1、印刷業面臨的環境污染問題印刷工業是近20年來國際上技術進步最快的產業之一，目前已經進入了數字印刷的 新時代。據介紹，人類從有語言到有印刷經歷了約10萬年，從印刷術發明到鉛印經歷了450年，從鉛印到彩色桌面系統經歷了大約 30年，從彩色桌面系統到多媒體電子出版物（無 紙印刷）經歷了 3年，從多媒體到因特網只用了 18個月。國際的發展趨勢是：高檔彩色 印刷品迅速增長，計算機、電子等高新技術在印刷工藝中廣泛應用。目前我國印刷工業的情況是：傳統膠印仍占主導地位，柔性版印刷、絲網印刷發展 很快，印后裝訂聯動自動化、彩色桌面出版系統已普及應用，圖文處理系統的開放式及數 字化已成為印前系統的基本特征，直接制

2、版技術和數字印刷已成為印刷出版工業的發展方 向。印刷工業的發展以及環保法規的不斷完善， 給印刷工業的發展帶來了巨大挑戰和機遇， 其中包括研制各種新的符合環境保護的印刷耗材；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等等。目前在我國絲網印刷、凹版印刷等印刷過程中大量使用的溶劑型油墨， 含有50%-60% 的揮發性組分，如果加上調油墨粘度所需的稀釋劑，那么在印品干燥時，油墨所散發出來 的揮發性組分的總含量為70%-80%這些有機溶劑所揮發的氣體，通過呼吸進入工人的體 內，對人體的肝臟和神經系統造成損害，對環境造成很大的危害。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物，在

3、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（當然從廠家 角度來看，使用汽油作為清洗劑，既方便隨手可得，清洗效果又好，干燥速度又快；最重 要的是價格便宜，大大降低了生產成本）。但是在看到汽油的好處時，人們常常忘記了這 么使用汽油，有可能造成爆炸的火災，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，將導致印刷工人的慢性鉛中毒，這一點更被人們忽視。長期以來，在各種印刷過程中的“飛墨”現象困擾了整個印刷過程。這是因為印刷 機在高速轉動時，墨輥間的墨膜被分裂、拉長，產生斷片，在油墨的表面張力的作用下， 這些斷片收縮，形成眾多球狀的細小墨滴散落在空氣中，

4、即所謂的飛墨現象。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 、對環境造成污染。油墨飛散到空氣中、機器上，墻面上等，輕者會影響到環 境的整潔、美觀，重者甚至還會引起爆烯，引發安全事故。2、對產品質量造成不良影響。油墨飛散到印品上，會使印品表面產生一定程度的臟 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

5、成不良影響。由此可見，在印刷行業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境構成嚴重的威脅。環境問題不僅涉及到人類文明的 前途，也涉及到企業的生存與發展。我們在制定印刷工業發展規劃時，必須同步考慮環境 保護這一問題，擬訂切實可行的有力措施。在國外為限制污染，一些國家制定了“勞動衛生法”、“有機溶劑排放法”等一系 列法規。這些法律、法規決定了印刷生產工藝和油墨的研究與發展方向。國外例如德國，早在 1982年就頒布了化學制品法，其內容包含了 3 項規定：在 車間內對工人的保護；一般健康的保護；環境的保護。在環保法律的壓力下，迫使國外的 研究部門和一些廠家

6、研究開發無溶劑的油墨，或溶劑含量低的絲網印刷油墨。歐美國家于90年代前后通過了與環保有關的揮發性有機溶劑 （VOC法律。VOC法律要求印刷廠和油墨生產廠商達到以下要求：1、在作業車間外不應有有溶劑的氣味。2、在作業車間內揮發性物質的濃度必須低于：揮發性有機溶劑 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。這個嚴格的環境保護法遲早將成為世界各國環境保護的基準。 這一要求目前對大多數國內廠家（包括印刷廠和印刷耗材生產廠家）都很難達 到，因為在各種印刷過程及傳統耗材中存在很多與 VOC和其它環境污染問題有關的成分， 但是通過努力可以解決的問題有以下一些：1 、

7、冷固輪轉、單張紙膠印過程中大多數清洗用品和潤片液的揮發性物質問題： 現在國外已經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）， 這種油墨清洗劑應該大力推廣； 同時應該為膠印研制開發新的適應高速輪轉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量，減少飛墨的產生。3 、熱固輪轉膠印過程是VOCI勺主要產生者，因為其溶劑餾程在 230-340 C；油 墨的干燥是在烘干裝置內300C高溫下強行干燥的，按碳的含量算，油墨中每公斤碳會釋 放出公斤的VOC物質；應該通過回收

8、裝置將其回收。4 、輪轉凹印過程用了大量揮發性的低沸點的溶劑， 所以會產生嚴重的VOC可題,如果在輪轉凹印機上安裝了溶劑回收裝置，可以達到降低VOC揮發量的目的；5 、在凹版印刷過程、柔性版印刷過程和絲網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可題，同時應該盡可能降低水基墨中的醇含量 （通 常含有 15%的醇類）。在油墨的生產和研制工作中，為了符合 VOC法律的要求，西方國家目前在油墨 配方和干燥系統中作了很大的改進，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年代就已經開發出來，但是直到 最近20年才得到較大發展。由于油墨中不

9、含溶劑，不存在VOC可題，印刷過程對環境是友好的。90年代后，隨著西方國家VOC法律的實施，應該說人們對 UV固化油墨有了進一 步的認識。但是UV固化油墨成本較高，使用過程較常規油墨復雜。2、水基油墨。早己被柔性版、凹版印刷、絲網印刷采用，但沒有用在膠印油墨上。水基柔性版油墨已經大量 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可題上，目前西方國家將重點放在研制新型的固化裝置控制系統上 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法律要求印

10、刷廠和油墨制造廠嚴格控制有機溶劑揮發生（ VOC的排放量。 因此，無論干燥系統還是開發新的油墨干燥方式，都必須考慮以下幾點：1 、降低VOC勺排放量；2 、因為干燥系統要消耗大量能量，因此提高能量使用效率成為干燥系統應該達 到的第二目標。3 、隨著印機印刷速度越來越快，干燥系統要跟上這種趨勢，以保證印刷效率；4 、為了降低VOC的揮發量，對溶劑含量高并且油墨用量大的印刷機，應該考慮 印刷過程中對溶劑產品的在線回收利用；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量。 那么干燥系統應該如何改進呢？可以按以下幾個方面來改進：1 、改進干燥系統。首先是改進空氣噴嘴系統，降低空氣在烘干裝置

11、中的速度， 減少空氣用量，減少能量消耗。但是要保持干燥的效率，因此降低空氣在烘干裝置中的速 度不是簡單的調低風扇轉速來實現，而是要在保持干燥效率的前提下，改進噴嘴系統。對 于已經安裝好的設備，仔細調整使其處于最佳工作狀態。調好的話可以節省能源 30%-50% （最多），提高印刷速度 40%（最多），對正在使用的設備而言，這點也很重要。2 、改進烘干裝置的控制系統。現在許多新型烘干裝置直接測量承印物表面的溫 度，而不像以前的烘干裝置測量的是烘箱內的空氣溫度，這樣可以及時對承印物表面的溫 度變化作出反應，及時調整風速和熱量，進而節省能源；3 、應該考慮對熱風的循環使用。解決這個問題比較容易，在熱風

12、出口處安裝熱 交換器，對抽入的冷空氣進行預熱，這樣可以達到節能的目的；4 、在烘干裝置中引入惰性氣體。 因為有些溶劑閃點比較低， 容易發生生產事故， 這樣可以保證在空氣中易燃易爆的高揮發性溶劑的安全性，提高溶劑回收裝置的效率，同 時減少空氣的流量，也就減少了用來加熱空氣的熱量，大大節省了能源。5 、因為使用了新型的反光鏡和 UV燈，UV固化系統的使用效率也大大提高了。那么新研制的油墨干燥方式又應該怎么做呢？新的油墨干燥方式欲達到的目的 應該和干燥系統欲達到的目的是一致的。新研制的油墨干燥方式大概有以下幾種：1 、反應固化型。這種油墨與以前的雙組分反應固化型油墨不同，是當油墨與紙 張接觸時，由于

13、油墨中某個成分與紙張中某個成分發生反應而干燥固化，這一成果曾在惠 普噴墨打印機中得到應用。 這種反應存在于油墨與紙張表面的涂布層上， 使油墨迅速干燥。 該方法使油墨固化迅速，無VOC環保問題產生，但必須選用互相能發生反應的油墨和紙張 進行印刷。2 、壓力固化。用壓力將微膠囊（含有兩種以上成分的組分）加壓，使其發生化 學反應。這是無碳復寫紙中運用的技術， 這一技術用到油墨上， 是把油墨制成微膠囊顆粒， 印刷過程中對油墨微膠囊施壓使之破裂， 微膠囊顆粒中的兩組分發生反應而迅速固化。這 一干燥過程無VOC問題，也無需烘干裝置。3 、調溫固化。這種油墨在常溫下呈現固態，印刷時升高溫度，使油墨由固態變

14、為液態；當油墨轉移到承印物表面后，由于溫度下降，墨膜迅速由液態變為固態，干燥很 快，無溶劑揮發，無須烘干裝置，但需要加熱印刷元器件，在絲印中可以最先實現。4 、水基UV固化技術。這一技術會克服目前固化技術的很多缺點，最重要的是在固化前把水處理掉。5 、熱燃燒固化。熱固化裝置在600-1000C高溫下將有機蒸汽變成二氧化碳和水。 其優點是：應用范圍廣，幾乎完全消除揮發性物質 -可以高達 %，對多種溶劑有效。還可以 安裝熱量回收循環裝置。其缺點是：投資和日常運轉的費用非常高，能量消耗高；同時會 產生二氧化碳和一氧化氮。6 、催化燃燒固化。催化燃燒干燥的溫度比熱燃燒干燥的溫度低，在350-600 C

15、左右，典型的輪轉膠印機干燥溫度為 350-420 C,就能夠將VOC的揮發量減低95%但是 催化劑通常是有毒的。催化劑的壽命是有限的，需定期更新。其優點為：比熱燃燒干燥裝 置的投資少，能量消耗少，對多種溶劑有效，一氧化氮殘余物的含量較低。催化燃燒的方法將會更加普遍地應用， 尤其對使用溶劑型油墨的小印刷機而言， 因為對小印刷機來講，溶劑的回收并不太重要。7 、真空固化。可以幫助溶劑揮發，無需熱量，固化速度比較快，可以安裝溶劑 回收裝置，但在技術上實現比較困難。8 、冷凍固化。用吹冷風的辦法使油墨迅速固化，固化后的墨膜在常溫下保持固態，這種固化方式也不會有 VOC可題，但在技術上實現同樣有一定難度。最后兩種固化方式是正在開發中的固化方式。真正用在印刷上還有重重困難。油墨配方研制的觀念將發生變化，即從首先考慮油墨的成本轉變為油墨的成本 必須服從于全印刷過程的經濟效益。同時復合型的干燥裝置將不斷開發出來，一些新的油墨干燥方式將會被用于特殊需求領域，最主要