绿色环保新形势下的油墨包装发展.pdf

印艺技术40建设生态文明是关系人民福祉、关乎民族未来的大计，是实现中华民族伟大复兴的中国梦的重要内容。如今，全球各行各业都在积极践行环保理念，印刷包装行业自然也不例外，而油墨作为印刷生产过程中的重要耗材，其自身所采用的包装的绿色化也受到了广泛关注。根据国家危险废物名录（2021年版）所列“900-041-49 含有或沾染毒性、感染性危险废物的废弃包装物、容器、过滤吸附介质”算危险废弃物。故沾染油墨的废弃物空桶为危险废弃物。中华人民共和国固体废物污染环境防治法第八十条规定，禁止将危险废物提供或者委托给无许可证的单位或者其他生产经营者从事收集、贮存、利用、处置活动。一、油墨包装形式现状目前大部分油墨包装采用铁罐包装和塑料包装，这两种包装形式至今已经应用了上百年，成为绿色环保新形势下的油墨包装发展绿色环保新形势下的油墨包装发展陈 学陈 学全球印刷业通用的油墨包装方式。油墨包装形式和规格如表1所示。目前大部分不具有连线供墨系统的印刷企业，考虑到职工的搬运强度以及操作习惯会选择18 kg/桶的溶剂型油墨包装方式（图1），20 kg/桶的水性油墨塑料桶包装（图2），1 kg/罐的平版油墨包装方式（图3）以及20 kg/桶的UV光油塑料桶包装。图1 18 kg油墨铁桶图3 1kg油墨铁罐图2 20 kg油墨塑料桶表1 油墨包装形式一览油墨类型包装形式常用规格（kg/桶）凹印溶剂型油墨铁桶4、18、160水性油墨和光油塑料桶20、25平版胶印油墨铁罐1、2、5平版 UV 油墨铁罐、塑料罐1.5、20印艺技术411.铁罐包装铁罐包装的优势是能够使油墨的印刷适性及流变性保持最佳。但铁罐包装的油墨在用完后，一般都会产生5%左右的残墨，这些残墨不论如何处置，最终都会变成有毒固废。作为有毒固废，其处理还存在许多难题：用溶剂清洗会造成二次污染且成本高昂；焚烧会产生大量二恶英造成空气污染。只有极少量印刷企业有条件把铁罐当作固体废物交由专业环保公司回收，不仅名额有限而且每年需要额外花费数万元。据不完全统计，全球近年来年均消耗油墨铁罐量为35亿40亿个（包含胶印及凹印），国内年均油墨铁罐消耗量则为15亿个左右，正是这些铁罐造成了大量的有毒固体废物垃圾。目前对有毒固废的处理仍存在很多问题尚未解决，处理不善将对环境造成非常大的危害。小铁罐装油墨在使用完毕后，则会有多达约7%的油墨残留在墨罐中，这些被浪费掉的油墨不仅污染环境，还在无形之中增加了企业的生产成本。2.塑料包装塑料包装被广泛应用于电子、食品、饮料、医药等众多行业之中，目前仍然是不可或缺的重要材料。但塑料包装产生的垃圾却是污染环境、破坏生态的一大“元凶”。塑料包装具有密度小、比强度高、较高的包装得率（即单位质量的包装体积或包装面积大小）、良好的耐化学性、长期放置不易发生氧化、成本低、绝缘性好等优点，但缺点是难以降解，当前主流处理方式是填埋、焚烧等。塑料包装的油墨需开袋用完，这对于不间断活件生产没有太大影响，但只要涉及设备停机，就面临着油墨结皮的困扰，因此存储剩余油墨着实需要费一番脑筋。此外，塑料包装油墨目前在添加方式上还不够智能化，需要人工频繁更换油墨袋，在油墨挤完后还要将袋子取下，其实并未达到节省人工成本的目的。二、油墨包装的发展趋势1.罐子和袋式的中间品铝箔油墨袋铝箔袋（多层复合包装袋）样品材质参数为PE163+PA15+AL7+PET12，厚度约为1921丝。铝箔袋（图4）阻隔空气性能强、防氧化、防水、防潮；机械性能强，抗爆破性能高、抗穿刺抗撕裂性能强；耐高温（121）、耐低温（-50）、耐油、无毒无味，符合食品、药品包装卫生标准；热封性能、柔软性、阻隔性能好，可以使油墨与氧气、水蒸气、污渍等离隔。装 2 k g 油 墨 的 铝 箔 袋，每 只 空 袋 净 重 约为3336 g（目前1 k g/罐的油墨铁罐空罐重约135 g），在体积上有很大优势，且挤墨后残留油墨量约为36 g，优于铁罐。油墨上印刷机能实现自动上墨，提高印刷效率，较受印刷厂欢迎。对油墨厂来说，可降低包装成本约60%，同时也减少了大量固图4 铝箔袋印艺技术42废。2.印刷界的新宠纸袋包装为了更好地将环境效益、经济效益相结合，业内人士将包装材质锁定在纸张上。众所周知，纸是一种可回收再利用的资源，纸质包装具有易加工、成本低、重量轻、可折叠、无毒无味、无污染等优点。纸袋包装技术将油墨储存在纸包装中进行储运和使用，巧妙地利用造纸工厂在废纸回收时对印刷品表面油墨的处理能力，使污染后的废品变成可再生资源，从而将环境污染降到最低。此外，采用纸袋包装油墨的方式（图5）可极大提升灌装效率，直接提升油墨供应商的产能。同时由于其扁平的纸包装形状，大大节省了运输空间和储存效率。目前业内的纸包装油墨研发厂商已经可以做到挤出墨后的纸袋展开仅一张A4过版纸的大小，可直接进入印刷厂的废纸处理环节，由此不仅节省了处理铁罐固废的费用，而且大大减少了油墨残留。平均一袋2 kg的油墨，使用后纸袋油墨的残量能下降到只有2 g左右，这也是其可以直接作为废纸处理的原因。而传统1kg铁罐的油墨残量一般则高达5070 g。仅此一项，可为工厂每年产生几万元的直接经济收益。3.包装的新一轮变革纸筒型包装油墨业内人士一直在试图通过更环保、更高效的方式进行一场油墨包装的变革，故而能够弥补纸袋包装不足的纸筒型包装应运而生。纸筒外包装更加厚实，有效解决了纸袋包装在存储和运输上的弊端。此外，纸筒型包装油墨利用小型挤出装置，可以用多少加多少，无需人工看守，实现了智能化，从而达到节省人工成本的目的。目前纸筒型包装油墨每桶可达10 kg，存储量增大，解决了频繁更换油墨的困扰。在使用完之后，可以实现包装内几乎无残留，纸筒内壁非常干净，极少数残留油墨量与纸袋包装残余墨量相比可以忽略不计，可通过自然氧化而干结，用过之后的纸筒能够作为废纸垃圾处理。4.溶剂型油墨包装重复利用的解决方案套内衬袋目前拥有凹印生产线的印刷企业，越来越重视溶剂型油墨铁桶废弃物的处理以及降本增效。目前一种有效的方式就是寻求与供应商合作，开展吨桶运输、铁桶套袋（图6）重复利用的包装模式。油墨公司将油墨以吨桶包装的形式运抵印刷企业，同时配备足量的铁桶及配套内衬袋。印刷企业使用前将油墨分装进带有内衬袋的铁桶。随后上机试用，使用完后将内衬袋抽出（固废处置），干净图5 纸袋结构图图6 套袋示意图外保护层为进口超韧性牛皮纸有机纳米第一级阻氧层有机纳米第二级阻氧层有机纳米油脂防渗透层有机纳米防水涂层进口超级抗折叠层印艺技术43的铁桶进行内部周转。内衬袋使用PP与PE的混合材料，化学性质稳定，耐腐蚀，除了硫酸、硝酸对材料有较强的破坏作用外，产品耐盐酸、氢氟酸、磷酸甲酸、胺类、过氧化氢、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质，常温下不溶于任何已知溶剂中，70以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶剂。力学性能方面，拉伸强度可达40 MPa左右。热性能方面，材料具有良好的耐热性，可耐高温100，耐低温-20。三、案例运用上海某大型烟包印刷企业拥有6台博斯特轮转凹印机、5台海德堡多色胶印机、3台樱井丝网机、柔印机若干。该企业年用溶剂型凹版油墨1 000吨、平版油墨50吨、水性光油450吨、U V光油40吨，如表2所示。该企业全年固废产出100吨，按照平均8 500元/吨的固废处理价格，全年处理固废预算在85万元左右。该企业根据自身现状，考虑成本及可操作性选择如下方案。1.凹版溶剂油墨解决方案针对凹版溶剂型油墨选取其中耗用量大的油墨采取吨桶运输、套袋小桶分装、铁桶周转的运行模式，如图7所示。管理要点为了避免周转桶污染，使用一次性内衬袋；一次性准备当天使用的所有领用油墨；高位槽带自动搅拌循环装置防止沉淀；高位槽稀释后可以降低挂壁损耗；吨桶由油墨供应商负责周期性回收（每周2次）；以吨桶形式备货。经济效益预算原18 k g装铁桶空桶重1.56 k g（清洗后无挂壁），即18 kg油墨产生1.56 kg固废。以专色红为油墨种类年耗用量（吨）包装形式固废产出固废重量凹版油墨1 00018 kg/桶55 000 桶100 吨平版油墨501 kg/罐50 000 罐光油49020 kg/桶24 500 桶表2 上海某大型烟包印刷企业所用油墨及固废产出图7 灌装流程图桶身循环使用桶盖清洗后使用1 000 kg高位槽带自动搅拌循环800 kg吨桶使用前放入周转桶正常使用打入油墨储存装置 加内衬袋 贴标签 装托盘 内衬袋50 g附着油墨50 g（固废）桶盖桶箍清洗重复利用印艺技术44例，2018年采购量300吨，如表3所示。以专色白为例，2018年采购量420吨，如表4所示。以套袋代替铁桶，危险固体废弃物重量为原来的1/15。2.胶版油墨的发展方向胶版油墨选用目前市面上最先进的纸袋包装（图8）。经济效益预测如下。原1 kg用铁罐，空罐净重135 g，油墨残留约65 g，即1kg油墨产出固废200 g。纸袋包装，纸袋净重35 g，油墨残留5 g，1 kg油墨产品产生固废40 g。纸袋能进入正常废弃物处理，不做危险废弃物处理，即名义上的“0固废”。但该方案需要配备在线的供墨装置（图9）进行改造，需要一定的前期投入。同时需要油墨供应商配合采用纸袋包装油墨，采购专用的纸袋灌装设备。总之，工业印刷不可避免地产生部分固废、液废，不仅危及生态环境，还危及人类的身体健康。废弃物的处理也将成为印刷企业的一大成本支出。如何对废弃物减量、减害，承担起社会责任，给后人一片绿水青山，这是每一个印刷人需要共同坚持努力的。作者单位：上海烟草包装印刷有限公司关键词：绿色环保 固废 油墨包装 纸袋包装表3 专色红油墨包装固废处理方案方案循环吨桶周转桶方案正常18 kg小桶方案油墨包装年均固废产出（1.56 kg/桶）0 kg25 896 kg内衬袋固废年均产出（0.1 kg/只，16 600 只）1 666 kg0 kg单位固废产出量（%）0.55%8.66%固废处理费用（6 500 元/吨）10 829 元168 324 元表4 专色白油墨包装固废处理方案方案循环吨桶周转桶方案正常20 kg小桶方案油墨包装年均固废产出（1.56 kg/桶）0 kg32 760 kg内衬袋固废年均产出（0.1 kg/只，21 000 只）2 100 kg0 kg单位固废产出量（%）0.55%8.66%固废处理费用（6 500 元/吨）13 650 元212 940 元图8 纸袋油墨图9 在线供墨系统图10 纸袋残留油墨