清洁生产技术指引--深圳市印刷行业Word文档格式.doc
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从出版物印刷来看,印刷中的基本工艺如下图所示。
纸张
裁切
印刷
折页
压痕
锁线装订
检测
包装
噪声
噪声、废气
噪声
固废
固废
噪声、废气
制版
危废、废水
图2-1出版物印刷基本工艺流程图
2.1.1印前技术
印前技术指的是原稿上的图像和文字如何进行处理,并输出成符合印刷制版要求的分色软片或印版的工艺技术,完全实现了计算机的图文排版,印刷的方式也开始全面转向平版胶印方式。
印前图文的输出形式绝大多数是以软片的形式出现,即我们现代称的计算机直接输出软片的技术(ComputertoFilm,简写为CTF),与此同时,1995年印刷行业又推出了一种新的图文输出技术,即计算机直接制版技术(ComputertoPlate,简称CTP),但这种技术只在国外的印刷行业采用,直到2000年,我国开始引进CTP制版技术,到目前,以期刊印刷为主的印刷企业基本采用了CTF技术,但CTF技术仍然是目前印前图文输出的主流。
CTP技术的特点缩减了印刷工序,提高了印刷的质量,缩短了图书期刊的出版周期。
而CTP技术的这些优势正好迎合了期刊杂志在出版发行方面的要求。
计算机排版
拍照机输出制版胶片
胶片经过冲片机
显影
定影
烘干
人工将胶片拼在PS版上
真空吸实晒PS版
显影处理
修版
成版
图2-2传统激光照排制版工序
图像处理
电脑组版
CTF机
显影机
晒版机
CTP机
成版机
图2-3CTF/CTP制版工序
2.1.2印刷工艺
印刷是使用印版或电子传输方式,将图文信息转移到承印物上,形成可视信息的技术。
印刷术是中国古代四大发明之一。
最早的印刷术为雕刻木板印刷,其发明不晚于隋朝。
随着印刷技术的发展,凸版印刷、平版印刷、凹版印刷、孔版印刷,已成为现代四大印刷方式。
20世纪后期,随着数字和网络技术的发展,出现数字印刷。
不同印刷方式及在出版物印刷行业内位置:
胶印是有压印刷,在大多数发达国家,胶印工人特别是单张纸胶印工人的数量在逐渐减少,在印刷发达市场已经实现了CTP,这使得操作流程更加简便顺畅,使得企业更具竞争力,同时也使得没有投资CTP的印刷厂更加力不从心。
柔印印刷市场发展势头良好,柔印的品质逼近胶印,其宽广的承印范围更是令那些薄膜和铝箔印刷商青睐。
凹印是高品质的印刷,但制版期过长,所以凹印适于承印对品质要求高而对时效要求不是太高的印品印制,在出版物印刷中应用较少。
喷墨印刷广泛应用于打样,标牌制作、海报复制等。
如果喷墨印刷能够进一步提高效率。
这项技术还是具有十分光明的前途的。
凸印在一些欠发达地区依然广泛存在。
在某种意义上说,目前凸印方式仍然在世界范围内广泛存在。
电子照排技术和其他技术都是印刷产业发展过程中出现的重大技术,在印刷过程中都起到重要的作用。
2.1.3印后加工
将印张加工成各种形式本册的工艺,称为书刊装订。
是书籍装帧艺术的重要组成部分。
书籍装订在中国有1500多年的历史,经历了卷轴装、旋风装、经折装、包背装和线装。
现代书刊装订技术,约起源于19世纪初期,其加工手段经历了手工操作、半机械化,目前已基本实现了自动化。
书刊装订的工艺流程包括:
封皮的表面装饰加工、折页、配帖、订书(锁线和胶订)、书芯加工、三面切边、上书皮、成品打包等。
常用的印后加工设备很多,主要有10余种。
根据出版的要求,书刊装订的形式分为:
骑马订、平装、精装和特种装订。
平装又分为铁丝丁、缝纫订、锁线订和胶粘订等;
精装分为圆背、平背,软皮和硬皮。
软皮用料有塑料、合成革、皮革等。
此外,还有螺旋装、活页装及特种装订。
书刊装订的成品幅面称开本,以一张标准尺寸纸张所能分割的页数来表示,常用的有64开、32开、16开等。
标准纸张连续对折后产生的开本,为正开本,反之为畸形开本。
一张印页经折叠后称“帖”。
书刊装订首先要对封面印页进行表面整饰。
其整饰工艺有烫金、覆膜、压凸、压痕等。
精装书的书皮多用优质纸板覆以织物、人造革或专用覆料,制好书皮后再作烫金、压凸等处理。
有的书籍加外护封和封套。
外护封多用韧性好的优质纸,并作覆膜处理。
封套有单册装和多册装,用一定厚度的纸板制成。
豪华礼品类书籍,还要制成考究的包装盒。
折页工艺是将印好的印张按开本要求折叠出书贴,折页有单本和双联本之分。
骑马订适用于期刊及较薄的小册子。
特点是订锯位于书脊,是最简便快速的装订形式。
现代骑马订联动机,可自动连续完成配帖、订书、计数、三面切边等全部加工过程。
平装为当代应用广泛的一种装订形式。
分为有钉平装、锁线平装、胶订平装等几种形式。
胶订是目前速度最快的加工工艺,它已部分替代钉本和锁线工艺。
平装胶订联动机,可连续自动完成配帖、撞齐、铣背、刷胶、包皮、烫背、干燥、三面切边、打包等工序,最后为书籍成品。
胶订用胶有乳胶和热溶胶。
精装书为书籍的豪华形式,加工难度较大,成本高。
一般分为软质书皮和硬质书皮。
书皮加工有覆合、烫印、压凸、糊壳;
书芯加工有配帖、锁线(或胶粘)、书背上胶、三面切边、扒圆起脊等。
书芯脊部要经多次刷胶、贴以纱布和堵头布。
最后将书芯和书皮合成,即为成品。
现代最新型的精装加工设备有自动糊书壳机和书芯加工联动机。
可连续自动完成书芯加工和上书壳工序。
书刊装订材料包括种类很多,主要有各种胶料、纸板、烫印铝(金、银箔、漆片)、线材,以及合成物、织物、皮革等书皮材料。
书刊装订的质量标准主要是:
配页准确,尺寸一致,裁切精确,书本平整,书页牢固。
装订是印刷的最后工序,直接影响书籍的实用功能和商品形象,因此要严格质量管理。
2.2主要污染环节的分析
对于出版物印刷行业来说,印刷产品残留溶剂量、主要承印材料(纸张)等是对于环境的污染问题,已经引起社会的相当关注。
印刷行业的主要污染来源于:
⑴含有VOC的印刷耗材污染,有机挥发物VOC(VolatileOrganicCompounds)是一些能与阳光、臭氧层中的氧化氮发生反应的有机化学物。
挥发到臭氧中VOC,与灰尘中细微尘埃粒子和其它物质结合,会形成灰雾,接近含臭氧的地球大气层,会刺激人体肺部,对动植物等各种生物健康、生长都产生负面影响。
通常出版物印刷行业VOC污染有以下几种情况:
①印刷车间油墨溶剂挥发气体,苯、醇、醚、酮类、煤油、汽油等烃类;
②喷粉等粉尘,纸张添加剂的粉尘;
③印后加工工序装订、包装复合、烫金用的铝箔及各种胶粘剂。
覆膜胶的溶剂挥发,如苯、甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醇、丙烯酸类。
④上光装置上光时产生臭氧气体。
⑤丝网制版感光胶挥发的气体(即涂即用版)。
⑥树脂版制版车间感光胶气挥发。
⑵水体污染
①制版车间的废水。
包括胶片显、定影液含银、酸、碱等;
晒版显影液,以碱为主、氮系物等;
凹版制版的腐蚀、电镀液,含镉、铜、镍、锌、酸等;
树脂版显、定影液;
丝网脱膜剂;
润版药水,清洗剂等。
②PS版生产车间版基处理与涂布废水污染较为严重。
⑶固体污染
①印后加工的纸毛/纸边(大多印刷厂送造纸厂回收)。
②油墨容器及废油墨。
③版面除脏剂,修版膏,污泥(成分复杂)等。
⑷噪声污染
噪声污染主要来自印刷机、空气压缩机、干燥设备及各种成型机等产生的噪声。
另外装订设备、冷却塔产生的噪声也很大。
⑸辐射污染源
主要是照排车间、制版车间的电磁辐射和紫外光辐射污染。
⑹健康影响
印刷过程中挥发和泄漏的各种化学物品会形成恶臭,印刷设备运转产生噪声,都令人感到头痛恶心。
3印刷(出版物印刷)行业清洁生产评价指标
3.1评价指标体系
根据清洁生产的原则要求和指标的可度量性,本评价指标体系分为定量评价和定性要求两大部分。
定量评价指标选取了有代表性的、能反映“节能”、“降耗”、“减污”和“增效”等有关清洁生产最终目标的指标,建立评价模式。
定性评价指标主要根据国家有关推行清洁生产的产业发展和技术进步政策、资源环境保护政策规定以及行业发展规划选取,用于定性考核企业对有关政策法规的符合性及其清洁生产工作实施情况。
定量指标和定性指标分为一级评价指标和二级评价指标两个层次。
一级评价指标包括资源与能源消耗、产品特征、污染物产生、资源综合利用以及生产环境、工艺与劳动安全卫生管理五项指标。
二级评价指标是一级评价指标之下,代表印刷行业清洁生产特点的、具体的、可操作的、可验证的若干指标。
出版物印刷行业清洁生产定量、定性评价指标体系框架见图1、图2、图3所示。
出版物印刷行业清洁生产评价指标体系
定量评价指标体系
定性评价指标体系
图3-1出版物印刷行业清洁生产评价指标体系结构
3.2定性评级指标
7
出版物印刷行业清洁生产定性评价指标
原辅材料和能源消耗指标
产品特征指标
污染物产生指标
生产环境与劳动安全卫生管理指标
生产技术特征指标
一级指标
部分采用再生纸张
采用环保型材料
淘汰高能耗设备
产品具有可再生性
易于脱墨回收纸张再生
产品符合相应的安全卫生标准
工艺废气回收
污水排放达标
作业现场环境质量达标(有检测报告)
对污染源有准确的识别和有效的控制
作业现场有符合清洁生产要求的污染物回收设施和正常运转记录
建立并运行生产作业区管理制度
通过ISO14000认证
作业现场有必备的劳动防护用具
原材料消耗有考核
产品合格率有考核
按国家相关规定进行健康体检
有发生各类意外事故的应急预案
通过OHSAS18000认证
采用高效节能生产工艺
持续采用减量化设计
采用废弃物回收措施
采用环保型的制版技术
二级指标
油墨中不含乙二醇甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)
醋酸酯
图3-2出版物印刷行业清洁生产定性评价指标体系结构
9
3.3定量评级指标
出版物印刷行业清洁生产定量评价指标
资源和能源消耗指标
资源综合利用指标
原材料使用量
主要辅料(粘合剂、印刷油墨)使用量
综合能耗
新鲜水用量
产品一次生产综合合格率
产品中有害物质(铅+镉+汞+六价铬)含量
固体废弃物回收(利用)率
废辅料(粘合剂、印刷油墨)回收率
固体废弃物产生量
作业环境空气中苯、甲苯、二甲苯量
厂界噪声污染程度
生产废液产生量
环境污染事故发生次数
安全生产隐患整改率
油墨铅、镉、汞、六价铬等重金属元素的含量
图3-3出版物印刷行业清洁生产定量评价指标体系结构
69
4印刷行业(出版物印刷)清洁生产技术要求
清洁生产是将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中以期增加生态效率并减少对人类和环境的风险。
出版物印刷企业实施清洁生产,包括清洁的原材料、清洁的生产过程和清洁的产品三个方面的内容。
首先,要选择无毒无害、可再生、可降解的材料,特别是消耗量大的油墨、纸张、胶片等;
其次,要求在印刷过程中对环境无污染和少污染,如采用先进的印刷技术及设备、印刷过程中少用或不用有害于环境的化学药剂等;
第三,要求印刷产品不对消费者和环境造成危害。
4.1产品设计
1、印刷产品具有可再生性;
2、印刷产品易于脱墨回收纸张再生。
3、设计:
利用承印材料本身的色彩、纹理和光泽,避免满版印刷的设计,避免过度印刷,减少烫金、复膜等工艺的使用,并尽量减少包装材料,降低印刷品废弃后回收的难度。
4.2原辅材料的选用
4.2.1纸张
尽量采用再生纸,采用《澳大利亚出版物纸张循环利用计划》对企业回用纸的要求:
除对印刷效果要求较高的印刷品外,其他如新闻用纸、部分杂志用纸、宣传品用纸等,企业回用纸比例的清洁生产要求如下。
一级
二级
三级
≥74%
74%>
X≥60%
60%>
X
4.2.2油墨
印刷工业中油墨必不可少,且使用量很大,但对人体健康和环境的危害却也最为严重。
首先是挥发性有机物VOC,油墨溶剂的挥发会造成严重的温室效应,形成光化学烟雾,还会损害人体神经系统;
其次是油墨颜料中的铅、镉、汞、六价铬等重金属元素。
对于油墨来说,在满足产品要求及生产条件下,应尽量选用以下油墨:
⑴紫外光固化油墨
⑵水性油墨
⑶水性UV油墨
⑷生物油墨
⑸其他新型环保油墨
⑹大豆油墨
4.2.3润版液
在印刷中使用润版液的印刷工艺。
即将酒精润版液中的异丙醇用其它添加剂的混合物来代替。
4.2.4胶片
研发和使用无污染的胶片及显影液,现有一种干片成像技术,使用一种特殊的胶片可以解决以上问题。
它没有传统胶片的曝光和显影过程,不需要任何化学物质就可以成像,因而被称为“绿色胶片”。
4.2.5上光材料
采用环保型上光涂料,新型的水性上光油和UV上光油不含溶剂,可以广泛的使用。
4.2.6再生纸利用
加强对再生纸和轻型纸的使用
4.2.7版材
清洁生产企业应采用CTP制版技术,除特殊印刷要求外,版材耐印力应达100万印张。
4.2.8用水量
≤0.6m3/万印
0.6m3/万印<
X≤0.9m3/万印
0.9m3/万印<
X≤1.2m3/万印
4.3生产工艺与装备
4.3.1采用CTP成版技术
去掉作为中间环节的胶片,减少制版中胶片输出、显影、定影和晒版等步骤,减少了含银、对苯二酚等废液的排放,减少紫外光辐射污染。
4.3.2推广柔性版印刷
柔性版印刷由于采用了环保型的绿色材料,柔印可以采用水基油墨,不含有毒有机物,明显地减少VOC的排放,可以使用不含溶剂的UV油墨,因而没有溶剂排放,无环境污染。
在满足印刷要求的情况下,清洁生产印刷企业应推广使用柔性版印刷。
4.3.3使用无水胶印和无醇印刷
无水胶印使用斥墨的硅酮树脂涂布的印版,在图文部分除去涂层就可以吸收油墨,实现图文的转印,不需要润版液来实现水墨平衡。
不使用含有易挥发的异丙醇等有毒有机物的润版液。
一般使用的油墨是大豆油油墨和不含芳烃的油墨,不产生VOC。
无醇印刷采用乙二醇和乙醚类的一种或两种化学品再加上其他的添加剂而组成,具有较好的环保性能。
4.3.4采用数字印刷
数字印刷使用100%无毒的墨水。
4.3.5避免过度包装
期刊等出版物,应减少过度装潢和包装;
4.4.6减少复膜加工
尽量少使用复膜加工。
4.4资源与能源利用
(1)采用清洁能源,如电、天然气;
(2)减少废品率,降低纸张克重;
(3)推广再生纸的生产利用;
(4)做好纸屑回收再利用;
4.5过程控制
4.5.1照像排版过程
⑴使用水显影金属版或涂布版;
⑵勿在胶片上或版面上留存过多化学药品,以延长显影液的使用寿命;
⑶使用挤压器以减少胶片带走的溶液;
⑷监控定影液的温度和PH值,以延长其使用寿命;
⑸采用逆流冲洗;
⑹使用定影液前,先使用酸溶液。
在定影液中加入醋酸以保持低PH值;
⑺显影液容器上加盖;
⑻受银污染的溶液中加入硫代硫酸铵;
⑼将定影和显影废液分开;
⑽回收银和化学用品(如采用金属替代、化学沉淀、电解银回收系统和离子交换等方法);
⑾在光学处理仪上及第一次清洗水或显影剂废水流上安装电解沉淀装置。
4.5.2制版过程
⑴使用电子成像技术;
⑵使用激光制版;
⑶使用自动制版机,可监控溶液状态并自动补充化学药品;
⑷使用用水基溶液处理的塑料或光聚合物版;
⑸使用柔性版加工法;
⑹使用水基显影剂;
⑺使用无铬腐蚀剂;
⑻减少在空气中的暴露时间以减缓氧化过程延长溶液的使用;
⑼将旧版熔化后回用。
4.5.3制版准备过程(针对废油墨)
⑴应用自动印版曲线仪、扫描仪和使图像恰当重合定位感光的印版配合参数;
⑵卷筒纸轮印刷机或进纸透印印刷机可应用自动印版扫描仪;
⑶照像凹版印刷或卷筒纸轮透印印刷,可应用自动(计算机化)图像重合定位系统;
⑷使用油墨/水传感器,以达到二者最优比,使用色卡,控制最佳油墨量;
⑸安装卷筒纸轮断折探测器;
⑹应用精确计数方法;
⑺每次只准备一次印刷所用的油墨;
⑻只在使用不同颜色的油墨或油墨在两次印刷中间已干结的情况下,才清洗油墨池;
⑼将未乳化的油墨倒回容器中或捐赠给学校等单位;
⑽在可能的情况下,用水基油墨或带水的油墨代替溶剂基油墨;
⑾如必须使用溶剂基油墨,可选用低VOC油墨;
,
⑿使用含低毒或无毒金属的油墨;
⒀如有可能,使用豆油油墨;
⒁使用UV-可再生油墨;
⒂防止非干性气溶胶喷雾产生的油墨干结或表面凝结现象;
⒃使用不结皮油墨;
⒄妥善储存,用后封好油墨;
⒅保存好旧油墨,并将其作为"
家用"
颜料出售;
⒆回收废油墨(如将其作成黑油墨)。
小企业可同大工厂/报社(使用橡胶/油基油墨)协调回收。
⒇使用油墨时,首先检查需要使用几色油墨,能不能使用双色代替多色;
4.5.4印刷过程
⑴使用不含异丙醇或含低浓度异丙醇的溶液;
⑵使用自动油墨刮平机;
⑶安排好生产班次,以减少更换油墨颜色的次数(采用标准化油墨使用次序,以减少改换油墨的必要和储墨池的清洗);
⑷指定一台印刷机专门用于含有害颜料或溶剂的油墨印刷;
⑸使用代用溶剂(如低毒、低可燃性清洗剂:
醋酸、己烷、洗涤剂等);
⑹可能条件下,可用肥皂、洗涤剂代替溶剂;
⑺在用溶剂清洗设备时,先将过多的油墨擦拭干净;
⑻在完成清洗任务的前提下,节约使用溶剂;
⑼用挤压瓶直接倒溶剂清洗辊子;
⑽节约擦布,先用脏布擦第一次,再用清洁的擦第二次;
⑾先将丝网上的油墨挤下来,然后再清洗;
⑿使用再循环溶剂清洗油墨盘;
⒀按油墨的颜色和类别,分别回收,并用于下批生产;
⒁回收废溶剂。
⒂使用标准印刷规格的纸张。
4.6末端治理与废物利用
⑴对车间废气加装吸收回收装置,进行无害化处理。
⑵对废水要做到分类处理,车间生产废水和生活废水分开处理,尽可能循环使用。
减少向环境的排放,并回收重金属和各种有用的物质。
显影等废液及时回收提取银。
⑶尽可能减少油墨、承印等印刷材料的浪费。
用后的废旧油墨可再加工制成黑墨或其它色墨,应尽早引进国外的油墨回收装置或研发回用装置,实现油墨的再利用。
⑷洗车水的回用,在车间增加洗车水回用装置。
⑸印刷损耗的油污废纸、废书页、废封面纸,印刷、装订过程中裁下来的纸边、纸头、下脚料等,不得随意烧毁,应收集存放,统一送往造纸厂回收。
100%
100%>
X≥95%
95%>
⑹定影液的回收利用
旧定影液可经适当处理,将其中的银提出来。
提银后的定影液中还会有大量的硫代硫酸钠,可以回收利用,这种处置过程,称为定影液的回收和再生。
感光材料中的含银量,经显影加工后定影液中的约占总银量的三分之二以上。
因此,做好旧定影液中白银的回收,能得到数量相当可观的白银。
提银的方法很多,现简单介绍两种方法—硫化钠提银法和电解提银法。
①硫化钠提银法硫化钠可与定影液中的络合物生成硫化银沉淀。
将沉淀与溶液分开后,硫化银沉淀经冶炼,可得到金属银。
溶液经适当处理,可重新利用。
②电解提银法此法是提银法中比较好的一种,既方便又清洁,银的纯度高。
在电解槽中以不锈钢为阴极,石墨为阳极。
通电后,银离子游向阴极,得到电子还原成银。
⑺随着城市化进程的加快,以及许多印刷企业纷纷到开发区、工业园区投资,垃圾增多了。
企业生活上所产生的垃圾主要有食堂的泔脚和厕所的废污。
这类污染虽说造成的环境影响较小,处理起来也比较简单方便,只要企业按照城市的规划及环保要求,都可以解决。
⑻噪声污染
印刷噪声污染主要是印刷过程中机器设备运转时产生的。
印刷机、空气压缩机、干燥设备及各种成型机等都会产生噪音。
另外装订设备、冷却塔产生的噪音也很大。
噪声对人体不良作用是多方面的,主要是听觉系统的损害,其次是中枢神经系统和心血管系统、消化系统。
必须提高印刷行业对噪声危害性的认识,采取必要的预防措施。
在噪声超标环境下工作的工人,应配备保护耳塞、耳罩;
有条件的部门,应装置隔声、吸声和消声等设备。
⑼有机废气治理
“印刷有机废气净化、回收利用工艺及装备制造技术”采用水溶性有机废气的净化与回收工艺,集成精馏提纯技术,将有机废气中水溶性溶剂的回收工艺与循环利用。
在印刷业有机废气净化和回收领域处于国内领先、国际先进水平。
4.7环境管理
项目
三
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