近年来,国内市场经济发展突飞猛快,对于空气的污染也逐渐严重。特别是针对于包装印刷行业的废气污染,印刷行业主要是以美化、识别、宣传商品为主,而采用的印刷方式和印后加工处理技术已经形成一个经济体系!因此市场的需求量很大,在大规模生产过程中产生的有机污染浓度较高。
包装印刷产生的成分主要使用的溶剂型油墨, 油墨含有50%-60%的挥发性组分;调整油墨粘度所需的稀释剂更增加了有机废气的排放。在印制品干燥时, 油墨所散发的挥发性组分的总含量占70%-80%,会有大量乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯以及甲苯、二甲苯等有机气体挥发排放,因此本文对以往治理的案列,分享包装印刷行业的废气治理解决方案。
一、生产工艺及废气来源分析
印刷工艺主要有平版印刷、凸版印刷、凹版印刷和孔版印刷。不同印刷工艺的VOCs来源和排放方式基本相同:VOCs来源于所使用的油墨及稀释剂、复合用胶黏剂及设备清洗剂,可能的排放途径有:油墨调配过程溶剂挥发、印刷过程油墨溶剂挥发、烘干阶段、复合过程及设备清洗过程等。
二、生产工艺流程及主要VOCs排放环节
平版印刷企业所使用的油墨包括溶剂型油墨、植物大豆油墨、UV固化油墨和水性油墨,其中溶剂型油墨挥发性有机化合物含量较高,是平版印刷企业主要的VOCs排放源。此外,平版印刷在生产过程中所使用的有机溶剂型洗车水及润版液等也是VOCs排放源之一。
凸版印刷通常用于产品包装印刷,对于色彩要求不高的瓦楞纸包装箱产品一般使用水性油墨,几乎不存在VOCs排放,对于色彩鲜艳的薄膜制品则一般使用醇溶性油墨,印刷过程产生VOCs污染。
凹版印刷广泛应用于包装和特殊产品印刷领域,适用于薄膜、复合材料及纸张等介质,通常使用低粘度,高VOCs含量的油墨,印刷过程产生大量的VOCs,且成分复杂。
孔版印刷VOCs主要来源于油墨及清洗剂,使用溶剂型油墨时VOCs排放浓度相对较高。
复合工艺是指使用胶黏剂将不同的基材通过压贴粘合形成二种或多种材料的组合的一种印后加工方式。包含干式复合、湿式复合、挤出复合、热熔复合等工艺,其中干式复合工艺需要使用大量的胶黏剂和稀释剂,VOCs排放量较大,且成分单一。
三、印刷工艺与VOCs排放特征
目前来说油墨分为酯溶性油墨和醇溶性(也称为水溶性)油墨,基于大部分标签的材料为PVC,酯溶性油墨占据比例较大,酯溶性油墨中会含有乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚、异丙醇等组分,且耗量较大,而醇溶性油墨中大部分溶剂为乙醇。
印刷工艺过程中的排放特征是浓度低、风量大,浓度范围主要在300-800mg/m。之间,每台印刷机的排风量大约在30000-50000m3/h左右。由于其油墨组分多,VOCs排放成分复杂。
干式复合工艺过程中的排放特征是浓度较高,风量相对较低,浓度范围在1000-3000mg/m。之间,并且由于粘胶剂配方单一,故排放VOCs成分简单,为单一的乙酸乙酯。近年来,包装行业内对于环保生产越来越重视,有意识采用水溶性复合胶水代替传统乙酸乙酯胶水,随着环保型原料的技术进步,复合生产的VOCs排放有望在不远的将来得到改变。但目前来说,乙酸乙酯胶水复合仍然是主要的生产方式。
以上两种工序排放的溶剂气体均易于吸附:溶剂的使用量大,环境污染严重,急需治理。