Simon Eccles 解释了大幅面喷墨打印标识如何造成大量塑料废物,主要是来自 PVC、PE 和 PU 等自粘柔性塑料。此外,在编织纺织品(通常是聚酯混合物)上印刷的软标识牌也增加了对环境的影响。

几乎所有这些塑料都依赖化石燃料,而化石燃料是不可再生、不可持续的资源。它们迟早会以二氧化碳的形式进入大气层–如果燃烧的速度很快,就会很快导致气候变化,但如果速度很慢(或在垃圾填埋场中存在几个世纪),塑料就会以各种方式分解,进入生物圈,产生各种结果,但都不是好结果。

遗憾的是,这些塑料在大幅面印刷领域确实非常有用,在过去的 40 多年里,大幅面印刷几乎完全依赖于这些塑料。对于柔性不干胶应用来说,没有简单实用的替代品,但对于纺织品和硬质纸板来说,还是有一些替代品的。

生物降解塑料和可堆肥塑料并不是最初看起来的那种解决方案。设计用于在环境中分解的材料显然不会持续很长时间,而必须经常更换的短寿命标识或展示材料对环境的总体影响可能远远大于不友好的长寿命塑料。不过,如果标牌只打算短期使用,然后就丢弃,那么使用寿命就不是问题了。不过,可生物降解塑料显然会更快地变成不受欢迎的微粒子塑料。

被广泛使用的聚氯乙烯(PVC)虽然有些受人诽谤,但使用寿命长,而且可以回收利用,尽管不像某些替代品那样容易回收利用。人们对其增塑剂化学品的安全性存有疑问,无论是在生产过程中还是作为使用后的废物。PE、PET、PU 等替代塑料也可回收,但也有各自的问题。

实际上,可回收塑料的主要问题在于使用后的回收再利用。你可以收集印刷厂的所有废塑料,然后送去认证处理,或许还可以回收利用。

但主要的畅销产品,如印刷标牌、横幅、贴花、车辆包装等,却流向了广阔的世界,并在很大程度上脱离了原始生产者的控制。最终用户可能会以安全和可持续的方式处理它们,但你怎么能确定呢?
但不要绝望。通过采用可持续发展的做法、最大限度地减少浪费、采用低能耗的固化方法以及在可行的情况下接受循环经济概念,印刷标识行业可以应对减少塑料使用和浪费的挑战。本文探讨了尽管对报废流程的控制有限,但如何最大限度地减少废弃物、回收材料和推广负责任的做法的各种策略。

运行凉爽的 LED

虽然您可能无法完全停止使用塑料,但您或许可以减少塑料的使用量。在过去的几十年里,紫外线固化技术中引入的 LED 为这种可能性提供了可能。与用于紫外线固化的老式汞弧灯相比,LED 的运行温度非常低,这意味着您可以使用更薄的塑料介质,而没有热变形的风险。因此,每平方米的印刷面积可以使用更少的塑料,这当然会降低购买成本,但同时也降低了运输成本(重量更轻,意味着可以在运货卡车上装载更多的卷筒纸)。生产过程中使用的能源和塑料也更少。在印刷阶段,LED 的能耗要比汞灯低得多,使用寿命也更长。

LED 不仅是汞灯的良好替代品,而且与需要加热床的溶剂墨水和生态溶剂墨水以及惠普的乳胶墨水相比,还能节约能源。染料升华是水性的,这很好,但同样需要加热来激活升华转移阶段。

UV-LED 油墨可用于不同的柔韧性/耐久性权衡,但它们仍不适合所有应用,因此溶剂和染料通常仍是唯一实用的解决方案。

重新思考材料和基底

减少塑料用量和废物的一个步骤是重新评估所使用的材料和基材。

例如,用于室内的塑料泡沫板,甚至一些铝塑复合板(带塑料芯),都可以用纸质瓦楞夹层纸板代替,其中最著名的是英国的 Dufaylight。这种夹心板坚固、轻便、可印刷、可回收。此外,这种夹层纸板一开始就由高达 85% 的再生纸制成。

虽然某种形式的塑料可能是不干胶介质的唯一实用材料,但有些塑料对环境的影响更大。聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)是更容易回收的聚氯乙烯替代品。

反之,对于长寿命应用,最耐用的介质和油墨可减少更换因户外暴露而退化的标识的需要。
PET(聚对苯二甲酸乙二酯)被认为比 PVC 更安全,对环境更友好。这是世界上最常用的塑料之一。它经常被用来制造塑料瓶、食品容器、塑料袋和衣服。

在标牌和图形方面,透明 PET 窗膜具有与 PVC 窗膜相同的优点,并且可以进行紫外线打印。在使用寿命结束时,PVC 薄膜会碎裂成小块,从而延长拆除时间。而 PET 薄膜往往是整张撕下,撕除速度更快,处理起来也更方便。

对于软标牌而言,使用天然纤维(如有机棉或大麻)制成的编织纺织品可减少对染料升华/扩散工艺所需的聚酯混合物的依赖。另一方面,天然纤维需要不同种类的油墨,其本身也存在环境和耐久性问题。

染料升华工艺可以在含棉或其他天然纤维高达 80% 的 PE 上可靠地工作,从而使服装穿着更舒适。不过,任何类型的混合媒介往往比单一材料更难回收。

对于某些应用(尤其是旗帜)来说,UV-LED 油墨的柔韧性还不够好,而用于工业服装生产的永久性染料油墨由于需要大量用水和电加热,在环保方面也面临挑战。

水基颜料油墨似乎并没有超越按需服装领域。作为乙烯基图形和丝网印刷的替代品,直接转印到薄膜的服装正迅速流行起来。它们使用塑料载膜,使用后留在印花现场,可以负责任地处理。纸质转印载体可能更环保,但要注意有助于脱膜过程的涂层。

以 HP 的 Latex 为代表的水性树脂乳液油墨可用于天然纺织品,但它们需要大量的热能,而且没有染料的耐久性。

归根结底,即使从环保角度考虑,染料升华仍可能是软标牌和其他纺织品应用的最合适选择。虽然聚酯是一种化石燃料塑料,而且升华过程需要加热,但图像是永久性的,可持续数年,而聚乙烯则是可回收的,只要你不希望最后呈现纯白色即可。

参与循环经济

循环经济概念强调减少废物、回收材料并在使用后进行再循环。尽管对报废流程的控制有限,但印刷商和标识安装商可以在促进循环经济方法方面发挥至关重要的作用。

他们可以与有自己报废政策的客户、废物管理公司和回收设施合作,建立材料回收和循环利用系统。需要鼓励客户以可持续的方式妥善处理使用过的标识牌,并在技术可行的情况下进行回收。

与可持续供应商合作:

选择优先考虑可持续发展的供应商是另一个有效的策略。与致力于减少塑料垃圾和提供环保替代品的供应商合作。

例如,在英国,不干胶介质制造商 Metamark 推出了一套经过认证和全面审核的流程,用于材料使用后的返还和回收。该公司称之为 MetaStream,涵盖乙烯基材料和纸质离型纸。退还的纸张会被回收,作为可印刷产品重新使用,而乙烯基材料则会被降级回收为其他塑料制品,这些塑料制品本身也可以反复回收利用。Metamark 表示,没有任何东西被掩埋或烧毁。

收集时会收取少量费用,但由于减少了传统的垃圾填埋或类似处理的成本,因此抵消了这部分费用。

伊恩-华莱士(Iain Wallace)是该计划的设计师和商业负责人。他说:”我们意识到,大量的不干胶乙烯基材料在焚烧废物流或垃圾填埋场中都有自己的命运,其中包括我们自己生产的废物。我们制定了’零填埋’计划,并初步设计了 MetaStream 来实现’零填埋’。

起初,该计划主要针对拥有大型品牌和车队的客户,这些客户拥有跟踪此类材料使用情况的系统,从而帮助客户减少对环境的影响。现在,该公司已将该计划扩展到更广泛的受众,使用方便的 “抓取袋”(Grab Bag),在收集期内,每个袋子至少需要收集 300 公斤的薄膜或衬垫。

“华莱士说:”客户的反应非常迅速和热烈。”我们对 MetaStream 的计划现在包括将它推广给那些使用量较少的客户,并在国际上推广。
Metamark 还推出了 MD-E2,这是一种不含 PVC 的材料,适用于短期应用。这种材料也可以通过 MetaStream 进行回收。不过,MetaStream 的主要重点是处理行业已使用多年的乙烯基等成熟材料。

替代粘合剂

对环境的影响也不仅仅在于使用何种塑料。英国另一家不干胶介质制造公司威尔士的 Nu-Coat 和其他公司一样使用塑料基材,但它开发了一种新型节能粘合剂应用工艺。

Nu-Coat 成立于 2018 年,现已实现碳中和(符合英国 PAS2060-2014 标准)认证,相信这在不干胶生产领域尚属世界首例。它的最终目标是实现净零碳排放。

其标识材料包括彩色膜、金属膜和蚀刻膜,宽度可达 1,650 毫米。产品范围包括溶剂型、乳胶型和 UV 印刷 PVC 和非 PVC 产品,以及配套的饰面层压板。该公司使用与其他公司相同的塑料基材,但开发了一种新型节能粘合剂应用工艺。

它不使用传统的溶剂型粘合剂或水基粘合剂(这两种粘合剂在生产过程中都需要大量热能),而是使用冷紫外线 LED 灯固化的液化粘合剂。与溶剂型粘合剂不同,它不会产生挥发性有机化合物。

总经理克里斯-马丁(Chris Martin)说:”从一开始,我们就希望有一种清洁的粘合剂涂层技术,其性能能够与更传统的溶剂涂层技术相媲美,而且在生产过程中不产生挥发性有机化合物,也不使用化石燃料。我们的紫外线固化粘合剂性能与溶剂型粘合剂相当,但不含有害溶剂。

另一方面,他承认这并不是一种完全 “绿色 “的介质,主要是因为它仍然需要使用与溶剂型或水基粘合介质相同的硅化离型纸。虽然有些专家会处理这种材料,但它更难回收利用。

最大限度地利用材料

规划对于最大限度地减少浪费非常重要,这在所有商业层面都有意义,而不仅仅是环保。自动作业管理、多作业拼版、分步重复和排版系统都已成熟,可以最大限度地利用印刷机上的介质,尽可能减少纸张之间的废料。这样做的成本效益也是显而易见的。

教育客户和最终用户

教育在减少塑料垃圾方面发挥着至关重要的作用。您可以让客户和最终用户了解不同标识材料对环境的影响以及负责任处置的重要性。鼓励他们选择可持续的方案,并为他们提供正确处理的指导。宣传循环经济的益处以及回收和循环利用印刷材料的潜力。

结论

要减少印刷标牌中的塑料用量和废弃物,需要从多方面入手,包括材料选择、印刷实践、教育以及整个供应链的协作。

采用循环经济概念(如有)和探索替代材料,如可堆肥材料和编织纺织品,可以减少对环境的影响。虽然主要的挑战涉及报废流程,但这些既是机遇也是挑战,有可能形成伙伴关系,探索扩大生产者和最终用户的责任,并探索升级再循环的机会,从而为更可持续的未来做出贡献。通过共同采用这些战略,随着时间的推移,它们可以为减少塑料用量、迈向更环保、更负责任的行业做出切实贡献。