探究 數字印刷技術的環保性

2020/5/11 14:59:29 來源:科印網

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環境保護是關系到人類未來生存的大問題,如果物質財富豐富了,但生存環境日趨惡化,那費心創造的財富價值何在?所以,各行各業必須主動樹立起環境保護意識,在達到環保要求的前提下組織生產、創造效益,履行企業的社會責任。

保護環境是經濟發展后必須解決的問題

1978年末召開的中國共產黨十一屆三中全會確定了改革開放政策,歷經39年的實踐檢驗,證明了這是國力走向強盛、人民擺脫貧困的決定性變革。但在社會發展過程中,由于對環保工作的認識不足,一度出現引進外資時饑不擇食,國內企業蓬勃興起對環境重視不夠。改善已經造成的污染,避免雪上加霜,合理治理是政府和企業的當務之急。

有消息稱,我國冬季需要集中供暖的北方地區人均壽命要比南方地區低5.5歲,這個數據令人觸目。廢水、廢氣對環境的污染還會引發部分農作物的某些有害物質超標,影響人體健康。

工業高度發達本是件好事,但如果不能處理好發展生產與保護資源、保護環境、生態平衡之間的關系。習近平總書記指出:“不以犧牲生態環境為代價換取經濟的一時發展。我們提出來就是,既要金山銀山,又要綠水青山。寧可要綠水青山,不要金山銀山,因為綠水青山就是金山銀山?!睘榇?,我們應該在發展生產的同時更加注重保護環境,甚至不惜舍棄一些速度和利潤。當然,正確處理好環境保護與行業可持續發展的關系是一門科學,需要科學地判斷,厘清原委,但不要矯枉過正。

五種印刷工藝VOCs排放問題不盡相同

凹、凸(柔印)、平(膠印)、孔(絲印)及數字印刷是目前印刷生產中常用的5種基本工藝,這5種工藝在生產中產生的揮發性有機物排放情況各不相同,而且由于5種印刷工藝使用的耗材大不相同,揮發性有機物的排放又與印刷耗材密切相關,籠統地以產業(如從事包裝印刷)作為開征VOCs排放費用對象有所不妥。

按照現在的認識:使用溶劑型油墨的凹印工藝VOCs排放最為嚴重,有數據稱印刷業VOCs年排放量的70%源自于溶劑型油墨的凹印工藝,為此其治理成本也相應最高。上海某包裝印刷企業針對2條生產線開展的治理支出高達841萬元,設備安裝后每年還需支付運營費用,這無疑推高了企業的生產成本。

以墨量厚實、具有觸感為特色的絲網印刷,其工藝特點同樣決定了VOCs排放量相對較大。因為滿足高速、快干、厚實要求的印刷油墨大都是溶劑型油墨。柔性版印刷可采用水墨,但其印刷速度會受到牽制,需要熱能促使印刷品快速干燥。

許多膠印生產企業的情況告訴我們,只要使用綠色環保油墨,VOCs排放很容易達到標準。甚至有一些印刷企業告知筆者:鑒于現在的治理水平,無論是采用光處理、活性炭處理還是生物處理,安裝治理設備前后的排放值變化并不明顯。環保監督部門往往以是否安裝了相應治理設備作為企業是否著手治理VOCs排放的標志,這就逼著企業為了維持正常生產必須在設備上大動干戈。

有別于上述4種傳統印刷工藝,數字印刷是數字技術的產物,成像原理與傳統印刷完全不同,沒有印版,不存在沖版產生的廢水問題,便不存在制版污染問題。

由上述分析可知,以生產工藝和耗材來界定揮發性有機物的排放情況遠比按產業作為排廢征收對象更科學;從耗材的源頭抓起也比現在揪住印刷企業作為治理關鍵更合理。

三個工藝的專題分析

上海數字印刷行業協會(以下簡稱“協會”)于2016年末承接了上海浦東新區環境保護與市容綠化局下達的關于膠印、凸印、數字印刷3種生產工藝的VOCs排放及治理工作的研究課題。但排放相對嚴重的凹印和絲印并沒有列入研究課題范圍內。

承接任務后,協會深感責任重大,這是國內首個通過購買服務,希冀掌握3種印刷工藝揮發性有機物排放情況與治理方法的專項課題研究。依靠協會對行業情況的了解及廣泛的人脈,成立了由上海數字印刷行業協會牽頭、浦東印協、中國印協柔性版分會、上海出版印刷高等??茖W校、上海市環境科學研究院、上海印刷技術研究所、上海盛大環??萍脊镜?家關聯單位的7名行業專家組成的課題組。協會接手政府下達課題的最大好處是在一定的科研經費支持下圍繞著行業關心的問題開展調查研究,掌握一手情況,對于真實判斷現狀,對癥下藥做到心中有底,而不是無所作為,無所適從。而且,投入此項工作也凝聚起了一批行業專家,有助于日后繼續為行業發展提供咨詢與服務。事實證明,由各方行業專家組成的課題組有利于多角度分析市場現狀,也有利于發揮各自的優勢為項目提供服務與支持。在課題報告初稿完成后,課題組還有意征求了外區相關專家的意見,請其給予指正與充實。

在開展課題研究的3個月的時間里,課題組通過轄區企業現狀摸排、資料查找、實地測試、組織供應商參與、會商分析等方法,最終針對3種工藝的VOCs排放狀況及治理提出了建設性方案。3個專項課題報告于5月順利通過了由新區政府安排的來自同濟大學、東華大學、上海大學3所高校的4位教授及1位來自紡織科學研究所的專家組驗收,也交流了他們所了解的有關環保治理工作的相關情況。

數字印刷的排放問題相對不屬嚴重

數字印刷從1938年由美國切斯特·卡爾遜推出的全球第1臺采用靜電成像原理的數字復印機算起至今已有近80年的歷史了,但數字印刷進入生產領域得到長足發展還是近二十年的事。從感覺上的便捷到接受數字印刷的產品質量,從以圖文打印為主要市場到進入短版圖書印制、標簽印刷、包裝印刷,甚至進入建筑裝飾和紡織印染領域都是近幾年的事。就數字印刷生產過程中的揮發性有機物排放給出一個科學的、合理的、經得起檢驗的結論對數字印刷印刷工藝的發展起到積極推動作用。

課題報告就數字印刷的揮發性有機物排放問題給出的結論性意見是:

由于成像原理不同,數字印刷設備生產過程中不存在與傳統印刷油墨相同的VOCs排放問題。

數字印刷設備使用的墨粉或墨水在干燥過程中會產生微量VOCs排放,但由于生產環節處于密封狀態,濃度低,且無毒,VOCs排放微乎其微。

部分以液體墨粉通過濕式顯影工藝印刷的靜電照相數字印刷設備,在設備內部含有機載采集、控制和回收系統,對VOCs回收并重復利用,減少了VOCs向大氣中的排放。

對設備眾多、生產場地局促或印刷生產與大量使用粘結劑的印后加工混置在一起的數字印刷企業可在實測后根據需要,確定是否需要治理。

得出上述結論的依據

課題組得出上述結論的依據是:

1.在課題組開展工作期間,委托上海市環境科學研究所對柯尼卡美能達公司提供的多種碳粉機做了實驗室檢測,結論是印刷前后VOCs的排放數值沒有明顯變化。這證明采用墨粉的靜電成像、磁成像、離子成像的數字印刷機都不存在VOCs排放問題。

與此同時,惠普公司委托有檢測資質的英格爾檢測技術(上海)有限公司對上海一家擁有采用HP Indigo設備(采用電子油墨成像)的企業進行了現場實地檢測,最終檢測報告結果是檢測項全部合格?;萜展镜慕忉屖牵骸癏P Indigo數字印刷設備本身具備VOCs收集、控制和回收系統,能夠對成像油墨進行有效回收,VOCs排放遠遠低于國家標準?!贝送?,惠普公司還提供了美國加州的認證報告,給予了符合美國加州當地排放標準的肯定答復。據介紹,加州是HP Indigo設備安裝量最大的地區。

2.柯尼卡美能達還就最新上市的采用噴墨技術的KM-1設備提供了“印刷過程中不會釋放VOCs排放物”的聲明,原因是該設備“采用的油墨類型為UV固化油墨,不含溶劑(BTX:苯、甲苯和二甲苯),且不包含NMHC(非甲烷總烴)等在標準中被定義為VOCs的物質”。富士施樂公司也就他們的產品提交了相關證明。

3.盡管如此,課題組還是建議設備相對集中、生產場所狹小的單位應該注意對環境的監測,甚至是采取適當措施,經過回收處置后再對外排放。因為,印刷企業產生揮發性有機物的并不僅僅在印刷生產過程中,還包括在覆膜與裝訂過程中使用的粘合劑。UV干燥過程中產生的臭氧對環境的影響同樣很大,也應該引起生產企業的關注,注意保護員工健康,同時也應避免為了減少VOCs的排放,卻又引發了臭氧排放超標的結果。

報告還建議政府可以通過處罰落后、獎勵先進的方法,鞭策經營者把保護環境視為企業應盡的社會責任,決不掙昧心錢,而不是被動地應對執法部門檢查。應該說,在政府確定將包裝印刷作為揮發性有機物排放收費的試點行業后,許多工作還有待跟進,許多課題還有待通過實踐加以探索完成,其中包括什么治理方式最適合印刷企業?早已執行的固廢、廢水由專業單位回收處理如何落到實處等。

保護環境責無旁貸,科學治理更為實在,印刷行業需要少花錢多辦事,辦實事,辦成事。我們期待著數字印刷在加強環保中得到發展,我們也期待著繼續“讓印刷成為榮耀”。

 

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