2019年凹印軟包裝行業在(zài)巨大的市(shì)場壓力和環保壓力下,仍取得了較好的(de)發展,存量(liàng)整合、兩極分化仍然(rán)是其發展(zhǎn)的主旋律。這(zhè)一年來,*有關部(bù)門在VOCs管(guǎn)控等方麵出台了一係列方案、標準、政策等,凹印軟包裝行業(yè)的VOCs減排技術(shù)取(qǔ)得了較大進展。
VOCs減排技術現狀
1.階段(duàn)性成果
在強大的環保壓力下(xià),企業的環保意(yì)識和社會責任感有了(le)普遍的提高。業內絕大部分企業都安裝了VOCs治理環保裝(zhuāng)置,解決了環保設施從無到有的問題(tí)。凹印軟(ruǎn)包裝行(háng)業VOCs治理(lǐ)的技術路線逐漸明確,各種VOCs減排技術的適應性(xìng)和優缺(quē)點(diǎn)逐步明朗(lǎng),並且開始從(cóng)“環保設(shè)施從無到有”的初級階段(duàn)向“達標排放、經濟適用”的完善發展(zhǎn)階段過渡。
(1)無溶劑複合技術、水性膠複合技術大麵積快(kuài)速推廣(guǎng),增速前所未有,成為源頭(tóu)減排*選技術。
(2)末端(duān)治理全麵展開(kāi),回收和銷毀兩大(dà)類技術均有應用,目前減風增濃+RTO成為(wéi)主流技術。
(3)無組織(zhī)排放管控技術不斷成熟,車(chē)間合理布局、優化氣流組織、逸散科學捕集等控製技術措施正在一些大型企業得到應用。
(4)印刷源頭削減與替代問題成為技(jì)術攻關重點,水性油墨、水醇油墨、UV、EB等低(無)VOCs油墨印刷(shuā)技術(shù)均取得重大進展。
2.存在問題
(1)源頭替代及控製力度不(bú)足。
(2)無組織排放問題突出。
(3)末端治汙設施簡易低效。VOCs末端治理技術百(bǎi)花齊放、亂象叢生,增加了企業選擇的難(nán)度, 治汙設施建設質量良莠不齊,應付治(zhì)理、無效治理等現象突出。軟包裝行業中,投資並有效(xiào)運(yùn)行(háng)VOCs焚燒、回收等高效VOCs治理裝置的企業占比較小,而大多數企(qǐ)業(部分地區甚至達90%以(yǐ)上)采用低溫等離子、光催(cuī)化、光氧化等低(dī)效技(jì)術,治汙效果差。一些企(qǐ)業由於設計不規範、係統不(bú)匹配等原因(yīn),即使選擇了高(gāo)效治(zhì)理技術,也未取得預期(qī)的治汙效果。
(4)運行管理(lǐ)不規範。VOCs治理需要全麵加強(qiáng)過程管控,實施精細化管理。一些企(qǐ)業采用活性炭(tàn)吸附工藝,但長期不更換吸附材料。
(5)監測(cè)監控(kòng)不到位。我國VOCs監測工作尚處於起步階段,企業自行監測質量普遍不高,點位設置不(bú)合理、采樣方式不規範、監(jiān)測時段(duàn)代表性不強等問題突出。
政策環(huán)境變化
1.2019年6月26日,生態環境部(bù)發布了《重點行業揮發(fā)性有機物綜合治理方案》(環大氣[2019]53號)。該方案在對前期的VOCs治理工作進行總結的基礎上,提(tí)出了針對不同工況、不同重點行(háng)業(yè)的VOCs實用治理技術,並對(duì)不同技術的(de)適(shì)用範圍(wéi)進行了界定,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)明確了六大重點行業VOCs治理任務,並對京津冀及周邊、長三(sān)角和(hé)汾渭平原三大(dà)重點(diǎn)區域提出了更為(wéi)嚴格的治理要求。同時《方案》明確要求塑料軟(ruǎn)包裝印刷企業(yè)推廣使用水醇性油墨(mò)、單一組分溶劑油墨,無(wú)溶劑複合技術、共擠出複合技術等,鼓勵使用水性油墨、輻射(shè)固化油墨、紫外光固化光(guāng)油(yóu)、低(無)揮發和(hé)高沸點的清潔劑等。
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(fàng)控製標準(zhǔn)》(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(yǒu)機物(wù)排放標準》正在製訂中。
方案要求各地應根據《關於加強重汙染天氣(qì)應對夯實應急減排措(cuò)施的指導意見》,指(zhǐ)導工業企業製定“一(yī)廠一策”實施方案
4.2019年10月11日(rì),生態環境部印發《京津冀及周邊地區2019-2020年秋冬季(jì)大氣(qì)汙染綜合治理攻堅行動(dòng)方案》,方案要求各地應根據《關於加(jiā)強重汙染天(tiān)氣應(yīng)對夯實應急減排措施的指導意見》,嚴格按照Ⅲ級、Ⅱ級、Ⅰ級應急響應,指導工業企業(yè)製定“一廠一策”實施方案,明確不同應急等級條件(jiàn)下停(tíng)產的生產線、工藝環節和各類減排措施的關鍵性指標,細化各減(jiǎn)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(āo)印軟包裝行業不論是源頭削(xuē)減(jiǎn)、過程控製還是末端治理均取得了(le)明顯的進步。
1.源頭削減與水墨(水醇油墨)應用
從源頭上減少溶劑的使用量或者僅使用有利於末(mò)端治理的溶(róng)劑,從(cóng)長遠來講是實現行業VOCs減排的根本解決措施。在複合環節,擠出複合(hé)、無溶劑複合、水性複(fù)合(hé)、膠幹式複合都是已(yǐ)經成熟的技(jì)術。在印刷環節,單(dān)一溶劑油墨、水性油墨及水醇油墨、UV塑料凹印、EB塑料(liào)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術是當前軟包裝領域(yù)的熱點之一,采用水墨從源頭治理(lǐ)VOCs是*理(lǐ)想的方法。目前國內已(yǐ)有十幾家油(yóu)墨(mò)企業研製(zhì)成功水性油墨或水醇油墨並投放市場;國內所有的一線凹印(yìn)機生產企業和部分二(èr)線凹印機生產企業都相繼推出了(le)適應水性油墨的凹印機——水墨印刷(shuā)機;凹印製版企業也相(xiàng)應推出適應水墨的淺版。因此,水墨、水墨凹印機、水墨淺版及耗材等水性油墨應用產業鏈已成雛形。
目前(qián)行業(yè)裏已初步解決(jué)了水墨的初幹、徹幹問題,油墨對(duì)基材的潤濕、體係對顏料的分散問題,適應淺版印刷的遮(zhē)蓋力問題。近期又初(chū)步解決了附著牢度和幹(gàn)燥問題,這些突破將塑料軟包裝(zhuāng)水墨印刷技術又向前推進了(le)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(mò)的替代率很低(dī)。應用企業很大程度上是將其(qí)作(zuò)為(wéi)一種(zhǒng)技術儲備,小批量試用的企業較多,真正大批(pī)量應用的(de)較少。印刷適應性、複合適應性、對BOPP、BOPET、BOPA等基材的適(shì)應(yīng)性等方麵都有待進一(yī)步的完善(shàn)。無論(lùn)如何,水性油(yóu)墨的成功試用和(hé)使用,是一(yī)個良好的開(kāi)端,需要油墨製造商、凹印機製造商(shāng)、凹印軟包裝企業不斷努力(lì)使之成熟。
目(mù)前,應(yīng)用於塑料表印、紙張凹印等的水性墨產品已較成熟,但應用比例不大,在複合軟包裝領域也已經有(yǒu)一些企業開始水醇油墨的工業化(huà)應用。
2.過程控製和無組織排放管控
過程控(kòng)製和無組織排放(fàng)管控即從印刷和複合加工過程中通過改進(jìn)烘幹(gàn)的(de)效率和生產現場管(guǎn)理等措施達到(dào)VOCs減排目(mù)的。目(mù)前,減風增濃和無組織排放管控技術已經逐步成(chéng)熟。
過程控製主要措施是對印(yìn)刷複合設備進行技術革新,使生產排放的VOCs尾氣的風(fēng)量減小、濃度提高,同時增加熱能利用等。在油墨(mò)、膠粘劑調配、運送、印刷幹燥、洗版擦(cā)版、貯存(cún)等過程采取(qǔ)有(yǒu)效措施,減少無組織排放。例如,印刷設備增加LEL裝置、部分區域軟封閉(bì)、半封閉墨槽(cáo)及油墨槽加蓋、全封閉(bì)擋墨裝置及推行(háng)清(qīng)潔生(shēng)產等。
3.末(mò)端治理-係統工程
凹印軟包(bāo)裝行業的廢氣排放為中等濃度、大風量,且隨著工況變化而變化。
末端治理技(jì)術(shù)如吸附回(huí)收技術、燃燒技術等本身是比(bǐ)較成熟的,但在與凹印軟包裝行業的“無縫對接”上,需要做(zuò)許多細(xì)致艱苦的工作。末端治理技術(shù)在軟包裝行業有很多成功的案例(lì),也(yě)有不少失敗的案例。因此,企業應該因情(qíng)製宜、統籌考慮,精(jīng)心選擇適合本企業(yè)條件的治理技術方案,不應盲目效仿。
末端治理(lǐ)技術(shù)目前主要(yào)有兩個(gè)方(fāng)向:一(yī)個方向是回(huí)收,包括吸收法、吸(xī)附法及冷凝法等(děng)。另外一個方向是銷毀,包括燃(rán)燒法、光催化法、等離子法及(jí)生物法等。近兩年,通過RTO燃(rán)燒法進行軟包裝行業VOCs治理成為(wéi)主流方法。
(1)回收法
回收法是通過物理的方法(fǎ),改變溫度、壓力,或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方(fāng)法來(lái)收集分(fèn)離有機(jī)氣相(xiàng)汙染(rǎn)物,主要技術有吸附、吸收、冷凝及膜分離技術。回收的揮發性有(yǒu)機物可以(yǐ)直(zhí)接或經過簡單(dān)純化後返回工藝過程再利用,以減少原料的消耗,或者用於有機溶(róng)劑質量(liàng)要求較(jiào)低的生產工藝,或者集中進行分離提純。
在凹印工序中,已經有一些大型企(qǐ)業采用回收(shōu)法,取得了良好的的應(yīng)用效果。但回收法(fǎ)投資較大,比較適合擁有多條生產線的大型企業。
(2)燃燒法
燃燒法的主要技術分為直接燃燒法、蓄熱式燃燒(shāo)RTO、催化蓄熱燃(rán)燒(shāo)RCO等。目前燃燒法應用較為成熟,有機廢氣(qì)經過燃燒後產生的熱能可以直接回收,按需要輸出熱能,實現廢氣(qì)治理的同時可以取代燃氣鍋爐作為供熱設備。在我國,應用RTO燃燒法(fǎ)治理VOCs的印刷企業相對較(jiào)多。
對中小企(qǐ)業來說,燃燒法投資依然比較大。一(yī)些企(qǐ)業已經研(yán)發出了(le)小型燃燒裝置(zhì)並開始(shǐ)應用,但實(shí)際效果還有待實踐和(hé)時(shí)間驗證。
(3)低溫等離子(zǐ)體、光催化、光氧化等技術的應用
該類技術在《重點行業揮發(fā)性有機物綜合治理方(fāng)案》中被列為低效治理技術(shù)之(zhī)列。近年來,很多地(dì)市都提出了要求限期短期快速治理,迫於形勢、資金以及技術和市場(chǎng)的壓力,一些凹印企業倉促選擇了等離子、光(guāng)催化、光(guāng)解等投資較小的臨(lín)時過渡措施,效果(guǒ)並不理想。同時,有專家認為,近年來工業城鎮造成臭氧超標的其(qí)中因素就是濫用等離子(zǐ)體和產生臭氧的UV光催化氧化設備(bèi)。目前(qián),已有多地環(huán)保部(bù)門叫停了單一采用等離子等技(jì)術治理VOCs。
任何技術的完(wán)善都需(xū)要(yào)一個發展(zhǎn)過程。目前國內很多企業和研究機構在進行(háng)低溫等離子體等技術的深化研究工作,包括與其他技術的協同淨化技術的研究開發,如(rú)低溫(wēn)等離子體+催化技術、低溫等離子體+生物技術等。該類技術的應用還(hái)具有一(yī)定的提升空間。
(4)生物法
生物法具有設備簡單,投資及運(yùn)行費用較低,無(wú)二次汙染等優點,近年來在有機廢氣(qì)淨化領域的研究進展(zhǎn)很(hěn)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(qǔ)得突破,逐步(bù)拓(tuò)展(zhǎn)到醇類、酯類等多種類型的有機物的淨化。但由於生物菌種對有機物的降解具有專一性,隻(zhī)適合易生物降解的有機物的淨化,普適性(xìng)較(jiào)差。
生物法本身是一種綠色環保的淨化技術,在國外的VOCs治理領域深受青睞。從長遠來(lái)看,生物淨化技術將會得到更快的發展和更(gèng)多的應用。
目前,部(bù)分企業開始使用生物法對水醇油(yóu)墨印刷廢氣進行生化處(chù)理,取得(dé)了較好的效果(guǒ)。隨著水醇油墨的工業化(huà)應用,與醇水油墨配套的末端治理設(shè)備(bèi)將成為重要的研發領域。