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绿色教 材之发展趋势分析

编辑:厦门诚 祥印刷有限公司  时间:2013/02/19  字号:
摘要:绿色教 材之发展趋势分析
近来,国家提出的教材“绿色印刷”作为推 动绿色印刷发展的首要措施,更具有其特殊意义。教材的使用对象多为中小学生,教材作 为他们学习的工具,可以说 是他们每天必须接触的东西。当前,由于行 业整体水平参差不齐和人们安全、环保意识不强,教材印 刷中存在着大量问题。
  问题一:“墨香”与“墨迹”
  油墨中 含有的有毒化学元素在空气中扩散,使油墨发出味道,即人们所说的“墨香”。用于教 材印刷的油墨中常含有乙醇、异丙醇、丁醇、丙醇、丁酮、 醋酸乙酯、甲苯、二甲苯 等挥发性有机溶剂,这些有 机溶剂在印刷过程中不断的挥发,散发出有毒的,刺激性 气味较大的苯类物质。虽然油 墨干燥后绝大部分溶剂都 会消除,但仍会有部分残留,学生长 时间阅读用此类油墨印刷的书本,吸入的 气体会影响大脑中枢神经,对健康造成威胁。
  可怕的还不仅如此,书籍印制所用油墨,其颜料颗粒细小,吸附能力很强,其中含有铅、铬、镉、汞等重金属元素,均具有一定毒性。它们的排放不仅会 对自然环境造成破坏,还会导 致人体慢性中毒,或通过 血液进入脑组织,造成脑损伤。据研究,发育中 的青少年对铅的吸收程度比成人高出好几倍,铅毒对青少年智 力有较大影响。因此喷墨,当含有 这些重金属元素的油墨与人体,尤其是 学生和儿童亲密接触后,后果不堪设想。
  问题二:“包装” 一般教 材印后装订使用的EVA热熔胶 和溶剂型即涂覆膜工艺中也都含有一些挥发性有机溶剂,这些溶 剂散发出来的味道通常为致癌物质,危害了 学生健康的同时也破坏了环境。
  另外,教材用 纸的生产过程中一般要添加大量助剂、增白剂、荧光剂等,大大提高了纸张白度,长时间 阅读会造成视觉疲劳,尤其是 中小学生阅读会令视力快速下降,并且添 加助剂后排放的废水对环境也造成很大影响。为了杜绝污染,保障学生的健康安全,绿色教材应运而生。
  绿色教材之政策支持为了加快绿色印刷的推动进程,在2010年6月初,新闻出 版总署副署长阎晓宏召集有关出版印刷单位部署今年秋季中小学教材使用环保材料进行印制试点工作,并指示 此项工作由总署印刷发行管理司具体负责,中国印 刷技术协会绿色印刷推广管理办公室全力配合。
  中小学 教材绿色印刷印制试点工作中,北京师范大学出版社、人民教育出版社、人民美术出版社、人民音乐出版社、教育科学出版社、上海教育出版社和 上海外语教育出版社7家出版单位,北京美 通印刷有限公司、人民教 育出版社印刷厂、北京京 师印务有限公司、新华印刷厂、新华彩 色印务有限公司、 锦祝印务有限公司、联翔印务有限公司、成都高 新区龙江彩印厂、山东临 沂新华印刷物流集团、上海中 华印刷有限公司、商务印 书馆上海印刷厂丝网印刷分厂等 十多家印刷企业,以及天 津东洋油墨有限公司、杭华油 墨化学有限公司、无锡万 力黏合材料有限公司、汉高(中国)投资有 限公司等相关环保原辅料产品的生产单位 参加了试点工作。
  2010年9月,新闻出 版总署和中华人民共和国环境保护部(以下简称环境保护部)签署《实施绿 色印刷战略合作协议》后,两部门 分别委托中国印刷 技术协 会和环境发展中心具体承担绿色印刷实施推进工作。并在《关于实 施绿色印刷的公告》中指出“2012年至2013年,在印刷 全行业构筑绿色印刷框架。 陆续制 定和发布相关绿色印刷标准,逐步在票据票证、食品药 品包装等领域推广绿色印刷;建立绿 色印刷示范企业,出台绿 色印刷的相关扶持政策;基本实现中小学 教科书 绿色印刷全覆盖,加快推 进绿色印刷政府采购。”据了解,自2011年3月2日环境 保护部颁布实施首个印刷业国家环保标准《环境标 志产品技术要求》 后,首次绿 色印刷认证工作随之正式展开,截至2011年3月底,各省(区、市)报来拟 参加绿色印刷认证的企业共319家,其中六 十余家企业报送了认证资 料,二十余 家企业已经接受了现场认证检查。
  此次的 绿色印刷以印制绿色中小学教材为切入点,新闻出 版总署印刷发行管理司副司长曹宏遂表示,绿色印 刷的推广从中小学教材开始,将逐步扩大到政 府采购产品印刷、食品、药品等包装印刷领域。今年,新闻出版总署在7家出版社进行试点,有100种教材采用环保油墨、胶水印制,总计1500多万册,涉及 二十余个省、市、自治区。要在3年内实 现中小学教材的绿色印刷,5年内完 成全部出版物的绿色印刷。
  绿色教 材之材料绿色教材之“绿色”主要体 现在所用材料上。在油墨方面,采用了 获得环境标志认证的胶印油墨;在印后 封面涂覆材料上,采用了 更为环保的预涂膜、水 性覆膜或UV上光;在黏合剂方面,采用了 安全性更高的热熔胶;在纸张方面,也有部 分出版社选用了由农作物秸秆生产的本色纸印刷。
  1.油墨 油墨是 印刷业最大的污染源之一。传统胶 印油墨通常采用石油系溶剂,其中含有重金属、有机挥 发物以及芳烃等有毒有害化学物质。此次北京5家进行教 材绿色 印刷试验的出版社使用的都是获得环境标志认证的胶印油墨,均为无芳烃大豆油墨,由天津东洋油墨有限公司和杭华油 墨化学有限公司等环保油墨生产供应商 提供。这些油 墨供应商都是胶印油墨、凹印油 墨和柔印油墨相关国家环保标准的参编单位。
  “环保油 墨中用的矿物油少、植物油多,这样不 仅减少了石油系溶剂的使用,减少了环境污染,也降低 了对操作人员和消费者的健康危害。”杭华油 墨化学有限公司总工程师龚张水说。
  试验教 材使用的环保油墨以可再生资源大豆油为载体,部分替 代了资源日益枯竭的石油系溶剂,因为石 油系溶剂会残留在书页中,而植物油则安全。天津 东洋油 墨有限公司技术顾问周梅表示,以环保 胶印单张纸油墨为例,认证产 品植物油含量必须达到20%以上,与一般胶印油墨相比,每吨产 品减少使用石油系溶剂 100公斤左右。如全国 范围内推广教材绿色印刷,可大大 减少使用石油系溶剂。同时,由于植 物油含量的提高,油墨的VOC(挥发性有机化合物)含量减少,在 印刷干 燥过程中会减少10%左右的VOC排放。
  另外,环保大 豆油墨同时采用了无芳烃溶剂。龚张水说:“一般油 墨采用的溶剂中芳烃含量为10%~20%,环保油 墨均采用无芳烃溶剂,即溶剂中芳 烃含量小于1%。”无芳烃 溶剂与原来的溶剂相比,臭味小,对皮肤 等的刺激性也减小,因此是 对人体健康危险性较小的溶剂。并且,由于溶 剂的生物降解性好,对 地球的环境污染减小,是对地 球环境友好的溶剂。
  2.印后封面涂覆工艺 专家论证,要实现绿色印刷,在印中 环节最关键的是要解决油墨污染问题,而在印后环节,最核心 的是要解决覆膜工艺引起的污染问题。在本次 绿色教材的试点项目中,记者了解到,各家出 版社和印刷厂使用了3种更为 环保的覆膜或上光工艺,分别是预涂膜、水性覆膜或UV上光。
  覆膜是 在印刷包装物表面上附着薄膜,其作用 是使印刷品更加美观、坚固、耐用,在中小 学教材中多用在封面上。北京康 得新复合材料股份有限公司董事 长钟玉告诉记者,多年来,我国一 直采用溶剂型即涂技术完成覆膜,但它使 用了含苯的溶剂,容易导 致操作人员患白血病、血癌、不孕症等严重疾病,车间也易因薄 膜材料 产生的静电而突发火灾,覆膜后 的纸张和薄膜材料也难以回收。据统计,我国印 刷包装的覆膜市场上溶剂型即涂覆膜仍占据约68%的比例。
  目前,市场上 已有水性即涂技术和预涂膜技术这两种更为环保的覆膜技术,其中以 预涂膜技术最为环保。预涂膜 是通过专用设备,将热熔 胶或低温树脂与薄膜基材复合的一种无污染、黏度强 的印刷包装材料。其优点有:不含任何污染物、可高速生产、印制更精美、烘干耗能低。
  据钟玉介绍,全国已有60%~70%的中小 学教材已经使用了预涂技术,北京地 区的中小学教材在5年前就 已使用预涂膜全面替代了溶剂型即涂覆膜, 使中小 学教材在出版物印刷领域中走在了前面。但是,在国内 整个覆膜市场上,这种环保工艺仅有10%的市场份额。而美国自1996年就全 面取消了溶剂型覆 膜,目前95%使用预涂技术,3%使用水性覆膜,还有2%使用UV上光工艺。欧洲的预涂技术也有65%的使用率,其余35%为水性胶膜和UV上光。可见, 我国印 后环保覆膜工艺的全面推广已落后于美国15年。
  钟玉说:“推动预 涂膜全面替代是实现绿色印刷的关键举措。这次新 闻出版总署与教育部、环境保 护部签订战略合作协议,将会加 速预涂膜的推广,预涂膜 的全面替代时代就要来临。”他预计,未来3年~5年我国 将能够完成印后预涂膜技术的全面替代。
  除了预涂膜工艺,有些印 刷厂还在教材封面中使用了水性覆膜,或将覆膜改为UV上光。水性覆 膜含有较少的有害溶剂量,也便于回收。把印后封面工艺 由覆膜改为上光后,基本能 达到教材耐磨性的要求。并且,因为上光油中有UV固化因子,通过紫 外线照射几秒钟后就可以固化,提高了 上光工艺的印刷效率。
  3.黏合剂 在绿色 教材试点项目中,无锡万 力黏合材料有限公司和汉高(中国)投资有 限公司提供了不同类型的EVA(乙烯和乙酸乙烯共聚)热熔胶。该公司总经 理周其 平在接受记者采访时表示,与一般胶相比,该公司 此次提供的背胶在控制挥发剂和抗氧化剂等有害物质方面有较大改进。汉高(中国)投资有 限公司中国区销 售经理张忠良表示,该公司 提供的背胶和侧胶含有的增黏剂、添加剂 等有害物质更少,完全符合环保标准。
  在我国书刊装订中,无线胶 粘订工艺中把书页黏联成册所用的黏合剂主要是EVA热熔胶。据了解,为了调节EVA热熔胶的流动性、渗透性、软化点和 防氧化性,以及降低成本,在其制 作过程中还需添加树脂、增黏剂、黏度调节剂、增塑剂、抗氧剂、填料等原材料,经过适当配比组成。而在这个过程中,添加的抗 氧化剂 和树脂成分等不一样,EVA热熔胶 的安全性和挥发性就不同。
  据了解,两家公 司在印刷环保材料领域有着丰富的生产经验,长年来 严格按照欧美环保标准等国际标准来控制有害物质含量。如,据周其平介绍,他们使 用的环保标准有SGS认证、RoHS标准等。张忠良表示,他们执行的标准有EN741、ASGN、RoHS等,汉高(中国)投资公 司还成立了专门的环保安 全研究机构,对生产过程严格控制。
  事实上,在各类装订胶里,目前最 为环保的热熔胶为PUR型热熔胶。其成分 主要为非植物类松香和极少量石油,熔融时 采用全部密封装置不存在气体挥 发、环境污染。但是,由于目前PUR型热熔胶的成本偏高,而且使 用者还需对胶订设备进行工艺上的改造,因此本 次的试点项目并未采用更为环保的PUR型热熔 胶。两家公司负责人表示,PUR型热熔 胶是以后更要推广的环保热熔胶。
  4.纸张 再生纸因品相粗糙,未被北 京试点单位采用。北京试 点单位期望今后把环保纸张列入绿色印刷考虑范畴。
  本色纸 今年因被作为上海世博会特许用纸而为世人所知,上海在进行秋季教材环保印刷试验时选择了本色纸。本色纸 具有保护视力和保护环境的优点。这 种纸以 农作物秸秆为主要原料,在生产 过程中不添加漂白剂和荧光剂,其颜色为淡黄色,用其制 作的印刷品长时间阅读不会造成视觉疲劳。
  绿色教 材之价格人民美术出版社、人民音 乐出版社去年试点出版绿色教材,今年没有做绿色教材,相关工 作人员说他们也希望做绿色教材,越“绿”越好,但成本问题没解决,他们也是有心无力。
  江苏省 新闻出版局印刷发行管理处处长钱薇表示:“我们已 经下发文件落实三部门《通知》精神,但绿色 印刷增加的成本怎么解决,我们希望国家要有相 应的配套政策。对江苏来讲,30%教材绿 色印刷的量很大,那么多品种、册数,增加的成本谁来买单?教材定价是死的,工价也不见提高,现在都 是印刷厂在贴钱 给印。”
  人民教 育出版社教材中心出版部副主任郭绪在接受记者时采访表示,在环保 和利润最大化同样成为企业最重要的追求目标前提下,因环保 而增加的成本由谁来埋单以及以什么形式落实到具体生产中是关键所在,只有解决了这个问题,才能使 绿色印刷真正得到推广绿色印刷会增加多少成本?据了解,2010年全国 中小学秋季教材绿色印刷试点时,增加的 绿色成本由出版社、印刷厂、材料供 应商三方共同承担。试 点时印刷的教材不过1400万册,而根据《2010年全国 新闻出版业基本情况》的统计,2010年中小学课本(含高中课本)印量为27亿多册、总定价近 179亿元。虽然没 有经过准确的测算,但业界 人士在接受记者采访时表示,绿色印 刷增加的成本主要体现在使用环保的油墨、黏合剂等原辅材料上,一般会增加 10%~20%的成本,另外还 有绿色认证服务费用等。就以2010年中小学课本近179亿元的总定价为基数,按增长10%的绿色印刷成本计算,一年要增长 近18亿元的成本,30%“变绿”则增加6亿元的成本。
  要解决 绿色印刷的成本高的问题,首先就 需要减少能耗并找到价格便宜,品质有 保障的印刷材料,其次,在前期的研发过程中,研发成 本占用的比例较大,随着技术的成熟,进入这 个领域的企业会越来越多,成本就会随之降低。
  此外,新闻出 版总署和环境保护部将与有关部门和地区研究出台绿色印刷的扶持政策,鼓励有关企业、科研机 构和高等院校建立产学研相结合的实施绿色印刷的新模式,对实施 绿色印刷取得突出业绩的部门和企业进行奖励,扶持政策的推出,无疑推 进了绿色印刷的进程。
  绿色教材之发展趋势 根据新 闻出版总署的安排,实施中 小学教材绿色印刷印制试点工作的主要内容包括,要求出 版单位在印制教材过程中使用环境标志认证的纸制品、油墨以 及环保 型胶黏剂等原辅料,使用柔 性版印刷机印制教材等方式。试点工 作从三方面展开,一是在 纸制品的选择上,推荐出 版社单位使用国际森林可持续体系认证的纸 制品。二是在印刷的过程中,要求使用环保油墨,即具有 中国环境标志认证的油墨产品。三是在印后过程中,要求出 版社所属教材印刷厂参照国家环保胶黏剂标准执 行。
  从事多 年印刷质量检测工作的北京印刷协会秘书长兼北京印刷质量协会秘书长张庆连分析:目前就 教材印刷的工艺来说,一般选 择四色胶印机进行印刷, 因此套 印不准的现象现在非常少见了。此外,还要考 核企业是否达到绿色印刷的认证要求,是否选 择了环保型的黏合剂、环保的印制油墨、无公害 的覆膜产品以及环 保印版 清洗液等原材料。对印厂 绿色印刷的要求,有助于 提高教材的印制水平。因此现 在企业是否绿色达标已经成为考核教材印制质量的重要标准之一,所以统一供 型便于绿色印刷控制。
  新闻出 版总署强调教材印刷的绿色化问题,未来教 材印刷绿色环保是必然趋势,也要求 教材印刷企业必须通过绿色印刷的认证才能具备“上岗”资格。因 此,出版社 在选择印厂印制教材时就会选择积极通过绿色印刷认证的企业来进行印制,以保证 教材印刷的质量。据了解,目前上 海正在推行中小学教材印制采用柔版 印刷方式,柔版印 刷方式大大降低了污染。不过这 也要求涉足教材印制的柔性版印制企业对书刊印后环节给予重视。因为柔 性版印刷方式通常用于标签印制,其印后 加工设 备和书刊印后设备有很大不同,需要引 进骑马钉和胶钉设备,才能适 应教材印刷的印后加工需求。由于目 前绿色教材印制中的一些具体问题正在尝试阶段,对 企业来 说推广绿色印刷还存在一定问题。比如,环保印刷材料的油墨、胶、纸张等 市场价格比一般产品高出不少,而国家 对教科书的价格是限定的,这样企业的负担 就会加大。在此次采访中,业界也坦陈:环保利国利民,造福学生,肯定是好事,也是未 来出版印刷的发展方向。就目前而言,如何在 环保投入和教材成本之间寻求 平衡,关系到 这件好事的可持续发展,参与试 点的相关出版社也谈了对印刷成本提高的看法。
  采用绿 色印刷技术较传统印刷而言,成本上升是必然的。首先印 刷原料均要用环保性能符合环保要求的原料替换传统原料,成本会有所提高。其次,陈旧 印刷设 备及工艺的更新也需要资金投入。而印刷 工价问题早已是业内的一个老生常谈的话题,出版社 支付给印制企业的工价取决于图书定价。但就教材定价而言,自 2001年国家 对中小学教材价格限价以来,仅2006年作了 一次调整后至今未作其他调整,而社会 物价指数却呈上升态势,确实让 绿色教材陷入了两难。
  绿色环 保印刷需要资金投入,出版企 业与印制企业难以长期承担。调整中 小学教材定价或给予出版社或印制企业适当专项补贴可化解难题,但这需要国家 统筹规划,从国家 环保投入经费中加以解决。可喜的是,新闻出版总署已在2010年秋季 中小学教材使用环保材料进行印制试点工作后,进行了 相关成本数据的采 集与调研。所以目 前各方也都建议由新闻出版总署牵头出版社、印刷厂、材料供 应商等上下游各个环节一起算一笔账,绿色印制后,成本上涨了多少,与之前比较差 价有多少,工价该如何调整,如何分摊上涨的成本?呼吁国 家是否可以考虑给予教材印刷企业一定的补贴,产业链 共同协调降低成本。
  尽管传 统印刷在我国仍是主力军,但有像 数字印刷等新技术的不断涌现,我们有 理由相信随着政府部门的高度重视,产业链 各环节的积极参与、支持与配合,用3年时间 在中小学学生中全部推广使用环保教材将不是梦想。
  尽管我 国已经开始着手教材的绿色印刷工作,但是摆 在人们面前的阻碍还有很多,怎样才 能使绿色印刷工作顺利进行,这还需 要更多的印刷人付出他们的汗水和智慧。绿色教 材印刷工作势在必行,只要我 们有了坚定的信念,那么,绿色教 材印刷必将走向成功。
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