1月6~ 8日,中國水煙迷濛的詩意水鄉——桐鄉。2017中國塑協復合膜專委會七屆二次會員代表大會在振石大酒店隆重召開。本次會議主題為“創新、綠色、可持續發展”,由中國塑料加工工業協會主辦、中國塑協復合膜制品專業委員會和中國綠色包裝產業技術創新戰略聯盟承辦、洋紫荊油墨有限公司協辦。
包括旺旺集團、雀巢、伊利、上海紫江、長海包裝、粵海包裝、金石包裝、福建凱達、南方包裝、東莞華源、江陰誠信、江蘇中金瑪泰、虎躍包裝、浙江誠信包裝等終端及軟包裝企業代表約220余位嘉賓歡聚一堂,共同探討“創新、綠色、可持續發展”的VOCs治理發展之路。
2017年1月5日,國務院發布了《“十三五”節能減排綜合工作方案》,此工作方案的發布對軟包裝企業的VOCs治理更提出了嚴峻的考驗。面對目前眾多紛繁復雜的VOCs治理方案,何種解決方案更適合于不同的軟包企業,這需要軟包企業關注更多不同的VOCs治理方式,綜合對比選擇適合自身企業發展的綜合治理解決方案。
因而雖是正值企業最忙的年底旺季,仍齊聚了220余位重要嘉賓,共同探討VOCs治理思路。
中國塑料加工工業協會副理事長曹儉先生、中國塑協復合膜專委會理事長夏嘉良先生到會并致辭
本次會議議題非常豐富,總的來說,圍繞VOCs治理技術進行了深入的探討和交流,從政策、技術到實例,都為大家提供了很多寶貴的指導意見、實踐經驗及可行思路。尤其是有關水墨印刷技術的介紹以及在長海包裝的水墨印刷現場演示,可以說改寫了大家對水墨印刷的傳統觀念。可以預見,在行業共同努力下,水墨印刷將在2017年迎來飛速的發展!而綠色包裝,也必將指日可待!
1、 復合膜印刷行業VOC削減政策介紹
演講嘉賓:中國輕工業聯合會綜合業務部李永智先生
李永智先生
李總介紹,2017年1月5日國務院發布《“十三五”節能減排綜合工作方案》(國發〔2016〕74號),此工作方案明確指出,全國揮發性有機物排放總量比2015年下降10%以上,并實施重點行業、重點領域工業特征污染物削減計劃,其中,印刷、油墨、膠黏劑也納入政策大力推進治理的范疇。這是首次將VOCs列入“十三五”大氣污染物約束性減排指標。據測算,全國VOCs每年排放量高達3000多萬噸。其中,工業源排放量占整個人為源的比重達55.5%,排放量在1600萬噸以上。因此,除石化行業外,印刷、油墨行業也是國家VOCs防治的重點行業。
目前已有北京市、上海市、江蘇省、安徽省、湖南省等17個省市陸續正式開征VOCs排污費,北京(20元/千克)、天津(10元/千克)、上海(2017年1月1日起,20元/千克)的VOCs排污費用最高,河北、山東、浙江、江蘇次之,可見在環渤海地區及長三角地區有更高的環保要求。
李總提到,石油煉制與石油化工、涂料、油墨、膠粘劑、農藥、汽車、包裝印刷、橡膠制品、合成革、家具、制鞋等行業 VOCs 排放量占工業排放總量的 80%以上。工業和信息化部、發展改革委、財政部、科技部聯合印發了《綠色制造工程實施指南(2016-2020年)》,明確指出要加強有毒有害污染控制,開展重點工業行業揮發性有機物(VOCs)削減專項行動。目前,京津冀地區禁止新建包裝印刷企業。在北京市擴散通道上的山東省、山西省、河南省、內蒙古自治區的區域禁止新建包裝印刷企業。另外,李總也透露,國家即將公布節能節水專用設備企業所得稅優惠目錄(2008年版)和環境保護專用設備企業所得稅優惠目錄(2008年版)修訂版,增加VOCs削減專用設備(包括源頭、過程和末端治理),可以按專用設備投資額的10%抵免當年企業所得稅應納稅額,以后改為備案制。符合條件的大氣治理裝備制造企業可自愿申請《規范條件》。
2、 復合(印刷)塑料包裝產業VOCs消減技術路線(征求意見稿)匯報
演講嘉賓:復合膜專委會專家督導組組長 陳宇先生
陳宇先生
陳總主要圍繞行業VOCs消減必要性、減少VOCs排放的可行性 、實施目標 、實施方案、技術以及典型案例進行了分享。目前,國內約有650條進口凹印軟包裝生產線,超過千條的國產寬幅高速凹印軟包裝生產線,加上普通的窄幅凹印軟包裝生產線約有上萬臺(套)。另有上萬條不同種類的塑料薄膜干式復合生產線,近200條進口無溶劑復合生產線,300多條國產無溶劑復合生產線。塑料軟包裝用油墨生產企業超過300家,軟包裝用油墨年消耗量達到17萬噸。國內塑料軟包裝用膠粘劑主要有溶劑型聚氨酯膠粘劑、水性丙烯酸酯膠粘劑和無溶劑型聚氨酯膠粘劑,基本上沒有使用水性聚氨酯膠粘劑。其中溶劑型聚氨酯膠粘劑年消耗量約18萬噸左右。陳總提到,國外歐美主要是源頭控制+末端治理的方式,而目前可以推測,國內復合(印刷)塑料包裝行業VOCs治理技術覆蓋率不足10%。
陳總提到,應從源頭削減、過程控制、末端治理3個方面消減復合(印刷)塑料包裝產業全過程VOCs排放。力爭到2018年塑料軟包裝行業VOCs排放量比2015年削減20萬噸以上,不使用苯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺(DMF)等溶劑,實現削減VOCs排放工藝制造的復合軟包裝占有量達50%以上。陳總介紹了幾個典型的治理案例,其中一個是上海某包裝制品有限公司VOCs廢氣處理項目:
治理設備:2臺8色機,2臺3個烘箱的復合機,運行4500h/年,電費0.8元/h。該案例采用ESO(Energy-saving Optimazation)熱風設備,從整廠出發,針對干復機、凹印機、涂布機開發智能化多功能跨界風量控制,全方位實現生產、節能、環保、衛生的清潔生產需求,節能及VOCs治理效果顯著,年凈收益155萬元。另外陳總也介紹了浙江誠信包裝材料有限公司有機廢氣轉輪濃縮-深冷冷凝回收系統,凈化效率可達95%。
3、 VOCs治理歷程的感悟和包裝行業VOCs治理的理想方案
演講嘉賓:浙江誠信包裝材料有限公司 研發中心主任 周海平
周主任跟參會代表介紹了公司情況以及浙江誠信的VOCs治理方案選擇歷程。 浙江誠信包裝材料有限公司始建于1998年,是一家以包裝印刷為主,集復合、吹膜、制袋、機械設計與制造于一體的綜合型國家級高新技術企業。從2009年起,總投資了1億多元實施了綠色安全生產,全面實施“廢氣、廢液回收循環利用”節能減排清潔生產項目,踏上藍天之旅。浙江誠信最初選擇的是活性碳吸附脫附技術,從2010年到2013年,先后三期工程一共投入了6600萬用于VOCs處理設備,但嘗試了吸脫附技術后,發現并不理想。在活性炭方面,有如下兩個問題:
1、活性炭吸附效率下降:活性炭這種物質隨著使用時間的增加,吸附效率會大打折扣,新的活性炭吸附效率可以達到95%,使用1-2年后,就降到了60%~70%。
2 、使用后的活性碳屬于危險固體廢物,需委托有資質的單位進行有償無害化處理,增加了回收成本。
而對于回收后的溶劑(會產生較多副產物,不能直接使用),會產生諸如酸化、有異味、變色,在對回收溶劑的提純過程中會新增污染物、安全性問題:處理環節中常伴隨著高溫,對操作人員危險性較大,同時設備的維修保養工作較頻繁,并且設備比較龐大,需要較多人員操作。
據周主任介紹,在使用轉輪濃縮-冷凝設備的過程中,來自印刷線的廢氣主要成分含有乙酸乙酯、乙酸正丁(丙)酯,異丙醇等,廢氣風量:40000m3/h,廢氣濃度:800-1000mg/m3,處理后結果:出風口濃度:<50mg/m3,去除效率:≧95%。回收每公斤溶劑的綜合花費(運行費用+處理系統折舊費用)約5元。
此種解決方案具有安全性能高、環保性(回收過程無二次污染,不產生廢水、廢氣和固廢,真正做到零排放)、增效性(回收的高純度有機溶劑可達到生產所需品質直接循環利用到生產,降低生產成本,獲得較好的投資回報率)。
浙江誠信包裝以實例有力證明了濃縮-冷凝技術對軟包裝VOCs治理的適用性及有效性。
4、 EB膠印—實現軟包裝無溶劑印刷產業化的創新技術
演講嘉賓:西班牙科美西集團總裁馮嶷
馮總介紹了膠印技術的優點:
標準化程度高而且主要有4原色疊印而成;
網點擴張極小,高光部分表現極好;
容易實現目前的高保真7色印刷技術(CMYKRG 或者CMYKOGB);
極高的印刷品質和準確的印刷重復性;
CTP 印前制版快速而且成本低,沒有污染和排放。
油墨不使用溶劑。
另外,馮總也介紹了COMEXI CI8,全球第一臺采用衛星式中心壓印滾筒可以印刷任意長度的寬幅卷料膠印機。這個創新發明結合了COMEXI衛星式柔印和可變長度印刷的膠印這兩種技術。這種組合克服了傳統膠印機無法連續印刷薄的和拉伸性薄膜的問題(如BOPP、PET、PE、PA、OPS、PVC等)。
采用電子束EB干燥的油墨,不使用任何溶劑,環保而且油墨符合食品包裝的要求。EB油墨自1970年開發以來,全球有數十家膠印EB油墨的供應商,非常成熟,每平方米的印刷油墨成本也和目前的凹印、柔印相當。
EB 機組式膠印+衛星式中心壓印滾筒結構,組成了創新的適用于印刷軟包裝薄膜的衛星式膠印機。CMYK + OGV 七色印刷,EB油墨不會變干,無需清洗和更換油墨, 20分鐘以內完成訂單更換。
馮總還介紹了EB油墨的使用優勢:沒有溶劑(不需要溶劑回收,蒸餾或者燃燒);清潔環境;高固含量和聚合度;油墨不會在油墨盤里干燥結,停機不需要日常清理油墨;減少2/3的油墨消耗量;低遷移;低氣味;沒有光引發劑(非常適合食品包裝印刷);不會使材料受熱拉伸變形;減少能源消耗;成熟可靠的技術;適合各種復合方式,復合強度好。
使用COMEXI CI8的優點在于:減少碳排放、沒有溶劑,沒有VOCs 排放(采用EB油墨,沒有任何揮發性有機物)、低能耗(EB干——COMEXI 膠印機沒有采用傳統的熱風干燥,不需要溶劑回收系統)。
5、 雀巢包裝材料的質量及安全合規要求
雀巢(中國)包裝部 張立生先生提到了包裝材料通用質量要求、包裝材料的安全合規以及包裝材料的危害分析。
6、陶氏化學軟包裝粘合劑減排解決方案
陶氏化學(中國)有限公司 陳高兵先生重點介紹了陶氏化學水膠和無溶劑膠水技術、陶氏化學高操作固含量溶劑膠以及相關案例分析。
7、最新一代無溶劑符合計數——雙頭涂布無溶劑復合設備
諾德美克(上海)機械有限公司李其忠
李總跟參會代表介紹了雙頭涂布無溶劑復合設備的應用及創新。
8、ENVOMARS水性油墨應用現狀與效果
洋紫荊油墨有限公司馮文照
馮總向參會代表介紹了水性油墨的特點、通用環保特性以及實際應用案例。
(1)通用性能優異
后加工性能優異,包含:高色濃度、高蒸煮性、高復合性、低溶殘、低氣味。
并可以適用滿足多種復合底材、復合結構、復合膠水的應用要求,包含普通復合(輕包裝)、蒸煮以及水煮等包裝應用。而且印刷應用中只需更換印刷版,無需更換油墨,減少了印刷油墨的庫存、尾數、呆貨,便于庫存管理。
(2)環保特性優異
回收脫附后即可回用,無需進行分餾和脫水;不產生廢水更環保;回收能耗更低。
(3)應用性能:
烘箱溫度:水墨印刷時由于水干燥慢,故印刷機的烘箱溫度要比溶劑提高15~20℃,原則上在不影響墨拉伸的情況下,盡量將溫度提高;
烘箱風量:注意進風量與出風量的平衡,原則上出風量要稍大一點,否則烘箱中被揮發的水分排不出,會影響油墨的干燥及機器的印刷速度,導致油墨牢度下降及后工序的復合性能;
干燥評估:附著力95%及以上;用水擦不掉;
稀釋劑配比:依據不同的印刷條件,可使用醇類溶劑0~70%進行稀釋劑調配稀釋,從而提供極好的印刷適應寬度,能達到250m/min印刷需求。
添加劑的使用---洗版液:若出現堵版現象,則添加洗版液0.1%~0.5%(先用水混合后再添加到油墨中效果更佳)即可;由于油墨在長時間印刷過程中出現印刷疲勞而導致流平性下降,此時添加0.1%~0.5%的洗版液亦能改善油墨的流平性。
9、水墨實用案例
(1)旺旺集團總部包材事業部經理黃勇先生介紹了使用水墨的情況,該工藝由葉氏油墨、運城制版、旺旺包材(泉州)三方配合而成:
品項:23gQQ糖(PET/VMPET/CPP)、78g碎冰冰(OPP/CPP)
設備:北人高速機、中島低速機
計劃:初試(追樣)----批試(3萬米)----量產(個別品項)----推廣
工藝過程:QQ糖除金墨、防偽墨外,其他均為水性油墨,印刷粘度12s~14s(3#杯),烘箱溫度75~78℃、 復合用膠:水膠、溶劑:乙醇6+水4 。
經過兩次初試及兩次批試,旺旺集團初試和批試均判定合格,但黃總認為還有以下方面還有待驗證:
白墨遮蓋率:白墨遮蓋率偏低,鍍鋁產品透鋁現象明顯;
干燥效果:部分印刷膜卷芯現輕微反粘,冬季干燥待驗證;
版輥耐印率:水墨版輥批量生產中的使用壽命待驗證;
色彩穩定性:不同季節溫濕度條件變化對水墨影響。
(2)浙江長海包裝集團有限公司金龍介紹了使用洋紫荊ENVOMARS環保之星水性通用型復合油墨的案例。
總的來說,行業關注點的表現基本滿足要求,金工還介紹了相應的調整方案:
A、印刷適應性
印刷刀線(生產過程中無明顯細刀線及間斷性刀線)
圖案效果(采用低線數制版易發生圖案模糊文字擴大問題,后改用高線數制版,圖案效果良好。)
版污(油墨印刷粘度高時易發生,現將粘度控制在12.5s-14s/3#,印刷基本正常。)
淺網轉移(優于溶劑墨,淺網處基本不丟點,表現優秀。)
刮墨不均(未見明顯異常)
堵版(斷料或停機,印刷版宜轉動,否則易發生堵版,若發生堵版現象,需要用洗版液+去污粉清理即可。)
B、干燥性
烘箱溫度(平均提高10~15℃)
風量(適當增加進出風的排風量)
制版(采用高線數低版深工藝制版,來降低墨層厚度利于干燥)
溶劑配比(乙醇和水的比例有0-70%的調整空間)
通過工藝調整在不改變烘箱結構的條件下,溶劑配比(水:乙醇=4:6),達到高速印刷的要求,現長海生產速度在180~220m/min,與溶劑墨生產速度一致。
C、色相的穩定性
制版方面(應采用高線數低版深制版工藝,色彩曲線需版廠配合做)
調色工藝(油墨色濃度較溶劑墨高出30%~50%,故調色時建立新的刮樣體系)
油墨色相(個別顏色較溶劑墨稍有不同,油墨廠還需進行一定微調)
目前經過版廠曲線的調整,印刷操作工的適應,已有多套版追樣效果滿足客戶要求。
D、氣味及溶劑殘留表現
氣味方面:下機后氣味與溶劑墨稍有不同,時間放置長,會有減輕。成品制袋后無明顯特殊氣味。
溶劑殘留方面:表現良好,優于溶劑墨。
E、耐候性表現
目前使用良好,需要驗證夏天天氣濕熱,印刷后長時間存放是否會出現粘連現象,需要持續跟進。
F、印版的耐印率表現
因水墨制版淺于溶劑墨,理論上版的耐印率要低于溶劑墨,目前耐印率表現無明顯下降,后續持續觀察。必要時可調整印版工藝提高印量。
G、復合應用表現
工藝過程:無溶劑復合
膠水廠家:漢高
膠水版號:7730:6177,配比:50:52
上膠量:BOPP印刷膜上膠,1.7gsm
設備:諾德美克
復合速度;220m/min
復合應用表現:
工藝過程:水膠復合
膠水廠家:雙強
膠水版號:CH-41
上膠量:BOPP印刷膜上膠,1.8gsm
設備:博斯特
復合速度;170m/min
復合應用表現:
H、使用成本表現
以白版相同版面印刷耗用量為例,印刷1.5萬米,所耗用量如下表:
水墨較溶劑墨油墨消耗可降低45%,溶劑消耗可降低66%。
在下午參觀長海包裝時,則現場演示了水性油墨印刷,印刷效果圖如下:
本次會議議題非常豐富,總的來說,圍繞VOCs治理技術進行了深入的探討和交流,從政策、技術到實例,都為大家提供了很多寶貴的指導意見、實踐經驗及可行思路。尤其是有關水墨印刷技術的介紹以及在長海包裝的水墨印刷現場演示,可以說改寫了大家對水墨印刷的傳統觀念。可以預見,在行業共同努力下,水墨印刷將在2017年迎來飛速的發展!而綠色包裝,也必將指日可待!