软包装行业VOCs排放量到底有多大？

溶剂墨薄膜凹印工艺的有机溶剂排放量到底有多大？举一个案例说明：1台薄膜凹印机，印刷速度为300米/分钟，每天有效运转时间为20小时，薄膜幅宽为1米，每天的产量为36万平方米，以凹印工艺的平均耗墨量为7g/m2（注意：是湿墨，不是干墨）计算，需要消耗油墨约2.52吨。凹印过程中需要用溶剂调节油墨黏度，常规的比例为1∶2，具体的溶剂耗用量与企业现场管理水平有直接关系，姑且按按管理水平偏上企业的标准来计算，即油墨与有机溶剂的配比1∶1.5计算，则每天消耗2.52吨油墨的同时还需要消耗3.78吨溶剂。国内凹印油墨的固含量一般在30%左右，即油墨中70%为溶剂，按此比例计算，2.52吨油墨中的溶剂为1.76吨。两项相加后的溶剂消耗总量约为5.54吨，如果不加任何处理，这5.54吨溶剂除了少量残留在软包装产品上，以及少量以溶剂蒸汽的形态被操作工人吸入体内，绝大部分排放到大气中。也就是说，1台凹印机1天向大气排放5.54吨有机溶剂，这乍听起来似乎有点恐怖！

对这个结论提出质疑的大有人在。当然，也会有对数据计算是否片面夸大的质疑，比如：印刷机车速、门幅，每天的工作时间、凹印的单位耗墨量等。这些看来属于细节，但归总后产生的疑问是：溶剂型凹印工艺的污染真有这么大吗？其实，案例中的产能在国内大中型软包装企业中并不突出，如果说300米/分钟的车速太高，可能是特指的进口凹印机，对软包装业没有典型意义。那我们采用国产凹印机，速度250米/分钟，门幅采用软包装企业现在用得很多的1.2米，再说每天的生产时间，不论采用四班三运转，还是三班两运转，重视劳动力有效利用时间的企业很少还有一天仅20小时工作量的，吃饭时停人不停机，交接班不停机，有效印刷时间超22小时是很正常的。至于凹印的单位耗墨量，笔者在这里提出的是湿墨7g/m2，虽然有些企业要求的指标只有3～4g/m2，但这是指干墨而不是湿墨，如果按30%的固含量计算一下，就会发现湿墨远超7g/m2。这样的话，每天的印刷产能可达到39.6万平方米，耗墨量要大大超过2.52吨，凹印VOCs排放的数据可能更吓人。

如果采用柔印工艺，其VOCs影响的程度又如何？同样以这个案例为例，由于柔印采用封闭式刮墨刀，不像凹印那样采用敞开式墨槽，因此生产现场的溶剂泄漏和挥发比凹印要小许多，生产过程中的溶剂添加当然也要少许多。按照生产统计数据，当凹印采用1∶2的油墨与溶剂比例时，柔印只要1∶1.5，现场管理水平好一点的企业基本只要1∶1。另外，柔印的墨膜较薄，单位耗墨量往往只有湿墨2g/m2。柔印在达到每天36万平方米产能时，耗墨量达到720kg。同样以柔印油墨30%固含量计算，油墨中的溶剂达504kg。加上必要的溶剂添加量720kg，总量为1.224吨。以柔印约1.22吨的VOCs排放同凹印的5.54吨相比，柔印确实无愧于“环保工艺”之美称，但这1.2吨溶剂毕竟还是排放到空气中，其危害性也不得不慎重评估。

薄膜柔印的排放量还有一个佐证。笔者曾从事过国外柔印机的推广工作，在介绍其废气排放系统时接触到一个名词——红外线LEL气体监控系统。为什么要监控排放气体？因为担心排放气体浓度过高引起爆炸，所以国外的柔印机制造商在排放系统上专门添加了便携式量筒等自动检测装置，一旦检测到气体浓度过高接近爆炸临界点，机器就会自动限速抑制有机溶剂排放量。可见，只要使用溶剂墨，即使号称环保的柔印的VOCs排放危害也是很严重的，连设备供应商也不得不考虑当气体浓度接近爆炸临界点时的干预措施。

VOCs治理三部分——源头控制、工艺改善、末端治理

包装印刷行业VOCs（挥发性有机物）治理已经过去大半年，有的企业已初步完成整改，有的企业还在观望摸索，还有企业打算迁厂甚至关厂。在数月的走访调查后发现，很多情况并不是我们想象的那样，企业在实施整改时不应“头痛医头，脚痛医脚”，而是需要站在更高层面上来审视自己的企业——清晰业务发展定位，合理规划生产布局，改善工艺技术，完善现场管理，控制污染源头，加强末端治理。因此，我们把VOCs治理简单总结成三个部分——源头控制、工艺改善、末端治理。

源头控制

包装印刷的VOCs来自哪里？当然是原材料！只是在使用、储存、运输、调制等过程时逸散到空气中，那么在VOCs治理过程中，我们首先要做的就是控制好污染源！从下方排污申报表格中的参照数值我们可知，原材料的VOCs是环境污染的主要来源，如果我们要降低生产过程中的VOCs排放，首先要降低原材料中的VOCs含量。在此建议印刷企业在原材料选择时，务必请供应商提供物料的VOCs检测报告，含量越低治理的成本也越低。

上海市VOCs排污收费采用物料平衡法，即企业的排污量=使用物料中的VOCs量—VOCs去除量—VOCs回收量；鼓励企业使用低VOCs含量的印刷材料，如果材料的VOCs检测报告（具有CMA认证资质的检测机构提供）数值低于上表参照值，那么在排污收费时将参照报告数值计算，所以原材料的VOCs含量检测报告显得尤为重要，也促进了材料供应商研发更低VOCs含量的产品。

源头治理除了材料中的VOCs含量降低外，在材料的仓储、运输、调制、使用过程中都要严加管控。VOCs是有很强的挥发性的，在走访的企业中绝大多数都将原材料敞口曝露在环境中，包括清洗的废液、废抹布等都未做密封储存，一方面VOCs的不断挥发给环境带来了污染，另一方面原材料中VOCs的挥发也造成了一定的浪费，影响使用效果。无论从环境治理、职业健康还是成本考量，一切污染源都应尽量密封，生产现场的污染源管理是最基础的工作。

工艺改善

如果说源头控制是为了降低VOCs治理和排污成本，那么通过工艺改善则有可能为企业带来意想不到的效果。在走访过程中我们发现同样是两家胶印包装企业，胶印机周围空气中的VOCs浓度有很大差别，究其原因才发现是减免酒精的缘故，请教管理人员后得知包装印刷过程中减免酒精确实不容易，水路墨路需要一个相对稳定的状态，所以企业通过增加润版液循环净化装置和减免酒精计量辊来实现水路墨路的稳定，这样不仅稳定了产品质量，减少了物料损耗，而且通过减免酒精实现了VOCs的减排，成本和效率获得大幅提升，一举多得。有些企业还使用了清洗剂回收再利用装置，通过对清洗废液的净化实现清洗剂的回收再利用，减少了清洗剂的购买量。

近年来胶印技术的不断提升，不仅取决于胶印设备的完善，同时也得益于制版技术的不断革新，从传统化学显影制版到免化学处理制版，再到无水印版以及喷墨印版，制版方式越来越环保。其中无水印版所实现的无水胶印更是引领传统胶印走向最环保的未来，传统胶印的VOCs污染物主要来源于润版液、异丙醇等化学品，而这些材料在完成印刷辅助功能的同时也对水路和墨路系统带来一定程度的损害，往往也是印刷品质不稳定的关键因素。无水印刷工艺在印刷过程中只使用无水油墨，不但免去润版液等化学品的使用，同时免去印刷机水墨平衡的过程，提高印刷效率和品质，为了避免油墨乳化，墨路系统的温控是必不可少的。目前国内已有不少高档画册、精细包装和标签吊牌企业在使用此工艺，既环保又兼顾品质和成本优势。

软包装印刷和复合工艺的VOCs排放是非常高的，近些年来凹版印刷也不断在材料方面进行革新，逐步推出水性凹版油墨，虽然还不能完全满足各类产品的印刷需求，但是在技术上已经获得突破。另一项重要污染来自复合工艺，因高速的复合需要溶剂来稀释胶黏剂，所以溶剂的强挥发性造成复合的重要污染。无溶剂复合技术的应用从根本上解决了复合的污染问题，采用无溶剂胶黏剂可以彻底免去溶剂的使用，而且通过精准涂布减少胶黏剂的用量，具备环保及成本优势。诸如此类工艺技术还有很多，在清洁生产的指导下，越来越多的新技术将替代原有的工艺。

末端治理

末端治理可以说是企业VOCs达标排放的最后一道防线，他的重要性自然不言而喻，但是在走访中我们发现绝大多数印刷企业在治理方面毫无经验，在治理技术的选择和方案的设计上存在很多疑问：到底那种治理技术更适合自己？到底应该花费多少成本？废气的收集和管路到底该如何设计？日后的维护成本如何控制？印企往往在看过多家厂商的治理方案及报价后陷入更大的迷惑。说实话，包装印刷业的VOCs治理是个新命题，无论是印刷专家还是环保专家都在积极探索和尝试，寻找更加适合各类印刷类型和生产规模的治理方式。

（来源：印刷技术、印刷家）