润版液循环过滤技术减少印刷废液排放的有效途径

杨伟柱

由于胶印具有印刷速度快、印刷质量相对稳定、周期短等优点，使其在书刊、报纸和相当一部分商业印刷中占绝对统治地位。然而，胶印润版液废液中含有的油墨、润版液添加剂等物质会对环境造成严重污染，甚至给人类生活带来安全隐患。目前，市场上较成熟的润版液循环过滤技术可有效保持润版液质量稳定，提高印刷质量，降低印刷成本，保护环境，具有很高的应用价值。

润版液废液污染问题

胶印是根据“油水不相混溶”的原理实现图文的转移。实际印刷时，为使印版的空白部分保持良好的亲水性，防止油墨向空白部分扩散，保证印版上的水墨平衡，需要使用润版液。但由于润版液是循环使用的，在印刷过程中，油墨、纸粉、洗版液等会混入到润版液中，或沉淀、或浮游，长时间积蓄后会破坏润版液质量。印刷企业为了保证印刷质量，一般每周更换一次润版液。经测算，一台对开四色印刷机每周润版液废液的排放量为100kg。虽然单台机器排放量看起来不大，但是从整个行业来看，这些废液对环境造成的污染必须得到重视。

目前，胶印企业的润版液废液中主要包括以下成分：油墨、润版液添加剂（表面活性剂，如乙二醇、丙三醇、醋酸钠等）、酒精以及纸毛、粉尘等，其中对环境污染最大的是油墨，其次是润版液添加剂。现在胶印机上普遍采用酒精润版系统，异丙醇是润版液的添加剂之一。相对于传统的水润版系统来说，酒精润版系统可大大减少水的用量，避免了因水过量引起的纸张变形和油墨过度乳化，从而大大提高印刷质量。但是，异丙醇挥发产生的醇蒸气有毒，会对人体造成伤害；另外，异丙醇还是一种光化学氧化剂，受阳光照射会产生臭氧，从而导致“夏季烟雾”现象，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。

鉴于印刷业对环境产生的污染问题，欧美国家早在20世纪90年代就针对有关挥发性有机溶剂制定了法律。我国2008年8月1日起正式实施的《国家危险废物名录》中也明确规定，润版液废液属于HW42废有机溶剂类废弃物，具有T毒性，属于危险废弃物，必须按照国家规定的危险废弃物的处理要求交由具有危险废弃物处理资质的回收企业进行处理。然而遗憾的是，我国大部分印刷企业很难达到这一环保要求。

对于润版液废液的处理，有条件的印刷企业会建立专门的污水处理站，将其和生活污水一同处理，而绝大部分印刷企业不进行任何处理就直接排放了。令人欣喜的是，近年来，随着国家和社会对环保问题的日益重视，绿色印刷正成为印刷行业努力的方向，一些绿色创新技术也逐渐被应用到印刷中，以降低印刷产生的污染，如润版液循环过滤技术。

详解润版液循环过滤技术

早在20世纪80年代日本就开始研究和应用润版液循环过滤技术，日本DAICM工业株式会社开发的CONET润版液净水系统在日本印刷行业得到广泛应用；德国海德堡近七八年在润版液过滤系统方面也有不少产品推出。而此技术在国内近几年才刚刚起步，目前在广州、深圳、上海、北京、武汉等地相继出现了此类技术。相对国外动辄上百万元的设备来说，国内的设备价格亲民许多，只有进口设备价格的十分之一。

在润版液循环过滤系统方面，各厂家的产品原理比较接近：通过外置独立的一套循环过滤装置，与印刷机水箱“并”连，对水箱中的润版液不间断进行循环过滤，使润版液保持清洁，达到零排放、无环境污染等效果。润版液循环过滤系统主要由循环回路、动力装置、预处理系统、过滤系统和自动控制单元组成，其运行流程如图1所示。

润版液循环过滤系统的核心技术是过滤材料，其主要有三类：微孔陶瓷滤芯、中空纤维超滤膜、PP棉滤芯。

1.微孔陶瓷滤芯

微孔陶瓷滤芯上布满了孔径为10～500μm的微孔，其配料质量百分比为：硅藻土50%～75%、多功能健康陶瓷材料8%～20%、消失物5%～10%、黏结剂5%～15%、纯碱1.5%～5%。由于其配料选用的是纯天然物理材料，因此不会产生二次污染，可广泛应用于饮用水精滤、抗菌和活化处理。其还有一个强大的优点是不怕堵塞，能够适应水质非常恶劣的情况，正常可刷洗次数为20～28次。例如，上海维格拉印刷器材有限公司开发的EASY-CLEANER润版液循环过滤系统就是以微孔陶瓷滤芯为过滤材料，该设备还采用了自动反冲洗技术，大大降低了设备使用和维护成本。

2.中空纤维超滤膜

中空纤维超滤膜是超滤膜的一种，是最早开发的高分子分离膜之一，也是超滤技术中最为成熟和先进的一种。中空纤维外径为0.5～2.0mm，内径为0.3～1.4mm，纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留分子量可达几千至几十万。超滤技术是一种广泛用于水净化、溶液分离和浓缩、从废水中提取有用物质以及废水净化再利用领域的高新技术，其特点是使用过程简单、无需加热、低压运行、装置占地面积小、可进行反冲洗、节约能源。例如，上海川鼎国际贸易有限公司采用自主研发的中空纤维膜新型材料开发的润版液过滤器，具有高效、节能、环保、自动化程度高等特点。

3.PP棉滤芯

PP棉滤芯又名熔喷式PP滤芯，是采用无毒无味的聚丙烯粒子，经过加热熔融、喷丝、牵引、成型而制成的管状滤芯。根据孔径的区别，PP棉滤芯可分为0.5μm 、1μm和5μm三种，三种PP棉滤芯也可相结合成多层式深度结构。PP棉滤芯能有效去除所过滤液体中的各种颗粒杂质，集粗、精滤为一体，具有流量大、耐腐蚀、耐高压、成本低等特点，不仅在水净化处理中可大批量使用，还因具有杰出的化学兼容性，适用于强酸、强碱及有机溶剂的过滤。例如，广州绿印家环保科技有限公司采用孔径1μm和0.5μm多层式结构PP棉滤芯开发的GPSTAR1000润版液过滤器，具有价格低廉、过滤效果好、自动化控制、运行维护成本低等优点，受到市场青睐。

采用上述三种过滤材料的润版液循环过滤技术是目前比较成熟的技术，市场应用广泛，均能达到循环过滤的效果，三者的区别在于过滤材料成本不同。微孔陶瓷滤芯和中空纤维超滤膜相对PP棉滤芯来说价格贵一些，但是通过反冲洗可以在一段时间内反复使用；而PP棉滤芯使用操作相对简单，到达使用期限后可直接更换，且随着工业化生产规模的扩大，其价格也将越来越低。

润版液循环过滤技术的优点

用上述三种过滤材料设计的润版液循环过滤系统的处理效果接近，具体使用效果可归结为以下几点。

1.保持润版液质量稳定，提高印刷质量

润版液在循环使用过程中，会不断有微量纸粉、灰尘、油墨等杂质混入其中，使用时间越久，污染程度就越高，到达一定程度后就无法保证印刷质量。通过使用循环过滤系统，印刷企业无需停机更换润版液，就能保持印刷质量稳定。

2.降低印刷成本，提高印刷效率

从直接成本来算，按照一台对开四色印刷机使用成本计算，安装了润版液循环过滤装置后，印刷机水箱（水箱容量100kg）一般情况下无需更换润版液，这样，一年润版液废液排放次数可减少50次（不安装润版液循环过滤装置的情况下，印刷机水箱需每周更换一次润版液）；一年可节约4000张过版纸（每次更换润版液后需使用80张过版纸进行调机）；润版液可长期保持清洁，印刷机可在相对较低的水位进行运转，节约油墨达7%以上；减少油墨和纸粉在橡皮布上的堆积，延长橡皮布的使用寿命；减少胶辊表面的“镜面”现象，延长胶辊的使用寿命。

从间接成本来算，因水箱更换润版液造成的停机擦版、擦橡皮布而产生的人工费、水电费、污水处理费、停机待工效率损失等也是一笔不小的费用。相比之下，设备投入和过滤材料的消耗成本是很低的。另外，笔者认为国产润版液循环过滤装置具有极高的性价比，印刷企业可重点考虑。

3.保护环境，达到绿色印刷目标

润版液循环过滤装置解决了印刷废液处理的难题，实现了印刷废液的零排放，其性能及业绩在印刷行业中得到了高度认可，符合国家环境保护方针政策，提高了印刷企业的环保形象。

当今社会，随着人们环保意识的增强，绿色无污染生产的呼声越来越高。润版液循环过滤技术不仅可以大幅降低印刷成本、提高印刷质量，更能彻底解决润版液污染问题，实现印刷废液的零排放，具有不可估量的经济、环保效益。