什么是绿色印刷?
绿色印刷,是对具有“环境友好”与“健康有益”两个核心内涵属性事物的一种概述。主要是指不破坏生态环境,不威胁人体健康,节约资源消耗的印刷方式及其相关的产业行为。
绿色印刷,体现可持续发展理念。绿色印刷围绕着“环境友好”与“健康有益”两个核心内涵展开一系列绿色行为,强调在顾及当代人的同时兼顾下一代人的生存发展。企业近期利益与国家长远利益相结合,绿色效益与经济效益相接轨,以实现绿色环保事业与市场经济的双赢为目标。
绿色印刷,强调以人为本。绿色印刷在印刷产品的整个生命周期过程中,始终贯穿着“以人为本”的宗旨理念,在科学发展观的指导下,一切以“人”为出发点和落脚点,重点关注民生的健康与安全。
绿色印刷,是实现节能减排与发展低碳经济的重要手段。绿色印刷可以极大程度地帮助与推动我国印刷业实现节能减排的与发展低碳经济的目标,改善与提高我国印刷业的环境保护水平,有力地配合与支持我国政府在哥本哈根气候峰会向世界宣布的2020年将我国的碳排放总量将降低至2005年GDP水平的40%~45%的庄重承诺。
绿色印刷,是以先进科学技术水平为支撑。绿色印刷不但强调设计与生产的过程控制,同时也对印刷产品在使用及废弃阶段提出明确的量化要求。实施绿色印刷必须采用先进技术,推动我国印刷业产业结构调整与转型升级,做大、做强优秀的大中型环保型印刷企业,淘汰污染严重的“小作坊”式的低劣质企业,促进我国由“印刷大国”向“印刷强国”转变目标的实现。
发展绿色印刷符合产业经济发展方向和大中型优秀印刷企业自身利益。发展绿色印刷有利于推动印刷产业经济进入创新驱动、内生增长的发展轨道,实现产业技术变迁和组织变革,为杜绝粗放型增长方式和资源浪费、发展集约型经济,符合国家的产业经济发展方向。印刷企业通过实施绿色印刷工程,不但保护了环境,保障了员工与消费者的身体健康,同时也节约了资源,降低了成本,节省了费用,提升了品牌形象,扩大了收入。特别是出口导向型印刷企业,“绿色印刷”生产过程控制与管理水平达标成为获得优质海外客户订单的“通行证”。
中国的绿色印刷现状
近年来,越来越多的国家把环境保护作为经济发展战略的重要组成部分,通过制定绿色经济政策,积极推动低碳绿色增长。
科学技术的发展,使人类已经进入了自我保护、可持续发展的阶段。对那些破坏生态环境、损害人类自身健康的现象我们应加以高度重视和严格限制。2002年,全国人大环境资源委员会委员曲格平在接受媒体采访时表示,很有必要为中国绿色印刷立法。
我国印刷行业虽然已形成10万家印刷企业,400多万从业人员,总产值6300多亿元的较大产业,但技术先进的大企业和企业集团不多,还是以中小企业为主体,在不少企业里,传统的各种制版、印刷工艺仍在我国占据很大的市场份额。从制版工序的胶片和废定影液、电镀液,到印刷过程中的溶剂型油墨、异丙醇润版液、洗机水,再到印后整饰中仍在广泛使用的即涂膜、油性上光工艺等,对环境都存在着污染问题。如印前制版使用的乙酸、甲醇、硝基苯、草酸、氯化锌、糠醛等,都含有有毒化学成分,印刷使用的普通油墨、洗车水等含有铅、铬、汞等重金属元素。1988年,新闻出版总署就规定,印刷行业有8个有毒有害工种可以提前退休,虽然是对职工健康和权益的一种保护和补偿,但必定是已经对健康造成了一定的伤害。由于众多印刷企业仍沿用着传统印刷工艺,在有些生产环节仍存在一些诸如有机溶剂挥发、废水排放等造成的环境问题。由于目前还去缺乏完备的环保评价手段及技术标准、专业的检测机构、高素质的人才队伍、高效节能的替代技术等,所以在直接关系广大人民群众尤其是青少年健康安全方面的环保印刷产品和降耗节能等方面,存在着一些需要引起我们高度警惕并着力解决的问题,突出表现为:在印刷品的生产加工环节对产品的环保性、安全性关注不足,缺乏有效的管理、监督;企业和从业人员环境保护意识不强,建设绿色创意和谐印刷的理念尚未深入人心;对适用于不同规模、不同类型印刷企业的环保技术或产品缺乏有针对性的开发研究;针对印刷产业的环保评价认证体系和技术标准、信息系统的建设健全工作相对滞后。
这些突出问题的存在与我国建设资源节约型、环境友好型社会的目标以及总产值排名世界第三的印刷大国地位是不相称的,也成为我国印刷产品突破国际贸易“绿色壁垒”、实施文化产业“走出去”战略和建设印刷强国的障碍。
这些问题的解决,亟待我们找到一个突破口,而推广绿色印刷是一个极好的形式。
2010年1月柳斌杰署长在全国新闻出版工作会议的报告中明确提出:“要根据国家控制温室气体排放的约束性指标规定,积极参与印刷、复制行业环保标准的研究制定,推广高效节能技术和产品的应用,探索产品用纸循环使用等新材料新工艺的研发,进一步降低能耗和污染,打造‘绿色’印刷、复制产业。”成为印刷行业向“绿色印刷”进军的动员令、号召书。
[next]
国外的绿色印刷现状
“绿色印刷”是上个世纪80年代后期在以日本、美国、德国等为代表的西方发达国家发源后,经过二十余年的发展,“绿色印刷”已经从概念讨论阶段进入到实际应用阶段,无论从理念还是到技术标准、设备工艺、原辅材料以及软件应用等方面都有了极大的发展并日趋成熟。“绿色印刷”已成为21世纪欧美发达国家普遍应用并日趋普及化的一种新型印刷方式。在欧美发达国家,“绿色印刷”既是其科技发展水平的体现,同时也是替代产生环境污染和高能耗的传统印刷方式的有效手段。日本印刷产业联合会2010年3月在世界印刷及传播论坛理事会上介绍,日本拿到绿色标准认证的印刷企业已有201家。
同时,在国外有一些国家政府制定相关法律法规,倡导绿色印刷。西方某些发达国家已依靠立法来监督印刷的环保问题。如美国《超经基金修订及再授权条约》(SARA)中明确规定了印刷材料禁用的化学物品和含有危害性物体的污染物。早在2000年6月,英国就立法禁止用溶剂型油墨印刷食品包装薄膜。一些国家制定了“劳动卫生法”、“有机溶剂排放法”等一系列法规。这些法律、法规决定了印刷生产工艺和油墨的研究与发展方向。
环境管理体系
ISO14000是国际标准化组织继ISO9000系列标准后推出的一套环境管理系列标准。ISO14001环境管理体系标准作为ISO14000系列标准的核心,是企业建立环境管理体系并开展审核认证的根本准则。目前,国内外所进行的ISO14000认证即指ISO14001环境管理体系认证。
ISO14001环境管理体系模式:ISO14001标准由环境方针、策划、实施与运行、检查和纠正、管理评审等5个部分的17个要素构成,各要素之间有机结合、紧密联系,形成PDCA循环的管理体系,并确保企业的环境行为持续改善。该环境管理体系模式具有注重体系的完整性,是一套科学的环境管理软件;强调对法律法规的符合性,但对环境行为不做具体规定;强调污染预防,持续改进;要求对组织的活动进行全过程控制;广泛适用于各类组织;与ISO9000标准有很强的兼容性。
如何打造绿色印刷体系?
新闻出版总署提出了从今年起,用十年时间建成出版强国的伟大战略目标,印刷业是其中重要组成部分,实施了重大项目带动发展战略,绿色印刷体系建设工程项目是实现这一战略目标的重大举措之一。绿色印刷体系建设工程,是一项系统工程,它包括一切有助于实现绿色印刷目标的技术标准、科研课题、技术产品(原辅材料、承印物、油墨、版材、设备、工艺、印刷品等)、信息、培训、推广、管理、监测、检验等在内的系列集成。
绿色印刷体系建设工程通过其主要项目体现,主要包括三大部分内容:(一)技术标准与课题类项目:1.印刷过程的环保控制与管理系列技术标准课题研发;2.绿色印刷品评价体系系列技术标准课题研发;3.印刷服务碳足迹评价方法研究与示范基地建立;4.绿色印刷与低碳经济课题研发;5.绿色印刷系统监管与检测管理课题研发;6.绿色印刷建设基金课题研发。(二)应用技术产品类项目:1.绿色凹印醇水油墨和在高能电子束照射下迅速固化新型油墨关键技术开发与推广;2.柔性版印刷关键技术、设备和材料的开发与应用;3.高性能计算机直接制版技术设备(CTP)关键技术开发应用;4.纳米制版关键技术和工艺的研发与应用;5.印后整饰技术、设备和材料的开发与应用;6.保障安全生产和处理印刷废弃物的环保技术的样板工程;7.无污染复合关键技术开发与应用。(三)信息与管理建设类项目:1.绿色印刷资源数据库的研发与建设;2.绿色印刷示范基地的研发与建设;3.绿色印刷系统管理课题的研发。
标准是绿色印刷的推进器
1. 我国制订印刷环保标准的基本原则和框架
在我国实施绿色印刷还是一个新鲜事物。我们主要是借鉴发达国家的经验和做法,结合我国的实际,制订符合我国国情的标准、监测方法,以及与之相关的一些措施。
基本原则是:坚持科学发展观,保护消费者的权益,本着以人为本的宗旨,在借鉴、吸收国外标准的同时,注重我国的实际情况;逐步完善各类印刷品的环保标准,稳步推进标志产品的适用范围,以此促进印刷产业的结构调整和技术升级,在较短时间内达到和接近发达国家的水平。
标准框架:以印刷产品的环保标准作为出发点和落脚点。制订印刷品环保标准,包括印刷成品重金属的含量、材料、辅料、加工工艺的要求,以及印前、印中、印后、材料处理、废水(包括各种化学药水、洗车水)、废物(擦车布、PS版)、废气的排放,成品回收等。规定检查机构的资质和检验的方法。
标准的制定和实施在政府主导下进行,也就是说由政府出台标准及具体实施办法。新闻出版总署授权和委托中国印刷技术协会组成专家队伍进行调研,积极参与环保部关于印刷环保标准的起草、制订和宣传推广等工作。
2. 印刷环境标志产品技术标准制订的步骤和进程
2009年6月-7月份召开标准启动会,由环保部科技标准司主持,环保部认证中心与中国印刷技术协会参加,成立标准编制组,确定标准制定方向、适用范围、参考依据。
2009年7月至2010年3月,编制组组织专家在北京、上海、广州、济南四地进行了现场调研,最终形成标准的草案。
2010年2月,环保部和新闻出版总署在北京就绿色印刷以及印刷环境标志标准进行会谈,并探讨了标准的实施意义、对社会的影响。
2010年3月召开编制组和专家组会议,原则通过标准草案,提出修改建议。
2010年5月12日至14日环保部环境认证中心和中国印协,组织行业专家和34家参编企业协编企业技术专家对标准进行逐条逐句逐字修改确认,提出标准征求意见稿,上报环保部。
6月至8月经过充分再调研和反复修改,征求意见稿已于2010年9月由环保部发布与公众见面,在社会上广泛征求意见,同时于9月、10月对相关参编企业进行技术验证,将于今年底由环保部颁布实施。
3. 该标准主要针对和要解决的问题:
(1)溶剂的污染问题。溶剂型油墨在上机时需要加入大量的溶剂,国内印刷企业在印刷时一般不考虑溶剂的回收,造成较大有机挥发物的污染;
(2)油墨的环境问题。油墨的环境问题开始慢慢被大家重视,由于国内缺乏有效的环保法规,所以在选择使用油墨产品时没有判别依据,造成食品包装印刷品的有害物残留;
(3)印刷材质的选择。印刷材质除少部分由甲方提供,大部分的材质由印刷企业自配。印刷材质的选择基本是以价格为主要判定依据,未考虑环境问题,造成印刷品的环境危害。
(4)完善绿色环保印刷企业和印刷产品的认证方法及程序,健全认证机构职能,逐步扩大绿色环保印刷企业的规模和绿色环保印刷工艺的比例。制定鼓励阴衰企业发展低碳经济、加强环保措施、开展绿色印刷的政策和措施。组织好“绿色印刷体系建设工程”,以绿色环保项目带动行业的绿色、环保、低碳化发展。以中小学教科书、政府采购产品和食品药品包装为重点,积极协调环境保护、教育等有关行政部门开展多层次多方位合作,大力推进我国绿色环保印刷的发展。推动包装装潢印刷向减量化、重复使用、再循环和可降解(3R+1D)方向发展。积极推进柔性版绿色环保印刷的应用,推动低能耗加工、废液处理设备以及水性油墨、水性涂料等绿色印刷设备和材料的研发,为可持续发展提供支持。继续完善印刷地段落后产能淘汰退出机制,明确淘汰标准,量化淘汰指标,加大淘汰力度,尽快淘汰一批污染严重、技术装备落后、生产效率低下、资源能源消耗高的产能。
[next]
标准制定和实施的意义
标准颁布后,将对我国印刷业产生重大影响,可以极大程度地帮助与推动我国印刷业实现节能减排的与发展低碳经济的目标,改善与提高我国印刷业的环境保护水平。
由于众多印刷企业沿用着传统印刷工艺,印刷业在有些生产环节仍存在一些诸如对人体有毒有害及造成空气污染的溶剂挥发、破坏水质及污染土壤的废水排放等造成的环境问题。通过环境标志标准的推动可以在以下方面起到较大作用:
1. 减少高污染油墨的使用。
2. 减少含有异丙醇类的润版液使用。
润版液是保证印版空白部分形成亲水盐层的必要条件,目前胶印机上采用的是异丙醇润版系统。由于异丙醇挥发后产生的醇蒸汽有毒,会对人体健康造成有害的影响,许多发达国家规定异丙醇在工作场地的阈值仅为200~400ml/m³。通过本标准的实施可减少异丙醇的使用,最终在印刷业实现完全替代。
3. 推动CTP系统的应用。
目前我国印刷业制版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,这些物质直接进入环境中,对水体环境造成危害,而显影、定影冲洗废液含有大量有机物,属于危险废弃物,国家禁止直接排放,而在国内企业的环境管理方面存在一定的缺陷,部分企业不够重视,通过环境标志逐步强化环境管理,实现企业环境进步。
通过环境标志印刷标准的制定在设计、制造、使用、废弃四个生命周期阶段过程中,不但强调设计与生产的过程控制,同时也对印刷产品在使用及废弃阶段提出明确的量化要求。提高我国印刷业的科技水平,推动我国印刷业产业结构调整与转型升级,做大、做强成优秀的大中型环保型印刷企业,淘汰污染严重的“小作坊”式的低劣质企业,促进我国由“印刷大国”向“印刷强国”转变目标的实现。
绿色印刷材料与工艺
回顾过去几百年的传统印刷业,让人有小作坊、脏乱的印象,加上采用含有害物质的原料,印刷更被视为污染、有危害的产业。然而在新科技的带动下,近20年间印刷技术得到了跨越式的发展,响应“保护环境,绿色工业”的时代要求,印刷产业步入了高科技、节能、环保的新时代。总结近几年的生产经验,结合当前的技术现状,我们可以从以下几方面努力来减少印刷对环境的污染。
绿色印刷材料
1.环保型油墨
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钳、铬、汞等重金属元素,如果含有这些重金属的汕墨用于食品包装或与人体密切接触物品的印刷,后果不堪设想。为了减少油墨对环境的破坏,就要使用无污染的新型油墨,如紫外光固化油墨、水性油墨、水性UV油墨、大豆油墨等等。下面对水性油墨、水性UV油墨、大豆油墨进行简要的介绍。
水性油墨
这种油墨以水和乙醇为溶剂,VOC排放量极低,对环境污染性小,也不危害人体健康,是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。在美国,有95%的柔印品采用水性油墨印刷。此外,它还具有不易燃烧、色彩鲜艳、不腐蚀版材、附着力好、抗水性强等特点。需要注意的是,水性油墨一般呈碱性,因此,应将清洗墨槽、墨辊和印版等的废水加入酸性物质沉淀后才能排放,否则会造成水体的污染。
水性UV油墨
由于目前使用的UV油墨的稀释剂有毒,且对皮肤有刺激性,因此要改进这种稀释剂。水性UV油墨就是在这种背景下诞生的,它采用乙醇和水等为稀释剂。这种油墨具有以上两种油墨的良好环保特性。
大豆油墨
例如植物油油墨,目前使用最多的是大豆油。美国大豆油协会标准中规定:单张纸胶印油墨大豆油含量为20%以上,轮转胶印油墨大豆油含量为7%以上。日本大阪印刷油墨公司推出了新型环保油墨,为单张纸胶印油墨,是以大豆油为主体的100%植物油油墨,符合了环保要求。
2.PUR胶
PUR是一种新型的装订用胶粘剂,它是polyurethane reactive(聚亚氨酯反应)的缩写。PUR是一种环保型胶粘剂,用这种材料装订的材料更易回收;其非常柔软,抗撕裂性强,有较高的耐久性;它可用于对较困难的作业进行装订,如涂布纸或产品,含纤维少的纸,或者曝露在恶劣温度环境下的产品,现在它的用途更加广泛;用PUR胶装订好的书可以摊得很平,而且不会象热溶胶那样与油墨发生作用,胶粘性更强。
3.免处理版材
免处理版材是一种环保型的CTP版材。传统概念的CTP版材,无论是热敏还是紫激光版材在制版机上曝光成像后都要经历化学显影和清水漂洗等处理过程,消耗大量的化学显影液和清水,免处理CTP版材则可以免去或者简化这个处理过程,只有极少量的废液,或者根本就没有废液产生,将CTP制版工艺更加简化,可以说免处理版材帮助我们实现了印前制版的绿色生产。
4.预涂膜
目前,市场上已有水性即涂技术和预涂膜技术这两种更为环保的覆膜技术,其中以预涂膜技术最为环保。预涂膜是通过专用设备,将热熔胶或低温树脂与薄膜基材复合的一种无污染、黏度强的印刷包装材料。其优点有:不含任何污染物、可高速生产、印制更精美、烘干耗能低。
除了预涂膜工艺,有些印刷厂还在教材封面中使用了水性覆膜,或将覆膜改为UV上光。水性覆膜含有较少的有害溶剂量,也便于回收。把印后封面工艺由覆膜改为上光后,基本能达到教材耐磨性的要求。并且,因为上光油中有UV固化因子,通过紫外线照射几秒钟后就可以固化,提高了上光工艺的印刷效率。
[next]
绿色工艺
1.CTP和数字打样计算机直接制版技术(CTP)通过电脑将RIP后的图文信息直接输出到印版上,去掉了作为中间环节的软片,减少了制版中软片输出、显影、定影和晒版等步骤,大大减少了含银、对苯二酚等对人体和环境危害较大的废液的排放,也减少了紫外光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来临,同时也宣告了使用多年,存在环境污染隐患的胶片即将退出印刷市场。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,这一技术无疑极大的加快了印刷走向环保的步伐。
然而,CTP和数字打样技术并不是十全十美。目前,由于CTP尚未大规模生产,因此价格相对较高,使用成本也较大,只有少数的大型企业愿意购买,而其他众多的中小型企业则依然使用成本较低的传统制版方式。数字打样亦是如此,不仅机器价格昂贵,打样成本也是传统的2倍左右。这些因素都制约了环保型印刷技术的发展。
2.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,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,因此不会对人体和环境产生影响。所以,去掉润版液,使用非溶剂型油墨,可以说是无水胶印为环境保护做出的一大贡献。
除了在生产工艺中去掉润版液外,我们还可以寻找它的代替品来减少IPA对工人身体健康和环境的危害,无醇印刷正好满足了要求。这种替代品主要来源于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。当然,使用代替品也会带来一些新的问题,如新的润版液挥发太慢,不利于机器降温,代替品也没有酒精对润版系统的消毒效果好。
3.数字印刷
由于数字印刷是直接从计算机到印刷品,不需要胶片和印版,省去了传统印刷的很多中间步骤,避免了有毒化学物质如显影液等的使用。数字印刷采用的是新的成像技术,可以很大程度地避免传统印刷在图文转移过程中有机溶剂的挥发带来的一系列问题。数字印刷的主要成像原理有如下—些:
静电照相
它的基本原理是用激光扫描的方法在光导体上形成静电潜像,再利用带电色粉与静电潜像之间的库伦力实现潜像的可视化,最后将色粉转移到承印物上即可。由于静电照相采用的是色粉,整个印刷过程中无挥发性有机物产生,是一种无污染的成像技术。
喷墨印刷
将油墨以一定的速度从细微的喷嘴喷射到承印物上,最后通过油墨与承印物的相互作用实现油墨影像的再现。根据喷墨的方式,分为连续式喷墨和按需喷墨。
小结
除了上述的几个主要的途径外,只要我们在生产实践中做一个有心人,还会发现更多的方法来改进印刷工艺,实现绿色印刷。总之,印刷品无处不在,印刷与人们息息相关。绿色印刷,不仅关系到印刷业自身的长远利益,更关系到全社会的协调发展。如何实现绿色印刷,每个企业都应该根据自己的实际情况,制定合理的方案。唯其如此,才能实现印刷业的可持续发展,才能使印刷业长盛不衰。