如何避免飛墨現(xiàn)象給印刷造成的影響

      發(fā)布時間:2024-06-14 點擊:89
      飛墨給印刷過程帶來的較大危害性:
      1、對環(huán)境造成污染
      油墨飛散到空氣中、機器設備上,墻面上等,輕者會影響到環(huán)境的整潔、美觀,重者甚至還會引起爆烯,引發(fā)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。
      我們在制定印刷工業(yè)發(fā)展規(guī)劃時,必須同步考慮環(huán)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(wèi)生法”、“有機溶劑排放法”等一系列法規(guī)。這些法律、法規(guī)決定了印刷生產工藝和油墨的研究與發(fā)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(guī)定:在車間內對工人的保護;一般健康的保護;環(huán)境的保護。在環(huán)保法律的壓力下,迫使國外的研究部門和一些廠家研究開發(fā)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(huán)保有關的揮發(fā)性有機溶劑(voc)法律。voc法律要求印刷廠和油墨生產廠商達到以下要求:
      在作業(yè)車間外不應有有機溶劑的氣味。
      在作業(yè)車間內揮發(fā)性物質的濃度必須低于:
      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。
      這個嚴格的環(huán)境保護法遲早將成為世界各國環(huán)境保護的基準。
      這一要求目前對大多數(shù)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(tǒng)耗材中存在很多與voc和其它環(huán)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:
      冷固輪轉、單張紙膠印過程中大多數(shù)清洗用品和潤片液的揮發(fā)性物質問題。現(xiàn)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(fā)新的適應高速輪轉膠印機的無醇潤版液。
      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。
      熱固輪轉膠印過程是voc的主要產生者,因為其溶劑餾程在230-340℃;油墨的干燥是在烘干裝置內300℃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0.3公斤的voc物質;應該通過回收裝置將其回收。
      輪轉凹印過程用了大量揮發(fā)性的低沸點的溶劑,所以會產生嚴重的voc問題,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(fā)量的目的;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問題,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(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:
      輻射固化油墨。實際上uv固化油墨早在40年代就已經開發(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。
      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(guī)油墨復雜。
      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(xù)到更加嚴厲的法律出臺。
      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,目前西方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:
      降低voc的排放量;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)應該達到的第二目標。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;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,應該考慮印刷過程中對溶劑產品的在線回收利用;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。[next]
      改進干燥系統(tǒng) 降低油墨污染
      那么干燥系統(tǒng)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(tǒng)
      首先是改進空氣噴嘴系統(tǒng),降低空氣在烘干裝置中的速度,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(xiàn),而是要在保持干燥效率的前提下,改進噴嘴系統(tǒng)。對于已經安裝好的設備,仔細調整使其處于最佳工作狀態(tài)。調好的話可以節(jié)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(tǒng)
      現(xiàn)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(jié)省能源;應該考慮對熱風的循環(huán)使用。
      解決這個問題比較容易,在熱風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(jié)能的目的;
      3、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(fā)生生產事故,這樣可以保證在空氣中易燃易爆的高揮發(fā)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(jié)省了能源。
      因為使用了新型的反光鏡和uv燈,uv固化系統(tǒng)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(tǒng)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,由于油墨中某個成分與紙張中某個成分發(fā)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(huán)保問題產生,但必須選用互相能發(fā)生反應的油墨和紙張進行印刷。
      由北京市建筑材料科學研究院在國內率先研制開發(fā)的金鼎牌單組分聚氨酯防水涂料是一種科技含量較高的環(huán)保型產品,也稱濕固化型聚氨酯防水涂料,它通過和空氣中的濕氣反應固化成膜,具有優(yōu)異的力學性能、低溫性能。施工及使用過程中無有害物質析出、安全環(huán)保,對基材含水率適應性強,與基材具有良好的粘結性,可在潮濕的基材及相對濕度較大的條件下施工。北京市建筑材料科學研究院擁有一條年產5000噸的防水涂料生產線,配備有先進的質量檢測儀器設備,對生產過程和質量檢測進行嚴格控制,從而確保了產品品質的優(yōu)良穩(wěn)定。多年來,金鼎牌單組分聚氨酯防水涂料已經廣泛應用于眾多國內重點工程,以優(yōu)異的產品質量及周到的服務,贏得了廣大用戶的贊譽和信賴。
      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(fā)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(fā)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(xiàn)固態(tài),印刷時升高溫度,使油墨由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài);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(tài)變?yōu)楣虘B(tài),干燥很快,無溶劑揮發(fā),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(xiàn)。
      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600-1000℃高溫下將有機蒸汽變成二氧化碳和水。其優(yōu)點是:應用范圍廣,幾乎完全消除揮發(fā)性物質-可以高達99.5%,對多種溶劑有效。還可以安裝熱量回收循環(huán)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℃左右,典型的輪轉膠印機干燥溫度為350-420℃,就能夠將voc的揮發(fā)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(yōu)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(fā),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(xiàn)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(tài),這種固化方式也不會有voc問題,但在技術上實現(xiàn)同樣有一定難度。
      最后兩種固化方式是正在開發(fā)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(fā)生變化,即從首先考慮油墨的成本轉變?yōu)橛湍某杀颈仨毞挠谌∷⑦^程的經濟效益。
      同時復合型的干燥裝置將不斷開發(fā)出來,一些新的油墨干燥方式將會被用于特殊需求領域,最主要的是商標和包裝印刷,特別是防偽和有保密需求的印刷。
      我國政府早已把環(huán)境保護作為一項基本的國策,要實現(xiàn)經濟建設與環(huán)境保護的協(xié)調發(fā)展,以及國民經濟的可持續(xù)發(fā)展,要實現(xiàn)2008年綠色奧運的目標。可以預見,今后對各行各業(yè)的環(huán)境保護法律將越來越嚴格,越來越健全。印刷行業(yè)應該未雨綢繆,面對這一挑戰(zhàn)。現(xiàn)在對我國印刷行業(yè)的環(huán)境污染問題應該有一個清醒的認識,有一個很好的規(guī)劃調查和系統(tǒng)的研究,為我國建立這一領域的法律或者法規(guī)做一些工作;為我國的印刷企業(yè)適應這種時代的進步、工藝的改進做一些工作。


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