2019年凹印軟包裝行業在巨大的市場壓力和環保壓力下,仍取得了較好的發(fā)展(zhǎn),存量整合、兩極(jí)分化仍然是其發展的主旋律。這一年來,*有關部門在VOCs管控等(děng)方麵出台了(le)一係列方案、標準、政策等,凹印(yìn)軟包裝行業的VOCs減排技(jì)術取得了較大進展。
VOCs減排技術現狀
1.階段(duàn)性成果
在強大的環保壓力(lì)下,企業的(de)環保意識和社會責任感有了普遍的提高。業內絕大部分企業都安(ān)裝(zhuāng)了VOCs治理環保裝置,解決了環保設施從無到有的問題。凹印軟包裝行業VOCs治理的技術路線逐漸明確,各種VOCs減排技術的適應性和優缺點(diǎn)逐步明(míng)朗,並且開始從“環保設施從無到有(yǒu)”的(de)初級階段向“達標排放、經濟適用”的完善發展階段(duàn)過渡。
(1)無溶劑複合技術、水性膠複合(hé)技術(shù)大麵積(jī)快速推廣,增速前所未有,成為源頭減排*選技術。
(2)末端治理全麵展開,回收和銷毀兩大(dà)類技術均有應用,目前減風增濃+RTO成為主流技術。
(3)無組織排(pái)放管控(kòng)技術不斷成熟,車間合理(lǐ)布局、優化氣流(liú)組織、逸散科學捕(bǔ)集等控製技術措施正在一(yī)些大型企業得到應用。
(4)印刷源頭削減與替代問題成為技術攻關重點,水性油墨、水醇油墨、UV、EB等低(無)VOCs油墨印刷技術均取得重大進展。
2.存在問題
(1)源頭替代及控製力度不足。
(2)無(wú)組織排放問題突出。
(3)末端治汙設施簡易低效。VOCs末端治理技術百花齊放、亂象叢生,增加了企業選擇的難度, 治汙設施建設質(zhì)量良莠不齊,應付治理、無效治理等現象突出。軟包裝(zhuāng)行業中,投資並有效運行VOCs焚燒、回收等高效VOCs治理裝置的企(qǐ)業占比較小(xiǎo),而大多數企業(部分地區甚至達90%以(yǐ)上)采(cǎi)用低溫等離子、光催化、光氧化等低效技術,治汙效(xiào)果差。一些(xiē)企業由於設計不規(guī)範、係統不匹配等原因,即使選擇了高效治理技(jì)術,也(yě)未取(qǔ)得預期的治汙效果。
(4)運行(háng)管理不規範。VOCs治理需要全麵加強過(guò)程管控,實施(shī)精細化管理。一些企業采(cǎi)用活性炭吸附工藝,但長期不更換吸附材料。
(5)監測監控不到位。我國VOCs監測工作(zuò)尚處於起步階段,企業自行監測(cè)質量普遍不高,點位設置不合理、采(cǎi)樣(yàng)方式不規範、監測時段代表性不強等問題突出(chū)。
政策環境變化(huà)
1.2019年(nián)6月26日,生態環境部發布了《重點行業揮發性有機物綜合治理方案》(環大氣[2019]53號)。該方案在(zài)對前期的VOCs治理工作進行總結的基礎上,提出了針(zhēn)對不同工況、不同重點行業的VOCs實用治理技(jì)術,並對不同技術(shù)的適用範圍進行了界定(dìng),對今後重點(diǎn)行業的VOCs末端治理工作具有重要的指導意義。
該方案(àn)明(míng)確了六大重點行業VOCs治理任務,並對京津冀及周邊、長三角和汾渭平(píng)原三大(dà)重點區域提出了更為嚴格的(de)治理要求。同時《方(fāng)案》明(míng)確要求塑料軟包裝印刷企業推廣使用水醇性油墨、單(dān)一組分溶劑油墨,無溶(róng)劑(jì)複合技術、共擠出(chū)複合技術等(děng),鼓勵使用水性油墨、輻射(shè)固化油墨、紫外光固化光油、低(dī)(無)揮發和(hé)高沸點的清潔劑(jì)等。
2.2019年5月24日,生態環境部發布《揮發性有機物無組織排放控製標準》(GB37822-2019)。
3.《印刷工業汙染防治可行技術指南》已通過評審,*標準 《印刷工業揮發性有機物排放標準》正在製訂中。
方案要求各(gè)地應根據《關於加強重汙染天氣應對夯實應急減排措施的指導意見(jiàn)》,指導工業企業製(zhì)定“一廠一策”實施方案
4.2019年10月11日,生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《京津冀及周邊地區2019-2020年秋冬季大氣(qì)汙染綜(zōng)合治(zhì)理攻堅行動方案》,方案要求各地應根據《關於加強重汙染天(tiān)氣(qì)應對夯實應(yīng)急減排措施(shī)的指導意見》,嚴格按照Ⅲ級、Ⅱ級、Ⅰ級應急響應,指導工業企業製定“一廠一策”實施方案,明確不同應急等級條件下停產的生產(chǎn)線、工藝環節和(hé)各類減排措施的關鍵性指標,細(xì)化各減排工序責任人及聯係方式等。同時,實施差異化應急管理。
VOCs減排技術進展
近年來,凹印軟包裝行業不論是源頭削減、過程控製還是末端治理均(jun1)取得了明顯的進步。
1.源頭削減與水(shuǐ)墨(水醇油墨)應用
從源頭上減少溶劑的使用量或者僅使用有(yǒu)利於末端治理的溶劑,從長(zhǎng)遠來講是實現行業VOCs減排的根本解決措施。在複合環節,擠出複合、無溶(róng)劑複合、水性複合、膠幹式複合(hé)都是已經成熟的技術。在印刷環節,單一溶劑油墨、水性油墨及水醇油墨、UV塑(sù)料(liào)凹印、EB塑料膠印等前沿技術開始得到應用。
水性油墨和水醇油墨凹印技(jì)術是當前軟包裝領域的熱(rè)點之一,采用水墨從源頭治理VOCs是*理想的方(fāng)法。目前國內已有十幾家油墨企業研製成功水(shuǐ)性油墨或水醇油墨(mò)並(bìng)投放市場;國(guó)內所有的一線凹印機生產企業和部分二線凹印機生(shēng)產(chǎn)企業(yè)都相繼推出了適應(yīng)水性油墨的凹印機——水墨印刷機;凹(āo)印製版企(qǐ)業也相應推出適應水墨的淺版。因此,水墨(mò)、水墨凹印機、水墨淺版及耗(hào)材等水性油墨應用產業鏈已成雛形。
目前行業裏已初步解決了水墨的初幹、徹幹問題(tí),油墨對基材的潤濕、體係對顏料的(de)分散問題,適應淺版印刷的遮蓋力問題。近期又初步解決了附著(zhe)牢度和幹(gàn)燥問題(tí),這些突破將塑料軟包裝水墨印刷技術又向前推進了一步。
總體來說,水性油墨在市場的應用雷聲大、雨點小,對傳統溶劑墨的替代率(lǜ)很低。應用企業很大(dà)程度上是將其(qí)作為一種技術(shù)儲備,小批量試用的企業較多,真正大批量應用的較少。印刷適應性、複合適應性、對BOPP、BOPET、BOPA等基材的適應性(xìng)等方麵都有待進一(yī)步的完善。無論如何,水性油墨的成功試用和使用,是一個良好的開端,需要油墨製造商(shāng)、凹印機製造商、凹印軟包裝企業不斷努力使(shǐ)之成熟。
目前,應用於塑料表印(yìn)、紙張凹印等(děng)的(de)水性墨產品(pǐn)已較成熟,但(dàn)應用比例不大,在複合軟包裝領域(yù)也已經有一些企業開始水醇油墨的工業化應用。
2.過程控製和無組織排放管控
過程(chéng)控製(zhì)和無組織排放管控即從印刷和複合加工過程中通過(guò)改進烘幹的效率和生產現場(chǎng)管理等措施達到VOCs減排目的。目前,減風增濃和無(wú)組(zǔ)織排放管控技術已經逐步成熟。
過程控製主要措施(shī)是對印刷複合設備進行技術革新(xīn),使生產排放的VOCs尾氣的風量減小、濃度提高,同時增加熱能利用等。在油墨、膠粘劑調配、運(yùn)送、印刷(shuā)幹燥、洗版(bǎn)擦版、貯存等過程采取有效措施,減少無組(zǔ)織排放。例如,印刷設(shè)備增(zēng)加LEL裝置、部分區域軟封閉、半封閉墨槽及油墨槽加(jiā)蓋、全封閉擋墨裝置及推(tuī)行清潔生產等。
3.末端治理-係(xì)統工程
凹印軟包裝行業的(de)廢氣排放為中等(děng)濃度(dù)、大(dà)風量,且隨著工(gōng)況變化而變化。
末端治理技術如吸附回收技術、燃燒技術等本身是比較成熟的,但在與凹印軟包裝行業的“無縫(féng)對接”上,需要做許多細致艱苦的工作。末端治理技術在軟(ruǎn)包裝(zhuāng)行業有很多成功的(de)案例,也有不少失(shī)敗的案例。因此,企業應該(gāi)因情製宜、統籌考慮,精心選擇(zé)適合本企業條件的治(zhì)理技術方(fāng)案,不應(yīng)盲目效仿。
末端治理技術目前主要有兩個方向:一個方向是回收,包括吸收法、吸附法(fǎ)及冷凝法等。另(lìng)外(wài)一個方向是銷毀,包括燃燒(shāo)法、光催化法、等離子法及生物法等。近兩年,通(tōng)過RTO燃燒法進行軟包裝行(háng)業VOCs治理成為主流方法。
(1)回(huí)收法
回收法是通過物理的方法,改變溫度、壓力,或采用選擇性(xìng)吸附劑和選(xuǎn)擇性滲透膜等方法來收集分離有機氣相(xiàng)汙染物,主要技術有吸(xī)附、吸收、冷凝及膜分離技術。回收的揮發性有機物可以直接或經過簡單純化後返(fǎn)回工藝(yì)過程再利用,以減少原料的消耗,或者用於有機溶劑質量要求較(jiào)低的生產工藝,或者集(jí)中(zhōng)進行分離提純。
在凹(āo)印工序中,已經(jīng)有一些大型企業采用回(huí)收法,取得了良好的的應用效果。但回收法(fǎ)投資較大,比較適合擁有多條生(shēng)產線的大型企業(yè)。
(2)燃燒法(fǎ)
燃燒法的主要技術分為直接燃燒法、蓄熱式燃燒RTO、催化蓄熱燃燒RCO等。目前燃燒(shāo)法應用較為成熟,有(yǒu)機廢氣經過燃燒後產生的熱(rè)能可以直接(jiē)回收,按需要輸出熱能(néng),實現廢氣治理的同時可以取代燃(rán)氣鍋爐作為供(gòng)熱設備。在我國,應用RTO燃(rán)燒法治理(lǐ)VOCs的(de)印(yìn)刷企業相對較多。
對中小企業來說,燃燒法投資依然比較大(dà)。一些企業已經研發出了小型燃燒裝置並開始應用,但實際(jì)效果還有待實(shí)踐和時(shí)間驗證。
(3)低溫等離子體、光(guāng)催化、光氧化等技術的應用(yòng)
該類技術在《重(chóng)點行業揮發性有機物綜合治理方案》中被列為低效治(zhì)理技術之(zhī)列。近年來,很多地市都提出了要(yào)求限(xiàn)期短期快速治理,迫於形勢、資金以及技術和市場的(de)壓力,一些凹印企業倉促選擇了等離子、光催化、光解等投資較小的臨時過(guò)渡措施,效果並不理想。同時,有專家認為,近年來工業(yè)城鎮造成臭氧超標的(de)其中因素就是濫用等離子體和(hé)產(chǎn)生臭氧的UV光催化氧化設備。目前,已有(yǒu)多地環保部門叫停了單一采用等離(lí)子等技術治理VOCs。
任何技術的完善都(dōu)需要一個發展過程。目前國(guó)內很多企業和(hé)研究機(jī)構在進行低溫等離子體等技術的深化研究工作,包括與(yǔ)其(qí)他技術的協(xié)同淨化技術的研究開發,如低溫等離子體+催化技術、低溫(wēn)等離子體+生物技術等。該類技術的應用還具有一定的提(tí)升空間。
(4)生物(wù)法
生物法具有設備簡單,投資(zī)及運行費用較低,無二次汙染等優點,近年來(lái)在(zài)有機廢氣淨化領域的研究進展(zhǎn)很快,適用範圍不斷拓寬。隨著各種生物菌劑和新的生物填料的開發,其不斷地取得突破,逐步拓展到醇類、酯類等多種類型的有機物(wù)的淨化。但由於生物菌種對(duì)有機物的降解(jiě)具有專一性,隻適合易生(shēng)物降解的有機物的淨化,普適性較差。
生(shēng)物法本身是一種綠色環保的淨化技術,在國外的VOCs治理領(lǐng)域深(shēn)受青(qīng)睞。從長遠來(lái)看,生(shēng)物淨化技術將會得到(dào)更快的發展和更多的應用。
目前,部分(fèn)企業(yè)開始使(shǐ)用生(shēng)物法對水醇油墨印刷廢氣進(jìn)行生化處理,取得(dé)了較好的效果。隨著水醇油墨的工業化應用,與醇水油墨配套的末端(duān)治理設備將成為重(chóng)要(yào)的研發領域。