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探究 数字印刷技术的环保性
2018-02-11 14:17:54  来源: 科印网

环境保护是关系到人类未来生存的大问题,如果物质财富丰富了,但生存环境日趋恶化,那费心创造的财富价值何在?所以,各行各业必须主动树立起环境保护意识,在达到环保要求的前提下组织生产、创造效益,履行企业的社会责任。

保护环境是经济发展后必须解决的问题

1978年末召开的中国共产党十一届三中全会确定了改革开放政策,历经39年的实践检验,证明了这是国力走向强盛、人民摆脱贫困的决定性变革。但在社会发展过程中,由于对环保工作的认识不足,一度出现引进外资时饥不择食,国内企业蓬勃兴起对环境重视不够。改善已经造成的污染,避免雪上加霜,合理治理是政府和企业的当务之急。

有消息称,我国冬季需要集中供暖的北方地区人均寿命要比南方地区低5.5岁,这个数据令人触目。废水、废气对环境的污染还会引发部分农作物的某些有害物质超标,影响人体健康。

工业高度发达本是件好事,但如果不能处理好发展生产与保护资源、保护环境、生态平衡之间的关系。习近平总书记指出:“不以牺牲生态环境为代价换取经济的一时发展。我们提出来就是,既要金山银山,又要绿水青山。宁可要绿水青山,不要金山银山,因为绿水青山就是金山银山。”为此,我们应该在发展生产的同时更加注重保护环境,甚至不惜舍弃一些速度和利润。当然,正确处理好环境保护与行业可持续发展的关系是一门科学,需要科学地判断,厘清原委,但不要矫枉过正。

五种印刷工艺VOCs排放问题不尽相同

凹、凸(柔印)、平(胶印)、孔(丝印)及数字印刷是目前印刷生产中常用的5种基本工艺,这5种工艺在生产中产生的挥发性有机物排放情况各不相同,而且由于5种印刷工艺使用的耗材大不相同,挥发性有机物的排放又与印刷耗材密切相关,笼统地以产业(如从事包装印刷)作为开征VOCs排放费用对象有所不妥。

按照现在的认识:使用溶剂型油墨的凹印工艺VOCs排放最为严重,有数据称印刷业VOCs年排放量的70%源自于溶剂型油墨的凹印工艺,为此其治理成本也相应最高。上海某包装印刷企业针对2条生产线开展的治理支出高达841万元,设备安装后每年还需支付运营费用,这无疑推高了企业的生产成本。

以墨量厚实、具有触感为特色的丝网印刷,其工艺特点同样决定了VOCs排放量相对较大。因为满足高速、快干、厚实要求的印刷油墨大都是溶剂型油墨。柔性版印刷可采用水墨,但其印刷速度会受到牵制,需要热能促使印刷品快速干燥。

许多胶印生产企业的情况告诉我们,只要使用绿色环保油墨,VOCs排放很容易达到标准。甚至有一些印刷企业告知笔者:鉴于现在的治理水平,无论是采用光处理、活性炭处理还是生物处理,安装治理设备前后的排放值变化并不明显。环保监督部门往往以是否安装了相应治理设备作为企业是否着手治理VOCs排放的标志,这就逼着企业为了维持正常生产必须在设备上大动干戈。

有别于上述4种传统印刷工艺,数字印刷是数字技术的产物,成像原理与传统印刷完全不同,没有印版,不存在冲版产生的废水问题,便不存在制版污染问题。

由上述分析可知,以生产工艺和耗材来界定挥发性有机物的排放情况远比按产业作为排废征收对象更科学;从耗材的源头抓起也比现在揪住印刷企业作为治理关键更合理。

三个工艺的专题分析

上海数字印刷行业协会(以下简称“协会”)于2016年末承接了上海浦东新区环境保护与市容绿化局下达的关于胶印、凸印、数字印刷3种生产工艺的VOCs排放及治理工作的研究课题。但排放相对严重的凹印和丝印并没有列入研究课题范围内。

承接任务后,协会深感责任重大,这是国内首个通过购买服务,希冀掌握3种印刷工艺挥发性有机物排放情况与治理方法的专项课题研究。依靠协会对行业情况的了解及广泛的人脉,成立了由上海数字印刷行业协会牵头、浦东印协、中国印协柔性版分会、上海出版印刷高等专科学校、上海市环境科学研究院、上海印刷技术研究所、上海盛大环保科技公司等7家关联单位的7名行业专家组成的课题组。协会接手政府下达课题的最大好处是在一定的科研经费支持下围绕着行业关心的问题开展调查研究,掌握一手情况,对于真实判断现状,对症下药做到心中有底,而不是无所作为,无所适从。而且,投入此项工作也凝聚起了一批行业专家,有助于日后继续为行业发展提供咨询与服务。事实证明,由各方行业专家组成的课题组有利于多角度分析市场现状,也有利于发挥各自的优势为项目提供服务与支持。在课题报告初稿完成后,课题组还有意征求了外区相关专家的意见,请其给予指正与充实。

在开展课题研究的3个月的时间里,课题组通过辖区企业现状摸排、资料查找、实地测试、组织供应商参与、会商分析等方法,最终针对3种工艺的VOCs排放状况及治理提出了建设性方案。3个专项课题报告于5月顺利通过了由新区政府安排的来自同济大学、东华大学、上海大学3所高校的4位教授及1位来自纺织科学研究所的专家组验收,也交流了他们所了解的有关环保治理工作的相关情况。

数字印刷的排放问题相对不属严重

数字印刷从1938年由美国切斯特·卡尔逊推出的全球第1台采用静电成像原理的数字复印机算起至今已有近80年的历史了,但数字印刷进入生产领域得到长足发展还是近二十年的事。从感觉上的便捷到接受数字印刷的产品质量,从以图文打印为主要市场到进入短版图书印制、标签印刷、包装印刷,甚至进入建筑装饰和纺织印染领域都是近几年的事。就数字印刷生产过程中的挥发性有机物排放给出一个科学的、合理的、经得起检验的结论对数字印刷印刷工艺的发展起到积极推动作用。

课题报告就数字印刷的挥发性有机物排放问题给出的结论性意见是:

由于成像原理不同,数字印刷设备生产过程中不存在与传统印刷油墨相同的VOCs排放问题。

数字印刷设备使用的墨粉或墨水在干燥过程中会产生微量VOCs排放,但由于生产环节处于密封状态,浓度低,且无毒,VOCs排放微乎其微。

部分以液体墨粉通过湿式显影工艺印刷的静电照相数字印刷设备,在设备内部含有机载采集、控制和回收系统,对VOCs回收并重复利用,减少了VOCs向大气中的排放。

对设备众多、生产场地局促或印刷生产与大量使用粘结剂的印后加工混置在一起的数字印刷企业可在实测后根据需要,确定是否需要治理。

得出上述结论的依据

课题组得出上述结论的依据是:

1.在课题组开展工作期间,委托上海市环境科学研究所对柯尼卡美能达公司提供的多种碳粉机做了实验室检测,结论是印刷前后VOCs的排放数值没有明显变化。这证明采用墨粉的静电成像、磁成像、离子成像的数字印刷机都不存在VOCs排放问题。

与此同时,惠普公司委托有检测资质的英格尔检测技术(上海)有限公司对上海一家拥有采用HP Indigo设备(采用电子油墨成像)的企业进行了现场实地检测,最终检测报告结果是检测项全部合格。惠普公司的解释是:“HP Indigo数字印刷设备本身具备VOCs收集、控制和回收系统,能够对成像油墨进行有效回收,VOCs排放远远低于国家标准。”此外,惠普公司还提供了美国加州的认证报告,给予了符合美国加州当地排放标准的肯定答复。据介绍,加州是HP Indigo设备安装量最大的地区。

2.柯尼卡美能达还就最新上市的采用喷墨技术的KM-1设备提供了“印刷过程中不会释放VOCs排放物”的声明,原因是该设备“采用的油墨类型为UV固化油墨,不含溶剂(BTX:苯、甲苯和二甲苯),且不包含NMHC(非甲烷总烃)等在标准中被定义为VOCs的物质”。富士施乐公司也就他们的产品提交了相关证明。

3.尽管如此,课题组还是建议设备相对集中、生产场所狭小的单位应该注意对环境的监测,甚至是采取适当措施,经过回收处置后再对外排放。因为,印刷企业产生挥发性有机物的并不仅仅在印刷生产过程中,还包括在覆膜与装订过程中使用的粘合剂。UV干燥过程中产生的臭氧对环境的影响同样很大,也应该引起生产企业的关注,注意保护员工健康,同时也应避免为了减少VOCs的排放,却又引发了臭氧排放超标的结果。

报告还建议政府可以通过处罚落后、奖励先进的方法,鞭策经营者把保护环境视为企业应尽的社会责任,决不挣昧心钱,而不是被动地应对执法部门检查。应该说,在政府确定将包装印刷作为挥发性有机物排放收费的试点行业后,许多工作还有待跟进,许多课题还有待通过实践加以探索完成,其中包括什么治理方式最适合印刷企业?早已执行的固废、废水由专业单位回收处理如何落到实处等。

保护环境责无旁贷,科学治理更为实在,印刷行业需要少花钱多办事,办实事,办成事。我们期待着数字印刷在加强环保中得到发展,我们也期待着继续“让印刷成为荣耀”。

责任编辑: 海闻