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全自動(dòng)絲印生產(chǎn)線印刷業(yè)的碳排放分析
印刷過(guò)程分為印前、印刷、印后加工工藝，不同的工藝階段產(chǎn)生的碳排放也不盡相同。
1.印前工藝
全自動(dòng)絲印生產(chǎn)線印前工藝主要包括原稿及排版、印版、承印物、油墨、印刷機(jī)械等前期的準(zhǔn)備工作，其中最主要的碳排放是在制版過(guò)程中產(chǎn)生的廢水排放，即ps/ctp版顯影、定影等過(guò)程中產(chǎn)生的廢顯影液、定影液、潤(rùn)版液、洗版水等，該廢液中含有大量有機(jī)物和重金屬離子等，對(duì)環(huán)境污染非常嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在ps制版過(guò)程中每使用2m2ps版就會(huì)產(chǎn)生1升的廢顯影液、定影液和1升的廢水，而ctp版因省去了顯影定影過(guò)程，大大減少了廢液的排放量，每10m2ctp版僅產(chǎn)生1升的廢液。據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，2009年全國(guó)膠印版材總生產(chǎn)量為2.99億平方米，其中ps版產(chǎn)量2.18億平方米，預(yù)計(jì)該過(guò)程產(chǎn)生的廢水總量將會(huì)達(dá)2.5億升左右。此外，目前我國(guó)每年使用的膠片總量在0.5億平方米～1億平方米，在制版過(guò)程中，每使用5m2～6m2膠片將會(huì)產(chǎn)生1升的廢液，因此每年將會(huì)產(chǎn)生1000萬(wàn)升～2000萬(wàn)升的廢水。
2.印刷工藝
全自動(dòng)絲印生產(chǎn)線印刷工藝產(chǎn)生的碳排放主要是由于印刷過(guò)程油墨干燥而產(chǎn)生的voc(揮發(fā)性有機(jī)化合物)廢氣污染、印刷設(shè)備的耗電耗能、廢紙張、橡皮棍、洗墨布、廢油墨及容器，清洗印刷機(jī)、膠輥等而產(chǎn)生的大量的有機(jī)溶劑廢液，以及噪聲污染等。以前兩項(xiàng)為例。
①voc廢氣污染：目前，我國(guó)印刷工業(yè)中使用的大部分油墨都含有機(jī)溶劑，其中凹印和柔印一般采用含有揮發(fā)性的溶劑型油墨，其有機(jī)溶劑含量高達(dá)40%～60%，干燥時(shí)更容易揮發(fā)產(chǎn)生voc，不僅對(duì)空氣造成嚴(yán)重污染，而且還會(huì)對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)及造血功能造成嚴(yán)重危害。據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，2009年我國(guó)油墨生產(chǎn)總量約為47萬(wàn)噸，其中溶劑型油墨近四成，僅此一項(xiàng)每年就會(huì)有近8萬(wàn)噸的有機(jī)溶劑變成voc排至大氣中。
②印刷設(shè)備的能耗問(wèn)題：包裝印刷行業(yè)是印刷工業(yè)的能耗大戶。據(jù)保守統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)在用的印刷及涂布復(fù)合設(shè)備在1萬(wàn)左右，按每臺(tái)設(shè)備能耗200kw/h計(jì)，年能耗(以電能計(jì))=200kw/(h•臺(tái))×4800h/a(開(kāi)機(jī)時(shí)間)×1萬(wàn)臺(tái)=96億kwh;按每臺(tái)設(shè)備的熱廢排氣排量10800m3/h計(jì)，熱廢氣排放總量=10800m3/h×4800h/a(開(kāi)機(jī)時(shí)間)×1萬(wàn)臺(tái)=5184億m3，而且，到目前為止，這些熱廢氣中的潛在能源尚未得到有效利用，造成了能源的巨大浪費(fèi)。
3.印后工藝
印后工藝的碳排放主要來(lái)自于印后覆膜、上光、模切、燙金、裝訂、糊盒等過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)溶劑揮發(fā)、耗電、熱廢氣、固體廢棄物、少量廢液等，以及產(chǎn)生的噪聲污染。目前，國(guó)內(nèi)印后的覆膜環(huán)節(jié)采用的覆膜膠多是溶劑型，生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的voc廢氣，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)有1.6萬(wàn)～2萬(wàn)臺(tái)(套)溶劑型復(fù)合機(jī)，每臺(tái)干復(fù)機(jī)的溶劑排放量為15噸～30噸/年，全國(guó)預(yù)計(jì)將會(huì)有24萬(wàn)噸～60萬(wàn)噸的有機(jī)溶劑排放至大氣中。另外，印后覆膜環(huán)節(jié)使用的干式復(fù)合機(jī)能耗非常大，每年總能耗約計(jì)22億kwh～40億kwh〔注：每臺(tái)干復(fù)機(jī)溶劑干燥耗電量為14億度～20億度/臺(tái)•年，按1.6萬(wàn)～2萬(wàn)臺(tái)(套)計(jì)算〕。
此外，無(wú)論是印前、印刷的各部分操作，還是印后階段，都會(huì)產(chǎn)生大量的橡皮布、洗墨布、廢油墨及容器、廢固體物品等各種廢棄物，清洗印刷機(jī)、膠輥等還會(huì)產(chǎn)生大量的有機(jī)溶劑廢液，清理及處理成本很高。
印刷相關(guān)產(chǎn)業(yè)的碳排放分析除了印刷生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的碳排放外，一些與印刷相關(guān)的產(chǎn)業(yè)早已成為碳排放關(guān)注的重點(diǎn)和焦點(diǎn)，如ps/ctp版材生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢酸堿、廢水和廢氣，油墨制造過(guò)程中使用的各種有機(jī)溶劑、樹(shù)脂等，造紙行業(yè)排放的廢水、cod等，橡皮布、膠輥、各種容器等固體廢棄物，印刷設(shè)備制造過(guò)程耗電耗能等。
1.ps/ctp版生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢酸堿、廢水和廢氣ps/ctp版的生產(chǎn)需要經(jīng)過(guò)堿洗除油、鹽酸電解、硫酸氧化、涂布干燥等工藝，而且每個(gè)工藝段還需要使用大量的水沖洗鋁板表面以除去鋁板表面的殘留物，因此，在ps/ctp版生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢酸液、廢堿液和廢水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1000萬(wàn)平方米的ps/ctp版，將分別產(chǎn)生廢硫酸2000m3～2500m3、廢鹽酸7000m3～10000m3、廢堿液4000m3～4500m3、洗版廢水30萬(wàn)m3～35萬(wàn)m3。據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，2009年我國(guó)膠印版材總產(chǎn)量2.99億平方米，因此，產(chǎn)生的各種廢液總量分別為：廢硫酸液超過(guò)6萬(wàn)m3、廢鹽酸超過(guò)20萬(wàn)m3、廢堿液超過(guò)12m3、洗版廢水近1000萬(wàn)m3。此外ps/ctp版生產(chǎn)過(guò)程中涂布的感光膠中含有80%以上的有機(jī)溶劑，這些有機(jī)溶劑在干燥時(shí)基本揮發(fā)排放到大氣中，每年因此增加近千噸的voc排放量。
2.油墨制造過(guò)程中使用的各種有機(jī)溶劑、樹(shù)脂等在油墨制造過(guò)程中，需要使用多種有機(jī)溶劑、樹(shù)脂等有機(jī)物，這使得油墨成為印刷voc有機(jī)污染物、廢油墨及容器等固體廢棄物的主要來(lái)之一。目前，我國(guó)擁有油墨專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)300多家，2009年油墨產(chǎn)量達(dá)47萬(wàn)噸，每年消耗幾十萬(wàn)噸有機(jī)溶劑及樹(shù)脂等，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的廢油墨及容器等固體廢棄物。
3.造紙行業(yè)排放的廢水、cod等造紙行業(yè)歷來(lái)都是我國(guó)工業(yè)廢水和cod的排放大戶，也是污染控制排放的重點(diǎn)行業(yè)。以2008年為例，造紙行業(yè)廢水排放量和cod排放量分別為40.8億噸和128.9萬(wàn)噸，兩項(xiàng)指標(biāo)連續(xù)三年均居行業(yè)統(tǒng)計(jì)的第一位。
另外，我國(guó)廢紙資源的回收率比較低，不足40%，與發(fā)達(dá)國(guó)家70%的回收率相距甚遠(yuǎn)。據(jù)計(jì)算，回收1噸辦公類廢紙，可生產(chǎn)再生紙0.8噸，如果把今天世界上所用辦公紙張的一半加以回收利用，就能滿足需求量的75%，相當(dāng)于800萬(wàn)公頃森林免遭砍伐。因此，科學(xué)家將再生紙之源—廢紙稱為“第四種森林”。
4.橡皮布、膠輥、各種容器等固體廢棄物
印刷過(guò)程中大量使用的印刷橡皮布和膠輥，是印刷固體廢棄物的重要來(lái)源之一。據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，2009年我國(guó)印刷橡皮布總產(chǎn)量達(dá)147萬(wàn)平方米，同比上年增長(zhǎng)4%;印刷膠輥總產(chǎn)量達(dá)17億立方厘米，同比上年增長(zhǎng)14%。
全自動(dòng)絲印生產(chǎn)線要實(shí)現(xiàn)印刷業(yè)的節(jié)能減排，應(yīng)著重做好兩方面的工作：一是研發(fā)推廣使用綠色環(huán)保的印刷材料和低碳型印刷技術(shù)工藝，從根本解決當(dāng)前印刷業(yè)存在的能耗、排放等問(wèn)題;二是針對(duì)傳統(tǒng)的主流印刷工藝與技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)改造升級(jí)，實(shí)現(xiàn)印刷工業(yè)中大部分物質(zhì)的循環(huán)利用以及綜合處理利用，從而達(dá)到印刷業(yè)節(jié)能減排的目的。
1.綠色、環(huán)保型印刷材料的選用研究開(kāi)發(fā)并推廣使用綠色、環(huán)保的印刷材料是實(shí)現(xiàn)印刷業(yè)節(jié)能減排的根本保證，也是綠色印刷最終得以實(shí)現(xiàn)的保障，可從以下幾個(gè)方面來(lái)解決。
大力發(fā)展環(huán)保型油墨。目前，常見(jiàn)的環(huán)保型油墨主要有水性油墨、醇溶性油墨、大豆油墨、uv油墨和eb油墨等。這些油墨都是從油墨的組分上入手以環(huán)保材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)溶劑型油墨中的有機(jī)溶劑，可有效解決油墨的污染問(wèn)題。
積極推廣環(huán)保型承印物材料。一方面，印刷企業(yè)應(yīng)該采購(gòu)符合國(guó)際環(huán)保要求的紙張，這些紙張應(yīng)來(lái)自于受管制和可持續(xù)發(fā)展植林區(qū)，如fsc紙、pefc紙、脫氯脫酸及脫木質(zhì)素紙張等;另一方面大力推廣使用新型印刷承印物，如在今年全國(guó)兩會(huì)上首次亮相使用并取代傳統(tǒng)紙張的石頭紙。據(jù)介紹，一個(gè)年產(chǎn)36萬(wàn)噸的“石頭紙”項(xiàng)目，每年可替代864萬(wàn)立方米造漿木材。再者，積極推廣使用再生紙張，提高其使用量。
