印刷行業(yè)VOCs研究與治理

張熾輝

摘 要：包裝印刷VOCs的排放量達到了印刷行業(yè)的總排放量的80%左右，其中凹版印刷是包裝印刷行業(yè)中大氣污染最嚴重的印刷方式。因此文章從源頭、生產(chǎn)控制、末端處理三個方面實現(xiàn)對凹版印刷行業(yè)中VOCs氣體的可控性排放。當前國家經(jīng)濟發(fā)展迅速，印刷方式的外包裝處于需求狀態(tài)，因而管制印刷行業(yè)VOCs氣體的排放量成為我國的新要求。

關(guān)鍵詞：印刷；揮發(fā)性有機物；全過程控制原則

中圖分類號：X796 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）04-0177-02

Abstract： The emission of VOCs （volatile organic compounds） in packaging and printing has reached about 80% of the total emissions of printing industry， among which intaglio printmaking is the most seriously polluting printing method in packaging and printing industry. Therefore， this paper realizes the controllable emission of VOCs in intaglio printing industry in three aspects： source， production control and terminal treatment. At present， the national economy is developing rapidly， and the outer packaging of printing mode is in demand. Therefore， it is a new requirement of our country to control the emission of gas of VOCs in the printing industry.

Keywords： printing； volatile organic compounds； whole process control principle

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人們越來越重視自身的健康，因此我國對整治大氣污染的力度逐漸加大，揮發(fā)性有機物（volatile organic compounds VOCs）開始進入人們的視野。本文著重研究凹版印刷VOCs的控制方法，不同于以往著重對揮發(fā)性有機物進行收集或燃燒處理，而是在此基礎上遵循全過程控制原則，若是全面實施，將給我國凹版印刷企業(yè)及環(huán)境帶來頗大的益處。

1 降低VOCs排放的方法原則

為降低印刷行業(yè)揮發(fā)性有機物的排放量，本文遵循加強源頭削減，加大過程控制的力度，同時進行末端處理的原則對印刷行業(yè)VOCs排放提出自己的見解。

1.1 加強源頭削減

加強源頭削減是指更換凹版印刷的原材料、改進凹版印刷機的設備、對含VOCs印刷廢氣進行收集、改進凹版印刷的印刷工藝等手段，從源頭削減VOCs氣體的排放量。

這一原則包括控制凹版印刷油墨揮發(fā)性有機物（VOCs），能夠明顯減少污染氣體的排放量，大大減輕治理的難度和成本。除了控制印刷油墨的溶劑揮發(fā)量，稀釋劑、清洗劑的揮發(fā)性有機物的排放量也不容小覷。

1.2 加大過程控制力度

過程控制即制定凹版印刷生產(chǎn)管理要求，從而實現(xiàn)凹版印刷過程的科學化和標準。舉例說明：在印刷過程中，對油墨粘度的調(diào)節(jié)不再是單一的依靠印刷工人進行工作，而是更多的實現(xiàn)印刷設備的一體化、實現(xiàn)油墨粘度的自動調(diào)節(jié)，減少印刷工作人員與揮發(fā)性溶劑直接接觸的次數(shù)。

1.3 兼顧末端處理

末端治理原則主要是針對部分污染環(huán)節(jié)和部分污染物，即對于源頭處理環(huán)節(jié)未能解決的揮發(fā)性有機物的處理。我國一些小型的包裝印刷企業(yè)為追求更高的盈利不顧印刷工作人員的身體健康和國家出臺的一些標準，鋌而走險繼續(xù)使用溶劑型凹版印刷油墨。在這種情況下，就需要對VOCs進行末端處理。

2 印刷行業(yè)VOCs具體控制方法

2.1 環(huán)保型油墨

UV油墨其特性是在一定波長、能量的紫外線照射下，UV油墨中的光引發(fā)劑與感光性低聚物、感光性稀釋單體聚合，瞬間發(fā)生交聯(lián)反應，從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)，形成網(wǎng)狀干燥皮膜。而且因無揮發(fā)性有機物（VOCs）而作為一種被公眾所熟知的環(huán)保型油墨。

UV油墨作為環(huán)保型油墨正在迅速發(fā)展，不同類型UV油墨在凹版印刷行業(yè)中可以得到快速的發(fā)展，并且它們?yōu)槲覈陌b印刷行業(yè)注入了新鮮的血液。

2.2 印刷設備

對于傳統(tǒng)的凹版印刷機來說，機組中的干燥加熱系統(tǒng)一般比較多的采用2次的回風結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)一方面不利于印品表面溶劑的揮發(fā)，另一方面殘留在印品表面的殘留溶劑量也會提高，不利于環(huán)保和衛(wèi)生的要求。因此對凹版印刷機的干燥系統(tǒng)提出了新的要求即必須符合環(huán)保的要求：在凹版印刷機組的干燥系統(tǒng)中加入熱能轉(zhuǎn)換器，即可以把因干燥印刷成品而產(chǎn)生的揮發(fā)性有機物（VOCs）氣體排出，并把廢氣所攜帶的熱能轉(zhuǎn)換給新氣體。

2.3 印刷工藝

首先，印刷車間內(nèi)采用超聲波完成清洗工作，這項技術(shù)環(huán)保無污染，并不會給大氣帶來更多的負擔。其次設置印刷溶劑的回收裝置，添加專門的凹版印刷溶劑回收裝置。降低凹版印刷車間內(nèi)的揮發(fā)性有機物的排放，保障了印刷工作人員的身體健康，以此提高印刷的生產(chǎn)效率。最后在印刷車間配備專門的通風設備，通過改善凹版印刷車間里的通風環(huán)境，達到加速殘留VOCs氣體揮發(fā)的目的。

2.4 有效的末端處理endprint

末端處理是處理凹版印刷車間內(nèi)揮發(fā)性有機物（VOCs）的最后關(guān)鍵一步。即使凹版印刷行業(yè)在綠色印刷這條道路上已經(jīng)邁開了一大步，溶劑型油墨已經(jīng)漸漸被上述的新型環(huán)保油墨所取代，再加上環(huán)保節(jié)能型設備開始著手使用和政策措施不停地在頒布和實施，但是許多凹版印刷企業(yè)仍然選擇使用溶劑型油墨。在這種情況下，凹版印刷機組中的干燥和通風等設備導致的揮發(fā)性溶劑殘留量過高的問題依然存在，所以對揮發(fā)性有機物（VOCs）進行有效的末端處理是不可避免的。

（1）吸附法

吸附法是通過吸附劑對揮發(fā)性有機物進行吸附來完成的。吸附劑具有比表面積大、發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)。吸附法是一種將VOCs從氣體中分離出的方法，目前，吸附法在去除揮發(fā)性有機物中應用最為廣泛，占我國揮發(fā)性有機化合物控制方法的50%以上，主要用于低濃度高通過量的廢氣當中，它具有去除效率高、能耗低、無毒、無二次污染等優(yōu)點。不足之處是由于吸附劑飽和吸附量受限，不適用于處理高濃度的印刷廢氣。

（2）燃燒控制技術(shù)

燃燒控制技術(shù)是利用VOCs易燃燒的特性進行去除的方法。燃燒控制法可分為熱力燃燒法和催化燃燒法（又叫催化氧化法）兩種。揮發(fā)性有機物經(jīng)過充分燃燒后，化成水和二氧化碳，一定程度上避免了空氣污染。并且熱力燃燒法是在700～800℃以上的高溫條件下進行，其優(yōu)點是能耗低、設備要求比較低。

（3）生物控制法

生物控制法的原理是利用微生物的代謝作用，將有機物進行分解、降解，最終產(chǎn)物為二氧化碳和水等無害物質(zhì)。生物控制法的優(yōu)點是工藝、設備較為簡單，二次污染小，成本低等；缺點是處理過程緩慢，對VOCs處理的普適性差。

3 結(jié)束語

對于我國印刷行業(yè)的現(xiàn)狀，使用單一的控制技術(shù)難以達到比較高的效率，遵循全過程控制原則，通過原材料、機械設備、印刷工藝、末端多個階段控制方法聯(lián)合使用，提高對凹版印刷行業(yè)揮發(fā)性有機物排放的效率，并積極向國家對凹版印刷這一行業(yè)的標準靠攏。

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