2019年凹印軟包裝行業在(zài)巨大的(de)市場(chǎng)壓(yā)力和環保壓力下,仍取(qǔ)得了較好的發展,存量整合、兩極分化仍然是其發展的主旋律。這一年來,*有關部門在VOCs管控等方麵出台了(le)一係列方案、標準、政策等,凹印軟包裝(zhuāng)行業的VOCs減排技術取得(dé)了較大進展。
VOCs減排技術現狀
1.階段性成果
在強大的環保壓力下,企業的環保意識和社會(huì)責任感有了普遍(biàn)的提高(gāo)。業內絕大部分企業都安裝了VOCs治理環保裝置,解決了環保設施從無到有的問題。凹印軟包裝行業VOCs治理的技術路線逐漸明確,各種VOCs減排技術(shù)的適(shì)應性和優缺點逐步(bù)明朗,並且開始從“環保設施從無到(dào)有”的初級階段(duàn)向“達標排放、經濟適用”的完善發展階(jiē)段過渡。
(1)無溶劑複(fù)合技術、水性膠複合技術大麵積快速推廣,增速前所未有,成為源頭減排*選技術(shù)。
(2)末端治(zhì)理全麵展開,回(huí)收和銷毀兩大類(lèi)技術(shù)均(jun1)有(yǒu)應用,目(mù)前減風增濃+RTO成為(wéi)主流(liú)技術。
(3)無組織(zhī)排放管控技術(shù)不斷成熟,車間(jiān)合理布(bù)局、優(yōu)化氣流組(zǔ)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(shuā)源頭削(xuē)減與替代問題成為技(jì)術(shù)攻關(guān)重點,水性油墨、水醇(chún)油墨、UV、EB等低(無)VOCs油墨印刷技術均取得重大進展。
2.存在問題
(1)源頭(tóu)替(tì)代及控製力度不足。
(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(jì)術百花齊(qí)放、亂(luàn)象叢生,增加了企業選擇的難度, 治汙設(shè)施建設質量良莠不齊,應付治理、無效治理等現象突出。軟包裝行業(yè)中,投資並有效運行VOCs焚燒、回收等高效VOCs治理裝置的企業占(zhàn)比較小,而大多數企業(部分地區甚至達90%以上)采用低溫等離子、光催化、光氧化等低效技(jì)術,治汙效果差。一些企業由於設計不規範、係統不匹配等原因,即使選擇了高效治理技術,也未(wèi)取得預期的治汙效果(guǒ)。
(4)運行管(guǎn)理不規範。VOCs治理需要全麵加(jiā)強過程管控,實施精細化管理。一些(xiē)企業采用活性炭吸附工藝,但長期不更換吸附材料。
(5)監測監控不(bú)到位。我國VOCs監測工作尚處於起步階段,企(qǐ)業自行監測質量普遍不高,點位設置不合理(lǐ)、采樣方式不規範、監測時段代表性不強等問(wèn)題突出。
政策環境變化
1.2019年(nián)6月26日,生態環境部發布了《重點行業揮發性有機物綜合治理方案》(環大氣(qì)[2019]53號(hào))。該方案在對前期的VOCs治理工作進行總結的基礎上,提出了針對不同工況、不同(tóng)重點行業的(de)VOCs實用治理(lǐ)技術,並對不同(tóng)技術的(de)適用範圍進行了界定,對今後(hòu)重點行業的VOCs末端治理工作具有重要的指導意義。
該方案明確了六大重(chóng)點(diǎn)行業VOCs治理任務,並對京津冀及周邊(biān)、長三角和汾(fén)渭平原三大重點區域提出了更為嚴格的治理(lǐ)要(yào)求(qiú)。同時《方案》明確要求塑料軟包(bāo)裝印刷企業推廣使用水醇性油墨、單一組分溶劑油墨,無溶劑複合技術、共擠出複合(hé)技(jì)術等,鼓勵使用(yòng)水性油墨(mò)、輻射固化油墨、紫外光固化光油、低(無)揮發和高沸點的清潔劑等。
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控製標(biāo)準》(GB37822-2019)。
3.《印刷(shuā)工業(yè)汙染防(fáng)治可行技術指南》已通過(guò)評(píng)審,*標準 《印刷(shuā)工業揮發性有機物(wù)排放標準》正在製訂中。
方案要求各(gè)地應根據(jù)《關於加強重汙染天(tiān)氣應對夯實應急減排(pái)措施的指導意見》,指導工業企業製定“一廠一策”實施方案
4.2019年10月11日,生態環境部印發《京津冀及(jí)周邊地區2019-2020年秋冬季大氣汙(wū)染綜合治理攻堅行動方案》,方(fāng)案要求各地應根據《關於加強(qiáng)重汙染天氣應(yīng)對夯實應急減排(pái)措施的指導意見》,嚴格(gé)按照Ⅲ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅰ級應急響(xiǎng)應(yīng),指導工業(yè)企業製定“一廠一策”實施方案(àn),明確不同應急等級條件下停(tíng)產的生產線、工藝環節和各類減排措施(shī)的關鍵性指(zhǐ)標,細化各減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,凹印軟包裝行業不論是源頭削減、過程控(kòng)製還是(shì)末端(duān)治(zhì)理均取得了明顯的進步。
1.源(yuán)頭削減與水墨(水醇油墨(mò))應用
從源頭上減少溶劑的使用量或者僅使用有利於(yú)末端治理的溶劑,從長(zhǎng)遠來講是實現行業VOCs減排的根本(běn)解決措施(shī)。在複合環(huán)節,擠出複合、無溶劑複合、水性複合、膠幹式複合都(dōu)是已(yǐ)經成熟的技術。在印刷環節,單一(yī)溶劑油墨、水性油墨(mò)及水(shuǐ)醇(chún)油墨、UV塑料凹印、EB塑料膠印(yìn)等前沿(yán)技術開始得(dé)到應用。
水性油墨和水醇油墨凹印技術是當前軟包裝領域的熱點之一,采用水墨(mò)從源頭治理VOCs是*理想的方法。目前國內已有十幾家(jiā)油墨企業研製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(jī)生(shēng)產企(qǐ)業和部分二線凹印機生產企業(yè)都相繼推(tuī)出了適應水性油墨(mò)的凹印機——水墨印刷機;凹印製版企業也相應推(tuī)出(chū)適應水墨的淺版。因此,水墨、水墨(mò)凹印機、水墨淺版及耗(hào)材等水性油墨應用產業鏈已成雛形。
目前行業裏已初步解決(jué)了水墨的初幹、徹幹問題,油(yóu)墨對基材的潤濕、體係對顏料的分散問題,適應淺版印刷的遮蓋力問題。近期又初步解決了附著牢度和幹燥問題,這些突破將塑料軟包裝(zhuāng)水墨印刷技術又向前推進了一步。
總體來說,水性油墨在市場(chǎng)的應用(yòng)雷聲大、雨(yǔ)點小,對傳統(tǒng)溶劑(jì)墨的替代率很低。應用企業(yè)很大程(chéng)度上是將其作為一種技術儲備,小批量試用的企業較多,真正大批量應用的較少。印刷適應性、複合適應性、對BOPP、BOPET、BOPA等基材的適應性等方麵都有待進一步的完善。無(wú)論如何(hé),水性(xìng)油墨的成功試用和使用,是(shì)一個良(liáng)好的開端,需要油墨製造商、凹印機製造(zào)商、凹印軟包(bāo)裝企業不斷努(nǔ)力使之成熟。
目前,應用(yòng)於塑料表印、紙張凹(āo)印等的水性(xìng)墨產品已較成熟,但應用比例不大,在複(fù)合(hé)軟包裝領域也已經有一些企業開始水醇油墨的工業化應用。
2.過(guò)程(chéng)控製和無(wú)組織排放管控
過程控製和無組織排放管控即從印刷和複合加工過(guò)程中通過改進烘幹的效率和生(shēng)產現(xiàn)場管理等措施達到VOCs減排目的。目前,減(jiǎn)風增濃和無組織排放管(guǎn)控技(jì)術已經逐步(bù)成熟。
過程控製(zhì)主要措施是對印刷複合設備進行技術革新,使生(shēng)產排放的VOCs尾氣的風量減小、濃度提高(gāo),同時增加熱能(néng)利用等。在(zài)油墨、膠粘(zhān)劑調配、運送、印刷幹燥、洗版擦版(bǎn)、貯存等過程采取有效措(cuò)施(shī),減少無(wú)組織排放。例如,印刷設備增加LEL裝(zhuāng)置、部分區域軟封閉、半封(fēng)閉墨槽及油墨槽加蓋、全封閉擋墨裝置及推行清潔(jié)生產等。
3.末端治理-係統工程
凹印軟包裝行業的廢氣排放為中等濃(nóng)度(dù)、大風量,且隨著工況變化而變化。
末端治(zhì)理技術如吸(xī)附回收技術、燃燒技術等本(běn)身是比較成熟的,但在與(yǔ)凹印軟包裝行業的“無縫對接”上(shàng),需(xū)要做許多(duō)細致艱苦的工作。末(mò)端治理技(jì)術在軟包裝行業有很多成功的案(àn)例,也(yě)有不少失(shī)敗的案例。因此,企業應該因情製宜、統籌考慮,精心選擇適合本企業條件的治理技術方案,不應盲目效仿。
末端治理技術目(mù)前主要有兩個方向:一個(gè)方向是回收,包括吸收法、吸附法(fǎ)及冷凝法等。另外一個方向是銷(xiāo)毀,包括燃燒法、光催化法(fǎ)、等離子法及生物法等。近兩年,通過RTO燃燒法進行(háng)軟包裝行業VOCs治理成為主流方(fāng)法。
(1)回收法
回收法是通過物理(lǐ)的(de)方法,改變溫度、壓力,或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來收集分離有機氣相汙染物,主要技術(shù)有吸附、吸收、冷凝(níng)及膜分離技術。回收的揮發性有機物可以直接或經(jīng)過簡單純化後返回工藝過程再(zài)利用,以減少原料的消耗(hào),或者(zhě)用於有機溶劑質量要求(qiú)較低的生(shēng)產工藝,或者集中進行分離提純。
在凹印(yìn)工序中,已經有一些大型企業采用(yòng)回收法,取得(dé)了良好的的應用效果。但回收法投資較大,比較適(shì)合擁有多條(tiáo)生產線的大型企業。
(2)燃(rán)燒法
燃燒法的主要技術分為直接燃燒法、蓄熱式燃燒RTO、催化蓄熱燃燒RCO等。目前(qián)燃(rán)燒法應用較為成熟,有機廢氣經過燃(rán)燒後產生的熱能可以直(zhí)接回收,按需要輸出(chū)熱能,實現(xiàn)廢氣治理的同時(shí)可以取代(dài)燃氣鍋爐作為供熱設備。在我國,應用RTO燃燒法治(zhì)理VOCs的印刷企業(yè)相對較多(duō)。
對中小企(qǐ)業來說(shuō),燃燒法(fǎ)投(tóu)資依然(rán)比較大。一些企業已經研發出了小型燃燒裝置並開始應用,但實際(jì)效果還(hái)有待實踐和時間驗證。
(3)低溫等離子體、光催化、光(guāng)氧化等技術的應用
該類技術在《重點行業揮發性有機物綜合(hé)治理方案》中被列為低效治(zhì)理技術之列。近年來,很多地市都提出了要求限期短期快(kuài)速治理(lǐ),迫於形勢、資金以及技術和市場的壓(yā)力,一些凹(āo)印企業(yè)倉促選擇了等離子、光催(cuī)化、光解等投資較小的臨時過渡措施,效果並不理想。同時(shí),有專家認為,近年來工業城鎮(zhèn)造成臭氧超標的其中(zhōng)因素就是濫用等離子體和產生臭氧的UV光催化氧化設備。目前,已(yǐ)有多地環保部門叫停了(le)單一采(cǎi)用(yòng)等(děng)離子等(děng)技術治理VOCs。
任何技術的完善都需要一個發展過程。目前國內很多企業和研(yán)究機構在進行低溫等離子體等技術的深(shēn)化研究(jiū)工作,包括(kuò)與其他技術的協同淨化技術的研究開發,如低溫等離(lí)子體+催化技術、低溫等離子體+生物技術等。該(gāi)類技術的應用還具有一(yī)定的提升空間。
(4)生物法(fǎ)
生物法具有設備簡單,投資及運行費用(yòng)較(jiào)低,無二次汙染等優點,近年來在有(yǒu)機廢氣淨化領域的研究進展(zhǎn)很快,適用範圍不斷拓寬。隨著各(gè)種生(shēng)物菌劑和新的生物填料的開發,其不斷地取得突破,逐(zhú)步拓展到醇類、酯類(lèi)等多種類型(xíng)的有機物的淨(jìng)化。但(dàn)由於生物菌種對有機物的降解具有專一性,隻適合(hé)易生物降解(jiě)的(de)有機物的淨化(huà),普適性較差。
生物法本身是一(yī)種綠色環保(bǎo)的淨化技(jì)術,在國外的VOCs治理領域深受青(qīng)睞。從長遠來看,生物淨化技術將會得到更快的發展和更多的應用。
目(mù)前,部分企業開始使用生物法對水醇油墨印刷廢氣進(jìn)行生化處理,取得了較好的效(xiào)果。隨著水醇油墨的工業化應用,與醇水油墨配(pèi)套的末端治理設備將成為重要的研(yán)發領域。