VOC减排软包装行业在行动

2014-06-10 06:34吕玲
印刷技术·包装装潢 2014年3期
关键词:水性油墨软包装黏剂

吕玲

雾霾持续笼罩,PM2.5频频爆表,大气污染严重已成为老百姓的“心腹之患”。在寻找雾霾“元凶”的“黑名单”中,工业污染位列其中,一直被认为是包装印刷行业“排放污染大户”的软包装行业也难辞其咎。在严峻的环保形势下,如何有效治理软包装生产中的VOC排放问题成了当下业内热议的焦点话题。

形势:VOC减排时不我待

如今,频发的雾霾现象已然成为制约社会发展的瓶颈问题,大街上随处可见口罩掩面的行人,因雾霾导致的中小学停课、航班延误、各大医院呼吸科门诊爆满等情况也时有发生。知己知彼百战不殆,要想打好这场雾霾“狙击战”,首先要明确雾霾究竟源何而起?社会上较为流行的看法是,雾霾的形成与燃烧有关,工业燃煤、汽车燃油、火电厂烟气、秸秆焚烧等成了众矢之的。同时也有专家指出,工业生产中产生的VOC对大气污染造成的影响同样不容小觑,其被认为是对PM2.5有重要贡献的一类污染源。

包装印刷作为工业生产的重要组成部分之一,其VOC排放问题也值得关注。近年来,国家环保部门将包装印刷行业作为防治大气污染的重点行业给予了高度重视。2010年5月13日,国务院办公厅转发环保部等部门《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见》的通知,首次将VOC列为重点控制的四大污染物之一,并明确将印刷行业列入“开展挥发性有机物污染防治”范围;2012年12月,环保部、发改委、财政部三部委发布《重点区域大气污染防治“十二五”规划》,其中4处内容提及“包装印刷”,在列出的大气污染防治重点工程项目中,87家包装印刷类企业“榜上有名”;2013年9月,国务院发布《大气污染防治行动计划》,明确提出对包括包装印刷行业在内的几大行业实施挥发性有机化合物的综合整治,尚未对工业过程源和溶剂产品使用源采取末端处理措施的企业将是控制的重点。

不仅如此,一些地方政府也纷纷做出响应。以首都北京为例,2013年9月,《北京市2013~2017年清洁空气行动计划》和《北京市清洁空气行动计划(2013~2017年)重点任务分解措施》先后发布,明确提出针对包装印刷、汽车制造、机械电子等重点行业实施挥发性有机物治理工程,要求包装印刷行业必须使用符合环保要求的油墨,加强其他溶剂使用工艺挥发性有机物的治理,同时还指出2014年将制定包装印刷等行业的大气污染物排放标准,计划到2017年,挥发性有机物排放量比2012年累计减少50%左右。

如此紧迫和严峻的环保形势,使得包装印刷行业特别是印刷和复合生产中大量使用挥发性有机溶剂的软包装企业如坐针毡,抓紧实现VOC减排已刻不容缓。

对策:标本兼治三步走

据粗略统计,我国较具规模的软包装企业大致有8000~10000家,1年内将产生数百万吨以上的VOC排放量。这不仅增加了环境的负重,同时也使软包装企业遭受了因溶剂消耗造成的巨大经济损失。那么,软包装企业应如何应对VOC排放问题呢?

第一步:过程控制

当前,凹印和干式复合设备依然是我国软包装生产的主流设备。有行业专家称,以现有设备为出发点,通过优化设计来控制VOC排放总量,是值得大多数软包装企业尝试和采取的一种VOC减排手段。

对于凹印设备和干式复合设备的优化主要集中在烘箱设计上,例如,通过改变烘箱结构,提高烘箱的烘干效率,减少对烘干风量的依赖;加装智能化烘干系统或背部加热装置,降低各色组的烘干风量或加速有机溶剂挥发。设备烘箱的优化设计不仅可以降低VOC的排放总量,还能实现烘箱内有机溶剂的循环使用,但必须注意VOC浓度不宜超过最低爆炸浓度值(LEL),以免引起安全隐患。

据了解,陕西北人机械有限责任公司自主研发的LEL全自动干燥循环系统,不仅可以帮助企业节省30%~45%的能耗,还能较少40%~50%的VOC排放量。

第二步:末端治理

在不改变原有设备正常工作的情况下,依靠末端处理技术对生产过程中产生的VOC进行有效治理也是一种业界较为推崇的软包装VOC治理措施。

通常采取的处理方法有两种,一种是催化燃烧法,但燃烧后所产生的大量CO2会加剧“温室效应”,同时高温氮氧化合物等危险气体也容易对环境产生二次污染;另一种是吸附回收法,这种方法在解决VOC排放问题的同时,还能对回收的有机溶剂进行循环使用,但早期市场上的VOC吸附回收系统大多采用蒸汽脱附方式,存在废水处理问题,会增加运行成本。近年来,VOC吸附回收技术又有了新突破,即采用阻燃性气体(氮气)加热两级脱附回收技术,不但避免了蒸汽脱附方法的弊端,而且回收溶剂的纯度更高。

例如,石家庄天龙环保科技有限公司(以下简称“天龙科技”)在董事长肖岗行的带领下推出了“活性炭吸附+氮气再生保护”技术,溶剂回收率高达90%以上,市场应用状况良好。

第三步:源头预防

追根溯源,要想彻底解决软包装VOC排放问题,在生产中减少有机溶剂的使用是根本。因此,软包装生产中选用环保型材料如水性油墨和无溶剂胶黏剂,是可以从源头上预防VOC排放的一种“治本”措施。

凹印油墨从苯溶性油墨向无苯类油墨的转变已经是一个不小的提升,但依旧无法摆脱有机溶剂的添加使用。“以水为溶剂的水性油墨的出现,为彻底解决软包装凹印过程的VOC问题提供了可能。”行业专家蔡成基老师认为。由于存在一些性能缺陷,水性油墨尚未在软包装凹印领域打开应用局面,但近两年国内在凹印水性油墨的研发方面已取得阶段性成果。例如,北京印刷学院目前在水性油墨聚氨酯树脂的研发上已有所收获,这将为水性油墨性能的提升打开一个新渠道。

此外,随着近两年无溶剂复合技术在国内软包装市场的兴起,无溶剂胶黏剂已在软包装复合中得到了良好应用。与此同时,国内胶黏剂生产商正在将研发精力转向更加符合功能性薄膜复合要求的无溶剂胶黏剂上,目前新一代耐水煮、耐蒸煮无溶剂胶黏剂已获得了良好的复合效果。endprint

行动:企业典范身先行

当下,减少软包装生产过程中的VOC排放已是业界共识。我们看到,一批先行企业已经率先行动起来,他们身体力行,以自身影响力带动其他企业参与到VOC减排队伍中来。

江西四维的执着

时至今日,由于凹印水性油墨技术上的不成熟,使得相当一部分软包装企业依然不敢试水这一领域。但江西四维印务有限公司(以下简称“江西四维”)从未放弃希望,通过近10年的执着探索,目前采用凹印水性油墨生产出精美的软包装产品已不再是难题。

江西四维在接触到凹印水性油墨之初,也曾纠结于市场上无成熟产品和成功应用的企业,但这并没有让其放弃希望。依托企业自身强大的技术背景,江西四维另辟新径,一方面通过设计、改造原有凹印设备的性能,使其更能符合水性油墨印刷的需要;另一方面调整自身操作工艺,筛选适用的水性油墨。在一些油墨生产商和设备制造商的支持下,经过不懈的努力,江西四维印务成功开发了“低碳软塑包装高速水性凹版印刷技术研发及产业化”项目,并由此获得了更大的订单。

诚信包装的进取

VOC排放造成的环保压力是摆在众多软包装企业面前的一道难题,尤其是面对大量资金的投入更是让他们陷入进退两难的境地。浙江诚信包装材料有限公司(以下简称“诚信包装”)一直是我国软包装行业的“标杆”企业,在VOC减排的道路上,同样身先力行,成为国内上马VOC回收系统的先行企业之一。

诚信包装自成立以来就始终坚持走绿色发展之路,注重生产中的每一个细节,实现VOC减排更是重中之重。考虑到公司以凹印和干式复合设备为主,改用无溶剂复合设备或大范围改造凹印设备以适用水性油墨并不是权宜之计。经过缜密的市场调研,诚信包装最终引进了天龙科技的新一代VOC吸附回收系统,目前已在其凹印和干式复合生产线上投入使用,有机溶剂回收利用率达80%以上,每月可节省有机溶剂购买费用100万元左右。可以说,VOC回收装置是诚信包装实现VOC减排的“利器”,不仅有效降低了VOC排放量,还显著提升了其市场竞争力。

金誉包装的坚定

河南金誉包装科技股份有限公司(以下简称“金誉包装”)作为国内知名软包装企业之一,在VOC治理道路上做出的每一次跨步,都是行业内值得称道的环保典范。

2009年,金誉包装斥资2000多万元引进VOC回收系统,一举解决了环境污染与资源再利用的双重问题,为金誉包装节省了大量的溶剂采购资金。对于金誉包装来说,引进VOC回收系统只是其针对现有设备VOC排放采取的补救措施,为了彻底解决这一隐患,金誉包装还开展了一场“治本”行动。2011年底,金誉包装研发的“复合薄膜用JY-I型无溶剂聚氨酯胶黏剂”项目顺利通过成果鉴定。据悉,金誉包装的无溶剂油墨研发项目也在紧锣密鼓地进行中。

思考:探索突破择未来

面对日益凸显的环境问题,VOC减排是软包装企业不可推卸的社会责任。然而,技术的不成熟和成本的高投入让更多软包装企业徘徊不前。是继续等待还是突破改变?需要认真思考。

墨守与改变?

目前,水性油墨和无溶剂胶黏剂在软包装应用领域还存在一些技术“短板”,这使得一些软包装企业在治理VOC排放问题上有心无力。在激烈的市场竞争中,优胜劣汰是不变的市场准则,未来市场总是会给予有所准备的企业更多“眷顾”。我们看到,一些不甘于默默等待的软包装企业开始改变企业现状,陆续引进了一些更利于VOC减排的环保工艺及设备,以快速适应市场变化。盈彩彩印实业有限公司(以下简称“盈彩公司”)就是其中一例。

“水性油墨和无溶剂胶黏剂是未来市场发展的必然趋势,与其在观望中等待,不如未雨绸缪,以随时应对市场变化。”盈彩公司总经理冯富强说道。近两年来,盈彩公司不仅陆续淘汰了原有的干式复合设备,将80%以上的业务量转到了无溶剂复合设备上,还引进了一台水性油墨凹印设备,并以此作为日后凹印设备选购的参考机型。冯富强还透露,其正在对水性油墨印刷效果已得到市场认可的柔印设备进行市场调研,并择机选择引入。

投资与收益?

投资成本,依然是横亘在软包装企业治理VOC排放道路上的一块大石,尤其是一直处于高位运行的VOC回收系统更是让许多企业望而生畏。肖岗行则认为:“VOC回收系统虽然一次性投资较大,但只要企业的业务量有保证,溶剂回收的效益就是稳定的。软包装企业应该更多地将注意力转移到有机溶剂变为‘第二资源的价值上来。”经过实践应用测算,收回VOC回收系统全部投资所需的运行费用,只占溶剂回收价值的20%左右,收益率高达70%~80%。

来自政府部门和设备供应商的支持鼓励也将成为推动软包装企业治理VOC排放的新动力。2013年10月,财政部宣布中央财政将安排50亿元资金,以奖代补,全部用于京、津、冀、蒙、晋、鲁6省市的大气污染治理工作,在2014年2月召开的国务院常务会上,中央又明确今年安排100亿元专项资金,为大气治理加码。那么,在这些重点区域能够优先进行VOC治理的软包装企业也有可能被惠及。不仅如此,中节能资产公司和中节能天辰环保公司在2013年12月举行的“治理PM2.5 央企在行动”签约发布会上表示,未来3年将累计投资约20亿元,率先在广东省规模以上包装印刷企业实施VOC整体投资治理,项目全部投资后,每年可实现近28万吨VOC减排,目前,中节能资产公司和中节能天辰环保公司已与中山天彩包装有限公司签订了第一个VOC投资治理示范工程,未来还会以此为示范,向山东、北京、江苏、浙江等省市进行复制推广。

我们的天空正在变得灰暗,我们的健康正在面临威胁,软包装行业VOC减排行动已迫在眉睫。虽然当下面临诸多困难,还需要经历一个循序渐进的过程,但相信会有越来越多的软包装企业参与进来,共同为建设我们的绿色家园贡献力量。endprint

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