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印刷行业废气处理面临的考验及解决办法

发布时间:2022-01-03      点击次数:296

印刷行业已经成为我们人类生存和发展中的一项重要组成部分,是我们生活中不可缺少的。在发展印刷业的同时,要注重环境污染,保护环境,人人有责。作为VOCs 治理目标中的五大重点行业之一,印刷工业一时间面临着严峻的环保压力。从源头、过程控制到末端治理,如何开展VOCs 治理、如何选择治理设备,成为印刷企业关注的焦点。

从源头上减少有机溶剂的使用量和排放量,减排潜力巨大,从长远来讲是实现行业VOCs 减排的根本途径。但是现阶段达不到完全从源头方面来治理废气,针对以VOCs为原料的生产过程环节和含VOCs产品的使用过程环节,只能采取废气收集措施,提高废气收集效率,减少废气的无组织排放与逸散,这是进行后续治理的前提条件。在含VOCs 产品的生产过程和以VOCs 为原料的生产过程中,VOCs 的排放不可避免,根据国家现有法律及法规标准必须进行末端治理。

一、VOCs 的产生

印刷是使用印版或其他方式将原稿上的图文信息转移到承印物上的工艺技术,按分类主要包括出版物印刷、包装物印刷和其他印刷品印刷,按承载物分为纸及纸板印刷、金属印刷、塑料印刷等。

印刷工艺主要有平版印刷、凸版印刷(如柔版印刷)、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(印刷不透气承印物需添加稀释剂,如金属印刷、塑料印刷)、复合用胶粘剂(仅限于部分存在复合工艺的印刷企业)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。

印刷生产工艺流程及主要VOCs产生环节如图所示。

印刷图片.jpg


1、平版印刷工艺及VOCs 排放

平版印刷(平印)又称为胶版印刷(胶印),其特征是印版的图文着墨部分和空白部分几乎在同一平面上。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。

2、凸版印刷工艺及VOCs 排放

凸版印刷(凸印)的图文部分处于一个平面,明显高于空白部分,印版着墨时,油墨附着在印版的凸起部分,并在压力作用下转移到承印物上。传统的凸版印刷采用铜锌版,目前逐渐被柔版印刷(柔印)代替,采用软质的树脂印版。

柔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;而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。

3、凹版印刷工艺及VOCs 排放

凹版印刷(凹印)的印版滚筒上空白部分高于印刷图文部分,并且高低悬殊,空白部分处于同一平面或同一曲面上。印版上凹陷的图文部分形成网穴容纳油墨,通过滚筒压印,使印版滚筒上的图文印迹转移到承印物表面。

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,印制过程产生大量的VOCs,且成分复杂。

4、孔版印刷工艺及VOCs 排放

孔版印刷(也称丝网印刷、丝印)是将真丝、尼龙或金属丝编织成网,将其紧绷于网框上,采用手工刻膜或光化学制版的方法制成网版,网版上非图文部分被涂布的感光涂层封住,只留下图文部分的网孔可以透过油墨。印刷时,先在网版上涂墨,再用橡皮刮板在网版上轻刮,油墨透过网版,转移到放置在网版下的承印材料上。

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。

5、复合工艺及VOCs 排放

复合工艺是指使用胶粘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粘剂和稀释剂,VOCs 排放量较大,且成分单一。印刷工艺与含VOCs 原辅材料及VOCs 排放特征见表所示。


2、VOCs源头降低

源头控制的目的,是从工艺的开端减少原辅材料VOCs的含量,从而达到VOCs减排的目的。环保型的原辅材料有以下几种:

1.固化油墨

此类油墨有机溶剂较低,在使用过程中不排放VOCs,可用于平版印刷、凹/凸版印刷、丝网印刷等各种领域。

2.水性油墨

以水为溶剂,主要应用于柔性版印刷和凹版印刷,在我国出版领域凹版印刷基本采用的方式都是水性油墨。

3.植物油墨

以植物油代替石油,目前使用最多的是大豆油墨,主要应用于平版印刷。

VOCs过程控制。

此种技术的宗旨,是减少VOCs的自然发挥与排放,优化调整VOCs废气的浓密度,达到用户期望的排放条件,为末端处理设施提供便利条件,在生产过程中对工艺、设备进行控制,从而达到减少末端VOCs的排放,有以下几种控制技术:

①原料

采用封闭的容器和管道输送方式,对原料的储存以及分配过程进行疏散。

②收集

为了增加VOCs废气概率,建立印刷和烘干的收集系统,减少无组织的排放。在设计时应充分考虑科学的方式,不能一味地加大排风量。

③优化

印刷包装行业VOC排放特点是风量大,浓度低,一般会在旋转式RTO前端进行减风增浓处理,使风量减小,VOC浓度提高,最后进入旋转式RTO处理,去除效率能够达到99%,该技术可以完全实现排放达标,在浓度合适的情况下,能够实现设备自供热。旋转式RTO在软包装行业已经成为环保节能的利器。

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