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。
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。
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1。
表1 印刷工艺与VOCs排放特征
主要含VOCs原辅工艺类型 材料 VOCs排放特征 VOCs特征污染物 印刷与干燥过程排放,使用异丙醇、乙醇、丁平版印刷 溶剂型油墨、植物溶剂型油墨,VOCs排放浓大豆油墨,UV固化度较高,其他类型油墨,
醇、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯
油墨和水性油墨 VOCs排放浓度较低 等 印刷过程排放,使用水性油醇溶性油墨、水性凸版印刷 油墨、UV固化油墨 使用醇溶性油墨,VOCs排放浓度高 墨,VOCs排放浓度较低;醇类 印刷与干燥过程排放VOCs,使用溶剂型油墨,溶剂型油墨、水性凹版印刷 油墨 水性油墨,VOCs排放浓度较低 VOCs排放浓度较高;使用烃类 酮、醇、醚、酯和芳印刷与洗版过程排放VOCs,使用溶剂型油墨,溶剂型油墨、水性孔版印刷 油墨、UV油墨 水性油墨,VOCs排放浓度较低 VOCs排放浓度较高;使用烃类 酮、醇、醚、酯和芳复合过程排放VOCs,使用胶粘剂、水性胶粘复合 剂 浓度高;使用水性胶粘剂,VOCs排放浓度较低 溶剂型胶粘剂VOCs,排放乙醇、乙酸乙酯
3 印刷行业VOCs防治技术
工艺过程VOCs防治技术
工艺过程VOCs防治技术指采用无VOCs或低VOCs的原辅材料、先进的生产工艺,或者完善的废气收集及治理系统等方法在生产过程中减少VOCs污染。
控制原辅材料VOCs含量
控制原辅材料VOCs含量旨在推行使用低VOCs或无VOCs的环保油墨、胶粘剂以及清洗剂等原辅材料使用,从工艺的开端减少原辅材料的VOCs含量,达到VOCs减排目的。目前环保型原辅材料主要有以下几种:
①辐射固化油墨,如UV固化油墨和EB油墨。此类油墨有机溶剂含量极低,使用过程几乎不排放VOCs。UV固化油墨可用于平版印刷、凸版印刷、凹版印刷、孔版印刷以及喷墨印刷的各个领域,适用的承印物有纸张、塑胶、电路板、铝箔等。
②水性油墨:指以水为主要溶剂的油墨,主要应用于柔版印刷与凹版印刷。目前我国出版领域凹版印刷基本采用水性油墨,但软包装领域仍然大量使用溶剂型油墨。
③植物基油墨:以植物油代替石油系溶剂型油墨中的矿物油,目前使用最多的是大豆油墨,广泛用于平版印刷。
④水性胶粘剂:以水为主要溶剂的胶粘剂,可用于除蒸煮袋之外的食品、烟、酒及药品包装的复合工艺,目前已在国内少数企业得到应用。
此外,采用适用于高速轮转平版印刷机的无醇或低醇润版液、专用油墨清洗剂(W/O乳液型)也可降低印刷行业VOCs排放量。
根据以上各类原辅材料的应用特点,我省印刷企业可结合自身生产工况,按照表2列出的措施,从生产过程控制VOCs排放。
表2 广东省印刷行业VOCs废气源头控制措施
生产工艺 VOCs含类型 量 承印物 类型 量 VOCs含含VOCs原辅材料 可替代原辅材料 预期减排效果 纸张、塑UV固化油胶、电路墨 板、铝箔等 10~15% 10~60% 热固型油平版印刷 纸张 润版液 12~20% 25~35% 墨 品、药品包烟、酒、食EB固化油墨(或低0~2% VOCs含量装盒等 油墨) 23~70% 大豆油墨 0~20% 7~100% 低(无)酒精润版液 0~5% 75~100% 柔版醇溶性油约50% 墨 瓦楞纸箱, 水性油墨 烟、酒、食约5% 约90%
印刷 品、药品包装盒等 烟、酒、食EB固化油品、药品包墨 装盒等 0~2% 96~100% 瓦楞纸箱, 烟、酒、食凹品、药品包版印刷 溶剂型油约70% 墨 烟、酒、食装盒等 水性油墨 约5% 约93% EB固化油品、药品包墨 装盒等 0~2% 97~100% 孔版印刷 溶剂型油25~35% 墨 UV固化油10~15% 墨 30~75% 水性油墨 约5% 60~90% 复合 溶剂型胶约80% 粘剂 纸品与BOPP等 水性胶粘约10% 剂 % 密封原料供应系统
采用密闭容器和管道调配、输送原料,减少原料贮存、配制及供应过程VOCs逸散。
广东省印刷行业挥发性有机化合物废气治理技术指南



