溶剂蒸气浓度对溶剂残留影响的探讨-undefined

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印刷行业尤其是凹印属于高能耗高污染行业，干燥热风的重复利用可以降低能耗以及环保支出，但也带来了溶剂蒸气浓度对溶剂残留的担心，本文通过溶剂挥发基本原理以及溶剂特性对干燥热风中溶剂蒸气浓度和溶剂残留影响进行探讨，提出自己的观点。

1 引言

凹版印刷具有墨层厚实，印刷质量高，耐印力强等优点，长期以来占据较高的市场份额，但也存在着环保节能方面隐患。由于凹版印刷墨层较厚，所含有的溶剂量较高，而溶剂的蒸发需要热量支持，因此，凹版印刷有着高能耗、高污染的不足。高能耗主要表现在凹印机干燥温度上，即为了满足溶剂蒸发速度上的要求，凹印干燥装置的干燥温度较高;高污染则体现在溶剂蒸发量上，由于蒸发的溶剂属于VOCs(挥发性有机化合物，volatile organic compounds, VOCs)，且VOCs是公认的PM2.5前驱体，已被我国严格控排。以上不足，一直限制着凹版印刷业的发展。

2 凹印行业的节能环保途径

2.1 污染治理

为了减少VOCs的排放，水性油墨的纳入势在必行，但是由于水性油墨的凹印应用尚在发展阶段，且全国范围计，中小型印刷企业偏多，行业内多以溶剂型油墨使用为主，因此还需要时间进行水性油墨的改进和普及;另外，很多末端治理技术也在齐头并进，如热力氧化技术以及配合使用的减少废气总量技术等，已经实用化且效果显著，是当今治理VOCs公认的有效途径。

2.2 节能手段

凹版印刷的节能可以从若干角度进行，如生产车间的气流组织优化，生产设备机械传动效率的增强，干燥系统的节能等方面，其中凹印机在正常印刷过程中实际利用的能量仅占总能量消耗的22%，78%左右的能量以热量的形式排放到外界，其中75%的热量由干燥部分的VOCs尾气带走。由于干燥系统是主要能耗单元，且直接关系到印刷产品质量，因此干燥系统的节能优化属于重中之重。为了降低凹印机干燥系统的能耗，现行主要措施有以下三点[1]：

1、干燥系统中烘箱设备的结构优化，包括烘箱壁板的焊接方式，保温设计等;

2、烘箱内部温度场和速度场的优化，包括风嘴结构、进排风口布置等;

3、安装回风管，回收二次循环热风。

以上措施中第三点往往成为印刷行业较为关注的技术点，所谓回风，就是将干燥使用过的热风进行重复使用，以达到节省热能的目的。从烘箱的角度出发，回风管的回风口设置在烘箱内溶剂浓度较低的位置，以尽量降低二次回风中溶剂蒸气的浓度，但是相反也限制了回风量，即不能高效利用回风系统的节能作用。

3 溶剂蒸气浓度对溶剂残留影响的分析

重复使用干燥热风可以对热量进行循环利用，节省能耗，增加企业竞争力;另一方面，干燥热风对溶剂蒸气携带效率的增加，也可以减少排气量，大大节省末端治理设备的购置费用和运行费用，减少环保支出，增加企业竞争力。重复使用干燥热风虽然能够提高节能效益和降低环保支出，但也增加了干燥热风中溶剂蒸气浓度，因此行业内对热风重复的利用持谨慎态度，担心热风中溶剂蒸气浓度升高对印刷产品溶剂残留产生影响，尤其是食品和医药包装印刷产品，相关企业宁可维持高能耗，也不想冒险。对于干燥热风中多大的溶剂蒸气浓度会导致溶剂残留，目前还缺少直接的数据支持，因此，本文从基本原理和溶剂特性上对其进行解释，探讨干燥热风中溶剂蒸气浓度对溶剂残留的影响。

3.1 爆炸下限的限制

干燥热风的重复使用势必增加热风中的溶剂蒸气浓度，但也并非不予控制。由于油墨溶剂的可燃特性，必须引入爆炸下限的标准进行约束。爆炸下限英文缩写LEL(Lower Explosion Limited)，是相对于爆炸上限而言(UEL: UpperExplosionLimited)，当可燃性气体浓度在LEL和UEL范围内，遇到明火时就会爆炸，因此必须将气体浓度控制在LEL以下或者UEL以上。由于回风系统中溶剂蒸气的浓度是逐渐增加的，因此一般将其浓度控制在LEL以下，同时为了确保安全性，一般将安全报警点控制在LEL的25%以下也就是安全控制上限，总之，即便回风量最大化引入到热风系统，溶剂蒸气浓度也是有限制的，即不能超过安全控制上限。

原标题：溶剂蒸气浓度对溶剂残留影响的探讨

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