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《印刷工业污染防治可行技术指南》（HJ 1089-2020）摘要及拓展

发布于：2023-03-13 07:15:13 来自：环保工程/大气治理 0 12 [复制转发]

01生产工艺

印刷工业生产环节一般包括印前、印刷、印后加工三个工艺过程。

02含VOCs原辅材料

印刷工业企业生产环节涉及的含VOCs 原辅材料主要包括：油墨、胶粘剂、稀释剂、清洗剂、润湿液、光油、涂料等。

03〔拓展〕印刷工艺

3.1 平版印刷

平版印刷工序涉及的含 VOCs 原辅材料类别如下：

平版胶印油墨中的植物油基胶印油墨以植物油脂作为连结料，加以颜料、水和一些助剂等原料配制而成。连结料通常包括大豆油、菜籽油、棉籽油、葵花籽油、红花籽油和柯罗纳油等，主要是大豆油。植物油基胶印油墨分为热固轮转、单张纸和冷固轮转三种，热固轮转植物油基胶印油墨 VOCs 质量占比应小于等于 5%，单张纸或冷固轮转植物油基胶印油墨 VOCs 质量占比应小于等于 2%。

目前，市场上低 VOCs 含量润版液和水性光油（VOCs 含量分别约为 4% 和 5% 左右）的单价成本与含醇润版液和油性光油价格相当，产品质量上无差别。

润版液是平版印刷生产过程特有的原辅材料，通常由水及添加剂组成，但无醇润版液不含添加剂，其作用在于：

抗拒印版上的油墨向印版空白部位扩展；

补充新的亲水盐层，以增加印版的亲水性能；

降低印版表面的温度。

3.2 凹版印刷

塑料薄膜是凹版印刷的主要承压物，绝大多数的塑料薄膜表面张力值低，属低能表面，需要对塑料薄膜表面进行处理。常见的处理方法有：

化学氧化法。采用氧化剂对塑料薄膜表面进行处理，使其表面生产成极性基团，提高塑料薄膜表面的极性。

溶剂法。采用表面活性剂或溶剂将塑料薄膜表面渗出的各种添加剂清洗干净，提高油墨对塑料薄膜表面的附着性。

火焰法。利用火焰的高温作用，去除塑料表面附着的气体、油污，改善其润湿性。

电晕放电法。又叫电子冲击法、电火花处理法。电晕处理装置一个电极联接高频发生器（1～4 kHz）；另一个电极和高压电极保持1.5～3 mm 距离，将处理的薄膜连续送进两个电极之间高压电使空气中的氧高度电离而产生臭氧，使薄膜表面受到氧化处理。在活性点生成极性基团经过处理的表面发生极化，产生静电吸附，并在膜面产生细微的糙化作用，从而改变了薄膜表面与印刷油墨的化学性结合和机械性结合。

电晕放电法是我国目前生产中应用最广泛的塑料薄膜处理方法。凹版印刷工序涉及含 VOCs 原辅材料类别如下：

塑料薄膜印刷过程使用的溶剂型油墨中主要为芳香烃类、酯类、酮类、醚类等有机溶剂，普遍 VOCs 含量为 50%～60%，加上调整油墨粘度所需的稀释剂，在印制品干燥时，溶剂型油墨 VOCs 挥发量的质量占比为 70%～80%。

由于塑料薄膜为非吸收性承印物，且存在水性油墨印后的图案附着力不强，耐晒、耐摩擦牢度不高，易出现散影现象，鲜艳度较低等质量问题，塑料薄膜印刷水性墨应用范围不广。但在局部领域水性油墨凹版印刷具有较为成熟的应用技术：如以可生物降解的 BOPLA 薄膜为材质以及部分 PE、PET 等材质，对颜色数量要求不太高（两种颜色以内）的购物袋、快递袋及包装袋使用水性油墨已较为成熟，产品质量、性能等可以做到与溶剂油墨性能几乎一致的水平。

3.3 凸版印刷

柔版印刷有如下优点：印刷速度快（胶印、凹印的 1.5～2倍）；

环保（无污染的水性油墨，广泛用于纸杯、食品、乳品等的包装印刷）；

承印材料广泛（瓦楞纸、纸板、塑料、不干胶等）；

印刷质量良好；

印刷机结构简单操作简便。

柔版印刷工序涉及含 VOCs 原辅材料类别如下：

目前在瓦楞纸印刷行业中，水性油墨的应用非常广泛，其 VOCs 含量约介于1%~5%之间。有些水性油墨几乎不含 VOCs，仅为颜料和水的混合物。

3.4 丝网印刷

目前，丝网印刷的低 VOCs 原辅料（水性油墨、能量固化油墨）使用非常成熟，尤其在纺织物、横幅丝网印刷方面，对产品质量和生产过程无影响，大多以水性墨为主（VOCs 主要组分为醇类），其 VOCs 含量约介于 1%~10% 之间。

4. VOCs 源强建议值

5.大气污染防治技术

印刷工业的 VOCs 减排工作可按以下三个方面推进：

其中，印刷工业废气污染治理应遵循以下基本原则：

加强废气收集。在《印刷工业大气污染物排放标准》（GB 41616-2022）颁布实施后，印刷生产工艺过程产生的 VOCs 无组织排放控制要求应按《印刷工业大气污染物排放标准》（GB 41616-2022）相关要求实施。

减风增浓。溶剂型凹版印刷、溶剂型凸版印刷、干式复合及涂布的烘干工序产生的有组织废气，宜采用减风增浓技术，以减小废气排风量、提高废气污染物浓度、降低末端治理设施的投资和运行成本。

热值回收。采用燃烧法 VOCs 治理技术产生的高温废气宜进行热能回收。

污染治理工艺选择应遵循以下基本原则〔拓展〕：

对于中高浓度有组织废气，如成分简单、具有物质回收价值，宜采用“颗粒活性炭/活性碳纤维吸附 + 水蒸气/热氮气再生 + 冷凝回收”工艺进行治理。

对于中高浓度有组织废气，如成分复杂、不具物质回收价值，宜采用 TO、RTO、CO、RCO 等燃烧工艺进行治理。可采取系统内废气循环等减风增浓措施，减少废气产生量，提高废气污染物浓度。

对于低浓度有组织废气、无组织收集废气，宜采用“吸附浓缩 + 燃烧”组合工艺进行治理。典型工艺流程包括：转轮吸附浓缩 + RTO/CO、蜂窝活性炭吸附浓缩 + CO。

06〔拓展〕印刷行业 VOCs 治理突出问题及整治要求

印刷行业存在的突出问题：

敞开式生产未配备收集设施；

未对VOCs废气进行分质收集；

废气收集系统排风罩（集气罩）控制风速达不到标准要求；

废气收集系统输送管道破损、泄漏严重，生产设备密闭不严等；部分企业以安全为由通过末端治理设施应急排口、治理设施中间工序直排管线等直排、偷排；

治理设施设计不规范、与生产系统不匹配；

光催化、光氧化、低温等离子等低效技术使用占比大、治理效果差；

治理设施建设质量良莠不齐，应付治理、无效治理等现象突出；

治理设施运行不规范，定期维护不到位；

低（无）VOCs含量涂料、油墨、胶粘剂、清洗剂替代比例较低。

针对突出问题的整改要求：

印刷行业的印刷、复合、涂布工序实施密闭化改造，全面采用 VOCs 质量占比小于 10% 的原辅材料的除外。

使用 VOCs 质量占比大于等于 10% 的原辅材料存储、调配、转移、输送等环节应密闭。

印刷行业生产车间原则上不设置应急旁路。

新建治理设施或对现有治理设施实施改造，应依据排放废气特征、VOCs 组分及浓度、生产工况等，合理选择治理技术；对治理难度大、单一治理工艺难以稳定达标的，宜采用多种技术的组合工艺；除恶臭异味治理外，一般不使用低温等离子、光催化、光氧化等技术。

加强运行维护管理，做到治理设施较生产设备“先启后停”，在治理设施达到正常运行条件后方可启动生产设备，在生产设备停止、残留 VOCs 废气收集处理完毕后，方可停运治理设施；及时清理、更换吸附剂、吸收剂、催化剂、蓄热体、过滤棉、灯管、电器元件等治理设施耗材，确保设施能够稳定高效运行；做好生产设备和治理设施启停机时间、检维修情况、治理设施耗材维护更换、处置情况等台账记录；对于 VOCs 治理设施产生的废过滤棉、废催化剂、废吸附剂、废吸收剂、废有机溶剂等，应及时清运，属于危险废物的应交有资质的单位处理处置。

采用活性炭吸附工艺的企业，应根据废气排放特征，按照相关工程技术规范设计净化工艺和设备，使废气在吸附装置中有足够的停留时间，选择符合相关产品质量标准的活性炭，并足额充填、及时更换。采用颗粒活性炭作为吸附剂时，其碘值不宜低于 800 mg/g；采用蜂窝活性炭作为吸附剂时，其碘值不宜低于 650 mg/g；采用活性炭纤维作为吸附剂时，其比表面积不低于 1100 m2/g（BET 法）。一次性活性炭吸附工艺宜采用颗粒活性炭作为吸附剂。活性炭、活性炭纤维产品销售时应提供产品质量证明材料。

采用催化燃烧工艺的企业应使用合格的催化剂并足额添加，催化剂床层的设计空速宜低于 40000 h-1。采用非连续吸脱附治理工艺的，应按设计要求及时解吸吸附的 VOCs，解吸气体应保证采用高效处理工艺处理后达标排放。蓄热式燃烧装置（RTO）燃烧温度一般不低于 760 ℃，催化燃烧装置（CO）燃烧温度一般不低于 300 ℃，相关温度参数应自动记录存储。

包装印刷行业要加大低（无）VOCs 含量原辅材料的源头替代力度，加强成熟技术替代品的应用。

7.〔拓展〕经验之谈

以下内容适合在缺乏任何资料的情况下使用，务请谨慎。

（1）广东省：活性炭用量与废气治理设施 VOCs 削减量换算系数建议值：

颗粒活性炭用量 × 10% = VOCs 削减量（换而言之，颗粒活性炭的动态吸附量取值 10%）；

活性炭纤维用量 × 15% = VOCs 削减量（换而言之，活性炭纤维的动态吸附量取值 15%）；

蜂窝状活性炭用量 × 20% = VOCs 削减量（换而言之，蜂窝状活性炭用量的动态吸附量取值 20%）。

（2）江苏省：活性炭动态吸附量建议取值 10%（换而言之，按最不利的情况考虑）。