周小軍+吳振興
煙標印刷企業(yè)作為高能耗高污染企業(yè)在創(chuàng)造財富的同時,也給經(jīng)濟社會發(fā)展帶來了一定的影響,首先是對社會資源的影響,水、電、紙張、油墨等不可再生資源消耗大,引起了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的深層次矛盾,對未來的能源危機埋下了隱患;其次是對生存環(huán)境也有一定的影響。
通過比較分析國內(nèi)外煙標印刷的工藝可以看出,國內(nèi)煙標印刷的精度及工藝要求都高于國外的水平,在這些復(fù)雜工藝中,每個環(huán)節(jié)都可能提高能耗并生成相應(yīng)污染,正是這些復(fù)雜的印刷工藝使得國內(nèi)煙標印刷的環(huán)保質(zhì)量控制難度高于國外煙標的印刷。當前國家對生產(chǎn)企業(yè)單位產(chǎn)能能耗的要求不斷提高,煙標印刷行業(yè)正在執(zhí)行并不斷提高要求的揮發(fā)性有機化合物(Volatile Organic Compounds,簡稱VOCs)限量排放標準,使得整個煙草包裝印刷行業(yè)都要面對的考驗就是急需為煙標印刷找到一個科學(xué)有效的綠色生產(chǎn)體系。
煙標印刷綠色生產(chǎn)體系建設(shè)需從煙標印刷企業(yè)面臨的能耗管理和VOCs排放兩個主要問題進行系統(tǒng)研究,分析企業(yè)運營的外部和內(nèi)部環(huán)境,科學(xué)有針對性地對煙標印刷企業(yè)的生產(chǎn)管理進行研究,對所涉及到多方面進行改革優(yōu)化,建立適合我國煙標印刷企業(yè)的綠色生產(chǎn)體系。煙標印刷企業(yè)里引起能耗過高、VOCs排放超標的因素涉及印刷的整個生產(chǎn)過程,每一個工藝環(huán)節(jié)都可能增加生產(chǎn)能耗,給VOCs限量排放造成不利影響。要實現(xiàn)煙標印刷的綠色生產(chǎn)就要對常用耗材及標準生產(chǎn)工藝進行分析研究,找到生產(chǎn)工藝過程中跟能耗及VOCs排放有關(guān)的各個環(huán)節(jié),并著重從管理手段、VOCs檢測過程的標準化、油墨的VOCs控制3個方面著手進行實驗研究,分析在煙標印刷中VOCs苯系物控制容易出問題的工藝因素。最后根據(jù)實驗分析總結(jié)建立煙標包裝印刷企業(yè)能耗降低和VOCs限排達標的實施方案。
1.科學(xué)合理進行煙標印刷
近年來煙標印刷從外觀上實現(xiàn)了質(zhì)量檔次的提升,對外觀設(shè)計的要求不斷提高,在產(chǎn)品升級及新產(chǎn)品開發(fā)方面下了很多功夫,這雖然是基于從香煙市場打擊假冒出發(fā),卻增強了印刷的復(fù)雜度。采用過多的印刷工藝和各種新材料,很多印刷企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)條件不能很好地完成煙標印刷,就通過工藝分解采用更復(fù)雜的工藝進行印刷,這些新增的工藝及材料對煙標印刷VOCs限排達標造成了很大的障礙,并造成巨大的資源能耗浪費。因此要實現(xiàn)綠色印刷在設(shè)計環(huán)節(jié)就要控制,在滿足產(chǎn)品外觀要求的前提下盡量減少印刷工藝的復(fù)雜度,煙標設(shè)計應(yīng)盡量簡潔化,這就要求設(shè)計人員對印刷工藝有充分的了解,在設(shè)計中避免復(fù)雜印刷工藝的產(chǎn)生。煙標印刷企業(yè)也要根據(jù)印單的要求合理組合印刷工藝,根據(jù)企業(yè)實際安排好生產(chǎn)工藝及調(diào)度,簡化印刷工藝。
2.全過程監(jiān)控
煙標生產(chǎn)綠色控制要從原材料到煙標成品出廠全過程監(jiān)控。對產(chǎn)品生產(chǎn)、能耗的檢測和監(jiān)控應(yīng)放在原材料、印刷生產(chǎn)和干燥存放的各個環(huán)節(jié),過程監(jiān)控要涉及印刷、倉儲環(huán)節(jié)。實際生產(chǎn)中如發(fā)現(xiàn)能耗過大要有針對性地控制,如發(fā)現(xiàn)VOCs存在殘留超標,要對前面印刷生產(chǎn)中的各工序進行逐個檢測分析,根據(jù)企業(yè)檢測經(jīng)驗設(shè)計出減少VOCs排放的生產(chǎn)工藝,對于經(jīng)常查出VOCs超標或容易超標工藝進行重監(jiān)控并進行改造優(yōu)化。
3.能耗控制
破解這道難題的有效方法有:一是完善管理,科學(xué)調(diào)度;二是積極促使企業(yè)進行產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,努力采用新的生產(chǎn)設(shè)備和新的生產(chǎn)工藝,加速產(chǎn)品升級換代。堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路,大力推進節(jié)能降耗,鼓勵企業(yè)推廣節(jié)能新機制,應(yīng)用節(jié)能新技術(shù),加大環(huán)保工作力度,積極促進高能耗企業(yè)不斷采用先進生產(chǎn)工藝和設(shè)備,開展對“三廢”的綜合治理、利用工作,促進企業(yè)節(jié)能降耗,加速高能耗企業(yè)的產(chǎn)品升級換代,著力延伸產(chǎn)業(yè)鏈,走可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟之路。
4.原材料控制
煙標生產(chǎn)用到的各種原材料都屬于化工產(chǎn)品,多少都會含有一點VOCs成分,要根據(jù)企業(yè)實際情況建立符合自身的原材料VOCs檢驗標準,加強原材料的過程管控,在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)VOCs超標就要有效地進行追溯找到源頭。
5.印刷過程VOCs排放
油墨溶劑的作用就是將色料轉(zhuǎn)移到承印物上,在印刷過程中從油墨轉(zhuǎn)移到承印物上開始就涉及到印刷產(chǎn)品的VOCs排放,只要保證印刷的順利進行就可以在印刷環(huán)節(jié)上著手控制VOCs排放。采用熱風進行煙標的烘干是凹印煙標使用的油墨烘干方法,在這個過程中印刷產(chǎn)品所殘留的VOCs成分大部分會揮發(fā)只殘留一小部分,烘干完成后油墨便干燥固著在承印物上,經(jīng)過一段時間的放置其VOCs殘留量基本會達標。凹印煙標的干燥環(huán)節(jié)是有效減低 VOCs殘留的重要手段,干燥系統(tǒng)的長度、進風量的大小和風溫的高低是其干燥效率的決定因素,實際生產(chǎn)中可通過提高風溫、加大風量及延長干燥時間來提高凹印油墨的干燥效率。所以要根據(jù)實際印刷油墨用量來找到一個較高的干燥效率。
6.優(yōu)化溶劑配比
凹印過程中會使用多種溶劑,各種溶劑在同一溫度時揮發(fā)量和揮發(fā)速度各不相同,而且限量指標不一,要合理組合使用各種溶劑。使用快干溶劑,溶劑揮發(fā)速度快有利于煙包的VOCs控制,但容易出現(xiàn)堵版故障;慢干溶劑的使用則有利于印刷的順利進行,但不利于VOCs控制。要在綜合考慮生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上,在印刷質(zhì)量和VOCs控制兩者之間找到一個平衡點。
7.使用水性油墨
水性油墨是環(huán)保油墨,因為使用水作為溶劑可明顯改善印刷環(huán)境和有機溶劑對人體的傷害,水性油墨的使用能有效減少凹印煙標的VOCs殘留量。
8.UV油墨VOCs的控制
UV油墨在煙標印刷中使用量較少,但會在固化過程中產(chǎn)生限排氣體成為新的VOCs來源。選用合適的UV光量和好的工作排風環(huán)境是UV油墨VOCs控制的重點。對于UV油墨的使用還要通過固化速度、紫外燈數(shù)量及功率合理調(diào)整UV光量,使UV油墨層的干燥達到工藝要求。不能固化太嚴重,固化太嚴重不僅易造成后續(xù)加工中UV墨膜的破裂脫落,還容易造成VOCs氣體從墨層的逃逸速度下降,造成VOCs殘留超標,但也不能固化不完全。
9.存儲環(huán)境控制
①優(yōu)化產(chǎn)品存儲環(huán)境。存儲環(huán)境的濕度太高不利于VOCs揮發(fā),濕度過大過小還會影響產(chǎn)品的平整度,應(yīng)根據(jù)實際生產(chǎn)條件合理控制車間濕度為45%~65%;在產(chǎn)品質(zhì)量控制范圍內(nèi)適當提高存儲空間的溫度,提高VOCs的揮發(fā)速度。對原材料、半成品、成品的擺放環(huán)境合理規(guī)劃,避免相互污染,改進堆碼方式、改善車間的通風環(huán)境,增加產(chǎn)品存儲空間的空氣流動以加速殘留VOCs的揮發(fā)。
②合理規(guī)劃安排生產(chǎn),產(chǎn)品出廠前適當延長堆放時間。煙標產(chǎn)品中VOCs的殘留量會隨著產(chǎn)品堆放時間的延長相應(yīng)減低,減低最明顯的時間段是產(chǎn)品印刷完成15天左右。在工藝條件允許的前提下,通過合理安排生產(chǎn)進度盡可能延長煙標存放時間,有利于凹印煙標出廠前殘留VOCs的揮發(fā),可有效減小VOCs殘留量,這是現(xiàn)在煙標印刷企業(yè)最經(jīng)濟有效的VOCs控制方法,可使產(chǎn)品出廠時VOCs殘留量更符合行業(yè)標準。
10.適當提高VOCs控制要求
在實際生產(chǎn)中,為避免與客戶的檢測結(jié)果存在差異降低VOCs控制的風險,煙標印刷企業(yè)可適當提高自身VOCs含量指標,常用的有將苯含量超標限定在0.0007mg/m2,將B類限排單項超標比值之和定在12以下,這樣可以很好地降低因跟客戶檢測數(shù)值存在差異而出現(xiàn)的VOCs超標。