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印刷行业VOCs研究与治理

国际节能环保网  来源:《科技创新与应用》  作者:张炽辉  日期:2019-02-14
   摘要:包装印刷VOCs排放量达到了印刷行业的总排放量的80%左右,其中凹版印刷是包装印刷行业中大气污染最严重的印刷方式.因此文章从源头、生产控制、末端处理三个方面实现对凹版印刷行业中VOCs气体的可控性排放.当前国家经济发展迅速,印刷方式的外包装处于需求状态,因而管制印刷行业VOCs气体的排放量成为我国的新要求.
 
  随着我国经济的发展,人们越来越重视自身的健康,因此我国对整治大气污染的力度逐渐加大,挥发性有机物(volatile organic compounds VOCs )开始进入人们的视野。本文着重研究凹版印刷VOCs的控制方法,不同于以往着重对挥发性有机物进行收集或燃烧处理,而是在此基础上遵循全过程控制原则,若是全面实施,将给我国凹版印刷企业及环境带来颇大的益处。
 
  1 降低VOCs排放的方法原则
 
  为降低印刷行业挥发性有机物的排放量,本文遵循加强源头削减,加大过程控制的力度,同时进行末端处理的原则对印刷行业VOCs排放提出自己的见解。
 
  1.1加强源头削减
 
  力膙源头削减是指更换凹版印刷的原材料、改进凹版印刷机的设备、对含VOCs 印刷废气进行收集、改进凹版印刷的印刷工艺等手段,从源头削减VOCs气体的排放量。这一原则包括控制凹版印刷油墨挥发性有机物(VOCs ),能够明显减少污染气体的排放量,大大减轻治理的难度和成本。除了控制印刷油墨的溶剂挥发量,稀释剂、清洗剂的挥发性有机物的排放量也不容小觑。
 
  1.2 加大过程控制力度
 
  过程控制即制定凹版印刷生产管理要求,从而实现凹版印刷过程的科学化和标准。举例说明:在印刷过程中,对油墨粘度的调节不再是单一的依靠印刷工人进行工作,而是更多的实现印刷设备的一体化、实现油墨粘度的自动调节,减少印刷工作人员与挥发性溶剂直接接触的次数。
 
  1.3兼顾末端处理
 
  末端治理原则主要是针对部分污染环节和部分污染物,即对于源头处理环节未能解决的挥发性有机物的处理。我国一些小型的包装印刷企业为追求更高的盈利不顾印刷工作人员的身体健康和国家出台的一些标准,铤而走险继续使用溶剂型凹版印刷油墨。在这种情况下,就需要对 VOCs进行末端处理。
 
  2 印刷行业VOCs具体控制方法
 
  2.1环保型油墨
 
  UV油墨其特性是在一定波长、能量的紫外线照射下,UV油墨中的光引发剂与感光性低聚物、感光性稀释单体聚合,瞬间发生交联反应,从液态转变成固态,形成网状干燥皮膜。而且因无挥发性有机物(VOCs)而作为一种被公众所熟知的环保型油墨。
 
  UV油墨作为环保型油墨正在迅速发展,不同类型UV油墨在凹版印刷行业中可以得到快速的发展,并且它们为我国的包装印刷行业注入了新鲜的血液。
 
  2.2 印刷设备
 
  对于传统的凹版印刷机来说,机组中的干燥加热系统一般比较多的采用2 次的回风结构。这样的结构一方面不利于印品表面溶剂的挥发,另一方面残留在印品表面的残留溶剂量也会提高,不利于环保和卫生的要求。因此对凹版印刷机的干燥系统提出了新的要求即必须符合环保的要求:在凹版印刷机组的干燥系统中加人热能转换器,即可以把因干燥印刷成品而产生的挥发性有机物(VOCs) 气体排出,并把废气所携带的热能转换给新气体。
 
  2.3印刷工艺
 
  首先,印刷车间内采用超声波完成清洗工作,这项技术环保无污染,并不会给大气带来更多的负担。其次设置印刷溶剂的回收装置,添加专门的凹版印刷溶剂回收装置。降低凹版印刷车间内的挥发性有机物的排放,保障了印刷工作人员的身体健康,以此提高印刷的生产效率。最后在印刷车间配备专门的通风设备,通过改善凹版印刷车间里的通风环境,达到加速残留VOCs气体挥发的目的。
 
   2.4有效的末端处理
 
  末端处理是处理凹版印刷车间内挥发性有机物(VOCs)的最后关键一步。即使凹版印刷行业在绿色印刷这条道路上已经迈开了一大步,溶剂型油墨已经渐渐被上述的新型环保油墨所取代,再加上环保节能型设备开始着手使用和政策措施不停地在颁布和实施,但是许多凹版印刷企业仍然选择使用溶剂型油墨。在这种情况下,凹版印刷机组中的干燥和通风等设备导致的挥发性溶剂残留量过高的问题依然存在,所以对挥发性有机物(VOCs)进行有效的末端处理是不可避免的。
 
  ⑴ 吸附法
 
  吸附法是通过吸附剂对挥发性有机物进行吸附来完成的。吸附剂具有比表面积大、发达的孔隙结构。吸附法是一种将V O C s 从气体中分离出的方法,目前,吸附法在去除挥发性有机物中应用最为广泛,占我国挥发性有机化合物控制方法的5 0 % 以上,主要用于低浓度高通过量的废气当中,它具有去除效率高、能耗低、无毒、无二次污染等优点。不足之处是由于吸附剂饱和吸附量受限,不适用于处理高浓度的印刷废气。
 
  (2) 燃烧控制技术
 
  燃烧控制技术是利用VOCs易燃烧的特性进行去除的方法。燃烧控制法可分为热力燃烧法和催化燃烧法(又叫催化氧化法)两种。挥发性有机物经过充分燃烧后,化成水和二氧化碳,一定程度上避免了空气污染。并且热力燃烧法是在700耀800益以上的高温条件下进行,其优点是能耗低、设备要求比较低。
 
  (3 ) 生物控制法生物控制法的原理是利用微生物的代谢作用,将有机物进行分解、降解,最终产物为二氧化碳和水等无害物质。生物控制法的优点是工艺、设备较为简单,二次污染小,成本低等;缺点是处理过程缓慢,对VOCs处理的普适性差。
 
  3 结束语
 
  对于我国印刷行业的现状,使用单一的控制技术难以达到比较高的效率,遵循全过程控制原则,通过原材料、机械设备、印刷工艺、末端多个阶段控制方法联合使用,提高对凹版印刷行业挥发性有机物排放的效率,并积极向国家对凹版印刷这一行业的标准靠拢。
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