网印车间室内空气质量的监控

2015年财政部、国家发展改革委、环境保护部正式发布了《挥发性有机物排污收费试点办法》，并于10月1日起对直接向大气排放挥发性有机物（VOCs）的企业征收VOCs排污费，试点办法中的一大重点关注对象就是印刷行业。2016年2月2日，上海市印刷业VOCs排放量计算方法（试行）出台，在注重低碳生态文明建设的今天，印刷及油墨制造行业再次被推向VOCs重点监测的风口浪尖。

丝网印刷过程中产生的挥发性污染物会释放到空气中从而危害车间内工人健康，网印车间室内空气中的污染物中主要有VOCs、臭氧和细小颗粒。VOCs是许多种挥发性有机物质组成的复杂混合物，主要包括非甲烷总经（烷经、烯轻、炔烃、芳香烃）、含氧有机化合物（醛、酮、醇、醚等）、卤代烃、含氮化合物、含硫化合物等，是PM2.5及臭氧等二次污染物形成的重要前体物。在环保重压之下，合理控制VOCs污染是我国目前大气污染治理亟待解决的新问题，也是网印企业实施技术改造、实现绿色转型的必经之路。此外，深入地进行室内VOCs污染的监测和治理对改善网印车间室内空气品质、提高网印工人的健康水平及工作效率有着深远的意义。

一、网印车间室内空气污染物的危害

人类活动的环境主要是室内环境，现代人的工作生活超过87%的时间在室内空间，人体与室内空气的物质交换时刻都在进行。有研究表明当前68%的疾病都与室内空气污染有关。丝网印刷过程中产生的室内空气污染物主要来源于油墨溶剂的使用及其他可能含VOCs的物料，为保持温湿度要求，废气大部分在车间内循环，对车间空气品质产生不良影响。因此，印刷企业要提高对室内空气污染的关注度，认真评估监测网印车间的VOCs和臭氧的释放及其潜在危害。

美国国家环保局在做了大量调查研究之后提出室内空气中的VOCs过量可引起病态建筑综合症，即当网印工人暴露在这样的车间空气中时，可能会产生头痛、精神不集中、恶心、胸闷等不适症状，而离开该环境以后，症状会缓解或者消失。另外，部分苯类及烃类物质具有较强的毒性和致癌性，其对人体的健康危害具有一定的潜伏效应和积累效应。表1列举了部分网印车间常见VOCs对人体健康的潜在危害。

 

表1 VOCs对人类健康的潜在危害

VOCs	腐蚀性、刺激性			器官毒性				致癌性
	眼睛	皮肤	呼吸道	肝脏	胃	肾脏	神经系统
苯	△	△	△				△	★
甲苯	△	△	△	▲			▲
间二甲苯	△	△	△	▲		▲
丙酮	△	▲	▲				▲
乙醛	△	△	△	△	△	△	▲

 

注：△表示低浓度可造成健康损害；▲表示高浓度可造成健康损害；★表示IARC确认的人类致癌物

二、网印车间室内空气质量的检测

与平版印刷、凹版印刷和柔印相比较，丝网印刷的VOCs排放量明显少于前三者。由于VOCs及臭氧在室内空气中单个组分的浓度较低，通常都以微量和痕量出现，定量分析难度较大、费用相对较高。因此常用TVOC表示室内空气中挥发性有机化合物的浓度。目前，网印车间室内空气质量的监测主要是从定性的角度来进行。

2002GB/T18883-2002），其中对有关空气污染物在室内的浓度限值做出了规定，表2列举了部分VOCs及小颗粒浓度限值可供网印企业参考，其中总挥发性有机物浓度不得高于0.60mg/m³。

 

表2 室内空气污染物浓度限值（GB/T 18883-2002）

种类	化学式	标准限值(mg/m3)	备注
苯	C6H6	0.11	1小时均值
甲苯	C7H8	0.20	1小时均值
间二甲苯	C6H10	0.20	1小时均值
甲醛	HCHO	0.10	1小时均值
臭氧	O3	0.16	1小时均值
可吸入颗粒PM10		0.15	日平均值
总挥发性有机物		0.60	8小时均值

目前用于检测VOCs的方法多为光谱吸收法与色谱法，如利用采样罐采样，然后使用气相色谱-质谱仪联用检测。早在2002年，美国推出了较为灵敏的手持式VOCs检测仪ppbRAE，可检测ppb级浓度值的存在，同时可以记录测试环境中TVOC的浓度随时间的变化曲线。目前我国也已有多种VOC检测仪面世，网印企业可以根据车间的实际情况选择不同型号及灵敏度的检测仪器。

对于车间内可吸入颗粒污染物的检测，目前市面上也有众多型号的PM10、PM2.5空气可吸入颗粒物检测仪可供选择。

三、网印车间室内空气污染物的防治措施

在VOCs政策刷屏的重压之下，有些印刷企业盲目投入大量资金，安装一些废气处理设施但收效甚微。丝印企在缺乏相关专业知识的情况下究竟该如何控制车间内空气品质，妥善回收与处理VOCs排放？

1. 绿色环保印刷材料的使用

印刷工艺和油墨种类是决定印刷企业总VOCs排放浓度的关键因素，从《包装印刷行业VOCs排放量计算办法》可以看出，VOCs排放量收费的标准是以印刷企业所使用的原材料种类及数量和污染处理方式来计算。VOCs可缓慢大量释放，一般印刷用材料中含有的VOCs会100%排出。丝印企业要树立正确的环保意识，做好预防工作，找到污染的源头，源头控制技术是尽量使用通过环境标志产品认证的环保型油墨和清洗剂，从根本上将车间空气污染问题降到最低。

目前多数网印企业仍使用高VOCs含量的有机溶剂型油墨，决此种类问题的最好方式就是改用低VOCs含量的水性油墨和UV油墨，使用水性油墨和UV油墨的车间比使用油性油墨的车间总VOCs含量低。但需要生产设备、工艺、制版等多方面配合，才能达到预期效果。网印企业也可以通过改良溶剂型油墨配方，在尽可能少改变工艺的情况下获得更佳的VOCs控制效果。表3列举了广东省印刷行业针对丝网印刷工艺VOCs废气源头控制措施。

表3丝网印刷工艺VOCs废气源头控制措施

生产工艺	含VOCs原辅材料		可替代原辅材料		预期减排效果
	类型	含量	类型	含量
丝网印刷	溶剂型油墨	25%-35%	水性油墨	约5%	60%-90%
			UV油墨	10%-25%	30%-75%

2. 车间空气污染物的末端控制

对于印刷行业产生的废气，目前多为无组织排放。印刷企业应采取废气收集措施，提高废气收集效率，并对收集后的废气进行回收或处理后达标排放，满足《印刷业挥发性有机物排放标准》（DB11/1201-2015）。

VOCs的回收技术主要有吸附法、冷凝法、吸收法和膜分离法。目前吸附法使用较为广泛，其原理是利用内表面积比较大的活性炭、炭纤维、人工沸石等吸附剂的多孔结构将VOCs组分吸附在固体表面，达到回收目的。另外吸附法也可对可吸入小颗粒污染物进行吸附，对于去除PM2.5有一定效果。VOCs的回收不仅可以减轻环境污染还会取得一定的经济效益。对于VOCs的处理技术目前主要有燃烧处理、低温等离子处理技术、光催化降解技术等。在VOCs末端治理技术方面，国内企业多采用活性炭吸附回收以及催化燃烧技术治理。年排放量小的企业较为适用的是活性炭吸附回收法，对排放量大且无回收利用价值的有机废气的企业多采用活性炭吸附+催化燃烧技术。

由于VOCs治理技术复杂、设备昂贵，多数印刷企业特别是微小企业都存在资金困扰和技术困扰，在印刷企业比较集中的区域可以考虑集中处理提纯模式，如建设溶剂分离提纯中心，对印刷企业排放的有机废气采取逐一收集统一处理回收，从而降低企业的VOCs治理成本，破解印刷车间空气污染物的处理难题。

四、总结

网印车间作为工人们的工作场所，企业应重视及保证其空气品质。丝网印刷企业除积极处理污染物外，还应采用绿色环保印刷材料及新工艺。虽然从短期来看，车间空气质量的综合治理会加大包装印刷企业的成本压力，这也是企业必须承担的责任。从长远来看，这对于网印企业打造“绿色印刷工厂”及整个印刷行业的绿色低碳发展将产生深远影响。

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（作者单位 江西传媒职业学院）