印刷包裝行業(yè)：VOCs治理途徑、現(xiàn)狀及問(wèn)題分析

  治理途徑

  目前，國(guó)內(nèi)印刷包裝行業(yè)進(jìn)行VOCs排放治理的途徑主要包括以下三種。

  1.末端治理。常用的VOCs末端治理技術(shù)主要有氧化燃燒法、回收法、生物處理和等離子體法等。相比之下，燃燒法應(yīng)用比較成熟，是大部分企業(yè)的首要選擇，有機(jī)廢氣經(jīng)燃燒后產(chǎn)生的熱能可直接回收，將其與吸附法結(jié)合使用效果更佳。但需要注意的是，VOCs燃燒后會(huì)產(chǎn)生CO2和H2O，對(duì)環(huán)境也有一定的影響。

  2.源頭管控。近年來(lái)，通過(guò)源頭管控對(duì)VOCs排放進(jìn)行控制與治理主要集中在兩個(gè)方面。第一，致力于研發(fā)推廣水性油墨，利用水性油墨的環(huán)保性改善凹印生產(chǎn)中VOCs的排放問(wèn)題，減少末端治理帶來(lái)的能源消耗與二氧化碳排放。第二，盡可能使用單一溶劑油墨或單一體系溶劑油墨，如醇溶性體系油墨，在一定程度上解決凹印油墨回收難的問(wèn)題。但值得一提的是，水性油墨存在的附著力問(wèn)題一直未得到解決，目前國(guó)內(nèi)外正在研制水性丙烯酸或水性聚氨酯兩種連結(jié)料的相互改性。

  3.工藝和過(guò)程管控。在凹印過(guò)程管控中，印刷企業(yè)可以采用帶有LEL控制(最低爆炸極限)的裝置，將凹印機(jī)烘箱內(nèi)的一部分廢氣回用于印品干燥，如此可以降低干燥時(shí)的能源消耗和廢氣的排放，最終減少VOCs的治理成本。在凹印工藝管控中，可以引進(jìn)先進(jìn)的活性炭顆粒吸附+純氮?dú)饷摳郊夹g(shù)，通過(guò)深冷凝技術(shù)對(duì)混合溶劑進(jìn)行回收，如此不僅有極高的吸附效率，而且整套系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)非常安全、可靠，極大地避免了目前VOCs治理過(guò)程中的安全隱患。

  治理現(xiàn)狀

  如今，越來(lái)越多的凹印企業(yè)已經(jīng)行走在VOCs治理的道路上，筆者將以成功企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)為主線，分別介紹紙張凹印企業(yè)和軟包裝凹印企業(yè)的VOCs治理現(xiàn)狀。

  1.紙張凹印企業(yè)。為了解決VOCs排放和溶劑殘留超標(biāo)等問(wèn)題，很多紙張凹印企業(yè)都采取了相關(guān)手段，或改用水性油墨，或開(kāi)展末端治理，并取得了不錯(cuò)的成績(jī)。如云南僑通包裝印刷有限公司，通過(guò)不懈的探索，其現(xiàn)已經(jīng)擁有豐富的水性油墨使用經(jīng)驗(yàn)，并取得良好的印刷效果。此外，公司還在印刷末端安裝了有機(jī)廢氣回收裝置，不僅實(shí)現(xiàn)了綠色化生產(chǎn)，降低了VOCs排放量，而且取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。再如北京雙燕商標(biāo)彩印有限公司，其早在2005年就開(kāi)始關(guān)注與凹印生產(chǎn)相關(guān)的環(huán)保信息及溶劑回收再利用、末端廢氣處理、環(huán)保水性油墨等相關(guān)技術(shù)，致力于將油墨改為醇水體系油墨，并通過(guò)實(shí)施減量化生產(chǎn)(減少油墨使用量)來(lái)實(shí)現(xiàn)VOCs減排的目的，同時(shí)，其采用活性炭過(guò)濾和催化燃燒法，從而更徹底地治理VOCs排放。

  2.軟包裝凹印企業(yè)。相比紙張凹印企業(yè)，VOCs治理給軟包裝凹印企業(yè)造成的壓力和困難更大。因此，如何在困境中尋找到適合企業(yè)自身生產(chǎn)特點(diǎn)的VOCs治理技術(shù)便成為軟包裝凹印企業(yè)亟需解決的問(wèn)題。上海紫江彩印包裝集團(tuán)公司是第一批通過(guò)綠色印刷資質(zhì)認(rèn)證的凹印企業(yè)，其在源頭使用無(wú)苯無(wú)酮油墨，并積極探索水性油墨的應(yīng)用，引進(jìn)無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備、多層共擠吹膜設(shè)備，進(jìn)行向綠色工藝的轉(zhuǎn)變;同時(shí)，采用吸附+蒸餾回收法，通過(guò)將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附、還原、蒸餾提純等實(shí)現(xiàn)了溶劑的循環(huán)利用，不僅有效控制了VOCs的排放量，還節(jié)約了成本，為企業(yè)贏得額外的利潤(rùn)。另外，江蘇中金瑪泰醫(yī)藥包裝有限公司早在2008年便開(kāi)始使用無(wú)苯無(wú)酮油墨、醇溶性膠粘劑，加之能量回收與溶劑回收裝置，順利開(kāi)展了VOCs排放的治理工作。

  治理瓶頸

  縱然凹印企業(yè)在VOCs治理方面已經(jīng)探索到些許方向，并取得了一定的成績(jī)，但目前VOCs治理技術(shù)的不成熟，確也制約了其在VOCs治理道路上的前行步伐。

  在末端治理方面，凹印產(chǎn)生的混合溶劑的回收處理一直未得到有效解決，若凹印企業(yè)自行投資引進(jìn)相應(yīng)的精餾設(shè)備，不僅耗能較大，而且回收的溶劑在純度上大多不達(dá)標(biāo)，回收溶劑的利用價(jià)值也不高。所以，目前大部分凹印企業(yè)不敢貿(mào)然引進(jìn)專用的VOCs回收裝置，而是采取簡(jiǎn)單的末端處理方法，如利用活性炭進(jìn)行吸附。

  在源頭控制方面，對(duì)軟包裝凹印企業(yè)而言，目前最理想的選擇是采用水性油墨或單一溶劑油墨，而水性油墨的呼聲更高。但事實(shí)上，水性油墨的實(shí)施要比單一溶劑油墨更漫長(zhǎng)、更困難。整體來(lái)看，水性凹印油墨所呈現(xiàn)的印刷質(zhì)量尚未達(dá)到溶劑型凹印油墨的同等水平，生產(chǎn)過(guò)程中容易因印版網(wǎng)穴堵塞而產(chǎn)生版面上臟和氣泡等故障，且印品在色澤度、附著力、印刷適性等方面的表現(xiàn)也很難為市場(chǎng)接受。此外，薄膜水性凹印油墨還存在不可忽視的技術(shù)“軟肋”，其中最為突出的是其溶解性差、干燥速度慢、復(fù)合強(qiáng)度差等。為了彌補(bǔ)水性凹印油墨在性能方面的不足，就必須改造現(xiàn)有凹印設(shè)備的干燥系統(tǒng)，改進(jìn)印版和制作工藝，甚至要改變油墨配方，但這無(wú)疑都會(huì)不同程度地增加印刷包裝企業(yè)的綜合成本。再者，一些水性油墨“并發(fā)癥”也同樣存在，如油墨中含有的水分可能會(huì)改變復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)，從而影響薄膜的功能性;油墨中水分蒸發(fā)到設(shè)備周圍，長(zhǎng)久下來(lái)會(huì)導(dǎo)致印刷設(shè)備生銹，進(jìn)而影響設(shè)備的使用壽命，這些對(duì)于凹印企業(yè)來(lái)說(shuō)也是一大挑戰(zhàn)。

  印刷包裝行業(yè)的VOCs治理已經(jīng)迫在眉睫，無(wú)論是為了應(yīng)對(duì)強(qiáng)硬的政策法規(guī)，還是生存的必行之路，印刷包裝企業(yè)都必須鼓起勇氣，披荊斬棘，在綠色變革中抓住機(jī)遇，創(chuàng)造綠色財(cái)富。