前還不夠成熟,在大氣量的有機廢氣治理中尚沒有進行大規(guī)模的實際
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