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实施绿色印刷对印刷企业和产品的要求——《绿色印刷手册③

文章来源: 更新时间:2019-11-28 09:36

  按照印刷工艺印刷可分为平版印刷、凸版印刷、凹版印刷、孔版印刷、数字印刷、组合印刷等。在政府采购中涉及的各类文印、中小学教科书以及大量包装装潢纸质产品均采用平版印刷,因此,选择承印物为纸,生产过程环境行为易于分析的平版印刷作为第一个项目开展标准制定工作。国家环境标准《环境标志产品技术要求印刷第一部分:平版印刷》已于2011年3月2日正式颁•☆■▲布实施。其后开展涉及食品包装、凹版印刷和组合印刷标准制定。后期标准制定如果环境行为、环境影响要求和标准指标类同则进行标准合并。这样环境标志产品技术要求标准名称与印刷行业现行的产品和技术标准名称相一致。

  目前国内平版印刷•□▼◁▼方式主要包括单张平版印刷和轮转印刷。《环境标志产品技术要求印刷第一部分:平版印刷》囊括了所有平版印刷的所有产品。

  邻苯二甲酸酯(phthalateesters,PEs)是一类脂溶性人工合成有机化合物,其中邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)是碳含量在8以下的低分子量邻苯二甲酸的酯类化合物,对人体健康有不同程度的危害,是全球性的环境污染物。而其作为塑料、橡胶、涂料等多种化工产品的重要助剂广泛使用。

  邻苯二甲酸酯在欧盟相关指令和标准、美国消费品法规等进行了管制,主要法规指令和标准包括:《BSEN14372:2004》、2005/84/EC、《消费品安全改进法案H.R.4040》和CaliforniaAB1108。

  考虑到印刷企业不直接使用邻苯二甲酸酯,属于被动接受方,因此不考虑企业进行原辅料中邻苯二甲酸酯含量控制,通过企业对原材料供应商的控制要求加以实现。根据对印刷所用主要原辅材料的分析,其中涉及邻苯二甲酸酯的材料包括油墨、上光油、橡皮布、胶粘剂。因此《环境标志产品技术要求印刷第一部分:平版印刷》对这四类材料提出限制要求。

  纸张亮度(白度)的降低可减少纸浆的漂白剂用量和漂白次数,减少增白剂等化学品的使用,也就是减少了污染物的排放。同时,纸张过白对人体健康也有不良影响。

  1.《印刷技术网目调分色片、样张和印刷成品的加工过程控制第2部分:胶印》GB/T17934.2-1999的要求。亮(白)度的规定见表2。

  2.《中小学教科书用纸、印制质量要求和检验方法》GB/T18359-2001的要求。亮(白)度的规定见表3。

  3.《纸和纸板亮度(白度)最高限量》GB/T24999-2010的要求。亮(白)度的规定见表4。

  目前对于纸张亮(白)度的要求主要由造纸厂负责,而印刷企业仅提出需求。因此在标准选择方面,参考《纸和纸板亮度(白度)最高限量》GB/T24999-2010的要求。由于目前中小学教科书有专门的标准进行控制,因此中小学教科书的标准依据《中小学教科书用纸、印制质量要求和检验方法》GB/T18359-2001的要求。由于亮(白)度的规定对于目前的印刷产品质量有较大影响,因此《环境标志产品技术要求印刷第一部分:平版印刷》不进行加严。

  平版印刷(胶印)油墨属于印刷和印刷产品中重要环境污染源。油墨不但在印刷过程中污染环境,危害人身健康,在印刷产品上的有机残留物还会继续污染环境,而且这些有机残留物及所含有的铅、汞、砷、铬等有害物质还会继续危害印刷品使用者的□◁身体健康。为此《环境标志产品技术要求印刷第一部分:平版印刷》要求所有印刷环境标志产品的油墨必须达到HJ/T370的标准要求。

  ①作为透明保护漆,其硬度和耐磨等性能比色漆好,起保护作用;②作为手感漆,其光度和亮度很好,摸起来手感很好。

  1.UV上光油:UV上光油主要由齐聚物、活性稀释剂、光引发剂及其他助剂组成。

  溶剂型上光油属于危险品,在生产、使用过程受到极大限制,因部分溶剂为甲苯、乙苯等苯类溶剂,其中大量的溶剂挥发对环境造成极大危害,因此《环境标志产品技术要求印刷第一部分:平版印刷》禁止在环境标志印刷品使用溶剂型上光油。

  喷粉是目前现代高速多色胶印工艺中必不可少的工序。其主要作用是防止印刷品背面粘脏,提高印刷质量和效率。喷粉以矿物粉和植物粉为原料,经现代科学精炼而成,粉粒呈球▪▲□◁状、晶莹透明、表面光洁(粒度10~25μm)。微粒子表面特殊处理,优良的分散性和流动性,防止反印,不硬化,无堵塞,既充分发挥防粘脏,防静电作用,亦毫不影响印刷效果和胶片的透明度,更兼具卓越的抗水性,不随温度和湿度而发生板结成块现象;改善油墨的四项主要技术指标(干燥性能、转移性能、干燥速度、印后适性)为前提,来提高印刷品质量,确保印后工艺顺利进行。由于植物型喷粉对接触人员没有危害,也不带来环境问题,《环境标志产品技术要求印刷第一部分:平版印刷》要求只能使用植物型喷粉。

  传统的润湿液为含醇类产品,目前所用的醇类一般为甲醇、乙醇、异丙醇、丙醇、丁醇、异戊醇等。甲醇被大众所熟知,是因为其毒性,甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应,误服一小杯超过10克就能造成双目失明,饮入量大造成死亡,致死量为30毫升以上。甲醇在体内不易排出,会发生蓄积,在体内氧化生成甲醛和甲酸也都有毒性。《环境标志产品技术要求印刷第一部分:平版印刷》禁止使用甲醇作为润湿液。

  覆膜胶是印刷产品在进行纸塑复合所需要使用的胶水。通过纸塑复合技术可以提高产品的保存时间。目前国内主要使用两大类胶水:溶剂型胶水和水性胶水。其中溶剂型胶水主要使用苯类溶剂,毒性大危害性强,因此《环境标志产品技术要求印刷第一部分:平版印刷》禁★▽…◇止在覆膜中使用溶剂型覆膜胶。

  《环境标志产品技术要求印刷第一部分:平版印刷》根据平版印刷品的特点和涉及的产品,参考GB6675对印刷品中八种可溶性元素Sb、As、Ba、Pb、Cd、Cr3+、Hg和Se提出限制要求。表5为国内外标准的可溶性元素限值比较对照表:

  由于此项要求是根据儿童的特点制定,其指标可以保证使用者的安全。因此指标实施具有一定的先进性。对于所有印刷品要求进行元素控制在我国属于首次提出,考虑到目前企业还处于摸索阶段,因此此次标准指标不做加严处理。挥发性物质要求印刷成品的味道和对人体健康的影响一直属于人们的关注焦点,其中,主要影响因素来源于一些具有刺激性气味的化合物。这些化合物主要来源于:油墨、覆膜胶、上光油等印★-●=•▽刷过程所使用的化学品。由于部分化合物属于有毒有害物质,如苯、乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、正丁醇、丙二醇甲醚、乙酸正丙酯、4-甲基-2-戊酮、甲苯、乙酸正丁酯、乙苯、二甲苯、环己酮等。因此有必要对此进行控制。

  印刷品的挥发性有机化合物的限制要求目前国外仅在玩具产品中进行了规定,根据调研发现,其中所规定的测试方法较为复杂,而且其针对简单产品进行检测,因此不适于在装订书籍和精装书籍进行测试。而印刷品尤其是书籍的挥发性有机化合物限制要求的标准国际和我国均未制定,目前可借鉴的标准是《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的限量》(YC263-2008),该标准范围是盒装卷烟包装成条的专用纸和卷烟包装成盒的专用纸,此类产品属于平版印刷品中的包装装潢类产品,因此该标准可以借鉴用于制定平版印刷产品的挥发性有机化合物的限制要求。

  后期在标准进行深入研究后再对方法进行修改。该标准对挥发性有机化合物的限制如表6所示:

  根据该标准确定的测试方法《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的测定顶空-气相色谱法》(YC/T207-2006)对于现在所收集的样品进行了测试,合格率60%,限值具有先进性。

  20世纪80年代,全球的森林问题日益突出,特别是热带国家木材的大量输出,造成当地森林面积锐减,森林退化加剧,环境恶化严重。这引起了欧洲一些环境保护的●非政府组织的关注。为了消除热带国家的森林危机,欧洲及北美掀起了限制进口热带木材运动,使热带国家的木材无法出口到消费国。通过这场运动,使消费国的消费者普遍形成了热带国家的木材质量劣于非热带国家木材质量的观念。但是到了90年代,这种观念遭到了北方木材生产国(主要是北欧及北美国家)的非政府组织的强烈反对,他们认为本国的森林经营也并非全是可持续性经营的,长此以往下去,必然会极大损害本国的森林资源,破坏当地的生态环境。同时热带国家的森林并非是完全不符合可持续经营的标准,并且也有木材出口的需求。

  因此,消费国的一些非政府组织又发起一场运动,试图使消费者改变以往的观念,即无论木材产地在哪里,只要它们来源于一片可持续经营的森林,那么它们就可以被接受和利用。反之,就应该被禁止使用。这样就需要有一套被大家广泛认同的方法和标准,使消费者可以知道并追溯到木材的来源,由此就产生了森林○▲-•■□认证。

  森林认证分为两类,即森林经营认证(ForestManagementCertification,FMC)和产销监管链认证(ChainofCustody,CoC)。森林经营认证是对森林经营单位进行的认证,是由独立的认证机构根据认证原则和标准(包括森林调查、经营规划、营林、采伐、森林基础设施以及有关的环境、经济和社会方面)对森林经营单位进行审核,如果其森林经营活动满足认证标准要求,便可以颁发证书并允许其使用认证标志,证明其生产的木材来自于可持续经营的森林或良好经营的森林。

  简单地说,森林经营认证是对森林的认证。产销监管链认证(CoC)则是对加工和销售林产品的商贸机构进行认证,是跟踪林产品加工的原料来源及产品的存贮,运输和销售的整个过程,即从森林到消费者的整个过程。林产品认证的整个过程,即从森林到最终消费者,通过CoC认证的产品可以贴上认证标志,告诉消费者生产该产品所使用的是来自通过认证森林的木材。

  简单地说,产销监管链认证是对森林产品的认证,确保所有认证的产品,其主要原料均直接或间接来自经营良好的森林,也就是获得森林经营认证的森林。为了保证森林资源的有效和可持续使用,《环境标志产品技术要求印刷第一部分:平版印刷》鼓励印刷企业采购可持续森林认证的纸张用于印刷。

  由于中国造纸纤维资源相对缺乏,供给能力已不能满足产能扩张需要,纤维原料成为制约中国纸业发展的瓶颈。中国造纸原料属三足鼎立态势,据中国造纸协会测算,目前木浆使用量比重占原料总量的23%,非木浆比重占15%,废纸浆比重占62%。近年来木浆与废纸浆比重不断增加,非木浆原料所占比重不断下降。仅在2009年,木浆比重比上年提高了1%,废纸浆比重提高了2%,而非木浆原料所占比重下降了3%。

  中国木浆造纸年消耗木材约1000万立方米。现在,地球上平均每年有4000平方公里的森林消失。森林可以为人类提供氧气、吸收二氧化碳、防止气候变化、涵养水源、防风固沙、维持生态平衡等。保护森林,减少开采量,就需要削减木材的需求量。再生纸是以废纸为原料,将其打碎、去色制浆后再经过多种复杂工序加工生产出来纸张。其原料一部分来源于回收的废纸,同时加入一些原生浆以提高纸制品的强度。回收1吨废纸能生产800千克再生纸浆,相当于少砍17棵大树,节约造纸能耗9.6吨标煤,减少35%的水污染。

  废纸造纸作为循环经济的典范代表,得到了中国政府的支持。国家发改委、科技部先后对国产废纸回收利用给予政策上支持。江苏省纸联再生资源有限公司作为代表,在国家发改委支持下,已建设十多个废纸回收工厂,此外,很多大企业也都建立了自己的废纸回收系统。这些回收系统起到了两个作用,一是使用专业设备提高了回收废纸的质量,二是将以往分散到其他中小企业的废纸资源集中到大企业手中,使资源得到再分配。

  根据造纸业“十二五”规划草案,即将发布的规划中也很有可能推出对再生纸生产企业的扶持政策。而在国外,环保组织也关注与再生纸的推广,在FSC-RECYCLED要求中对于纸原料至少85%使用消费后回收材料,最多15%可使用造纸企业边角废料。为了保证森林资源的有效和可持续使用,《环境标志产品技术要求印刷第一部分:平版印刷》鼓励印刷企业采购再生纸张用于印刷。

  本色纸指整个生产过程不使用任何化学漂染剂的▪…□▷▷•纸。这类纸由于不使用荧光增白剂,白度在70~74度,可保护视力,因此在教科书及学生作业本中已有较多应用。也由此扭转了人们对纸张“越白越好”的看法。另外,本色纸张中部分产品的纸浆为非木浆,对于木材资源的保护有较大的支撑作用,而生产过程不使用◆■漂染试剂(特别是氯气),大大降低了环境△▪▲□△负荷。因此《环境标志产品技术要求印刷第一部分:平版印刷》鼓励企业使用本色纸张。

  在胶印机上广泛使用的润湿液有酒精润湿液和非离子表面活性剂润湿液。使用酒精润湿液,可以印刷出高质量的精细胶印产品,其酒精浓度的最佳范围为8%~25%。但是酒精的挥发速度较快,如果不加控制,就会使润湿液因酒精浓度的降低而使表面张力上升,润湿性减弱,所以必须及时补充消耗掉的酒精,同时,为了减少酒精的挥发,应尽量把润湿液的温度控制在10℃以下(最好是4~9℃)。

  非离子表面活性剂润湿液目前主要是市场上销售的各类润湿粉剂。使用时,只要把粉末状的润湿剂,用一定量的水溶解,就可以加入水斗中用于印刷。非离子表面活性剂润湿液,比酒精润湿液的成本低、无毒性、不挥发、不需要在胶印机上配置专用的润湿系统,传统的摆动式传水装置就可使用。

  但使用非离子表面活性剂润湿液,一定要严格控制印版的水量,在不引起脏版的情况下,尽量减少润湿液的供给量。

  降低润湿液中醇类的使用是各国环境保护工作的重要攻关课题,在日本环境标志标准中也明确提出了降低醇类使用量的要求,参考日本环境标志标准,我们规定了润湿液中醇类添加量小于5%的限制要求。目前,酒精润湿液的替代方案已经成熟,因此我们也提倡使用无醇润湿液。

  橡皮布是平版印刷重要的原辅材料,油墨通过橡皮布由印版转印到纸张,因此所有平版印刷均需要使用橡皮布,但是橡皮布在使用过程中由于高速运转会有磨损,磨损后即需要更换。由于部分企业不太注重资源的回收利用,经常出现整块丢弃的现象。因此标准中规定大幅面印刷机换下的橡皮布可在单色机上或小幅面机上使用。

  目前,对于印刷品的表面处理一般分为两大类:覆膜或者上光,两种方式在书籍、包装装潢产品的印后中大量使用。而最终影响产品的VOC也主要来源于此。上光中使用紫外上光和水性上光与传统的溶剂型上光相比污染物排放小;因此《环境标志产品技术要求印刷第一部分:平版印刷》支持使用。覆膜分为即涂膜和预涂膜。其中即涂膜分为溶剂型即涂膜和水性即涂膜,溶剂型即涂膜本标准已经禁止,水性即涂膜无挥发性有机化合物的产生,因此本标准支持使用水性即涂膜;预涂膜由于在印后过程无挥发性有机化合物的排放,更具有环保性,因此本标准支持使用预涂膜。使用专用抹布清洗橡皮布(不使用清洗液)胶印机自动洗橡皮布装置专用的擦布是由细密纤维(PET45%)和纸浆(55%)构成的一种卷筒式无纺布。其中含有清洗剂成分,清洗橡皮布时无须使用清洗剂,避免清洗剂中的VOC排放和原来使用后废弃物(危废)的排放。

  平版印刷用免处理CTP版材是指版材在直接制版设备上曝光成像后,不需任何后续处理工序,如化学显影和定影,即可上机印刷,并且不产生任何形式的液体或固体废料。但有些CTP版材曝光成像后,虽然不需化学显影处理,而需要个别的非化学处理工序。

  免去了版材显影、定影、清洗化学药品处理,杜绝了烧蚀废屑、显影、定影、清洗废液(危废)的排放。使用聚氨酯(PUR)型热熔胶使用(PUR)型热熔胶,从环保的要求上有

  1.用量少,装订同样数量的书刊,使用的PUR胶水的量只是EVA的1/3用量。

  2.使用EVA胶的温度为170℃,使用PUR胶的温度为120℃,在两者加热上胶装置上的功率分别为25.5kW和7kW,所以采用PUR更节能。

  PUR胶水在使用过程中几乎无任何气味,而采用EVA,生产过程中会有大量烟雾跑到生产环境中,比较刺鼻,在两者对比PUR胶水▼▲更具有减少气体(VOC)排放的优势。

  《环境标志产品技术要求印刷第一部分:平版印刷》对印前、单张纸和卷筒纸平印以及印后加工各工序环境保护所涉及的资源节约、节能和回收再利用提出要求,这些指标是通过标准编写组深入企业调研和有关参编企业实际核算制定出的。其中涉及电◆◁•耗、水耗、印刷纸张利用率、废弃物产生和回收率等。这些指标涉及各工序的生产工艺过程和使用的原辅材料及其消耗、废弃物回收、危废处理等项目,通过这些控制指标来考核企业贯彻节能减排的情况。

  标准实施后,将对我国印刷业产生重大影响,可以极大程度地帮助推动我国印刷业实现节能减排与发展低碳经济的目标,改善并提高我国印刷业的环境保护水平。由于众多印▷•●刷企业沿用传统印刷工艺,在有些生产环节仍存在一些对人体有毒有害及造成空气污染的溶剂挥发、破坏水质及污染土壤的废水排放等造成的环境问题。通过环境标志标准的推动可以在以下方面起到较大作用。

  2.减少含有异丙醇类的润版液使用。润版液是保证印版空白部分形成亲水盐层的必要条件,目前胶印机上采用的是异丙醇润版系统。由于异丙醇挥发后产生的醇蒸汽有毒,会对人体健康造成有害的影响,许多发达国家规定异丙醇在工作场地的阈值仅为200~400ml/m通过本标准的实施可减少异丙醇的使用,最终在印刷业实现完全替代。

  而目前全国各类印刷企业每年润版液消耗量约为16万吨,总产值达50亿元。使用无酒精润版液CS-T18可以节约160万吨的酒精用量,按通常生产1吨乙醇要耗用3.2~3.5吨粮食计算,可以节约粮食480多万吨,缓解与人争粮问题,以及减少制造过程中多环节的污染排放。每年可减排二氧化碳约6700万吨(生产1吨酒精约产生42吨二氧化碳),减排工业污水,相当于3000万城市人口产生的生活污水,减少多环节治污费用50亿元。

  目前我国印刷业制★△◁◁▽▼版多半还是通过照排机出胶片制成PS版来上机印刷。胶片是银盐感光材料,里面含▽•●◆有银离子,而定影后的废定影液里也含有大量的银离子,这些物质直接进入环境中,对水体环境造成危害,而显影、定影冲洗废液含有大量有机物,属于危险废★◇▽▼•弃物,国家禁止直接排放,而在国内企业的环境管理方面存在一定的缺陷,部分企业不够重视,通过环境标志逐步强化环境管理,实现企业环境进步。采用CTP直接制版,减少了利用胶片制版(PS版)中间环节。如果全国10万多家印刷厂全部使用CTP制版,全年能节约至少540万吨水资源。可解决干旱区约440万人口全年饮水问题。每年可降低至少360万吨二氧化碳排放。若使用免处理CTP印版,每年至少节约1260万吨水。至少降低810万吨二氧化碳排放。每年节约制版胶片和化学药剂消耗费用达10亿多元。

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