1、1绿色印刷及其发展前景印刷工程专业学生 张丽指导老师 王俊卿摘要：随着印刷工业日新月异的不断发展，各类印刷品在给人们的生活带来丰富色彩的同时，一个不容忽视的事实是，印刷品也使我们赖以生存的环境受到了一定程度的污染。面对这一课题，印刷界和相关行业的技术和操作人员不断创新，大胆设想，消除印刷对环境的严重污染，走绿色环保印刷之路。本文主要从现代印刷业所带来的环境问题，绿色印刷的发展和应用，绿色印刷的发展前景分析三方面进行探讨研究现代印刷业及其发展前景。关键词 污染 低碳 绿色印刷 发展前景Green printing profession and its prospect analysisStude
2、nt majoring in Graphic Art Li ZhangTutor Junqing WangAbstract: At present, the population expransion,resource shortage and environment degradation has become the main obstracle to inhibit social development, people have more and more awared of the printing industry natural resources and energy costs
3、 and packet turn waste pollution to the environment.In the 1980s, North America had taken the concept of Green Printing firstly.Now the concept of low carbon concept has popularized all over the world. Green printing in china is mentioned the unprecedented levels.In the “1025” development planning,o
4、ne of nine tasks clearly is the printing as low carbon,green and the key environmental transformation.It is to point to Printing enterprise in pre-press,printing,postpress,recling,etc all is first green environmental protection. Meanwhile green printing meaning, also include saving energy, saving en
5、ergy equal to indirectly for generating energy reduced caused by the pollution.Key words: pollution low carbon green printing and its prospect 引言 随着印刷工业日新月异的不断发展，各类印刷品在给人们的生活带来丰富色彩的同时，一个不容忽视的事实是，印刷品也使我们赖以生存的环境受到了一定程度的污染。当前，人口膨胀、资源短缺、环境恶化等问题已成为阻碍社会发展的主要障碍，人们已越来越意识到印刷行业对自然资源及能源的耗费及包装废弃物对环境的污染。20 世纪 80
6、 年代，北美率先兴起了绿色印刷的概念。如今低碳概念风行全球，绿色印刷在中国被提到了前所未有的高度。 “十二五”发展规划明确的九大任务之一，就是把印刷业作为低碳、绿色、环保改造的重点。绿色印刷英文名称为 Green Printing，是指印刷企业在印前、印刷、印后加工、回收等方面都实现绿色环保。同时绿色印刷的含义，还包括节能，节约能源等于间接地减少了为生成能量而造成的污染。1 现代印刷业所带来的环境问题1.1 印刷的主要污染源印刷行业的污染来源可以分为：油墨、润版液、胶片、定影液、塑料覆膜。油性上光材料和塑料印刷废品。1.1.1 油墨2目前印刷行业中广泛使用的还是传统的溶剂型油墨，溶剂型油墨由颜
7、料、连结料、溶剂、填充剂和辅助剂组成,所用的溶剂主要是芳香烃类、酯类、酮类、醚类等有机溶剂,这些溶剂大都具有毒性,会污染所包装的食品、药物和化妆品;具有挥发性,有较浓的刺激性气味,会污染环境并影响工人的身体健康;有机溶剂易燃易爆,存在着生产安全隐患。油墨产生的“有机污染”油墨中的主要污染物是“有机挥发物”,英文缩写为 VOC（Volatile Organic Compounds）,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。挥发到空气中的 VOC,与灰尘中细微尘埃粒子和其他物质结合,会形成灰雾,刺激人体肺部,对动、植物等各种生物健康带来负面影响。1.1.2 复合包装材料复合包装材料在
8、印刷中要使用大量油墨,某些有毒物质会迁移到食品里,危害人们健康。印刷油墨中常使用乙醇、异丙醇、丁醇,丙醇、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯等有机溶剂,既有毒又可燃,不利于环保、健康和安全。虽然通过干燥可以除去绝大部分,但是残留溶剂却会迁移到食品中,危害人体健康。1.1.3 润版液润版液是保证印版空白部分形成亲水盐层的必要条件,目前胶印机上普遍采用的是酒精润版系统,异丙醇是润版溶液的添加剂之一。由于异丙醇挥发后产生的醇蒸汽有毒,有不良的气味,会对人体健康造成有害的影响,异丙醇是一种光化学氧化剂,它与存在地面附近的其它痕量气体一样,受阳光照射会形成臭氧,从而导致所谓“夏季烟雾”现象,光化学烟
9、雾会刺激人的眼睛和呼吸系统,危害人们的身体健康和植物的生长,因此,异丙醇是一种对环境、人体均有害的化学品,在印刷中减少其用量是一种必然的趋势。1.1.4 胶片和废定影液目前印刷中用得最多的还是胶印,而胶印中用以制版的多半还是通过照排机出胶片制成 PS 版来上机印刷。胶片是银盐感光材料,里面含有银离子,而定影后的废定影液里也含有大量的银离子,这些物质若直接进入环境中,重金属银离子能污染自然水体而造成对环境的危害,同时,胶片的片基是高分子化合物,在环境中极难降解而污染土壤。1.1.5 塑料覆膜塑料覆膜因其耐折、耐磨、可保护印刷品、增加光泽且成本低而备受出版商和消费者的青睐,但是,塑料覆膜无法降解而
10、成为白色污染,覆膜后的纸张无法回收而造成资源浪费,同时,覆膜过程中使用了甲苯、天那水等有毒的挥发性溶剂,会危害工人的身体健康和污染环境。1.1.6 油性上光材料上光工艺是印刷品后表面整理加工的一种工艺,经过上光可增加印品表面的光泽度、光洁度和挺度,起到保护印品、增加美观的作用。但是,油性上光材料使用的稀释剂主要是甲苯,而甲苯是有毒的挥发性物质,人体吸入一定量的甲苯会导致呼吸系统和血液系统发生病变。因此,油性上光工艺不符合环境保护要求,尤其是药品、食品等商品的包装物和儿童玩具、儿童书籍等更不宜使用油性上光工艺。1.1.7 塑料印刷废品3随着印刷包装业的快速发展,塑料等有机高分子材料的印刷越来越普
11、遍,印刷厂产生的塑料印刷废品是一种不可忽视的固体污染物,由于它们的水不溶性和在自然界中极难降解,若直接进入环境必然造成危害。如果将废弃物就近烧毁,会产生大量的二噁英等毒性很强的气体,在极低浓度下二噁英能使人和动物发生畸变,而且是一种强致癌物质,会严重污染周围的空气。1.2 资源和能源的占用和耗费1.2.1 纸张耗费纸张作为传统印刷业的主要承载物，其对自然资源的耗费是非常惊人的。目前，全球造纸工业每年都要消耗几亿立方米木材。除少数西方发达国家的森林砍伐和种植基本平衡外，大部分国家和地区由于森林覆盖率原本偏低，加之多年来重罚轻栽，森林赤字严重，使得造纸业成为环境保护工作者谴责的对象。1.2.2 油
12、墨耗费油墨是印刷的主要材料，大多以石油作为原料。据统计，目前世界油墨年产量已达三百万吨。能源的消耗巨大。1.2.3 水资源耗费水资源也使印刷的原材料的加工和印刷过程中一个不可忽视的重要因素。淡水是造纸工业不可替代的介质和组成部分，在充分利用造纸企业内部混换水的前提下，每生产一吨水仍需十几吨水。1.3 印刷工业与环境污染1.3.1 造纸过程的污染造纸工业是污染环境的主要行业之一。目前我国制浆造纸工业污水排放量约占全国污水排放总量的 10%12%，居第三位；排放污水中化学耗氧量约占全国排放总量的 40%45%，居第一位。污水中含有不易降解的石油化工的产品，排入江河不仅会严重污染水体，而且会积累在水
13、生物中，引起生态破坏；大量进入人体后会出现中毒现象。造纸过程中如果操作不当，设备管道泄漏等原因，还会排放出二氧化碳、氧气等工业废气，污染大气，危害人体。1.3.2 印刷过程的污染在印刷过程的各个环节，如果工艺处理不当，都存在着环境污染问题。（1）空气污染：印刷品油墨在干燥过程中排出的有机物（VOC）制版工序镀铬排放出的废气、上光涂料的挥发气体等均对空气有污染，有害人体健康。（2）水体污染：制版过程中试用的腐蚀液及含量金属的电镀废液含有的有机物，是造成水体污染的重要原因之一，同时也会造成对土壤的污染。（3）噪音污染：印刷机、空气压缩机及各种成型机等都会产生不同程度的噪音，另外装订设备产生噪音也很
14、大。2 绿色印刷的开发与应用所谓绿色印刷是指印刷过程中材料最省，废弃物最少，节省资源和能源，易于回收再利用和再循环，不污染环境。可使包括材料、加工、应用和消费在4内的整个供应系统步入良性循环状态。随着科学技术的进步，它在印刷的各个环节都获得很大推广和应用。2.1 环保印刷材料的使用2.1.1 环保纸张（1）镭射纸 镭射纸无毒、无异味，达到了美国 FDA 标准要求。符合食品卫生方面的要求。它光洁度好、色泽鲜艳、外貌亮丽，视觉冲击性强，能很好地提升产品包装的档次。还具有优良的阻隔性，防潮、抗氧化效果显著。印刷性能极佳，适应于凹版、凸版、胶版、柔版、丝网印刷等工艺要求。而且它的降解回收性好（镭射纸厚
15、只有 4070nm，是铝箔的 1/180 ，符合 ISO4000 的要求） 。（2）真空喷铝纸 生产真空喷铝纸所用的原辅材料无气味、无毒，符合美国 FDA 标准。它的印刷性能和机械加工性能很好。可以适用于凹版、凸版、胶印、柔版、丝网印刷，还可以压纹、模切，甚至压凹凸。其降解、回收性好，容易处理和再生利用，符合环保要求，是出口产品必备的包装材料。(3)轻型纸 轻型纸是采用无氧进口木料为原料，生产时只需打浆处理，不需要进行蒸煮，没有废气废液排出。纸张具有较高的松厚度及表面强度，可以实现较低的克量达到较高的厚度要求。如果采用轻型纸印刷会比利用普通胶版纸轻得多，这样不仅降低了运输成本而且有利于读者携带
16、。2.1.2 环保油墨油墨是目前印刷工业最大的污染源，目前主要的环保油墨有以下几种。（1）水性油墨水性油墨与溶剂型油墨的最大区别在于：其使用的溶剂是水面而不是有机溶剂，从而大大减少了 VOC 的排放量，不影响人体健康。它不易燃烧，墨性稳定，色彩鲜艳，不腐蚀版材，操作简单，价格便宜，印后附着性好，抗水性强，干燥迅速。故特别适用于食品、饮料、药品、玩具等卫生条件要求高的包装印刷品，它可以降低处于静电和易燃溶剂引起的火灾隐患，减少印刷品表面残留的溶剂气味。此外是世界公认的环保型印刷材料，也使目前所有印刷油墨中唯一经美国食品药品协会认可的油墨。(2)发展中的紫外光固化喷墨墨水紫外光固化墨水是利用紫外线
17、的辐射能量，使液态紫外光材料中的光引发剂受激发为自由基或阳离子，从而引发紫外光材料中的不饱和双键发生化学反应，形成固化的体型结构。它完全符合“3E 原则 ”。所谓“3E ”，即 Energy，节省能源，在紫外光中不必对基材进行加热，一般紫外光固化材料中不含或只含少量溶剂，同时紫外固化所用能源为电能，不燃油或燃气，无 CO2 产生，故紫外光固化被誉为“绿色技术” ；Energy ，经济，紫外固化装备紧凑，流水线生产，加工速度快，因而节省场地空间，劳动生产率高，紫外固化工艺保证膜层更薄，并有优良的性能，从而减少了原材料的消耗，有利于降低经济成本。(3) 大豆油墨大豆油墨是由食黄豆油（或者其他干性或
18、半干性植物油脂）与颜料、树脂、蜡质等混合而成的。这种油墨不含污染大气的挥发性有机化合物，无臭、无毒，5正在逐步取代以冷凝轮转胶印彩色油墨为中心的矿物油油墨。受保护环境热潮的影响，它的普及和推广很快，以欧洲率先，日本、韩国次之，美国 90%的报社已开始使用大豆油墨。有的公司用亚麻籽油代替大豆油，亚麻籽油也是一种天然原料，但它是干性油，比大豆油干的快，而且印刷性能顺畅稳定，效果比大豆油要通透出色，有待继续开发后普及。(4) 水性 UV 油墨水性 UV 油墨是在 UV 油墨内加入了一定的水分及 5%的环保溶剂，结合特殊水性树脂制成的。这就使该油墨既保留了 UV 油墨固化快、节省能源、占地面积小、环保
19、等优点、又达到了油墨固化后，水分挥发，使墨层较薄的印刷要求。这种幽默是目前 UV 油墨领域研究的新方向。(5) 醇溶性油墨醇溶性油墨是以乙醇为主要溶剂，无毒、安全、环保、卫生，是传统墨料油墨的理想替代产品。在韩国、新加坡，醇溶性油墨已经代替了甲苯类油墨。主要在柔印中发挥作用的醇溶性油墨也是一种公害甚小的油墨，主要应用于食品、药品、饮料、烟酒及与人体接触的日用品包装印刷等方面。2.1.3 环保印刷油墨清洗剂CSY13 印刷油墨清洗剂是由表面活性剂、乳化剂、渗透剂、橡胶防老化剂和其他助剂等精制而成。具有无毒、无味、不易燃、存放方便、价廉、洗涤去墨能力强等特点。该油墨清洗剂符合 Q/CS013200
20、2 专业标准，是目前同类产品中唯一获得中国绿色环保标志认证的产品。这种油墨清洗剂乳化后不燃，对人体无害，符合安全、环保、节能的要求，是新一代的印刷油墨清洗剂。2.1.4 环保版材(1) 免冲洗版绿星版爱克发推出的免冲洗版绿星版比传统 CTP 工艺减少了 93%的废液，而与传统菲林制版相比，更减少了 96%的废液。上市两年多以来，全球已有 1000 多家印刷商使用它。该版不需要任何有毒物质，可直接排放。(2) 免处理 CTP 版材完全免处理版材就是在制版机上成像后，可以直接上机印刷的版材，在印刷机上也不会有其他后续的处理。如果采用完全免处理版材，配合先进的污水印刷机，就不会由任何废液生成，可以实
21、现真正的绿色印刷了。(3)在机显影的免处理版材在机显影的免处理 CTP 版材的优点是不需要化学显影，在印前制版中不会有废液。缺点是因为在印刷机上显影，印刷操作人员对版面内容的识别和校对，以及制版质量无法准确进行，反倒容易产生操作错误，引起时间材料的浪费；另外在机显影过程中，印版的非图文部分药膜进入到润版液循环系统，会带来印刷的隐患。在机显影版材是为短版印刷设计的，所以耐印率比较低，一般在5 万左右。2.2 环保印刷方式的推广2.2.1 使用 CTP 和数字打 样计算机直接制版技术通过电脑将 RIP 后的图文信息直接输出到印版上，去6掉了中间环节的软片，减少了制版中软片输出、显影、定影和晒版等步
22、骤，减少了银、苯二酚等对人体的伤害和对空气的污染，给环境保护带来了福音。与CTP 对应的数字打样技术正在逐步淘汰需要制胶片晒版的传统打样工艺。数字打样与 CTP 技术一起宣告了数字印刷时代的到来。同时也宣告了使用多年，存在环境污染隐患的胶片即将推出印刷市场。对人体和环境伤害较大的重金属和有毒显影剂也将不再使用，这一技术无疑极大地加快了印刷走向环保的步伐。2.2.2 大力推广柔性版印刷柔版印刷由于其良好的印刷质量，广泛的柔印材料，低投入高效率，环境性能好的优点，在欧美等发达的国家发展迅速。柔印在包装领域独领风骚的一个重要原因在于，它采用水基油墨，不含有毒有机物，正好符合现代包装印刷的绿色发展趋势
23、。水性油墨的最大特点是明显地减少了 VOC 的排放，从而减轻了大气污染，改善了印刷车间的工作环境。由于它的环保特性，特别适用于食品、饮料、药品等物品的包装印刷。柔版印刷还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。总之，柔性版印刷由于采用了环保型的绿色材料，应用范围正在不断扩大，在包装印刷领域更是独占鳌头。因此，要实现绿色印刷，我们就必须大力推广柔性版印刷。2.2.3 开发研制无水胶印和无醇胶印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，因此不需要润版液来实现水墨平衡。而润版液中含有易挥发的异丙醇等有毒有机物，长期被人体吸入，会影响
24、肾、肺的功能，甚至还会引起皮炎或造成神经系统受损，无水胶印一般使用的油墨是大豆油油墨和不含芳烃的油墨，二者没有 VOC 产生，不会对人体和环境产生影响。除了在生产工艺中去掉润版液外，还可以寻找它的代替品来减少酮苯二甲醇 IPA 对工人身体健康和环境的危害，无醇胶印正好满足了要求。2.2.4 干片成像技术干片成像又叫做无胶片直接制版工艺技术，此工艺不用经过传统胶片的曝光和冲洗过程，也不需要显影机，自然也就不用相关的设备和操作过程，尤其是不使用任何化学药剂就可成像，被称为是“绿色”成像技术。3 绿色印刷目前存在的问题及发展前景分析目前绿色印刷的理念已经渗透到印刷业的各个领域，各种具有环保概念的印刷
25、材料、印刷工艺和新型印刷方式相继涌现并且应用范围日益扩大。但是绿色印刷仍旧存在着许多不足，需要深入了解和解决。3.1 绿色印刷存在的问题(1) 环保性能不彻底普通 UV 油墨中的预聚物粘度一般都很大，需加入活性稀释剂进行稀释。而且前使用的活性稀释剂丙烯酸酯类化合物具有不同程度的皮肤刺激性和毒性。(2)成本过高电子纸要比普通纸昂贵很多，据产品的商业化还有一段距离；目前直接制版机所用的版材、药水成本比目前使用的普通版材高出近一倍，许多报社或印7刷厂考虑到长期的投入与成本，对使用直接制版机表现得有顾虑和不积极。(3)制约因素多以塑料薄膜柔性版印刷为例，就存在印版网线数偏低、大面积的实地与网线不能共版
26、等问题。相对于凹版的 175lpi，柔版塑料薄膜印刷一般只做到120133lpi，网点看上去比较粗，对版色调产品拉不开层次，色调不丰富。如果想提高印版线数，又会造成堵版，造成连续生产的中断，废品数量的增加。对于大面积的实地与网线，即使同一墨色，也要分成两块印版，用两个色组来印刷，增加可制版费开支。3.2 绿色印刷发展前景随着人们的环境保护意识和欲望日益增强，各种环境保护法规相继出台，这成为进行绿色印刷的根本保证，而科学技术的进步又是进行绿色印刷的技术支持。从低碳节约到节能减排，环保呼唤起企业的社会责任感，很多企业都加大成本投资环保设备的使用，而且如今国家倡导节能减排，在环境保护、节能节水等方面
27、给企业提供了许多优惠政策。在企业对安全生产和节能节水及环境保护方面进行设备改造或升级时，如购买了相关水污染治理设备、中小型三相电动机、空气调节设备、通风机、水泵、空气压缩机、变频器、配电变压器、高压电动机、节电器等设备投资可低免企业所得税，印刷企业可以利用这些优惠条件。在未来的印刷领域，柔印将有较大的发展，其后加工工序也将大力将强以配套成龙；以数字印刷为主要方式的按需印刷将持续发展。在这个讲究低碳经济、注重循环利用的年代，环保印刷更有利于印刷出版产业的整体可持续发展，成为印刷行业发展的大趋势。符合环保要求，无污染的绿色印刷将越来越受到社会的重视和人们的青睐。致谢在此论文撰写过程中，要特别感谢我
28、的导师王俊卿的指导与督促，同时感谢您在论文题目、研究方向、具体内容探讨和文章结构细节等多方面的无私帮助，老师一丝不苟的作风，严谨求实的精神，令我受益匪浅。本文参考了大量的文献资料，在此，向各学术界的前辈们致敬！参考文献1 朱梅生 柔性版印刷与环保 印刷杂志 2002 年，柔版印刷增刊2 蔡盛基 浅析宽幅柔印的利弊得失 印刷杂志 2002 年，柔版印刷增刊3 王选 电子出版在中国的发展回顾与展望 第七届师姐印刷大会会刊4 王五.新世纪初期印刷业展望 印刷人 ，2001 年 11 期8目 录摘要 1关键词 1Abstract1Key Words.1引言 11 现代印刷业所带来的环境污染.11.1
29、主要的污染源 .11.1.1 油墨11.1.2 复合包装材料21.1.3 润版液21.1.4 胶片和废定影液21.1.5 塑料覆膜21.1.6 油性上光材料21.1.7 塑料印刷废品21.2 资源和能源的占用和耗费 .21.2.1 纸张耗费 .31.2.2 油墨耗费31.2.3 水资源耗费31.3 印刷工业与环境污染 71.3.1 造纸过程的污染391.3.2 印刷过程的污染32 绿色印刷的开发与应用.32.1 环保印刷材料的使用 .32.1.1 环保纸张42.1.2 环保油墨42.1.3 环保印刷油墨清洗剂52.1.4 环保版材 .52.2 环保印刷方式的推广 .52.2.1 使用 CTP 和数字印刷52.2.2 大力推广柔性版印刷52.2.3 开发研制无水胶印和无醇胶印62.2.4 干片成像技术 63 绿色印刷目前存在的问题及发展前景分析.63.1 绿色印刷存在的问题 .63.2 绿色印刷的发展前景 .6致谢 7参考文献： 7
