Kādas priekšrocības ūdens bāzes tintēm ir vides aizsardzībā?

Vilšanās organisko savienojumu (VOC) samazināšana ūdenī bāzētu krāsu lietojumos

Kā ūdenī bāzēti ikrāsi novērš VOC emisijas drukāšanas procesos

Pāreja uz ūdenī bāzētiem iespiegkrāsām nozīmē, ka vairs nav jāraizējas par kaitīgajām VOC emisijām, jo tās aizstāj visus naftas izcelsmes šķīdinātājus ar parasto H2O kā galveno sastāvdaļu. Arī skaitļi pastāsta diezgan daudz – pētījumi no drukāšanas nozares rāda, ka šādas ūdenī bāzētas iespējas samazina traucējošās reaktīvās savienojumu emisijas no 72 līdz pat gandrīz 90 procentiem, salīdzinot ar tradicionālajām šķīdinātāju bāzes alternatīvām. Šis aspekts ir īpaši svarīgs, jo tas aptur ozona veidošanās reakcijas jau pašā sākumposmā. Tas ievērojami samazina gaisa kvalitātes problēmas, it īpaši drukāšanas telpās, kur darbiniekiem agrāk bija nepieciešamas dārgas ventilācijas sistēmas, lai nodrošinātu drošību ilgstošu maiņu laikā no pastāvīgas ķīmiskās ekspozīcijas.

VOC līmeņu salīdzinājums: ūdenī bāzēti pret šķīdinātāju bāzētiem iespiegkrāsām

Neatkarīgi testi parāda, ka šķīdinātāja bāzes tintes izdala 380–540 gramus smaržīgo organisko savienojumu (VOC) uz kilogramu, savukārt ūdens bāzes tintes izdala tikai 35–90 gramus. Šis 75–90 % samazinājums risina regulatoru bažas par ozona slāņa veidošanos un pārsniedz ražošanu: zemāka iztvaikošana nozīmē mazāku gāzu emisiju uzkrāšanas un transportēšanas laikā, uzlabojot vides veiktspēju visā produkta dzīves ciklā.

Samazinātu VOC emisiju ietekme uz pilsētas gaisa kvalitāti

Pilsētās, kur notiek daudz drukāšanas darbu, kopš daudzas darbnīcas pārgājušas uz ūdens bāzes tintēm, ir novērota labāka gaisa kvalitāte. Piemēram, Losandželosas apgabalā no 2020. līdz 2023. gadam ozona līmenis samazinājās aptuveni par 6,2 procentiem tieši tajā periodā, kad gandrīz 4 no 10 drukāšanas iekārtām pārgāja uz šīm ūdens bāzes fleksogrāfiskajām tintēm. Tas faktiski parāda diezgan interesantu lietu — nelielas izmaiņas ikdienas rūpniecībā izmantotajos materiālos var ļoti palīdzēt sasniegt liela mēroga mērķus, kurus noteikušas ASV Tīrā gaisa aktu regulas.

Reglamentācijas atbilstība un nozares pāreja uz zemu iztvaikojošo savienojumu risinājumiem

ASV Vides aizsardzības aģentūras (EPA) 2022. gada regulējums, kas ierobežo iztvaikojošo savienojumu saturu līdz ≤90 g/L, padara 68 % šķīdinātāja bāzes tintēm neatbilstošas komerciālai lietošanai. Šī regula ir paātrinājusi pārmaiņas visā nozarē, mudinot lielos ražotājus pārveidot ražošanas līnijas 18 mēnešu laikā, lai atbilstu gan likumiskajām prasībām, gan augošajam patērētāju pieprasījumam pēc ilgtspējīgiem iepakojuma risinājumiem.

Bioloģiskā noārdāmība un samazināta vides piesārņošana

Ūdenī bāzētu tinteļu sastāvdaļu dabiskais noārdīšanās process ekosistēmās

Ūdenī bāzētu tinteļu sastāvdaļas — īpaši augu izcelsmes pigmenti un ūdenī šķīstošas sveces — mikrobiālas darbības rezultātā ātri biodegradējas, pilnībā sadaloties 3–6 mēnešu laikā. Enzimātiska hidrolīze pārvērš šos materiālus nekaitīgos organiskos savienojumos, kā apstiprināts pētījumos jūras un sauszemes vidē, kas skarši atšķiras no noturīgajām petrolejas bāzes tintēm, kuras noārdās desmitos gadu.

Samazināts augsnes un ūdens piesārņojuma risks, izmežot krāsas

Bez smago metālu un ftalātu saturošās ūdenī bāzētās krāsas samazina vides piesārņojuma risku vairāk nekā par 80%, izmežot. Komunālajās notekūdeņu attīrīšanas stacijās filtrācijas efektivitāte ūdenī bāzēto krāsu daļiņām ir 92%, salīdzinot ar tikai 45% konvencionālajām krāsām, ievērojami samazinot iespēju, ka notiek lauksaimniecības drenāža un gruntsūdeņu piesārņojums.

Piemērs: kompostējama iepakojuma materiāla drukāšana ar bioloģiski noārdāmām ūdenī bāzētām krāsām

2024. gada pārbaudē tika parādīts, ka pārtikas iepakojums, kas nodrukāts ar bioloģiski noārdāmām ūdenī bāzētām krāsām, pilnībā sadega 45 dienu laikā saskaņā ar ASTM D6400 standartu. Salīdzinājumā iepakojums ar šķīdinātājos bāzētām krāsām neatbilda kompostēšanas kritērijiem, jo saturēja ķīmiskos atlikumus, kas uzsvēdza, kā krāsu izvēle veicina cirkulāru ekonomiku ilgtspējīgos iepakojumu modeļos.

Nelietīgas formulējumi uzlabo darbvietas un patērētāju drošību

Bīstamo šķīdinātāju eliminācija ūdenī bāzētajās krāsās uzlabo darbvietas drošību

Toksisku šķīdinātāju, piemēram, glikola ēteru un toluolu, aizvietošana ar ūdenī bāzētiem nesējiem novērš 83% no profesionālās ekspozīcijas riskiem drukāšanas iekārtās, liecina 2023. gada Darba drošības iniciatīva. Izmantojot ūdenī bāzētas krāsas, drukātavas ziņo par 40–60% mazāk elpošanas sistēmas slimību, kas norāda uz būtiskiem uzlabojumiem darbinieku veselībā.

Samazināta toksicitāte un veselības riski drukātājiem un patērētājiem

Ūdenī bāzētu krāsu VOC trūkums saistīts ar ievērojamu hronisku veselības problēmu samazināšanos:

• 72% zemāka profesionālās astmas sastopamība
• 91% mazāk ādas kairinājumu gadījumu
• 65% mazāka neirotoksisku savienojumu izposure

Šie ieguvumi attiecas arī uz galapatērētājiem, jo īpaši pārtikas iepakojumos un bērnu produktos, kur zemu toksicitāti nodrošinošas formulējumi minimizē patērētāju riskus.

Drošāka utilizācija un minimāls bīstamais atkritumu daudzums

Ūdenī balstīti krāsaini rada minimālu bīstamo atkritumu daudzumu, ļaujot tos droši izlaist komunālajos sistēmās bez speciālas attīrīšanas. Iekārtu audits parāda 87% mazāku bīstamo atkritumu apjomu salīdzinājumā ar šķīdinātāja bāzes procesiem, pilnībā bioloģiski noārdoties standarta poligonos 90 dienu laikā.

Energoefektivitāte un neto oglekļa emisiju samazinājums

Zemākas ūdenī balstītu krāsu cietēšanas temperatūras samazina enerģijas patēriņu

Ūdenī bāzētiem tintēm, lai noturētu, nepieciešami aptuveni 120 līdz 150 grādi pēc Celsija, kas ir ievērojami zemāk par 200 līdz 250 grādiem, kas nepieciešami šķīdinātājiem balstītām alternatīvām. Tas nozīmē, ka rūpnīcas var samazināt savu enerģijas patēriņu par 30 līdz 50 procentiem. Iedomājieties tikai — žāvēšanas krāsnis vienas paņem aptuveni 35 procentus no kopējā enerģijas patēriņa drukāšanas procesos, tāpēc šāda veida efektivitāte ilgtermiņā sāk būt ļoti nozīmīga. Saskaņā ar pērn publicētu Frontier Environmental Science pētījumu, visā nozarē skatoties, pāreja uz ūdenī bāzētām tintēm varētu gada enerģijas patēriņu samazināt aptuveni par 18 procentiem. Tas ir līdzvērtīgs tam, it kā katru gadu atmosfērā netiktu izlaisti 4,7 miljoni metriskie tonnas oglekļa dioksīda.

Ieguldījums drukāšanas ražošanas oglekļa pēdas samazināšanā

Kad materiāli sacietē zemākās temperatūrās, rodas vairākas vides priekšrocības. Mēs novērojam mazāku dabasgāzes un elektroenerģijas patēriņu, samazinātas prasības pret apkures un ventilācijas sistēmām, lai uzturētu piemērotas temperatūras, un galu galā mazāk emisiju, kas rodas enerģijas ražošanas laikā. Daudzas Eiropas Savienības drukātavas ir atzinušas šīs priekšrocības. Saskaņā ar neseniem nozares ziņojumiem aptuveni divas trešdaļas ES drukātavu pārgāja uz ūdenī bāzētiem krāsājiem kā daļu no plašākiem centieniem samazināt oglekļa pēdas nospiedumu, sākot ar 2022. gadu. Tas labi saskan ar Parīzes vienošanās mērķiem attiecībā uz klimata mērķiem, īpaši ierobežojot globālo sasilšanu zem 1,5 grādiem pār industriālā laika līmeni.

Saite starp ūdenī bāzētu krāsāju izmantošanu un samazinātu atkarību no fosilajiem kurināmajiem

Katrs 1% tirgus pārejas apjoms uz ūdenī bāzētiem krāsājiem aizvieto aptuveni 290 000 barelus naftas gadā, samazinot enerģijas intensitāti drukāšanā. Šis mazākais atkarības līmenis no fosilajiem kurināmajiem veicina plašāku ražošanas pāreju uz atjaunojamiem energoresursiem.

Industrijas paradokss: augstāka žāvēšanas enerģija pret neto oglekļa emisiju ietaupījumu

Lai gan ūdenī bāzētiem krāsājiem nepieciešams par 15–20% ilgāks žāvēšanas laiks, to kopējais oglekļa pēdas nospiedums paliek par 41% zemāks uz vienu darbu, ņemot vērā vispārējos efektivitātes ieguvumus:

Šis līdzsvars izskaidro, kāpēc 78% drukātāju sasniedz neto enerģijas izmaksu ietaupījumus pirmajos 18 mēnešos pēc pārejas, neskatoties uz sākotnējām pielāgošanām žāvēšanas procesos.

Uzlabota iespēja pārstrādāt drukātos materiālus, izmantojot ūdenī bāzētas krāsas

Kā ūdenī bāzētas krāsas uzlabo papīra un kartona pārstrādāšanu

Ūdenī bāzētas krāsas padara papīru vieglāk pārstrādājamu, jo tās izvairās no tiem neērtajiem ķīmiskajiem saistvielām, kas paliek deinking procesa laikā. Iemesls? Šīs krāsas vienkārši neveido pastāvīgas saites ar papīra cietvielām. Saskaņā ar Recycling Today iepriekšējā gada datiem tas nozīmē, ka masas attīrīšana notiek aptuveni par 20 procentiem ātrāk. Ātrāka attīrīšana nozīmē augstākas kvalitātes pārstrādātas šķiedras, kas tiek izmantotas dažādiem mērķiem, piemēram, iepakojuma materiāliem un drukātiem produktiem. Turklāt ir vēl viens papildus ieguvums, par kuru gandrīz nerunā — ūdenī bāzētās krāsās nav PVC vai ftalātu, tāpēc tās neatstāj aiz sevi mikroplastiku, kad papīrs tiek pārstrādāts atkārtoti. Tas palīdz uzturēt tīrus un tīrus pārstrādātā papīra plūsmas, kas ir ļoti svarīgi, cenšoties samazināt atkritumus visās nozarēs.

Ūdens piesārņojuma un notekūdeņu riska minimizēšana pārstrādes procesā

Ūdenī šķīstošas formulējumi bez kaitējuma izšķīst pulpas ražošanas procesā, minimizējot toksiskos atlikumus notekūdeņos. Salīdzinājumā ar šķīdinātājos balstītiem krāsām tas samazina ķīmisko noteku risku līdz pat 34% (EcoPrint Institute, 2022). Iekārtas ziņo par 50% zemākām ūdens attīrīšanas izmaksām un uzlabotu ilgtspēju, izmantojot slēgtas sistēmas, kas atgūst 90% procesa ūdens.