Какие преимущества дают водные чернила в защите окружающей среды?

Снижение летучих органических соединений (ЛОС) в воднодисперсионных чернилах

Как водная краска устраняет выбросы ЛОС в процессах печати

Переход на водные краски означает, что больше не нужно беспокоиться о вредных выбросах ЛОС, поскольку они заменяют все нефтяные растворители обычной водой H2O в качестве основного компонента. Цифры также говорят сами за себя — исследования отрасли печати показывают, что использование водных аналогов сокращает количество этих нежелательных летучих органических соединений на 72–90 процентов по сравнению с традиционными растворителями. Особую важность это приобретает с точки зрения предотвращения реакций образования озона на начальном этапе. Это значительно снижает проблемы с качеством воздуха, особенно внутри типографий, где работникам раньше требовались дорогостоящие системы вентиляции, чтобы быть в безопасности от постоянного химического воздействия в течение длительных смен.

Сравнение уровней ЛОС: водные и растворительные краски

Независимые испытания показывают, что растворители на основе органических растворителей выделяют 380–540 граммов ЛОС на килограмм, в то время как водные составы выделяют всего 35–90 граммов. Такое сокращение на 75–90 % решает проблемы регулирования, связанные с образованием смога, и выходит за рамки производства: более низкая летучесть означает меньшее выделение паров при хранении и транспортировке, улучшая экологические характеристики на всех этапах жизненного цикла продукта.

Влияние снижения выбросов ЛОС на качество городского воздуха

В городах, где осуществляется интенсивная печать, отмечается улучшение качества воздуха с тех пор, как многие мастерские перешли на водные краски. Например, округ Лос-Анджелес зафиксировал снижение уровня озона примерно на 6,2 процента в период с 2020 по 2023 год — именно тогда почти 4 из каждых 10 типографий перешли на водные флексографические чернила. Это довольно интересный факт: локальные изменения в повседневной практике промышленности могут реально способствовать достижению масштабных целей, поставленных в рамках нормативных актов Закона о чистом воздухе по всей стране.

Соблюдение нормативных требований и переход отрасли на решения с низким содержанием ЛОС

Министерство охраны окружающей среды США (EPA) в 2022 году установило предельное значение содержания ЛОС на уровне ≤90 г/л, что сделало 68% растворителей-содержащих чернил несоответствующими для коммерческого применения. Это постановление ускорило изменения во всей отрасли, побудив крупных производителей перепрофилировать производственные линии в течение 18 месяцев, чтобы соответствовать как юридическим требованиям, так и растущему спросу потребителей на устойчивые решения для упаковки.

Биоразлагаемость и снижение загрязнения окружающей среды

Естественный процесс биоразложения компонентов водных чернил в экосистемах

Компоненты водных чернил — особенно пигменты растительного происхождения и растворимые в воде смолы — быстро разлагаются под действием микроорганизмов, полностью распадаясь за 3–6 месяцев. Ферментативный гидролиз превращает эти материалы в безвредные органические соединения, что подтверждено исследованиями в морских и наземных средах, в резком контрасте с устойчивыми нефтяными чернилами, разложение которых занимает десятилетия.

Снижение рисков загрязнения почвы и воды при утилизации чернил

Водные чернила, не содержащие тяжелых металлов и фталатов, снижают риски загрязнения окружающей среды более чем на 80 % при утилизации. Муниципальные очистные сооружения достигают эффективности фильтрации водных чернильных частиц на уровне 92 %, по сравнению с лишь 45 % для традиционных чернил, что значительно уменьшает вероятность попадания загрязняющих веществ в грунтовые воды и стоки в сельском хозяйстве.

Пример из практики: компостируемая упаковка, напечатанная биоразлагаемыми водными чернилами

Испытания 2024 года показали, что пищевая упаковка, напечатанная биоразлагаемыми водными чернилами, полностью разложилась в течение 45 дней по стандарту ASTM D6400. В противоположность этому, упаковка с использованием растворительных чернил не прошла критерии компостирования из-за химических остатков, что подчеркивает, как выбор чернил способствует цикличности в моделях устойчивой упаковки.

Безопасные формулы повышают безопасность на рабочем месте и для потребителей

Устранение опасных растворителей в водных чернилах повышает безопасность на рабочем месте

Замена токсичных растворителей, таких как гликоли и толуол, на водные носители устраняет 83% рисков профессионального воздействия на работников типографий, согласно Инициативе по охране труда 2023 года. Печатные мастерские, перешедшие на водные чернила, сообщают о снижении респираторных заболеваний на 40–60%, что подчеркивает значительное улучшение здоровья работников.

Снижение токсичности и рисков для здоровья печатников и потребителей

Отсутствие ЛОС в водных чернилах связано со значительным сокращением хронических проблем со здоровьем:

• на 72% ниже заболеваемость профессиональной астмой
• снижение случаев раздражения кожи на 91%
• снижение воздействия нейротоксичных соединений на 65%

Эти преимущества распространяются и на конечных пользователей, особенно в упаковке продуктов питания и детских товарах, где малотоксичные составы минимизируют риски для потребителей.

Безопасная утилизация и минимальное образование опасных отходов

Водные чернила образуют минимальное количество опасных отходов, что позволяет безопасно сбрасывать их в муниципальные системы без специальной обработки. Аудиты объектов показывают снижение объема опасных отходов на 87% по сравнению с использованием растворителей, а полная биодеградация происходит в течение 90 дней в стандартных условиях полигона ТБО.

Энергоэффективность и чистое сокращение выбросов углерода

Более низкие температуры отверждения водных чернил снижают энергопотребление

Водным чернилам для закрепления требуется температура около 120–150 градусов Цельсия, что значительно ниже, чем 200–250 градусов, необходимых для растворительных аналогов. Это означает, что фабрики могут сократить потребление энергии на 30–50 процентов. Учитывайте, что только сушильные печи потребляют около 35 процентов всей энергии, используемой в процессе печати, поэтому подобная эффективность со временем дает значительный эффект. Согласно исследованию, опубликованному в прошлом году журналом Frontier Environmental Science, при рассмотрении всей отрасли переход на водные чернила может сократить годовые потребности в энергии примерно на 18 процентов. Это эквивалентно предотвращению выброса 4,7 миллионов тонн углекислого газа в атмосферу каждый год.

Вклад в сокращение углеродного следа в производстве печатной продукции

Когда материалы затвердевают при более низких температурах, возникает несколько экологических преимуществ. Мы видим меньшее потребление природного газа и электроэнергии, а также сниженную нагрузку на системы отопления и вентиляции для поддержания необходимой температуры, и в конечном итоге — меньшее количество выбросов, образующихся при производстве энергии. Многие европейские компании по печати уже оценили эти преимущества. Согласно последним отраслевым отчетам, около двух третей печатных компаний ЕС перешли на водные чернила в рамках своих более широких усилий по сокращению углеродного следа, начиная с 2022 года. Это хорошо согласуется с целями Парижского соглашения в области климата, в частности с удержанием потепления ниже 1,5 градуса Цельсия по сравнению с доиндустриальным уровнем.

Связь между использованием водных чернил и снижением зависимости от ископаемого топлива

Каждое изменение рынка на 1% в пользу водных чернил ежегодно замещает около 290 000 баррелей нефти за счёт снижения энергоёмкости процесса печати. Снижение зависимости от энергосетей, работающих на ископаемом топливе, способствует более широкому переходу производств на возобновляемые источники энергии.

Парадокс отрасли: более высокие затраты энергии на сушку против чистого сокращения выбросов углерода

Несмотря на то, что для водных чернил требуется на 15–20% больше времени на сушку, их общий углеродный след остаётся на 41% ниже на одну операцию за счёт общего повышения эффективности:

Именно этот баланс объясняет, почему 78% печатных предприятий достигают экономии на энергозатратах в течение 18 месяцев после перехода, несмотря на первоначальные корректировки процессов сушки.

Улучшенная перерабатываемость печатной продукции с использованием водных чернил

Как водные чернила улучшают переработку бумаги и картона

Водные чернила облегчают переработку бумаги, поскольку не содержат химических связующих веществ, которые остаются в процессе удаления краски. Причина в том, что такие чернила не образуют постоянной связи с целлюлозными волокнами бумаги. Согласно данным Recycling Today за прошлый год, это позволяет очищать бумажную массу примерно на 20 процентов быстрее. Более быстрая очистка обеспечивает получение переработанных волокон лучшего качества, из которых затем производят различные упаковочные материалы и печатную продукцию. Плюс есть ещё одно преимущество, о котором мало кто говорит: водные чернила не содержат ПВХ и фталатов, поэтому при многократной переработке бумаги они не оставляют микропластиков. Это помогает сохранять потоки перерабатываемой бумаги чистыми и экологически безопасными — важный фактор в стремлении сократить отходы во всех отраслях.

Снижение рисков загрязнения воды и стока при переработке

Водорастворимые составы безвредно растворяются при переработке макулатуры, минимизируя токсичные остатки в сточных водах. По сравнению с растворителемными чернилами это снижает риск химического стока до 34% (Институт EcoPrint, 2022). Предприятия сообщают о снижении затрат на очистку воды на 50% и улучшении показателей устойчивости за счёт замкнутых систем, позволяющих восстанавливать 90% технологической воды.