来自 行业研究 2019-06-10 14:09 的文章

塑料软包装印刷行业VOCs产生特点及收集治理探究

北极星VOCs在线讯:摘要:从原辅材料的种类、成分,整个生产过程等方面分析了塑料软包装行业VOCs的来源和产生特点。指出各个VOCs产生环节废气收集情况和存在问题,并给出具体的提高收集效率的建议。根据风量、VOCs浓度、排放量等特点及处理要求,介绍环保部推荐的几种先进处理技术,并对技术指标和工艺特点进行比较分析。

印刷行业是江苏省VOCs管控的重点行业,根据江苏省环保厅2014 年印发的《江苏省重点行业挥发性有机物污染控制指南》,要求包装印刷业VOCs总收集、净化处理率均不低于90%。印刷所使用的承载物不同,如纸张、织物、皮革、玻璃、木板、金属、塑料薄膜等,其工艺流程和污染物的产生环节具有各自的特点。通常将厚度在0.25mm 以下的片状塑料称为薄膜,薄膜质轻、柔韧,具有良好的耐水性、耐油性、防潮性和阻隔性,机械强度较好,化学性质稳定,而且易于印刷精美图文,是用于包装食品、药品、生活用品等的理想软包装材料,以塑料薄膜为主的软包装印刷在包装印刷领域中占有重要地位。根据相关资料显示,目前我国软塑包装企业达4000多家,国内复合膜的生产能力已超过150万t,软塑包装材料现已成为国内较成熟的主要包装材料之一。本文主要针对塑料软包装印刷行业污染物的产生特点,对其VOCs收集和治理措施进行研究和对比分析。

1 印刷工艺及VOCs来源分析

1.1 主要含VOCs的原辅材料

塑料薄膜软包装印刷VOCs主要来源于油墨、稀释剂、胶黏剂和保护剂(光油)等含溶剂的原辅材料。其中油墨和稀释剂是产生VOCs的主要来源,印刷过程中通常要向油墨中添加30%~70%的稀释剂来调节油墨黏度,稀释剂的成分一般与油墨等原辅材料中所采用的溶剂成分相同。塑料软包装印刷中所使用的油墨主要有溶剂型油墨、水性油墨和醇性油墨。溶剂型油墨中通常含有50%~60%的挥发性有机物,主要包括芳香烃类、醇类、酮类和脂类化合物。水性油墨虽然以水为溶剂,但实际生产过程中,都要加入一定数量的醇类,以利于树脂溶解,给予墨性,常用的醇类溶剂有乙醇、异丙醇等。此外,与溶剂型油墨相比,水性油墨可减少约10%~30% 的涂布量。醇性油墨主要以乙醇作为溶剂,但是也或多或少地使用了一些酯类或其它类型的溶剂作稀释剂。保护剂和胶黏剂中常用的溶剂有芳香烃类、酯类、醇类和酮类等。

某薄膜印刷企业分别采用溶剂型和水性原辅材料生产同一产品的情况下,VOCs的成分及含量对比情况见表1。该企业改用水性材料后,VOCs产生量减少了约80%。可见采用水性原辅材料可大大减少VOCs排放种类和数量。

1.2 生产工艺及VOCs产生环节

塑料软包装印刷以凹版印刷为主,具体又分为表印和里印,即分别在承载物的表层和内侧进行印刷。凹版印刷是包装印刷行业中大气污染物最为严重的印刷方式,印刷过程中,通常需经过印刷、上光油、上胶、复合等多个单元,每个单元完成后需进行烘干再进入下一组生产单元,如图1所示。不同企业根据产品的不同,生产工艺流程会有些差异,如不含上光油及上光油后烘干、上胶及上胶后烘干或复合工序,从而减少相应的产排污环节。

凹版印刷是先将印版表面或将印版浸入油墨槽获得油墨,然后用刮墨刀把印版表面的油墨刮掉,再通过压力的作用,使存留在印版凹陷的油墨与薄膜接触,将该部分油墨转印到薄膜( 或其他承印物) 上的过程。上光油是在印刷品表面涂覆上一层无色透明的涂料,经流平、干燥、压光后,在印刷品的表面形成薄而均匀的透明层,用以增加印品表面的光泽度、光洁度,起到保护印刷品、增加美观的作用。上胶和复合是在薄膜表面涂上黏合剂,然后在贴合机上进行复合的过程。

VOCs来源和排放途径主要有:原辅材料调配;供料(油墨、光油或胶黏剂);印刷、上胶、上光油、复合等工艺过程;烘干及设备清洗等过程中溶剂的挥发,其中挥发量最大的为烘干,其次为供料过程。在供料过程中,为保证黏度要求,槽中的物料通过槽子底部的孔流入供料桶中,添加稀释剂后再由泵打入供料槽中,因此处于不断循环状态。

2 VOCs的收集状况

2.1 企业收集现状及存在问题