永新股份VOCs減排措施探索

黃山永新股份有限公司（以下簡稱“永新股份”）成立于1992年，2001年9月進行股份制改制，2004年6月在深圳證券交易所中小企業板成功上市，2004年成立廣州永新包裝有限公司，2006年成立河北永新包裝有限公司，2011年成立黃山經開區子公司。永新股份現有總資產18億元，員工1800人，2014年實現銷售額19.5億元，主要產品為軟包裝產品，四家工廠產能達到8.5萬噸。

當前，隨著我國環境污染問題的日益嚴峻，國家環保政策不斷收緊，對包裝印刷企業提出了嚴格的VOCs治理要求。面對如此嚴酷的形勢，軟包裝企業應當積極應對，根據企業自身實際情況制定合理的VOCs治理措施，這樣才能獲得更長久的發展。下面，我就與大家分享一下永新股份在VOCs減排方面所做的一些探索。

工藝升級

1.復合工藝升級

復合工藝升級路線主要包括兩個方向，一是采用無溶劑復合工藝，二是采用水性膠黏劑進行干式復合。

無溶劑復合工藝具有三大優點，一是完全無溶劑排放，二是設備簡單，三是能耗少、工藝流程簡單、成本低。成本低是推動無溶劑復合工藝發展的主要動力之一，現在有些簡單的無溶劑復合產品整個涂布成本只有干式復合的一半多。目前，大部分中低檔軟包裝產品都可以采用無溶劑復合，但由于復合質量等因素的制約，無溶劑復合工藝還不能完全取代干式復合工藝。

水性膠黏劑之前在行業里風靡過五六年，它具有成本低、安全、無污染等優點，但涂布性能差、潤濕性不佳、附著力不高、不易干燥、能耗高、水蒸氣易腐蝕設備等缺點限制了水性膠黏劑的廣泛使用。

對比溶劑型、無溶劑型和水性三種膠黏劑，無溶劑膠黏劑的能源成本、涂布成本最低，工作速度最高。在北美地區，溶劑型聚氨酯、無溶劑型聚氨酯、水性丙烯酸酯類膠黏劑（以美國陶氏化學公司產品為代表）的應用基本是三分天下；而在歐盟地區，溶劑型和無溶劑型聚氨酯膠黏劑（以德國漢高公司的產品為代表）占據了主要市場份額，且兩者平分秋色。

從多方面考量，目前我們在復合工藝升級方面所走的技術路線是采用無溶劑復合工藝。2015年我們的目標是50%的軟包裝產品采用無溶劑復合，最終目標是70%的軟包裝產品采用無溶劑復合，其余采用干式復合，并全部實現溶劑回收。

2.凹印工藝升級

（1）印刷方式升級

目前，被業界認為比較環保的印刷方式就是柔印。那么，柔印最大的優勢是什么？除了相比凹印可以減少50%的溫室氣體排放以及60%～65%的VOCs排放之外，結合水性油墨的使用，柔印生產過程中所產生的氣體可以實現完全的達標排放。這個技術已經非常成熟，無論是表印還是里印都可以實現，我們也做過相關嘗試，只是現在水墨的成本相對較高，我們還沒有批量使用。如果VOCs排污收費政策進一步收緊，那么水墨的推廣應用步伐就會不斷加快。

此外，其他印刷方式，比如數字印刷、衛星式EB油墨膠印，也正受到越來越多的關注。據了解，目前國內已經有軟包裝企業安裝衛星式EB油墨膠印設備。

（2）油墨升級

油墨升級路線包括三個方向，一是單一溶劑油墨，二是水性油墨，三是UV/EB油墨。

單一溶劑油墨分為單一溶劑油墨和單一體系溶劑油墨兩種。如果采用單一乙酸乙酯作為油墨溶劑，對整個凹印生產工藝的要求特別高，比如印刷速度要很快、環境溫濕度要保持得很好，油墨系統和版輥系統各方面的要求也很高。目前來看，國內軟包裝企業很難做到這一點。如果采用單一體系溶劑油墨，國內軟包裝企業應該是可以實現的。在歐洲市場上廣泛采用的單一溶劑油墨，主要是指乙酸乙酯溶劑油墨，該油墨具有易于回收、成本低、印刷速度快以及適于巴氏消毒和蒸煮等特點。

關于水性油墨，在前文有所提及，柔印水性油墨目前較為成熟，但很遺憾的是，薄膜凹印水性油墨這么多年沒有取得突破性進展，技術尚不成熟。

UV/EB油墨在使用過程中都沒有VOCs排放，但前者因光引發劑的存在而容易產生遷移，在印刷食品包裝時會存在一定安全隱患；而后者沒有光引發劑，大大減少了遷移風險，衛生安全性較高，非常適用于食品包裝印刷，但對應設備價格和技術水平較高，目前只能依賴進口，國內設備廠商還沒有能力生產。

VOCs末端治理探討

VOCs末端治理主要有兩個方向：一是回收，二是燃燒處理。此外，還有個別軟包裝凹印企業采用等離子技術對廢氣進行無害化處理。

1.干式復合VOCs末端治理

干式復合工藝產生的VOCs為單一溶劑，凈化回收后較易實現循環利用，目前治理技術較為成熟。通過在干式復合工序安裝VOCs末端治理設備，既可實現達標排放，又可實現溶劑的循環利用，降低成本，目前已有多家軟包裝企業采用。

我公司很早就已經對干式復合工序實現VOCs末端治理，采用的是日本東洋紡的蒸氣脫附技術。如圖1所示，我公司最初設計的干式復合機的溶劑回收段是紅色框這段，即干式復合機的初始段和第一烘箱，這段的溶劑排放濃度接近1300mg/m3，投資回報率與費效比最高。為了進一步減少VOCs排放，后來又在藍色框這段加了第二段回收段。

回收溶劑的顏色與原始溶劑相比略微發黃，如圖2所示，將回收溶劑送往日本檢測得到的成分及含量見表1，由于采用了蒸氣脫附，因此回收溶劑中含有2%的水分，此外還包含一些其他成分，必須通過脫水、脫酸、脫醇等技術手段對該回收溶劑進行處理，然后才能循環使用。目前，我公司一臺回收裝置一個月可以回收溶劑40噸左右，回收溶劑實現了100%的循環使用，既可以用于干式復合，也可以用于印刷。但需要注意的是，蒸煮類軟包裝產品最好不要使用回收溶劑進行干式復合，要求不高的普通軟包裝產品可以使用，但使用時最好加入一些新的溶劑。

2.凹印VOCs末端治理探討

對于凹印工序來說，由于凹印使用的是混合溶劑，如何對廢氣進行有效回收處理一直困擾著業界。為此，我公司一直在對國內外相關技術進行調研，同時根據企業自身實際情況制定了一個初步的治理方案。

（1）治理方案

以我公司1臺14色凹印機為例，該設備目前的排放方式為直接排放，每年使用混合溶劑590噸，油墨400噸，具體工況見表2。其中，丁酮含量占混合溶劑總量的8%，因此完全可以將該混合溶劑的配方進行修改，實現單一組分溶劑生產，從而實現有效回收?？紤]到正丙酯含量最高，因此將其作為最終目標回收溶劑，選擇的治理設備為：濃縮+顆粒炭吸附凈化及氮氣脫附技術設備+溶劑精餾回收+廢液焚燒熱能利用系統。

（2）效益分析

按溶劑回收率80%、正丙酯精餾得率80%計算，每年能夠回收正丙酯約400噸×80%×80%=256噸；回收溶劑釜殘液約為216噸，可供催化燃燒回收余熱。按回收正丙酯價值256噸×0.8萬元/噸=204萬元計算，由回收溶劑帶來的經濟效益為204萬-80萬（綜合運行成本）=124萬。

上述是我公司設計的治理方案，但由于目前凹印VOCs末端治理技術尚不成熟，因此還未投入使用。

在軟包裝行業，VOCs治理已是大勢所趨，軟包裝企業應積極行動起來，才能在這股環保浪潮中立足，獲得可持續發展。

（本文根據潘健在2015中國國際軟包裝技術高峰論壇上的演講內容整理）endprint