烟标印刷中的VOC排放研究

烟标印刷中的VOC排放研究

张海瑛

杭州泽予科技发展有限公司浙江杭州310000

摘要：随着市场的不断发展，卷烟企业对烟草包装印刷的要求更为严格，除了传统的套印精度、模切规格、运输与储藏等方面，还要求卷烟包装印刷污染小、能适应高速的卷烟包装机。所有这些指标对卷烟包装印刷企业的资金实力、技术水平、质量控制、服务能力、开发创新能力等提出了更高的要求。

关键词：烟标印刷；VOC排放

前言

如果不实施有效的能效管理体系，就会削弱烟标印刷企业的竞争力，甚至直接影响其生存能力。有针对性地在生产、流通各个环节中调整结构、提高技术、加强管理及进行流程的计划和精简，用尽可能少的资源、能源生产产品，才能减少相应的原材料消耗和废弃物的排放。

一、印刷VOC排放

VOC，即挥发性有机化合物，具有分子量相对较小，沸点低且常温易挥发等特点，是生成臭氧与PM2.5的前提物，气味特殊，不仅具有较强的挥发性，且毒性与刺激性强烈，其中某些部分已经被视作致癌物，对大气环境与身体健康有较大的危害。我国环保部提出，近年来VOC实际排放量不断增加，集中于经济发达地区，与诸多行业有关，如涂装行业、包装印刷行业与石油化工等。如今，我国经济快速发展，人们生活质量大幅提高，香烟属于食品类，消费者对它的卫生要求更高，政府对它的市场准入设立了更高的门槛。这种需求和门槛又促进了企业想方设法将烟草产品消费水平与档次全面提高。企业在这种情况下提高安全环保型香烟研发力度与生产比例，同时在印刷包装方面更倾向于精美且防伪水平高的中高档。在烟标印刷方面，主要采用以下印刷工艺：凸烫工艺、全息烫印工艺、凹版反面印刷工艺与大颗粒幻彩印刷工艺。因在印刷时会用到大量油墨与胶黏剂，使烟标印刷从最初的材料选择、工艺选择与组合，到最后的成品保存，都会涉及到溶剂残留与VOC排放问题。相关统计表明，在我国，具有一定规模的企业，其每年的VOC实际排放量可以超过百万吨，这样除了对环境有严重影响，还会使企业面临一定经济损失，限制企业发展。因此，国家烟草专卖局针对卷烟的质量标准，从最初的烟标印刷质量必须合格，初步提升到生产与消费中的VOC实际排放能够达到要求，即将VOC排放控制放在和印刷质量相同的地位。

二、烟标印刷过程中VOC排放的治理

1.原材料控制。烟标生产的各种原材料都属于化工产品，多少都会含有VOC成分。对此，要根据企业实际情况，建立符合自身的原材料VOC检验标准，加强原材料的过程管控，如发现VOC超标，要进行有效的追溯。奢华的烟标生产常使用大量不可降解的铝箔复合纸、镜面卡纸等非环保材料，此类烟标废弃后难以降解、回收困难。这些原材料的使用大大降低了烟标印刷的速度，增加了烟标印刷控制的难度，影响了整个烟草生产的效率。现在，烟标印刷企业在承印材料、油墨的使用上可以通过以下几点实现绿色环保：一是用真空镀铝材料取代复合铝箔纸；二是用白卡纸或铜版纸代替复合材料；三是使用环保油墨（如无苯溶剂油墨、UV油墨以及水性油墨）。无苯油墨是以聚氨酯为主体树脂的油墨，为达到某种印刷效果只使用了极少量的苯类溶剂，在油墨干燥后苯类溶剂的残留量可以忽略。目前，许多低危害油墨已经进入广泛应用阶段，但是无苯油墨在印刷适性方面还需继续提高和完善，要彻底取代苯类油墨，技术上还有待进一步突破，如凹印中经常出现的拉丝、印刷流平性不佳、金粉分散性能不理想等问题。UV油墨是光固化油墨，在紫外光的照射下，油墨连接料高分子树脂之间在光引发剂的作用下发生交联反应，油墨瞬间由液态变成固态。印刷时，油墨层干燥速度快、光泽高、色彩鲜艳，耐水、耐摩擦、耐溶剂性好，且在干燥过程中仅对外排放极其微量的挥发性有机物，对环境污染小，有利于环境保护。水性凹印油墨的最大特点是对环境无污染，对人体健康无影响，不易燃烧，安全，不腐蚀版材和印刷设备。水性油墨与溶剂型油墨的最大区别就在于使用水作为溶剂。水性油墨是目前唯一一种经美国食品药品监管局认可的无毒油墨，是一种理想的环保油墨。目前，水性凹印油墨除大量使用光油外，实际使用中还存在较多的印刷适性问题，这是限制其推广使用的主要因素。在原辅材料控制上，从规范VOC检测着手，严把进口，及时发现不符合要求的原辅材料并进行退换。设备清洁时，常用到含大量溶剂、表面活性剂的清洁剂，使得印刷设备上有一定残留，也是烟标印刷VOC排放超标的一个因素。同时，印刷生产中会使用各种各样溶剂和油墨，盛装这些溶剂、油墨的容器会有一部分残留，对后面盛装的物质产生影响。这些盛装容器要做到专管专用，避免交叉污染。

2.存储环境控制。存储环境湿度太大，不利于VOC挥发，且湿度不合适的话，还会影响产品平整度。应根据实际生产条件，将车间湿度控制在45%～65%。在产品质量控制范围内，适当提高存储空间的温度，提高VOC的挥发速度。对原材料、半成品、成品的摆放环境，要进行合理规划，避免相互污染，改进堆码方式，改善车间的通风环境，增加产品存储空间的空气流动，以加速残留VOC的挥发。产品出厂前适当延长堆放时间。随着产品堆放时间的延长，烟标产品中VOC的残留量会相应降低，最明显的时间段是产品印刷完成15天左右。在工艺条件允许的前提下，尽可能延长烟标存放时间，将有利于凹印烟标出厂前残留VOC的挥发，有效减少VOC残留量，这是目前烟标印刷企业最经济有效的VOC控制方法，可使产品出厂时VOC残留量更符合行业排放标准。

3.在烟标印刷工作中实行全过程监督控制。①保证原材料的清洁性，以此从根源上加强控制、治理。对VOC排放而言，其减排的有效方法为采用清洁生产措施减少使用与挥发。比如，将无苯油墨及水性油墨等作为原材料，降低溶液实际回收困难度；将复合式铝箔纸更改为真空镀铝，减少复合式材料的实际用量，以此实现材料选择时的控制与治理。②采用先进可行的工艺方法及其组合和配套设施，在工艺方面提高过程控制水平。对印刷生产设备进行改进，适应多种不同的新材料需求，并由于企业废气排放为无组织形式的排放，应对厂房及设备实施密封式管理，对承印物性能进行区分，调节生产时的温度与湿度，加快有机溶剂的实际挥发速度，采用相应的回收系统与装置减小排放。③提高废气处理技术水平，确保生产末端实际排放满足要求。以废气的实际含量与成分为依据，选择相应的处理方式。比如，对成分较为单一的废气，应充分结合不同技术进行处理，而对成分较为复杂的废气，以催化燃烧与吸附浓缩等技术措施为主。此外，对生产周期要进行科学合理的规划，改善成品存储条件与环境，以此加快有机溶剂等有害物质的挥发速度。需要地方在积极出台相关规定与技术指南的基础上，提高资金支持力度，不仅要在相关标准严格实施上要求企业必须做好控制与治理，而且还要通过政策扶持使企业真正自愿参与进来，以此发挥出事半功倍的效果。

结束语

综上所述，在香烟产品档次不断提高的过程中，烟标印刷质量得到企业高度重视，而由此造成的VOC排放问题也越来越严格，已经到了必须加强治理的地步。在控制与治理工作中，为保证治理效果，需要在生产全过程中进行减排、控制和监督，采用合理可行的技术措施，提高治理控制水平，并为企业提供政策、技术和资金支持，使其自愿且积极的参与到实际管理工作中，从而发挥出理想的治理效果。

参考文献

[1]文友.探讨水性油墨在凹印烟标印刷上的应用[J].印刷杂志，2016（6）：26~28.

[2]朱丰杰.凹印水墨在烟标印刷中的推广实践探析[J].今日印刷，2018（4）：57~61.

[3]王雪芳，林亚飞.新技术、新材料、新工艺在烟标印刷中的应用[J].网印工业，2017（10）：14~16.