印刷厂在生产过程中会产生多种废气,主要来源于油墨、溶剂、胶水等原材料的挥发,以及印刷、烘干、复合等工艺环节。这些废气成分复杂,包含挥发性有机物(VOCs)、颗粒物、异味物质等,对环境和人体健康有潜在危害。以下是印刷厂主要废气成分及其来源的详细分析:
一、挥发性有机物(VOCs)
VOCs是印刷厂废气的主要成分,包括苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙醇、异丙醇、丁酮等,主要来源于以下环节:
油墨挥发
溶剂型油墨:以有机溶剂为稀释剂,印刷过程中溶剂挥发产生大量VOCs。
UV油墨:固化时未完全反应的单体可能挥发,产生少量VOCs。
水性油墨:虽以水为溶剂,但可能含少量有机助剂(如成膜剂、消泡剂),挥发产生低浓度VOCs。
溶剂使用
清洗剂:印刷机清洗过程中使用的溶剂(如汽油、煤油、丙酮)挥发产生VOCs。
胶水:复合工艺中使用的胶粘剂(如聚氨酯胶、热熔胶)可能含挥发性成分。
烘干工艺
印刷品烘干时,油墨中的溶剂加速挥发,导致VOCs浓度升高。
二、颗粒物(PM)
颗粒物主要来源于印刷过程中的机械磨损和材料分解,包括:
油墨颗粒
印刷过程中油墨飞溅或干燥时形成的微小颗粒。
溶剂型油墨干燥后残留的固体成分可能形成颗粒物。
纸张粉尘
纸张切割、输送过程中产生的纸屑和纤维粉尘。
设备磨损
印刷机滚筒、胶辊等部件磨损产生的金属或橡胶颗粒。

三、异味物质
异味物质主要来源于油墨、溶剂和胶水的分解或反应,包括:
硫化物
某些油墨添加剂或胶水中含硫化合物,分解后产生硫化氢(H₂S)等刺激性气味。
氮氧化物
高温烘干或燃烧过程中可能产生氮氧化物(NOx),具有刺激性气味。
有机酸
油墨中的酸性助剂挥发产生乙酸等有机酸,具有酸腐味。
其他异味成分
如氨气(NH₃)、胺类化合物等,可能来自胶水或油墨中的添加剂。
四、特定工艺产生的废气
不同印刷工艺产生的废气成分和浓度有所差异:
凹版印刷
废气特点:溶剂型油墨使用量大,VOCs浓度高(可达500-2000mg/m³),且含苯系物等有毒物质。
典型成分:苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丁酮。
胶印(平版印刷)
废气特点:使用洗车水(含煤油、异丙醇)清洗印版,VOCs浓度较低但异味明显。
典型成分:异丙醇、乙醇、乙酸乙酯。
丝网印刷
废气特点:溶剂型油墨使用广泛,VOCs浓度较高,且可能含重金属(如铅、铬)的颜料挥发物。
典型成分:甲苯、二甲苯、丁酮、重金属化合物。
数字印刷
废气特点:使用UV油墨或水性油墨,VOCs排放量较低,但可能含少量单体或助剂挥发物。
典型成分:丙烯酸酯单体、氨气(来自水性油墨)。
复合工艺
废气特点:使用聚氨酯胶等溶剂型胶粘剂,VOCs浓度高,且可能含异氰酸酯等有毒物质。
典型成分:甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、异氰酸酯。
五、废气危害
环境影响
VOCs是形成光化学烟雾和细颗粒物(PM2.5)的前体物,加剧空气污染。
苯、甲苯等有毒物质对生态系统具有长期累积毒性。
健康风险
短期暴露:刺激眼睛、呼吸道,引起头痛、恶心等症状。
长期暴露:损害肝脏、肾脏、神经系统,增加癌症风险(如苯致白血病)。
安全风险
部分VOCs(如苯、甲苯)易燃易爆,存在火灾或爆炸隐患。
六、典型案例
某包装印刷企业
工艺:凹版印刷+复合工艺。
废气成分:苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丁酮,浓度达1500mg/m³。
处理方案:采用“沸石转轮浓缩+催化燃烧”工艺,VOCs去除率达98%,排放浓度低于50mg/m³。
某书刊印刷厂
工艺:胶印+数字印刷。
废气成分:异丙醇、乙醇、乙酸乙酯,浓度约200mg/m³。
处理方案:采用“活性炭吸附+光催化氧化”工艺,VOCs去除率达95%,排放浓度低于30mg/m³。
七、控制建议
源头替代:**使用水性油墨、UV油墨、热熔胶等低VOCs材料。
工艺优化:改进印刷工艺(如数字印刷),减少油墨使用量和溶剂挥发。
废气收集:合理设计集气罩和管道,确保废气有效收集,做统一处理,使用废气除臭剂。
末端治理:根据废气成分选择活性炭吸附、催化燃烧、生物法等处理技术。
监测管理:安装在线监测设备,实时监控废气排放浓度,确保达标排放。