溶劑墨薄膜凹印工藝的有機溶劑排放量到底有多大?舉一個案例說明：1臺薄膜凹印機，印刷速度為300米/分鐘，每天有效運轉(zhuǎn)時間為20小時，薄膜幅寬為1米，每天的產(chǎn)量為36萬平方米，以凹印工藝的平均耗墨量為7g/m2(注意：是濕墨，不是干墨)計算，需要消耗油墨約2.52噸。凹印過程中需要用溶劑調(diào)節(jié)油墨黏度，常規(guī)的比例為1∶2，具體的溶劑耗用量與企業(yè)現(xiàn)場管理水平有直接關(guān)系，姑且按按管理水平偏上企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)來計算，即油墨與有機溶劑的配比1∶1.5計算，則每天消耗2.52噸油墨的同時還需要消耗3.78噸溶劑。國內(nèi)凹印油墨的固含量一般在30%左右，即油墨中70%為溶劑，按此比例計算，2.52噸油墨中的溶劑為1.76噸。兩項相加后的溶劑消耗總量約為5.54噸，如果不加任何處理，這5.54噸溶劑除了少量殘留在軟包裝產(chǎn)品上，以及少量以溶劑蒸汽的形態(tài)被操作工人吸入體內(nèi)，絕大部分排放到大氣中。也就是說，1臺凹印機1天向大氣排放5.54噸有機溶劑，這乍聽起來似乎有點恐怖!
對這個結(jié)論提出質(zhì)疑的大有人在。當(dāng)然，也會有對數(shù)據(jù)計算是否片面夸大的質(zhì)疑，比如：印刷機車速、門幅，每天的工作時間、凹印的單位耗墨量等。這些看來屬于細(xì)節(jié)，但歸總后產(chǎn)生的疑問是：溶劑型凹印工藝的污染真有這么大嗎?其實，案例中的產(chǎn)能在國內(nèi)大中型軟包裝企業(yè)中并不突出，如果說300米/分鐘的車速太高，可能是特指的進口凹印機，對軟包裝業(yè)沒有典型意義。那我們采用國產(chǎn)凹印機，速度250米/分鐘，門幅采用軟包裝企業(yè)現(xiàn)在用得很多的1.2米，再說每天的生產(chǎn)時間，不論采用四班三運轉(zhuǎn)，還是三班兩運轉(zhuǎn)，重視勞動力有效利用時間的企業(yè)很少還有一天僅20小時工作量的，吃飯時停人不停機，交接班不停機，有效印刷時間超22小時是很正常的。至于凹印的單位耗墨量，筆者在這里提出的是濕墨7g/m2，雖然有些企業(yè)要求的指標(biāo)只有3～4g/m2，但這是指干墨而不是濕墨，如果按30%的固含量計算一下，就會發(fā)現(xiàn)濕墨遠(yuǎn)超7g/m2。這樣的話，每天的印刷產(chǎn)能可達(dá)到39.6萬平方米，耗墨量要大大超過2.52噸，凹印VOCs排放的數(shù)據(jù)可能更嚇人。
如果采用柔印工藝，其VOCs影響的程度又如何?同樣以這個案例為例，由于柔印采用封閉式刮墨刀，不像凹印那樣采用敞開式墨槽，因此生產(chǎn)現(xiàn)場的溶劑泄漏和揮發(fā)比凹印要小許多，生產(chǎn)過程中的溶劑添加當(dāng)然也要少許多。按照生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，當(dāng)凹印采用1∶2的油墨與溶劑比例時，柔印只要1∶1.5，現(xiàn)場管理水平好一點的企業(yè)基本只要1∶1。另外，柔印的墨膜較薄，單位耗墨量往往只有濕墨2g/m2。柔印在達(dá)到每天36萬平方米產(chǎn)能時，耗墨量達(dá)到720kg。同樣以柔印油墨30%固含量計算，油墨中的溶劑達(dá)504kg。加上必要的溶劑添加量720kg，總量為1.224噸。以柔印約1.22噸的VOCs排放同凹印的5.54噸相比，柔印確實無愧于“環(huán)保工藝”之美稱，但這1.2噸溶劑畢竟還是排放到空氣中，其危害性也不得不慎重評估。
薄膜柔印的排放量還有一個佐證。筆者曾從事過國外柔印機的推廣工作，在介紹其廢氣排放系統(tǒng)時接觸到一個名詞——紅外線LEL氣體監(jiān)控系統(tǒng)。為什么要監(jiān)控排放氣體?因為擔(dān)心排放氣體濃度過高引起爆炸，所以國外的柔印機制造商在排放系統(tǒng)上專門添加了便攜式量筒等自動檢測裝置，一旦檢測到氣體濃度過高接近爆炸臨界點，機器就會自動限速抑制有機溶劑排放量。可見，只要使用溶劑墨，即使號稱環(huán)保的柔印的VOCs排放危害也是很嚴(yán)重的，連設(shè)備供應(yīng)商也不得不考慮當(dāng)氣體濃度接近爆炸臨界點時的干預(yù)措施。
目前采取的措施與面臨的困境
目前我們采取的措施主要是通過活性炭吸附來回收氣體狀態(tài)的有機溶劑，回收氣體的出路有二：一是作為熱能利用的可燃性氣體燃燒，二是將氣體冷凝后轉(zhuǎn)化為液體，再根據(jù)回收溶劑的特點決定是直接利用或進一步精餾。不論采用哪一種回收方式，都需要大量能源。軟包裝企業(yè)在決定是否投入溶劑回收裝置時，設(shè)備投資的價格往往不是考慮的重點，該裝置的日常運行費用，即能源消耗的開支，成了項目的首要考慮因素。
從已經(jīng)投入運行的溶劑回收裝置案例來看，最成功的是干法復(fù)合工藝的醋酸乙酯回收。干法復(fù)合使用的單一溶劑，回收的溶劑可以直接使用，使軟包企業(yè)直接減少了醋酸乙酯的購買量，只要減去回收裝置的運行成本，對產(chǎn)品利潤空間的提升還是很有幫助的。困難的是印刷工序混合溶劑的回收。不論凹印或柔印，只要采用溶劑墨，就一定會采用混合溶劑。按目前溶劑回收裝置的水平，得到的都是溶劑的各特性參數(shù)全被打亂的混合物，而不是直接可用的達(dá)到原設(shè)計指標(biāo)的混合溶劑，因此必須進行精餾。但精餾需要技術(shù)、資金與能源，軟包裝企業(yè)無能為力，只能委托專業(yè)機構(gòu)處理之后再買回來。一進一出，受損失的還是軟包裝企業(yè)。
溶劑回收項目的成本困境，在現(xiàn)實中出現(xiàn)的后果有時是慘不忍睹的。過高的成本促使某些不良業(yè)者即使配置了在線溶劑回收裝置，但也不常用，政府環(huán)保部門來檢查了就用，不來檢查就不用。在溶劑吸附單元前端設(shè)置的旁路檢修通道，往往成了直接排污口。
其實國家這幾年對VOCs排放問題抓得越來越緊了。要真正解決問題，必定要從治理污染源抓起。包裝印刷業(yè)VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺，這對包裝印刷企業(yè)來說并不是好消息。如果企業(yè)沒有相應(yīng)的技術(shù)與物質(zhì)準(zhǔn)備，如何應(yīng)對肯定是個大問題。旁門邪道是走不得了，現(xiàn)今的溶劑回收之路成本又太高，軟包裝企業(yè)究竟何去何從?這就成了繞不過去的大問題，不解決這個大問題，肯定會對國內(nèi)軟包裝行業(yè)的發(fā)展造成嚴(yán)重障礙。
