丝网印刷中的环境保护
来源：印刷技术更新时间：09-4-17 10:08
1．丝网印刷产生的污染物的种类
在丝网印刷作业中，产生的污染物有多种。这些环境污染物大体上可分为化学、物理和生物三大类。其中化学性污染物和物理性污染物是主要污染物。化学性污染以无机物为主，如:汞、铬、铅、氯化物等；有机物包括有机氯、酚等；物理性污染物主要有噪声、振动、热源等。由于这些污染物的形态不同，又可分为空气污染物、水污染物和固体污染物。
①空气污染物。包括气溶胶（烟、粉尘、雾）、有害气体（硫氧化物、碳氢化合物、二氧化碳、氯化氢等）。
②水污染物。包括无机悬浮物（炉渣、铁屑）、有毒污染物（汞、铅、铬、酚、氯等化学废液）、酸碱污染物（酸和碱）、油（油类、脂类等）。另外，热水、高温废气等热源也会对水造成污染。
③固体污染物。固体污染物包括纸、塑料、玻璃、金属、陶瓷、木屑等固体废物。 噪声与振动也属于环境污染源。 2．污染物的形成
丝网印刷生产中的污染物主要由感光材料、油墨（溶剂和颜料）等造成。
1）丝网制版感光材料造成的污染物。制版中常用的重铬酸类感光材料，在制版过程中排出的废液中含有大量6价铬离子Cr+6，Cr+6毒性大，如果人体接触到含有Cr+6的溶液就会产生皮炎等疾病；废液排出后对环境会造成污染。使用无毒性的重氮盐及重氮树脂系乳剂型感光胶可根治铬离子的污染。
2）丝网印刷油墨中的溶剂产生的污染物。丝网印刷油墨中的某些溶剂，挥发或排放到空气中会污染环境，影响动、植物的生长。特别是挥发性油墨对空气污染非常严重。另外油墨中的一些溶剂及助剂燃点比较低，在空气中聚集并达到一定浓度时，遇火就会发生火灾。这是应该引起生产单位注意的。
为减少油墨中溶剂造成的环境污染，可采取一些方法进行解决。 ①有些承印物（如纸、布等）可使用水性油墨。
②在印刷车间安装换气装置，及时将废气排除。对排除的废气可用燃烧方法消除，也可在排出口用喷水法进行废气净化处理。
③对油墨和易燃、易挥发溶剂，加强使用管理，注意密封。 3）由丝网印刷油墨中的颜料产生的污染物。丝网油墨中常用一些金属材料，如铜、水银等，他们的离子或蒸气可形成污染物。另外印染用的盐基性染料中的槐黄和甲基紫都是致癌物质。使用含有毒性颜料印刷的陶瓷容器、玻璃制品、食品包装、儿童玩具等都会对人体造成一定的危害。
对颜料废液可采用净化处理方法进行处理。使用有些微毒性颜料时，必须严格按照国家有关使用安全标准执行。加强使用管理，减少污染。
3．空气污染物及处理方法
空气污染物是指由于人类活动或自然过程进入大气的并对人或环境有害的物质。如废气及粉尘。在丝网印刷中，产生的可挥发有害气体及可进入空气的有害粉尘主要有硫酸、硝酸、氨气、二硫化碳、甲醛、甲醇、苯、酚、丙酮、硝基苯、三氯乙烯及铬酸盐粉尘。操作者如果吸入或皮肤接触到这些气体会引发许多不适，如呼吸道感染、流泪、皮炎、麻木等，严重者会感染血液病甚至癌症。所以网印车间的废气一定要进行处理。
丝网印刷中的废气的净化技术主要有转化法和分离法。转化法是通过化学反应使废气中的污染物得到净化。分离法是通过物理方法使废气得到净化。
常见的废气净化法有以下几种。
①冷凝法。冷凝法通常适于浓度比较高的废气的一级处理。可用于回吸废气中高浓度的汞、硫、磷等。
冷凝法是利用同一物质在不同温度下有不同的饱和蒸气压和不同物质在同一温度下有不同的饱和蒸气压的性质，通过对混合气体进行冷却或加压，使其中某些气体污染物冷凝成液体或固体，使污染物从混合气体中分离出来达到净化目的。
②吸收法。是净化气态污染物的最常用的方法，适用于净化多种组分有机物蒸气及二氧化硫等化学物质。通常使用的吸收剂有水、酸性溶液、碱性溶液和有机溶剂。吸收法的基本原理是，采用液体吸收剂处理气体混合物，除去其中一种或多种组分。这种吸收法也可按化学反应分为化学吸收和物理吸收两类。
③吸附法。吸附法是利用多孔性固体物质可吸附污染物的特性，使废气中的污染物吸附在多孔性固体表面而与气体分离，达到净化空气的目的。吸附法是丝网印刷车间常见的净化方法，主要用于净化废气中的低浓度污染物。
4．水污染物及处理方法
丝网印刷作业中对主要水污染物常用的治理方法有以下几种。 （1）酸、碱废液。酸碱废液是丝网制版及印刷的主要污染物，织物印染厂排出的碱性废液更加严重，碱性废液中的主要成分是苛性钠、碳酸钠及胺类等物质。酸性废液和碱性废液排入公共水源后，会使水源的PH值发生变化。另外，酸、碱废液对细菌及微生物的生长有消灭或抑制作用，从而会妨碍水体的自净，并对生态产生影响。国际饮用水标准中规定，生态水源的PH值应在7—8.5之间；养殖水系中PH值在6—9.2之间。
对酸性废水的治理方法主要有：酸碱废水相互中和法、加酸中和法和烟道气中和法。 （2）汞废水。汞废水是制版厂和印染厂排放的污染物。汞分为有机汞和无机汞，有机汞比无机汞毒性更大。汞中毒对人体危害很大，汞浓度在0.006—0.01mg／l时就能使鱼类及其他水生物死亡；汞含量在1～2g时就可致人于死地。常见的汞中毒症状是乏力、动作失调、精神混乱等。
对废水中有机汞的处理方法是，先将废液中的有机汞氧化为无机汞，再进行处理。 对废水中的无机汞的处理方法有：活性碳吸附法、化学凝聚法、硫化物沉淀法、金属还原法及离子交换法等。
（3）铬离子（Cr+6）废水。为了减少Cr+6造成的污染，可采取如下方法解决。 ①在含有Cr+6的废液中加入还原剂，使Cr+6变成3价的氢氧化铬，以减少其毒性。 ②采用沉淀法对Cr+6废液进行处理，也可以采用离子交换法对废液进行处理。 总之，环境保护工作是印刷管理的重要组成部分，除积极处理污染物外，还应积极采用新工艺、新技术，以绿色环保材料代替旧工艺材料，减少污染源。
由于大气法规中控制挥发性有机物（VOC）越来越严格，许多柔性版印刷厂转向水基油墨技术，以减少有机物的挥发。随着水基油墨生产的增加，柔性版印刷行业也开始探索一种替代品，以处理在油墨中使用的产生的废料。
这些油墨及其清洗用的废水以简单地排放到下水道的数量作为其消耗量是个误解。不同的地区的法规对工业设备产生的废水做了规定。根据什么系统流出的废水确定适用什么法规和限制。
与水基油墨有关的废水是颜色的污染（颜料和染料）、连结料（碱性溶解物、乳剂或胶状分散的化学药品）、辅助溶剂（酒精、乙二醇和乙二醇乙醚）和填加剂（蜡、增塑剂和消泡剂）。带颜色的废水也可会成为美学问题。这通常是某种化学药品和颜料超过该地区和环境下最大排放允许量的质量问题。
要直接将水排放到环境中，工厂必须有指定可允许的污染物质的排放的许可。这个许可称为国家污染物排放系统（NPDES），有时是州立的污水排放系统（SPDES）。这些许可对污水允许排放的程度有非常严格的限制，并要监测排放的污水，定期测试水的受体，保持和报告所做的记录。
设计曝化的系统只能处理卫生废水。工业废水不能排放到曝化池或曝化系统中。将工业废水排放到曝化系统中可导致地下水污染，还需要高成本的清洁。在只能依赖于曝化系统处理废水的地区，废水处理并不是所需的选项。在一些非常严格的区域，处理过的工业废水不能排放到曝化系统中。
排放到公共的污水处理厂（简称POTW）是印刷厂最通用的废水处理方案。一些污水处理场需要所有企业排放处理过的废水，以达到当地的排放许可，有的地方要有根据当地法规让污水处理厂接受印刷废水的协议。排放到污水处理厂的废水应该遵守当地的法规或是设备指定的允许限制。
柔性版印刷车间大多位于用水和排水不紧张的城市，在乡下的一般就没有这些规定了。工业化在许多城市地区拉宽了处理的限制和污水处理厂的能力。不过，不管印刷厂要把污水排放到什么类型的系统，最好还是把大量废水在第一场所进行处理。
废水处理
使用水基油墨的柔性版印刷厂处理生产后的废水的最实际的方法是：
·用连续的或批处理的工艺处理进行化学分离。在调整pH值后，固体（颜料和树脂）通过絮凝沉淀成软泥。然后用纸过滤将软泥与水分开，进行脱水再丢弃。如有过滤的压力机可进一步除去水分，再丢弃脱水后的泥块。
·连续的排放处理是类似于上面所述的化学分离工艺。
·微过滤、超滤、毫微波和反向渗透。这个过程就像是哺乳动物的肾。将废水通过有机的膜和无机的膜，每小时可处理0.1到5000升水。这个过程基本上能将水（或任何具有相同分子量或更小分子量的物质）除去。用后膜碳过滤装置除去氨。这种处理方法在膜上不必花费二次处理的成本。干净的水可用于其他领域（例如作为瓦楞纸生产的一部分）。
·使用活性的棕碳进行生物吸收处理；用部分流量或全部流时进行脱盐和碳的重新活性化（加上斜坡反应器、漂浮、过滤、软化、反向渗透、旋转滚筒表面等）。
·氧化技术，通过分子化系统提供氧化和臭氧/紫外线氧化。
要处理的废水的质量和数量通常确定了在某个生产场合选用何种方法。对于几乎所有产生废水的柔性版生产厂家，化学分离比较合适，较不昂贵的中短期的减少废水或根本没有废水问题的方案。从带式过滤器走到过滤机处理要根据废水处理的数量和质量来选择，所处理的水的质量由当地排放的限制所决定，也由印刷厂是否计划重新使用这些水来清洁或用于其他目的来决定。
很多印刷厂选择只处理它们的废水处理，而将废墨处理作为废物管理的另一部分时，也有一些厂子选择直接将废墨直接加入废水中。这一般会增加水中悬浮物的数量，需要更有效的、更昂贵的方法来处理在化学处理中产生的污泥。最后，会有更多的废水需要进行处理。
虽然许多公司已经提供了简单地过滤方式作为处理废水、除去固体物和一些颜色的方法，但是大多数废水是柔版印刷和清洗时由油墨、水和清洗液产生的乳化液。要有效地处理这种废水要先通过化学分离打破乳化液，然后用物理方式过滤所产生的物质。
有不少化学药品可用来打破这种乳化液，然后进行下列处理：
·中性化——调整PH值，使其回到中性的范围。
·吸收——从水中吸收所选择的化学药品和悬浮的固体。
·凝结——在凝聚中不断积累。
·掩埋——无毒害的工业垃圾掩埋法最适于处理化学物质的固态物。
·物理的过滤——使用带式过滤器或过滤器压缩机。
大多数商业用的分离剂在pH值为6.5到9时效果最好，在废水超过这个范围时最好要进行预处理监测和调整pH值，才能经得起药剂的有效的性能。可能需要先调整排放污水的pH值才能排放，以满足排放的标准。
水似乎是廉价的，可随意取得和使用。如果把水的获取、使用和处理的整个成本完全考虑进来，通常会发现水是多么的昂贵。从市政系统得到的水的成本每百万加仑为125美元，打井得到的水每百万加仑1000美元。水的处理（或是污水排放）的成本为每百万加仑600美元到4000多美元。通过减少水的用量，工厂可减少用水的开支，以及排放的费用。减少水的用量包括减少用量和再循环使用。从环境保护的观点，这两种方案里减少用量通常比再循环更好。
确定在何处使用和用多少是很有用的。设计一个工厂用水图（水使用的流程图），定期检查水进多少和出多少，然后找出改善的方法。用这个图来做出一个保持水用量的程序。最好能在主要使用点安装水表，按一定时间间隔读表，计算所用掉的水。根据方方面面的操作，做出一个厂方用水的预算，以便跟踪和遵守。
培训厂里的人员，以减少水的使用。通过培训印刷机操作人员做到以下各点可减少清洗过程中所用水的数量。
·尽可能将油墨回收到容器里。
·彻底擦净印刷机部件后再用水清洗。
·（在油墨干燥之前）迅速清洗输墨装置可增加清洗效率。
·使用低流量的喷嘴。
·使用限制水流量的设备。
印刷机的清洗可改成下面的三步清洗工艺，目的是使用废水。
·第一步：大部分油墨用脏水除去。
·第二步：第一步骤所剩下的油墨用较不脏的水清洗。
·第三步：剩下的油墨用清水冲洗。
在第一步所用的水太脏了，不能用了。第二步骤的水可给第一步骤用，第三步骤的水供第二步骤用，第三步骤用清水。
有些公司发现经过过滤的废水如果污染程度不高的，必要时可用来稀释油墨。
PS版是印刷用的铝版，具体的说就是在PS版上晒菲林！
PS版是从英文“Presensitized Plate”的缩写，中文意思是预涂感光版，1950 年，由美国3M公司(Minisota Mining &ManufacturingCompany)首先开发。PS版分为“光聚合型”和“光分解型 ”两种。光聚合型用阴图原版晒版，图文部分的重氮感光膜见光硬化，留在版上，非
图文部分的重氮感光膜见不到光，不硬化，被显影液溶解除去。光分解型用阳图原版晒版，非图文部分的重氮化合物见光分解，被显影液溶解除去，留在版上的仍然是没有见光的重氮化合物。PS版的亲油部分是高出版基平面约3μm的重氮感光树脂，是良好的亲油疏水膜，油墨很容易在上面铺展，而水却很难在上面铺展。重氮感光树脂还有良好的耐磨性和耐酸性。若经230～240℃的温度烘烤5～8min，而使感光膜珐琅化，还可提高印版的硬度，印版的耐印率可达20～30万张。PS版的亲水部分是三氧化二铝薄膜，高出版基平面约0．2～1μm，亲水性、耐磨性、化学稳定性都比较好，因而印版的耐印率也比较高。PS版的砂目细密，分辨率高，形成的网点光洁完整，故色调再现性好，图像清晰度高；PS版的空白部分具有较高的含水分的能力，印刷时印版的耗水量大，水、墨平衡容易控制。
