河南新材料股份有限公司
产品绿色设计说明
根据绿色供应链产品全生命周期评价原理,把产品原材料的采购与、产品的制作及产品被消费后的处理等过程联系起来,就构成了一个以产品为核心的绿色供应链系统。在此系统中,作为产品生产所投入的资源和能源,构成了能源短缺问题,而作为产品生产输出所形成的“三废”排放又造成了环境污染,因此所有的生态问题无一不与产品密切相关。产品对环境的影响是基于从“摇篮”到“坟墓”的整个生命周期来评价的,而产品的好坏决定了产品生命周期过程和对环境影响程度的大小。因此,从产品的开发设计阶段,就需要进行产品的环境影响评估,开发和设计出对环境友好的产品。
公司的产品设计理念从“以客户为中心”的产品设计转向既考虑客户的需求,又考虑生态系统安全的生态设计,从产品开发阶段就引进生态环境理念,并于传统的设计因素如成本、质量、技术可行性、经济有效性等进行综合考虑。将产品的生态环境特性看做是提高产品市场竞争力的一个重要因素。结合公司产品的特点,具体体现为以下几个方面:
一、生产线设计
1、在传统材料选择上,逐步使用对环境污染小的原辅材料;
(1)传统溶剂型油墨转换为水溶性油墨
印刷工序中,溶剂型油墨中有机溶剂占到了油墨总量的30%~50%,这些有机溶剂分别为丁醇、异丙醇、乙基溶纤剂、醋酸丁酯、甲苯、氯代苯、环已酮、MEK等,在制造和使用过程中, 溶剂油墨的挥发物对人体危害很大,不但会极大程度地威胁印刷工人的身体健康,还会污染所的食品、药物和化妆品等物品;此外有机溶剂易燃易爆,存在着安全生产隐患。近年来,公司逐步采用环保型油墨——水性油墨,水性油墨的最大优点就是环保和节约印刷成本。水性油墨采用可循环利用的水作为溶剂,去除了传统溶剂油墨中的有害物质,明显的减少了VOC的排放,有效防止大气污染,不影响人体健康、不易燃、且墨性稳定,减少印刷失误,同时不腐蚀印刷基材防止迁色、抗水性强、干燥迅速;它不仅可以降低由静电和易燃溶剂引起的失火危险隐患,还可以减少印刷表面残留的毒性,清洗印刷设备方便。广泛应用于食品、饮料、药品等包装行业,以及与人身直接接触的产品如T恤及其他纯棉、弹性布料。它是世界公认的环保材料,也是目前所有印刷油墨中唯一经美国食品协会认可的油墨,因此使用水性油墨代替传统溶剂型油墨是建立产品生态设计的有力保障。
2016年市场上开始出现无溶剂油墨的探索,该类油墨利用紫外线固化技术,比水溶性油墨更胜一筹,一方面减少溶剂排放或水资源的消耗,同时减少加热用电的能耗。2023年我公司投资近6000万元更新“纸铝塑液体无菌包装”生产线,从生产工艺上,由原来的凹版印刷改为柔版印刷,印刷用的油墨全部更换为水性油墨,印刷中的稀释剂全部更换为纯净水。同时,塑料彩印包装部分,逐步增加水性油墨的使用量,减少因油墨和稀释剂的使用而产生的废气污染。
(2)PETG代替PVC
公司作为印刷行业,热收缩膜是必不可少的基材之一,收缩膜光泽鲜亮,可实现360°包装设计,虽然PVC材料成本低,透明度好,收缩率适中,但是由于PVC存在回收难的问题,同时PVC燃烧时会有HCl(氯化氢)酸性物质产生,腐蚀焚烧炉,并有可能产生二噁英(dioxin)气体,不利于环保,因此在选择收缩膜的时候我们用PETG代替了PVC,PETG具有最大的收缩率(最高可达80%),PETG易于生产出造型复杂及拉伸比大的制品。其成型周期短,温度低,成品率更高,也是节约能源的一种体现,PETG基材属于全球范围公认的环保基材,符合食品接触管理要求。
(3)水溶性胶水代替溶剂型胶水
在复合工序中,胶水主要起到基材的粘合作用,以往选择的是溶剂型胶水,溶剂型胶水是以油性溶剂(甲苯、丁酮、乙酸乙酯等)作为溶剂。其优点是成膜性好、牢度好,缺点是由于使用了溶剂,所以环保方面欠缺。水溶性胶对印刷基材表面进行加工,达到提高印刷品表面光泽度、强度,增强美感;水溶性胶水易回收,属于环保材料,可安全用于食品、药物、烟酒、儿童玩具等包装物的加工,同时水溶性胶水,复合出的产品稳定性好,能节约20~30%成本;使用后机具用清水清洗,改善生产环境,彻底消除产品复合过程静电火灾事故发生,保障生产人员的身体健康。
购进无溶剂复合机,复合工艺不再使用溶剂,有效减少了溶剂排放,而且还节省了大量成本。公司先购进两台无溶剂复合机,同时通过工艺调整和提升,大量产品更换为无溶剂复合工艺。2024年溶剂型胶水的使用量占总使用量的比例为45%;大大降低了溶剂的使用。
2、在材料组合上,使用新材料和功能性材料;
(1)采用新材料聚乙烯醇PVA水性涂布液,以往采用PET+PEDE 复合膜,现如今加上PVA涂布液后,高阻隔性增强的同时,延长产品保质期,其外观为白色粉末,是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物,性能介于塑料和橡胶之间,环保性能好。 由于PVA具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、该材料高阻隔性好,适用大量用于、食品、医药、、印刷。
(2)采用新材料UV墨水。由于溶剂性墨水在打印时很多的材质都需要做涂层处理,没有经过涂层处理的打印产品很容易掉色,且生产过程中会有VOC产生;而uv墨水则可直接用于打印很多材质,不需要做任何的涂层处理,简单、方便、实用。固化通过紫外线照射即可。 UV墨水中颜料粒子直径小于1微米,不含挥发性有机溶剂,超低粘度,无刺激性气味,是环保产品的不二之选,同时产品性能稳定,可确保墨水在喷射印刷过程中无堵塞喷头现象,经六个月高温储存试验,无颜料凝聚、下沉、分层等异常现象。
3、制版工艺的优化
1)在满足客户需求,不影响包装美观的基础上,本着节约环保的理念,用叠色代替专色,尽量减少图案颜色,在颜色原则上尽量使用三原色,减少颜料投入使用;通过版面的工艺设计优化,在满足客户要求的情况下,尽可能减少图案面积和印版支数,降低制版费用,及生产过程中因印版支数太多而造成的浪费。
2)目前的印刷图案基本都以白色铺底,白色油墨消耗量占油墨全部使用了的50%以上,通过调浅白版雕线,可节省白墨30%以上,溶剂同比减少。
4、绿色包装设计
在产品包装方式上,尽量使用可分解、能循环、轻型包装。公司本着绿色包装设计3R1D的原则,即减少包装材料消耗,包装容器的再充填使用,包装材料的回收循环使用及包装材料具有可降解性。从结构上考虑绿色包装设计,弄清所包装商品形态、体量、品类、属性、运输范围,分析确定包装产品主体的结构功能,进一步明确包装产品的使用目的,尽可能使用比较少的材料和能源,对环境造成最小的负荷。比如在新疆的客户,我们在选择纸箱的时候选择五层包装设计,陕西的客户可选择三层包装设计。在节省材料和减少体积和重量方面考虑尽量在同一包装产品中减少材料种类数,以便分类回收。此外从包装产品的循环周期上考虑绿色产品包装设计,选择可循环利用的材料,减少环境负荷。
5、在科技创新上,研发可降解塑料,减少对环境的污染;
塑料袋的确给我们生活带来了方便,但是这一时的方便却带来长久的危害。塑料袋回收价值较低,塑料结构稳定,不易被天然微生物菌降解,在自然环境中长期不分离。这就意味着废塑料垃圾如不加以回收,将在环境中变成污染物永久存在并不断累积,会对环境造成极大危害。作为彩印包装行业,公司有责任有义务研发环保型产品生物降解塑料袋,为环保减负,研发部致力于用生物降解塑料袋替代传统PE塑料的材料出现,采用无毒的聚烯烃树脂,添加降解剂等原料生产。一种经过日光照射、遇潮湿可很快溶化的材料,具有卫生、无毒、无污染等特点。
2020年公司与广州碧嘉材料科技有限公司合资成立了邓州市金碧生物材料科技有限公司,主要生产全生物降解材料、制品和薄膜,包含一次性购物袋、连卷袋、吸管、餐盘等,产品远销俄罗斯及全国各地。目前公司正在产业化发明专利“一种高阻隔可降解复合包装材料及其制备方法”,项目产业化成功后,即可解决大量复合包装材料的可降解问题。
6、控制边角废料,跟踪用户废料处理方式。
生产部下生产通知单结合产品规格、功能,在不影响工艺安全的情况下设计膜宽,避免因膜宽造成不必要的废料;减少开机次数,减少因开机产生的废料,控制好生产过程的每个环节,避免非正常的停机次数;生产过程中控制好边角废料的宽度,以没有最窄只有更窄的原则去控制;边角废料分类按规定放置;废料包包口扎牢,防治空气灰尘污染;公司将无法自行处理的废料交由具备危废处理许可证及能力的第三方公司进行处理,与之签定固体废物委外处理合同。
一般固体废物处理方式有两种:1、印刷后的边角废料打包后出售给第三方用于回收塑料容器的制作;纸铝塑液体无菌包装材料的废料交由第三方进行纸、铝、塑的分层处理后,铝箔用于铝产品的再生产;纸张用于草箱的再制作;塑料用于容器制作。2、因工艺原因无法克服的白边料公司造粒后出售给非食品级塑料厂家生产塑料管材等使用。
危废交给有资质的第三方单位统一除害化处理。
二、生产过程控制
我公司主要污染物排放情况及采取的污染治理措施如下:
(1)废气:
厂区废气主要为印刷和复合工序使用的油墨、胶水和溶剂排放,污染物主要为苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃等有机废气。采取的污染治理措施现状为:
购进RTO+ESO有机废气处理设备和沸石转轮处理设备。旋转式 RTO,也称旋转式蓄热式氧化炉,沸石转轮有效收集无组织废气。两者的有效结合,可以将生产过程中排放的有组织和无组织废气充分收集。RTO其原理是在高温下将可燃废气氧化成对应的氧化物和水,从而净化废气,并回收废气分解时所释放出来的热量,废气分解效率达到 99%以上,热回收效率达到 95% 以上。主要优点为:
a净化效率高,可达 99%以上,尾气低于 50mg/m³;
b旋转式 RTO 占地面积小,设备自身体积小,能量散失小,节能;
c废气进入炉体属于连续式,不存在通断现象,所以废气不会形成倒灌,有利于车间环境;
d由于旋转阀取代了床式 RTO 的提升阀,且阀体使用寿命长,故障率低,后期维护频率及费用低。
(2)废水
公司生产过程不用水,水的使用为当班员工及行政后勤人员生活用水和车间地面清洁用水。生活污水排放量约为8m3/d,主要污染物为COD、BOD5、NH3-N、SS和动植物油,食堂污水进入隔油池处理后与其他生活污水经化粪池处理后进入厂区污水处理设施。厂区内现有一座处理规模为4000*1500*2000mm地埋式污水处理设备,采用较为成熟的生化处理技术--生物接触氧化法,水质参数按一般生活污水水质设计计算,按BOD5平均200mg/1,出水BOD5按20mg/1设计。共有六部分组成;(1)初沉池(2)接触氧化池(3)二沉池(4)消毒池,消毒装置(5)污泥池(6)风机房,风机。处理后出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4二级标准要求。厂区现状将处理后的废水收集于储水池内,用于厂区绿化,实现厂区内综合利用,不外排。
2018年8月委托第三方对公司废水监督检测,COD(mg/L)24.4;PH:7.35;SS(mg/L):48;NH3-N:10.42,达标排放。
(3)厂界噪声:
公司厂界噪声执行《工业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008标准,2024年5月委托第三方对公司厂界噪声监督检测,昼间噪声db(A)均值不超过55分贝,夜间db(A)均值为45分贝,达到并低于标准要求。
(4)固体废物:主要为生产过程中产生的边角废料,公司对每个事业部边角废料制定有严格的控制标准,作为对事业部考核的指标之一。固体废物由公司统一打包后出售给第三方用于二次塑料容器的生产。危险废物交由有资质的第三方处理机构,统一进行回收处理,确保无污染排放。
(5)产品能耗指标
根据《包装行业清洁生产评价指标体系》和《印刷业清洁生产评价指标体系》之凹版印刷清洁生产评价指标项目、权重和基准值对综合能耗的标准。我公司制定了公司级能耗指标,要求每个事业部严格按照能耗指标进行管理,指标完成情况作为对事业部的重要考核指标之一。
部门/工序 | 项目 | 单位 | 2022年 能耗数 | 2023年 能源指标 | 2024年能源绩效指标 |
彩印事业部 | 综合能耗单耗 | kgce/t | |||
电单耗 | kWh/t | ||||
优乐事业部 | 综合能耗单耗 | kgce/t | |||
电单耗 | kWh/t | ||||
贝尔达事业部 | 综合能耗单耗 | kgce/t | |||
电单耗 | kWh/t |
四、碳排放:2024年我公司响应河南省发改委《关于切实做好全国碳排放权交易市场启动重点工作的通知》,将2024年碳排放数据进行了整理,并出具了碳排放报告。
五、产品
我公司所有产品生产严格执行国家标准,在此基础上制定企业标准,逐步提升产品质量,生产使用的原辅材料符合环保要求。2016年,公司通过中华人民共和国生态环境部授权的中环联合(北京)认证中心“中国环境标志产品认证”,取得“中国环境标志产品认证证书”。意味着公司产品取得了“十环认证”,其绿色、环保、质量信得过。
六、管理体系
我公司于2015年始开展体系认证工作,现有效期内质量管理体系认证证书(证书编号:00523Q5782R1M)有效期至2027年1月3日;环境管理体系认证证书(证书编号:00523E5783R1M),有效期至2027年1月3日;职业健康安全管理体系认证证书(证书编号:00523S5784R2M)有效期至2026年12月27日,能源体系证书(证书编号:00523En5785R2M)有效期至2026年12月27日;食品安全管理体系证书(证书编号:005FSMS2100003)有效期至2027年6月15日。
河南金牛新材料股份有限公司
二〇二五年三月十五日
咨询热线:
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传真:0377-61162602 地址:河南省南阳市龙升大道188号(金牛新材料新厂区)
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