使用油墨的品種以及油墨的干燥方式等能須進一步改進
目前我國印刷工業(yè)的情況是:傳統(tǒng)膠印仍占主導(dǎo)地位,柔性版整體印刷、絲網(wǎng)印刷發(fā)展很快,印后裝訂聯(lián)動自動化、彩色桌面出版系統(tǒng)已普及應(yīng)用,圖文處理系統(tǒng)的開放式及數(shù)字化已成為印前系統(tǒng)的基本特征,直接制版技術(shù)和數(shù)字印刷已成為印刷出版工業(yè)的發(fā)展方向。雖然印刷工業(yè)的發(fā)展以及環(huán)保法規(guī)的不斷完善,給印刷工業(yè)的發(fā)展帶來了巨大挑戰(zhàn)和機遇,但是并沒有改變印刷業(yè)的環(huán)境污染問題。其中包括研制各種新的符合環(huán)境保護的印刷耗材;對原有的工藝進行改造,包括原料的改進和干燥方式的改進仍然沒有得到根本性的好轉(zhuǎn)。
在我國絲網(wǎng)印刷、凹版印刷等印刷過程中大量使用的溶劑型油墨,含有50%-60%的揮發(fā)性組分,如果加上調(diào)油墨粘度所需的稀釋劑,那么在印品干燥時,油墨所散發(fā)出來的揮發(fā)性組分的總含量為70%-80%。這些有機溶劑所揮發(fā)的氣體,通過呼吸進入工人的體內(nèi),對人體的肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)造成損害,對環(huán)境造成很大的危害。
膠印過程中的酒精潤版液無時無刻不向車間的空氣中排放有機揮發(fā)物,在暫時停止工作或者換色時對墨輥和橡皮布的清洗,更是大量采用了易燃、易爆的汽油、煤油。但是在看到汽油、煤油的好處時,人們常常忘記了這么使用汽油、煤油,有可能造成爆炸的火災(zāi),從而使印刷廠在頃刻之間化為烏有;另一方面,在使用含鉛的汽油時,將導(dǎo)致印刷工人的慢性鉛中毒,這一點更被人們忽視。在各種印刷過程中的“飛墨”現(xiàn)象困擾了整個印刷過程。飛墨問題既是高速印刷過程中危害性極大的一類常見印刷故障,也是一類嚴重造成環(huán)境污染的問題。
飛墨給印刷過程帶來的較大危害性有:
1.對環(huán)境造成污染。油墨飛散到空氣中、機器設(shè)備上,墻面上等,輕者會會響到環(huán)境的整潔、美觀,重者甚至還會引起爆炸,引發(fā)安全事故。
2.對產(chǎn)品質(zhì)量造成不良影響。油墨飛散到印品上,會使印品表面產(chǎn)生一定程度的臟污,使印品的清晰度等受到影響,嚴重時會導(dǎo)致印品作廢。
3.對人的身體健康造成長時間的損害。由于目前的油墨中普遍采用有機顏料、有機溶劑及添加劑,在原材料中有不少含有重金屬成分。這些有害物質(zhì)會通過飛墨吸附在工人的皮膚表面,被吸入呼吸道,勢必對操作人員的健康造成不良影響。
由此可見,在印刷行業(yè)中的有害氣體的排放、有害液體和固體的使用及其廢棄物的排放,均對人體健康和人類的生存環(huán)境構(gòu)成嚴重的威脅。環(huán)境問題不僅涉及到人類文明的前途,也涉及到企業(yè)的生存與發(fā)展。
在國外為限制污染,一些國家制定了“勞動衛(wèi)生法”、“有機溶劑排放法”等一系列法規(guī)。這些法律、法規(guī)決定了印刷生產(chǎn)工藝和油墨的研究與發(fā)展方向。
歐美國家于上個世紀90 年代前后通過了與環(huán)保有關(guān)的揮發(fā)性有機溶劑(VOC)法律。VOC 法律要求印刷廠和油墨生產(chǎn)廠商達到以下要求:
1.在作業(yè)車間外不應(yīng)有有溶劑的氣味。
2.在作業(yè)車間內(nèi)揮發(fā)性物質(zhì)的濃度必須低于:
揮發(fā)性有機溶劑50 毫克/立方米;
一氧化碳100 毫克/立方米;
一氧化氮100 毫克/立方米。
這一要求,大多數(shù)國內(nèi)廠家(包括印刷廠和印刷耗材生產(chǎn)廠家)都很難達到,因為在各種印刷過程及傳統(tǒng)耗材中存在很多與VOC 和其它環(huán)境污染問題有關(guān)的成分,但是通過努力可以解決的問題有以下一些:
1.冷固輪轉(zhuǎn)、單張紙膠印過程中大多數(shù)清洗用品和潤片液的揮發(fā)性物質(zhì)問題:現(xiàn)在國外已經(jīng)摒棄了汽油作為清洗用品,取而代之的是專門的油墨清洗劑(W/O 乳液型),這種油墨清洗劑應(yīng)該大力推廣;同時應(yīng)該為膠印研制開發(fā)新的適應(yīng)高速輪轉(zhuǎn)膠印機的無醇潤版液。
2.要嚴格檢查油墨中所含的成分,不能采用含有有害重金屬的顏料來生產(chǎn)油墨,保證工人兄弟不受重金屬的危害;同時要進一步提高油墨的質(zhì)量,減少飛墨的產(chǎn)生。
3.熱固輪轉(zhuǎn)膠印過程是VOC 的主要產(chǎn)生者,因為其溶劑蒸餾溫度范圍在230℃-340℃;油墨的干燥是在烘干裝置內(nèi)300℃高溫下強行干燥的,按碳的含量算,油墨中每千克碳會釋放出0.3千克的VOC 物質(zhì);應(yīng)該通過回收裝置將其回收。
4.輪轉(zhuǎn)凹印過程用了大量揮發(fā)性的低沸點的溶劑,所以會產(chǎn)生嚴重的VOC 問題,如果在輪轉(zhuǎn)凹印機上安裝了溶劑回收裝置,可以達到降低VOC 揮發(fā)量的目的;
5、在凹版印刷過程、柔性版印刷過程和絲網(wǎng)印刷過程中盡量采用以水作為溶劑的油墨(水基墨),這樣有可能降低VOC 問題,同時應(yīng)該盡可能降低水基墨中的醇含量(通常含有15%的醇類)。油墨的生產(chǎn)和研制工作中,為了符合VOC 法律的要求,發(fā)達國家目前在油墨配方和干燥系統(tǒng)中作了很大的改進,目前使用得比較多的油墨有以下品種:
1.輻射固化油墨。實際上UV 固化油墨早在40 年代就已經(jīng)開發(fā)出來,但是直到最近20 年才得到較大發(fā)展。由于油墨中不含溶劑,不存在VOC 問題,印刷過程對環(huán)境是友好的。
上個世紀90 年代后,隨著西方國家VOC 法律的實施,應(yīng)該說人們對UV 固化油墨有了進一步的認識。但是UV 固化油墨成本較高,使用過程較常規(guī)油墨復(fù)雜。
2.水基油墨。早已被柔性版、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷采用,但沒有用在膠印油墨上。水基柔性版油墨已經(jīng)大量用于報刊印刷,水基凹版油墨也開始取代溶劑型油墨,但是目前這種趨勢有減慢的跡象,會持續(xù)到更加嚴厲的法律出臺。
3.植物油基墨(主要是豆油油墨)。在膠印印報油墨中獲得了成功。
在解決VOC 問題上,目前發(fā)達國家將重點放在研制新型的固化裝置控制系統(tǒng)上和新的油墨干燥方式上。以下就來看一下新的油墨干燥方式。
VOC 相關(guān)法律要求印刷廠和油墨制造廠嚴格控制有機溶劑揮發(fā)生(VOC)的排放量。因此,無論干燥系統(tǒng)還是開發(fā)新的油墨干燥方式,都必須考慮以下幾點:
1.降低VOC 的排放量;
2.因為干燥系統(tǒng)要消耗大量能量,因此提高能量使用效率成為干燥系統(tǒng)應(yīng)該達到的第二目標;
3.隨著印機印刷速度越來越快,干燥系統(tǒng)要跟上這種趨勢,以保證印刷效率;
4.為了降低VOC 的揮發(fā)量,對溶劑含量高并且油墨用量大的印刷機,應(yīng)該考慮印刷過程中對溶劑產(chǎn)品的在線回收利用;
5.在以上各點皆滿足的前提下,最后一點才考慮保證印刷質(zhì)量。
作者:韓鳳惠