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谈印刷与环保的缴革及挑战 浏览次数: 1766

 

 

  


    一、环保概念自古就有今日要求殷切

    今天现代化下的人们,在生活上不可没有水、电、车到电梯、冷气等等,以前我们似乎都认为只要“有钱”就可以买到更多、更好、更精美的资源和能源。但在2006至07年冬春之交,全世界气候大变,往年莫斯科元月的气温平均值为零下五度,今年却有10度,全世界在北国年年举办冰雕展,今年却也没有足够的降雪可用,这些都算是很大的警报。万一全球持续暖化,使南北极冰雪大量融化,不只大洋洲的许多珊瑚礁岛国因而沉入海平面外,全世界也将会有不少土地、都市同样陆沉海中或产生江河口泛滥区。人类大量使用石油及煤碳等能源,而制造氧气的森林面积,在农地积极开发、放火垦植下,如此在大量使用能源所产生二氧化碳,由大地转换二氧化碳为氧气的能量变为不足,而产生了全球暖化效应。几年前京都协议书,希望各工业先进国、开发中国家到新开发国家共同努力,在既有的每年二氧化碳排放量基准下逐年往下降,利用能源效益提高、及使用再生及替代能源,使地球暖化现象可以逐步缓和下来,尤其印刷业的上游造纸都应体认低耗能、低污染及资源再生、和再利用的重要性。

    兔子不吃窝边草是一种求生环保,古人伐树必寻找在疏伐后,所余林木能成长更好的方式来砍伐。中国在文革期间要柴火,而把山林树木砍光光,接着就发生旱涝不匀的事件。日本国家的禁伐木有四十年历史,木材、木浆及家俱全部以进口方式,使山林能丰生养息,减少土石流及水灾发生。还规定本州的大岛全区,不能设置浆厂和磨木煮化学浆的污染工作,自古只有懂得和自然环境和睦相处的人们,才能得到上苍的赐福。印度有个红砖城堡,因把树砍光了拿去当柴火烧砖建城,一百多年来整片大地呈现荒漠化现象,当大量繁殖牛羊,虽可供取毛、喝奶、吃肉等更多利益之际,使得中国的沙尘暴发生越来越频繁、范围也越来越广。日本阪田油墨公司驻台湾的新岛总经理,从退休后志愿到中国内蒙荒漠之地去埋稻草、种防风植栽,来对抗日益扩大的沙漠化现象,这种愚公移山精神令人敬佩。

    二、造纸业的最大课题是环保节能

    也许蔡伦在生前根本没想到,他所改善发展的造纸产品除了书写之外,更大量用于印刷和包装,更绝对想不到今天养一个小婴儿,所用的纸尿片花费要大于买奶粉的钱。很多不深入了解的人,都把使用纸张印刷品,就会去砍伐一大片“原始森林”,与破坏自然生态行为画上等号。这种说法有如吃一块猪肉,山上就会少一头“野猪”一样,但是今天的畜产都是人工繁殖饲养,和野生动物扯不上关系,同样今天制造纸浆的木材、稻麦杆到玉米、高梁杆也都是人工栽种的植物。而这些林木植物已经很有计划的栽种、培育到收成,因为若没有准备好制造纸浆的木本植物、草本植物原料,造纸业将很难永续经营。今天台湾造纸业所使用再生纸浆达到70%以上,除了本地回收之外,以前还要大量进口,但是现在废纸价格上扬,进口废纸锐减,所以岛内废纸回收率在80%上下,这一点证明印刷及包装纸类可回收比例高,不但十分环保而且对垃圾处理压力可大幅减少,从台湾环保署限用塑料袋令下,每天焚化垃圾量就减少40%左右,可以得到证明。如何使废弃纸品作好分类,包括新闻纸、文化及宣传用纸、牛皮纸、卡纸及瓦楞纸等等,这将使回收工作更容易、成本更低,不只减少后处理空间及人力,也使再生浆生产更有效率,像牛奶包装小屋顶式纸盒,是使用第一级漂白白色牛皮纸浆制造,使用后若能随手清洗,那么回收再生更方便,也能把再生浆用在更高品质的包装用纸制造上。若把印刷用纸裁修白纸边和印刷品花边纸、有上光、裱膜难回收的纸边,分门别类做打包,让纸厂在免脱墨、要脱墨及要特殊处理回收工作更容易做好,以减少舍弃比例、提高再生浆废纸来源。有人说造一个纸杯所耗能源及水资源,要比造一个塑料杯成本多出很多,但纸杯是可回收材料,而且万一焚烧或掩埋垃圾处理都很容易,但石化原料的塑料杯是无法再生来源,而且后处理不论是焚化或掩埋都是伤脑筋的事。所以现在才出现有生物可分解由植物原料醣化聚合而成的塑料料,以解决焚烧及掩埋不分解问题。
    以前造一吨纸要耗用一百吨水,今天只剩下十来吨,不只白水回收,连内含纤维、填料也都回收,未来更会走入每吨纸又耗用五吨以内的清水为目标迈进。至于漂白煮木浆所产生“黑水”,最早随水排放产生大量的污染问题,现在则是把黑水中的树脂、木质素、油脂等加以分离浓缩,形成浓稠可燃的锅炉用液态燃料,其实如以更高水平回收利用,把松香、树脂等有用自然原料分离,再精练成可以商品化油品、填料、胶合剂到药品也都有可能,如一味加以燃烧处理的话,则降低副产品更大附加价值。以前的造纸机是开放式的,蒸气热能损耗大,现采用隔墙方式,不只工作人员舒服、能源损耗少,纸车中央及两端温度也更均匀。汽电共生,先利用第一次烧煮的蒸汽先以高温高压推动透平机发电,供纸车、加工设备使用,再将使用后的较低温蒸汽,供造纸机烘缸使用,一石三鸟有电力及两次蒸汽使用,甚至将多余电力转售给电力公司,这是一套可获利的能源供应体系,更可自主提供电力,较不怕停电之苦。正隆纸业竹北厂,则采用两座1650KW风力发电机来发电,虽无法为供电能源主力,而是向竹风兰雨的风力环境,宣示撷取最干净能源,未来当可再往前进步,提高自然无污染的风力发电效率。

    三、印刷业的环保及节约能源变革

    以前印刷及制版业,根本没有任何环保意念,含有重金属银的定影、腐蚀、电镀酸等液体都往水沟倒。近十多年来在各国政府的提倡及立法下,大幅提升印刷及制版业对于环保、减废的成效。如果CTP制版再走向免冲洗方式,那么就可减少整个印前的底片反复使用、冲片及平凹版制程的大量污染,及在管末须投入大量设备和金钱。而且定影液金属银虽可用电镀方式做很完全的回收,但如过锰酸钾剥膜液以化学反应沉淀,做为固态泥饼废弃物处理其毒性物仍然很高。现在使用数码CTP印版可解除流程中大部分的污染,只剩下印版冲洗的废液管末处理,再进一步免化学处理的上胶去除非印纹感热层,最后就是免冲洗CTP印版时代,在热感及紫光双方的技术也逐步成熟,使得印前制版在办公室环境下也可生产。

    在张叶平印机方面,四色机的使用大幅降低使用单色机、双色机印刷彩色需要多次清洗印墨工作,而只需一星期才洗一次印墨组。使用酒精湿润系统可大幅降低湿润液表面张力,进而使印刷品更精美、印刷更容易控制,但也衍生印刷机房IPA蒸发的空气污染问题,目前已大幅改善,只须使用1.5~3%IPA及很大比例添加剂,有些印刷机根本不使用IPA只用水槽添加剂对工作环境更有利,使用含大豆油印墨,减少油墨中VOC有机溶剂含量,使用UV印墨,而不用喷粉污染环境。目前流行一次双面印刷的张叶平印机,可减少橡皮布的清洗,因翻面印刷是在同一次供纸下完成,也没有喷粉污脏问题。采用集中式供电、供气、供水及UV光源供电,可以减少热的扩散污染,并且可降低噪音问题。印刷机的印速越快,不只机械本身噪音加大,纸张和印纹油墨剥离或传输时的煽动,也都会产生相当的运作上噪音,所以印刷机房窗户隔音、真空式双层玻璃窗户,阻绝噪音外泄之外,印刷机房内的隔音、吸音墙、吸音板吊挂,也是防止噪音的有效方法。很多商用轮转机,把印刷单元、折纸部份等噪音大的地方,用隔音板阻隔噪音,减少室内因高速所发生的高分贝噪音,有时反行其道,把人员操作台隔入一间小隔音室内工作,减少人员受噪音之害,否则配戴耳塞、耳机型耳罩,也都是减少人员听力受损方法。商用轮转平印机的印墨也可用环保型大豆油印墨,而快速干燥的烘干系统在其作用下,使商用轮转机油墨蒸发出大量VOC有机溶剂,就要用白金触媒转换器,做二次燃烧使VOC燃成污染极小的二氧化碳为主气体排放。
    在商标印刷多用UV干燥油墨及UV干燥系统,其污染源是UV光所发生的O3臭氧,对人眼及五官粘膜有刺激作用,所以不论平印机、凸版商标机、上光等UV灯具的臭氧集中及排放是要用心。使用无溶剂型的水性印墨是柔版、凹版一大理想,但凹版要以腐蚀式印版,其墨穴是同一深度,比较适用于内聚力大的水性印刷,可容易移转到纸张或塑料上,另外雕刻式凹版墨穴呈现V字型凹穴,使用内聚力较小的溶剂油墨容易进出,但对水性印墨其转移墨量较不理想,所以折衷办法是使用含IPA异丙醇酒精溶剂,对环境污染比油性溶剂要轻一些。所以柔版若能改善网点精细度来改善印刷品质是要务,这才能在高级塑料印刷和凹版分庭抗礼。UV印墨也有水性化趋势,可以比UV油墨更为环保,网版印刷也同样把溶剂型油墨,改向作业效率更高、更不塞网孔的UV油墨发展。

    未来更为发展的色粉印刷,目前已使用奈米级颜料,大幅改善热固化温度及耗墨量。喷墨除了户外使用溶剂型喷墨之外,目前在塑料或其它不吸收表面,已改向环保型IPA溶剂发展,其它UV喷墨、水性喷墨,对环境都十分友善。HPIndigo的电子印墨是很特殊水墨,转移到印刷媒材上马上自然干燥,是非常环保印刷方式,所以未来无版可变信息方式的数字打印,在办公室环境下都可生产,不太会产生污染及废弃物。

    四、减废、再使用和回收再利用

    现代化印刷机使用数字化控制,可以做精确资料遥控,减少几次套印对位,不只节省时间、更节省移位调节废品发生,如果同样工件,也可依记忆尺寸做同位置调节,可以大幅减少校版废品发生,尤其使用CIP3/CIP4的印前传来印纹分布信息,做墨键开度基础,对平印校色可以减少3~5次的调节,到正式开印时也更稳定,对于减废作用贡献十分重大。现在张叶平印机使用卷筒纸切单张的供纸方式,虽在印纸左右尺寸上无法做切割调节,但在咬口前后上可做非常具有弹性尺寸变化,很多人以为短一点纸张省个5%、10%效应很大,其实反过来要能多出10mm效益则更大,如果545×787mm对开纸,需要555×787mm用纸的话,以卷筒供纸至少节省28%那才惊人,因为从四六版对开再大一点,则必须改A1635×888mm的纸其花费更大的,所以这种在临印刷前可自由裁切尺寸不只减废效益大,更可创造相当的利益,尤其高级涂布纸更可观。此外PS版回收再使用、润滑油除脏再生、定影液去银等,还有材料及定期的更换药品、油品,减少氧化及异物混入去除滤清,延长1倍到3~4倍不等的设备使用寿命,并保持更优秀的作业环境,避免面临材料劣质化更换前的质变不佳,而多次发生操作状况。

    纸张大多具有两相同面,在可用范围内以同质纸张背面试印校版、校色,是再利用的一项,但要关去电眼两张侦知,改用机械或超音波检视方式。纸边废纸一定要分类,日本共同印刷朝霞工厂分到六种之多,最后不能再生的胶装切削书背纸粉屑,集中拿去当燃料做热能回收。在回收工作上印刷机制造厂切削下脚废品,分成十五、六小类,在铜、铝、铸铁、钢材等等,详细做好分类百分之百回收。所以切白纸边也要分一级、二级、三级品,印刷花纸边有涂布、无涂布、有上光、贴胶膜或胶装的裁切边也要仔细分类,做为零垃圾产生的典范。日本王子制纸有100%回收纸制成高级涂布再生纸,也是靠有系统的废纸回收才能办到。未来资源日益短缺,减废Reduce、再利用Reuse、回收再生Recycle的3R是很重要的资源使用环保原则。
    五、地球只有一个

    同时与一位同行年青人在看一张刚到手的数百页书刊压缩文件光盘片,便问他习惯在计算机屏幕上看光盘书吗?一次可看多少页呢?他回答说顶多流览一下吧!一页有一千多字只看一半就蛮累,真的要看还是会先打印下来再看纸本内容。原来在灰灰不清楚又亮晶屏幕上,以彩色显示器来看黑白文字内容是有困难,在汉字世界则更伤神,这就是印刷品存活的空间,因为大家喜欢稳定自在的纸本媒材。全世界都在扩张资源和能源消耗同时,几波原料、原油和煤炭大涨价之下,加上自然环境的变为更恶劣之时,我们也深刻体会到产业环保和永续经营的重要性,如何使印刷、包装更符合环保的要求,不只减少时间、材料和能源的消耗,更要做到资源的回收再利用。美国一到假日、周末有一份一百多页重达2~3公斤报纸,如果送报员丢下来都会砸伤小狗的。所以今天从美国运往中国大陆最大宗的物品是废纸,而中国大量输往美国商品的包装卡纸、瓦楞纸及印书纸,其纤维有很高比例是用美国废纸制造的再生纸,很符合环保需求,但美国没有在京都议定书上签字,对全球减少二氧化碳排放努力留下缺口,我们深切体认地球只有一个,台湾造纸业也力行京都协议书精神,在二氧化碳排放减量上做努力,以响应全球环保的要求。

 

(来自printing-in-china.net,中国印刷)
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