Miljøparametre ved flexografisk trykning

Sammenfattende artikel

Flexografisk trykning anvendes ved fremstilling af emballager og etiketter af plastic og papir/pap. Der er sket et skift fra opløsningsmiddelsbaserede til vandfortyndbare trykfarver ved trykning på papir. Når opløsningsmiddelsbaserede trykfarver anvendes bør udslip af organiske opløsningsmidler reduceres/opsamles og deres energiindhold udnyttes i produktionen. Ved rengøring af trykpressen, hvor vandfortyndbare trykfarver anvendes, opstår et behov for minimering og forsvarlig behandling af spildevand på grund af tilstede-værelsen af miljøfarlige stoffer. Indholdsstofferne i strålings-hærdende (UltraViolet-hærdning) trykfarver er alle mere eller mindre allergifremkaldende, hvilket betyder at hudkon-takt bør undgås. Generelt kan råvareforbruget reduceres ved at undgå spild af papir/plastic og trykfarver.

Miljøprojektet ved navn "Miljøparametre ved flexografisk trykning" er udført i samarbejde mellem EnPro ApS og dk-Teknik. Projektets formål er:

• At udarbejde en generel branchebeskrivelse for flexotrykkerier, hvor eksisterende teknik beskrives.

• At gennemføre en systematisk undersøgelse af eksisterende miljøbelastninger inden for flexografiområdet.

• At beskrive de nye teknologier der findes, f.eks. anvendelse af vandfortyndbare farver og UV-farver, og de parametre, der er begrænsende faktorer for indførelse af ny teknologi.

• At få gennemført en miljøvurdering der tager udgangspunkt i trykfarvernes primære livscyklus fra produktion til affald.

• At anvise muligheder for at nedbringe eller eliminere miljøbelastningerne gennem anvendelse af renere teknologi inden for flexografiområdet.

Afrapporteringen af projektet forefindes som 2 separate rapporter med undertitel: "Teknisk beskrivelse", der er udarbejdet af EnPro ApS, og "Miljøvurdering af udvalgte produkttyper", der er udarbejdet af dk-Teknik.

Branchebeskrivelse

Antallet af virksomheder, som trykker i flexografi, er opgjort til 76. Dette tal er antageligt mindre end det reelle tal, idet en del af de virksomheder, der anvender flexografisk trykning har andre trykketeknikker som hovedaktivitet og derfor er registreret under disse. Der er besøgt ni virksomheder med henblik på at beskrive forbrug og belastning ved trykning af forskellige produkter.

Miljøvurdering

Udgangspunktet for miljøvurderingen af flexografi var, at der skulle foretages livscyklusanalyser (LCA) af de tre forskellige typer af trykfarver, der kan anvendes i flexografisk trykning (opløsningsmiddel-baserede, vandfortyndbare, UV-hærdende). Dette er foregået ved en metode, hvor der er indsamlet data om emissioner og ressourceforbrug på de undersøgte virksomheder kombineret med data fra litteratur og eksperter på området, herunder styregruppen. Disse data er dernæst blevet vurderet ved en screening.

Resultatet af denne vurdering er udpegning af en række "røde flag" inden for anvendelsen af hver af de tre typer af trykfarver samt forslag til forbedringer. Derimod giver vurderingen ikke grundlag for at udpege én af de tre typer som den miljømæssigt absolut bedste.

Forbedringsforslagene er i høj grad rettet mod de forhold, som trykkerierne selv har umiddelbar indflydelse på, f.eks. indretning af processen og valg af specifikke trykfarver inden for den eller de typer, man benytter sig af.

Markedsandelen på den totale omsætning i grafisk produktion er anslået til 30% for flexografi i Danmark. Data for stigende/faldende tendenser har ikke kunnet fremskaffes.

På grundlag af forskellige opgørelsesmetoder anslås flexomar-kedets omsætning at udgøre ca. 2,5 mia DKK.

Virksomhederne er opmærksomme på de miljømæssige krav. Flere virksomheder har i de sidste par år skiftet fra opløsningsmiddel-baseret trykning til vandfortyndbar trykning ved trykning på celluloseprodukter (papir, bølgepap mv.)

Udviklingen af trykning med UV-flexo sker fortrinsvis i de store koncerner og er p.t. ikke udbredt. En del etikettrykkerier anvender UV-lakering og/eller UV-bogtryk. Den tilgængelige viden om de miljømæssige effekter af UV-hærdende trykfarver er så begrænset, at det p.t. ikke er muligt at sikre en miljømæssigt optimal proces.

Luftafkastet bliver oftest ikke behandlet før udslip til atmosfæren. Enkelte virksomheder anvender rensning af luftafkastet ved hjælp af aktive kulfiltre eller termisk katalyse.

Spildevand fra flexotrykkende virksomheder kommer overvejende, når der trykkes med vandfortyndbare flexotrykfarver. Spildevandet sendes oftest til Kommunekemi, men ultrafiltrering og/eller bundfældning af spildevandet inden udledning til offentlig kloakering anvendes også.

Virksomheder, der trykker på flere typer af materiale producerer relativt store mængder tryksagsaffald. Genanvendelse af tryksagsaffald/substrat finder udelukkende sted, når der er tale om rene celluloseprodukter. Tryksagsaffald fra etiketindustrien og flexibel film/laminat-industrien destrueres ved afbrænding.

Trykning på flexibel film/laminat (ikke sugende substrat) finder overvejende sted med opløsningsmiddelbaserede flexotrykfarver.

Det kan konkluderes, at anvendelse af opløsningsmiddelbaserede trykfarver kan være lige så miljømæssigt attraktivt som trykning med vandfortyndbare trykfarver, såfremt kendte metoder for emissionsreduktion anvendes.

Den tekniske udvikling inden for flexotrykmaskiner i dag går imod:

• Flere farveværker i samme trykværk. Dette giver mulighed for bedre farveseparation i såvel fuldtone- som rasterflader.

• Hurtigere trykning og hurtigere omstillingstid.

• Bedre præcision i register.

• Mere præcis farveudmåling. Udviklingen går mod anvendelse af kammerrakelfarveværker og finere aniloxvalser.

• Reduktion af støj (lydsvaghed).

• Betjeningsvenlighed. Dette opnås bl.a. ved at automatisere og indføre computerstyring på de automatiske processer.

• (Energi)økonomi, reduktion af energiforbrug.

• Indenfor periferiudstyr sker der også en udvikling:

• Vaskeprocesser gøres mere effektive og mindre miljøbelastende. Der udvikles nye metoder.

• Nye fotopolymerplader udvikles, bl.a. vandudvaskbare plader. Lasergravering af såvel gummi som fotopolymerplader. Anvendelse af mikromærker for maskinel montering af pladen på trykmaskinen.

På baggrund af data fra virksomhedsbesøgene er det med forsigtighed muligt at udpege en række tendenser omkring ressourceforbrug og spild. Det drejer sig om følgende:

• Energiforbruget ved trykning med vandfortyndbare produkter ligger i den høje ende af de observerede energiforbrug.

• Energiforbruget afhænger ikke af, hvorvidt der trykkes på papir eller plast.

• Substratspildet varierer meget (4-40%), og de højeste spild observeres på etikettrykkerier.

Det er ikke muligt at differentiere trykfarvespildet med hensyn til de forskellige typer af trykfarve, men det forventes, at spildet er højere for vandfortyndbare produkter end for opløsningsmiddelbaserede.

I forhold til det ydre miljø udpeges følgende områder som de mest problematiske

• Emission af flygtige organiske stoffer (VOC) til det ydre miljø.

• Udledning af miljøfarlige stoffer fra vandfortyndbare produkter til vandmiljøet.

• Mangel på viden om kemiske og miljømæssige karakteristika for indholdsstofferne i UV-trykfarver.

• På sundhedsområdet fører vurderingen til udpegningen af følgende forhold som de mest problematiske:

• Emission af organiske opløsningsmidler til arbejdsmiljøet.

• Anvendelse af blødgørere i opløsningsmiddelbaserede trykfarver.

• Anvendelse af en række irriterende og sensibiliserende stoffer i vandfortyndbare trykfarver.

• Anvendelse af stærkt irriterende og sensibiliserende monomerer og fotoinitiatorer i UV-trykfarver.

• Manglende viden om kemiske og sundhensmæssige karakteristika om indholdsstofferne i UV-trykfarver.

På grund af manglen på kvantitative data bliver de udpegede forbedringsforslag af generel karakter. Det drejer sig om følgende:

• Forbedring af tørrekapaciteten ved hensigtsmæssig udformning af tørreenheder samt recirkulation af varm luft.

• Nærmere belysning af muligheden for nedbringelse af energiforbruget fra anvendelse af UV-lamper ved overgang til såkaldt "kolde" lamper.

• Minimering af energitab ved emission af organiske opløsningsmidler ved emissionbegrænsninger samt opsamling af de emitterede flygtige stoffer med efterfølgende udnyttelse af energiindholdet.

• Nedbringelse af råvareforbruget dels ved styring af trykkeprocessen så substratspildet formindskes, dels ved minimering af trykfarveforbruget. Sidsnævnte kan ske ved genpåsætning af låg, omhu ved tømning af emballager, genanvendelse af rester m.m.

• Mere detaljeret vurdering af de miljø- og sundhedsmæssige effekter af de stoffer, der forekommer i vandfortyndbare flexofarver.

• Mere kendskab til karakteristika ved indholdsstoffer i UV-farver.

• Øget anvendelse af allerede beskrevne metoder til at nedbringe belastningen i arbejdsmiljø og det ydre miljø med organiske opløsningsmidler.

• Tilrettelæggelse af arbejdet med vandfortyndbare trykfarver således, at risikoen for sundhedsproblemer i form af irritation og allergi fjernes eller minimeres.

• Håndtering af alle UV-hærdende trykfarver som om der er en reel risiko for at blive sensibiliseret.

• Så vidt muligt ingen anvendelse af UV-trykfarver, der indeholder de monomerer, der i dag er udpeget af SBPIM (Society of British Ink Manufacturers) som de potentielt mest irriterende og sensibiliserende.

Andet væsentligt

Henvisninger

Som opfølgning på det her beskrevne projekt er der initieret et projekt ved navn: "Miljøoptimering ved anvendelse af vandfortyndbare flexofarver", der koordineres af Vandkvalitetsinstituttet.