胡新穎 李華帥

近年來，印刷業(yè)越來越關(guān)注綠色、低碳經(jīng)濟的發(fā)展。印刷產(chǎn)業(yè)雖不是能源多的消費產(chǎn)業(yè)，但因為使用能源，所以對地球變暖產(chǎn)生著影響。并且因為大量使用紙張、塑料薄膜等承印物，實質(zhì)上對于環(huán)保的影響也很大。印刷產(chǎn)業(yè)使用的電力、燃料和因造原料而產(chǎn)生的二氧化碳，已經(jīng)被加進環(huán)保重點觀察對象之列。印刷包裝與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護之間緊密聯(lián)系、相輔相成、互相促進發(fā)展。低碳印刷包裝是一種高新技術(shù)形態(tài)的包裝印刷，世界印刷包裝行業(yè)在對綠色低碳經(jīng)濟的發(fā)展方面也作出了很大的努力。

對印刷工序中排放溫室氣體量進行計算，從而控制排放量

在低碳包裝印刷的發(fā)展中，對各種印刷工藝技術(shù)、印刷產(chǎn)品、承印材料、印刷材料的環(huán)境性能，可利用生命周期評價理論（LCA）進行評價；另外，通過計算原材料的準備、印刷包裝工序、不同印刷方式、不同印刷用途的過程中的溫室氣體排放量，統(tǒng)計排放數(shù)量，從而分析溫室氣體的主要排放情況，并采取針對性的措施減少對于環(huán)境的污染和破壞。

日本《印刷情報》中公布過對其單張紙膠印機和輪轉(zhuǎn)膠印機的印刷企業(yè)的溫室氣體排放量的分析結(jié)果，從表1和表2中可以看出，根據(jù)工序來分，單張紙印刷和輪轉(zhuǎn)印刷的排放量比較大；根據(jù)用途分，輪轉(zhuǎn)膠印機使用的燃料和電力所排放的碳量，要比單張紙膠印機用的電力所排放的碳量多?？照{(diào)排放的碳量也比較多，照明排放的碳量比較少。

對于印刷包裝產(chǎn)品的生產(chǎn)工序直接排放的溫室氣體，對于環(huán)境的傷害較大，在制造、流通和使用中也對環(huán)境有一定的破壞。采用計算碳耗用量的措施是消減溫室氣體的有效手段，印刷包裝產(chǎn)業(yè)必須做好碳耗用量的實施工作，從而減少印刷包裝產(chǎn)品的溫室氣體的排放。同時，現(xiàn)在許多印刷企業(yè)實施“熄燈計劃”，辦公車間休息期間，關(guān)閉照明電源；下班關(guān)閉電腦，不使電腦處于待機狀態(tài)等措施都有助于低碳經(jīng)濟的發(fā)展。

使用新型印刷機技術(shù)減少印刷過程中的熱量排放

1.EB輪轉(zhuǎn)印刷機的研制和投入使用

EB油墨的誕生由來已久，它是一束經(jīng)過加速的電子流，粒子能量遠高于紫外光，可使空氣電離，這種高能電子束又稱為電輻射。固化過程，不需要光引發(fā)劑，干燥過程中無有害揮發(fā)物，對環(huán)境、包裝物沒有污染。固化過程中產(chǎn)生熱量也較少，碳排放量要少得多。

EB印刷機就是采用高能電子束EB固化油墨，印刷過程無殘留、無遷移、無風險。在印刷過程中，無溶劑揮發(fā)，從源頭杜絕VOCs產(chǎn)生。能耗低，是傳統(tǒng)熱固化的1%左右。而且操作簡便，容易控制，精確度和可重復性高，這可以極大減少能源的使用，并極大降低碳的排放量。

2.使用無軸傳動印刷系統(tǒng)

無軸傳動印刷系統(tǒng)，又稱電子軸傳動或者伺服傳動，也就是去掉印刷機的機械傳動長軸，由一個或多個伺服電機來驅(qū)動每一單元，由計算機完成印刷機的復雜的算法，運動控制器與伺服控制器完成印刷動作。其運動控制器可不間斷地計算產(chǎn)生虛擬主軸的位置，從而實現(xiàn)印刷過程的同步運作。無軸傳動也可以簡化印刷機的傳動裝置，省去皮帶傳動尤其是齒輪傳動機構(gòu)，機器運轉(zhuǎn)和操作、安裝調(diào)試、維護保養(yǎng)等以每個色組為單位，結(jié)構(gòu)簡單、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，即使在高速的情況下也能保證印刷質(zhì)量。另外，操作十分方便，可節(jié)省時間，免去機油潤滑，降低了機器噪聲，因為去掉了驅(qū)動組合，制造成本大大降低。并且提高印刷套準精度、提高印刷速度，減小機械磨損，提高機器模塊化程度，減少開機輔助時間。

3.管理印刷機干燥結(jié)構(gòu)減少熱量排放，并進行熱量回收利用

印刷機的干燥裝置使用的燃料，排放大量的溫室氣體，因此采用新型方法來減少干燥裝置的溫室氣體排放量和對于熱量的回收使用至關(guān)重要。同時，冷卻產(chǎn)品所產(chǎn)生的熱量、空氣中的熱量和氣體可以進行回收并加以利用。

使用紅外線干燥裝置，通過干燥裝置中的熱反饋重新使用加熱的排氣，提高了系統(tǒng)的效率，減少了能源消耗；使用變頻控制式馬達的排風扇，得到合適的氣體排放，減少燃料使用量。在干燥裝置上安裝隔熱材料減少對環(huán)境中熱量的排放；根據(jù)輸出進行調(diào)節(jié)大大減少了冷卻裝置所需要的能源。

新型環(huán)保油墨的開發(fā)和使用

在生產(chǎn)過程中使用各種環(huán)境性能優(yōu)良的材料，用于提高包裝印刷的環(huán)境性能尤為重要，在材料供應(yīng)鏈上減低對環(huán)境的污染。油墨產(chǎn)品也受到綠色低碳生產(chǎn)及綠色低碳產(chǎn)品理念的巨大沖擊。總體上看，目前油墨的發(fā)展方向是朝著水性綠色油墨，無溶劑型光固化油墨，適應(yīng)不同新材料的特種環(huán)保油墨，引入納米材料形成減量、高性能油墨發(fā)展。綠色包裝印刷油墨，顧名思義是由純天然材料組成，并要求流動性好，干燥性適宜，附著力好，色澤鮮艷，透明度良好的油墨。這類油墨最主要的有水性油墨、UV油墨和水性UV油墨三大類。

1.水性油墨與溶劑型油墨的區(qū)別

水性油墨與溶劑型油墨的最大區(qū)別在于水性油墨中使用的溶劑是水和乙醇，VOCs含量極低，環(huán)境污染小，號稱環(huán)保油墨。

水性油墨不僅可以完全消除溶劑型油墨中某些有害物質(zhì)對人體的危害，而且可以改善總體環(huán)境質(zhì)量。有關(guān)資料顯示，目前，美國塑料印刷中有40%采用水性油墨，其它經(jīng)濟發(fā)達國家，如日本、德國、法國等，在塑料薄膜印刷中使用水性油墨的用量也越來越多；我國近年來對食品的包裝也作出了一些規(guī)定，綠色印刷材料的地位在我國也得到了進一步提高，目前我國包裝印刷的水性油墨以35%的用量排在其他包裝印刷油墨之首。目前，由于凹印生產(chǎn)過程中大量使用有機溶劑，因此發(fā)展凹印油墨水性化工藝意義重大。凹版印刷主要應(yīng)用于包裝印刷領(lǐng)域，因此凹印油墨必須向無苯型、適應(yīng)多樣化印刷基材方向發(fā)展，使用水基油墨是一個必然趨勢。

2.紫外固化油墨的特點

紫外固化油墨（簡稱UV油墨）是在一定波長的紫外光照射下，能夠從液態(tài)變成固態(tài)的、無溶劑排放的光固化型油墨，具有固化速度快、綠色環(huán)保、印刷質(zhì)量好等特點。

UV油墨已廣泛用于柔印和膠印，全世界每年都有10%以上的增長速度，遠遠超過一般印刷油墨的發(fā)展?，F(xiàn)在UV油墨已成為一種比較成熟的油墨技術(shù)，被人們認為是污染物排放幾乎為零的環(huán)保產(chǎn)品。

3.水性UV油墨的研究開發(fā)

水性UV油墨兼有水性油墨和UV油墨的優(yōu)點，較普通UV油墨更具有無刺激、無污染、更安全等特點。普通UV油墨由于預(yù)聚物黏度一般都很大，而需要加入活性稀釋劑進行稀釋，而目前使用的活性稀釋劑（丙烯酸酯類化合物）具有不同程度的皮膚刺激性和毒性，因此在研制低黏度的預(yù)聚物和低毒性的活性稀釋劑的同時，另一方面是發(fā)展水性UV墨。

4.新型溶劑研制和使用

對于膠印油墨中芳香型溶劑問題，在發(fā)達國家已引起高度重視，而致力于新型溶劑研制和使用。

日本已停止生產(chǎn)芳香型礦物油，并有石油公司推出了無芳香族成分的油墨溶劑。受VOCs排放的標準及其環(huán)境適應(yīng)性的影響，美國用大豆油（SOY）代替礦物油溶劑作為膠印油墨溶劑。目前大豆油油墨的干燥問題已從技術(shù)上得到解決。在美國，大豆油墨正在逐步取代以冷凝輪轉(zhuǎn)膠印油墨為中心的礦物油油墨。此外，還可以考慮選擇其他植物油等代替礦物油溶劑。

減少原料的浪費和進行紙張的回收利用

印刷包裝中用紙量較大，而造紙工程對環(huán)境的負荷相當大，紙張的制造的環(huán)境影響達到65%，并且對于不同規(guī)格的印刷品，此數(shù)據(jù)有所變化。印刷企業(yè)盡量減少紙張的浪費，減少次品的產(chǎn)生，提高成品率，既提高生產(chǎn)效率，也減少了污染和浪費。

印刷行業(yè)里，一直注意對原料，如紙張的使用量的控制，徹底實施減少紙張損耗措施，但是往往在印刷調(diào)試和實際操作中，不能做到廢張最少量。這樣，印刷商應(yīng)對紙張用量進行記錄，并跟蹤了解廢紙的處理情況。印刷廠商應(yīng)該知道廢紙總量有多少，造成浪費的原因是什么，例如卷筒紙斷裂、橡皮布清洗以及機械故障等。要充分利用印刷設(shè)備管理軟件，并同卷筒紙供應(yīng)商開展合作，有效地利用電子數(shù)據(jù)互換系統(tǒng)，跟蹤了解每一紙卷在印刷機上的走紙情況向造紙廠匯報所發(fā)現(xiàn)的問題。印前系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)現(xiàn)已可以自動地傳輸?shù)接∷C上，保證上機準備時間又快又準。記下所有的調(diào)機準備步驟，用錄像機錄下調(diào)機準備過程，看一看有哪些改進，應(yīng)該重視在開機前對活件的所有環(huán)節(jié)進行檢查。

在減少紙張浪費的同時，印刷包裝企業(yè)也要做好紙張的回收利用，這樣才能做到資源的最大利用，盡量減少浪費和對環(huán)境造成的破壞。

低碳生活已經(jīng)成為新時代的主題，人們對綠色環(huán)境的需求也越來越強烈。不僅僅在印刷包裝領(lǐng)域，現(xiàn)在以及以后將會在其他各行各業(yè)都會出現(xiàn)越來越多的低碳企業(yè)、低碳經(jīng)濟的創(chuàng)新舉措。

作者單位：河南工學院 河南銀金達彩印股份有限公司