Mực in gốc nước có những lợi thế gì trong việc bảo vệ môi trường?

Giảm các Hợp chất Hữu cơ Dễ bay hơi (VOC) trong các Ứng dụng Mực Nước

Cách Mực Nước Loại Bỏ Khí Thải VOC trong Quá Trình In

Chuyển sang mực gốc nước đồng nghĩa với việc không còn phải lo lắng về khí thải VOC độc hại nữa, vì chúng thay thế toàn bộ các dung môi dầu mỏ bằng nước H2O truyền thống làm thành phần chính. Các con số cũng nói lên điều đó – các nghiên cứu từ ngành in cho thấy những lựa chọn gốc nước này giảm lượng hợp chất phản ứng gây hại từ 72 đến gần 90 phần trăm so với các loại mực gốc dung môi truyền thống. Điều làm nên sự quan trọng ở đây là việc ngăn chặn ngay từ đầu các phản ứng tạo thành ozone. Điều này làm giảm đáng kể các vấn đề về chất lượng không khí, đặc biệt là bên trong các cơ sở in nơi người lao động trước đây phải sử dụng hệ thống thông gió đắt tiền chỉ để đảm bảo an toàn trước tình trạng tiếp xúc hóa chất liên tục trong ca làm việc dài.

So Sánh Mức Độ VOC: Mực Gốc Nước vs. Mực Gốc Dung Môi

Các bài kiểm tra độc lập cho thấy mực gốc dung môi phát thải 380–540 gam chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) trên mỗi kilogram, trong khi các loại mực gốc nước chỉ giải phóng từ 35–90 gam. Mức giảm 75–90% này giúp giải quyết những lo ngại về quy định liên quan đến hình thành sương mù quang hóa và không chỉ giới hạn ở khâu sản xuất: độ bay hơi thấp hơn cũng có nghĩa là ít khí thải hơn trong quá trình lưu trữ và vận chuyển, từ đó cải thiện hiệu suất môi trường trong toàn bộ vòng đời sản phẩm.

Tác động của việc giảm phát thải VOC đến chất lượng không khí đô thị

Các thành phố nơi hoạt động in ấn diễn ra mạnh mẽ đã ghi nhận sự cải thiện về chất lượng không khí kể từ khi nhiều cơ sở chuyển sang sử dụng mực gốc nước. Chẳng hạn tại Quận Los Angeles, nồng độ ozone đã giảm khoảng 6,2 phần trăm trong giai đoạn từ năm 2020 đến năm 2023, đúng vào thời điểm gần 4 trên 10 cơ sở in ấn chuyển sang dùng loại mực flexographic gốc nước này. Điều này cho thấy một điều khá thú vị: những thay đổi nhỏ trong thực tiễn sử dụng hàng ngày của các ngành công nghiệp thực sự có thể góp phần đạt được các mục tiêu lớn do quy định của Đạo luật Không khí Sạch đặt ra trên phạm vi cả nước.

Tuân thủ quy định và xu hướng ngành chuyển sang các giải pháp ít hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC)

Quy định năm 2022 của EPA giới hạn hàm lượng VOC ở mức ≤90 g/L đã khiến 68% mực in gốc dung môi không còn phù hợp để sử dụng trong thương mại. Quy định này đã thúc đẩy sự thay đổi trên toàn ngành, buộc các nhà sản xuất lớn phải chuyển đổi dây chuyền sản xuất trong vòng 18 tháng để đáp ứng cả yêu cầu pháp lý lẫn nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng đối với các giải pháp bao bì bền vững.

Khả năng phân hủy sinh học và giảm ô nhiễm môi trường

Quá trình phân hủy tự nhiên của các thành phần mực in gốc nước trong hệ sinh thái

Các thành phần mực in gốc nước—đặc biệt là sắc tố có nguồn gốc thực vật và nhựa tan trong nước—có thể phân hủy sinh học nhanh chóng thông qua hoạt động của vi sinh vật, phân tách hoàn toàn trong vòng 3–6 tháng. Thủy phân enzym biến đổi các vật liệu này thành các hợp chất hữu cơ vô hại, một quá trình đã được xác nhận trong các nghiên cứu tại cả môi trường biển và trên cạn, trái ngược rõ rệt với mực in gốc dầu mỏ tồn tại lâu dài và phân hủy trong hàng thập kỷ.

Giảm rủi ro gây ô nhiễm đất và nước do thải mực in

Mực in gốc nước không chứa kim loại nặng và phthalate, giảm hơn 80% nguy cơ gây ô nhiễm môi trường trong quá trình xử lý thải. Các nhà máy xử lý nước thải đô thị đạt hiệu suất lọc 92% đối với các hạt mực gốc nước, so với chỉ 45% đối với mực in thông thường, từ đó giảm đáng kể nguy cơ ô nhiễm đất canh tác và nguồn nước ngầm.

Nghiên cứu điển hình: bao bì phân hủy sinh học được in bằng mực in gốc nước có khả năng phân hủy sinh học

Một thử nghiệm năm 2024 cho thấy bao bì thực phẩm in bằng mực in gốc nước có khả năng phân hủy sinh học đã phân hủy hoàn toàn trong vòng 45 ngày theo tiêu chuẩn ASTM D6400. Trong khi đó, bao bì sử dụng mực in gốc dung môi không đáp ứng được tiêu chí ủ phân compost do còn tồn dư hóa chất, làm nổi bật việc lựa chọn mực in góp phần tăng tính tuần hoàn trong các mô hình bao bì bền vững.

Công thức không độc hại nâng cao độ an toàn tại nơi làm việc và cho người tiêu dùng

Loại bỏ các dung môi nguy hiểm trong mực in gốc nước giúp cải thiện an toàn lao động

Việc thay thế các dung môi độc hại như glycol ether và toluene bằng chất mang dạng nước đã loại bỏ 83% rủi ro phơi nhiễm nghề nghiệp trong các cơ sở in ấn, theo Sáng kiến An toàn tại nơi làm việc năm 2023. Các xưởng in chuyển sang sử dụng mực gốc nước báo cáo giảm 40–60% các bệnh về đường hô hấp, cho thấy sự cải thiện đáng kể về sức khỏe người lao động.

Giảm độc tính và rủi ro sức khỏe cho thợ in và người tiêu dùng

Việc không chứa hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC) trong mực in gốc nước liên quan đến sự giảm đáng kể các vấn đề sức khỏe mãn tính:

• tỷ lệ mắc bệnh hen nghề nghiệp thấp hơn 72%
• giảm 91% số ca kích ứng da
• giảm 65% mức độ tiếp xúc với các hợp chất gây độc thần kinh

Lợi ích này mở rộng đến người dùng cuối, đặc biệt trong bao bì thực phẩm và sản phẩm dành cho trẻ em, khi các công thức ít độc tính giúp giảm thiểu rủi ro cho người tiêu dùng.

Xử lý an toàn hơn và tạo ra lượng chất thải nguy hại tối thiểu

Mực gốc nước tạo ra lượng chất thải nguy hại tối thiểu, cho phép xả an toàn vào hệ thống cấp thoát nước đô thị mà không cần xử lý đặc biệt. Các cuộc kiểm toán cơ sở cho thấy giảm 87% về khối lượng chất thải nguy hại so với các hoạt động sử dụng mực gốc dung môi, với khả năng phân hủy sinh học hoàn toàn xảy ra trong vòng 90 ngày trong điều kiện bãi chôn lấp tiêu chuẩn.

Hiệu suất Năng lượng và Giảm phát thải Carbon

Nhiệt độ sấy thấp hơn của mực gốc nước giúp giảm tiêu thụ năng lượng

Mực gốc nước cần khoảng 120 đến 150 độ C để khô, mức nhiệt này thấp hơn nhiều so với mức 200 đến 250 độ C cần thiết cho các loại mực gốc dung môi hiện có trên thị trường. Điều này có nghĩa là các nhà máy có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng từ 30 đến 50 phần trăm. Hãy nghĩ về điều đó—riêng các buồng sấy đã chiếm khoảng 35 phần trăm tổng năng lượng sử dụng trong các hoạt động in ấn, vì vậy những hiệu quả như vậy thực sự tích lũy đáng kể theo thời gian. Theo nghiên cứu được công bố năm ngoái bởi Tạp chí Khoa học Môi trường Frontier, khi xem xét toàn ngành công nghiệp, việc chuyển sang dùng mực gốc nước có thể giảm nhu cầu năng lượng hàng năm khoảng 18 phần trăm. Con số này tương đương với việc ngăn chặn 4,7 triệu tấn khí carbon dioxide không bị thải vào bầu khí quyển mỗi năm.

Đóng góp vào việc giảm lượng phát thải carbon trong sản xuất in ấn

Khi vật liệu đông cứng ở nhiệt độ thấp hơn, sẽ có một số lợi ích môi trường đi kèm. Chúng ta thấy mức tiêu thụ khí tự nhiên và điện giảm xuống, nhu cầu nhỏ hơn đối với các hệ thống thông gió sưởi ấm để duy trì nhiệt độ phù hợp, và cuối cùng là lượng khí thải phát sinh trong quá trình sản xuất điện ít hơn. Nhiều công ty in ấn thuộc Liên minh châu Âu đã nhận ra những lợi ích này. Theo các báo cáo ngành gần đây, khoảng hai phần ba các cơ sở in ấn tại EU đã chuyển sang sử dụng mực gốc nước như một phần trong nỗ lực tổng thể nhằm giảm lượng khí thải carbon kể từ năm 2022. Điều này phù hợp với mục tiêu mà Thỏa thuận Paris đề ra liên quan đến các mục tiêu về khí hậu, cụ thể là giữ mức tăng nhiệt độ toàn cầu dưới 1,5 độ C so với mức thời kỳ tiền công nghiệp.

Mối liên hệ giữa việc sử dụng mực gốc nước và sự phụ thuộc giảm vào nhiên liệu hóa thạch

Mỗi sự dịch chuyển 1% thị trường sang mực gốc nước sẽ thay thế khoảng 290.000 thùng dầu mỗi năm bằng cách giảm cường độ năng lượng trong in ấn. Việc giảm phụ thuộc vào lưới điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch này hỗ trợ quá trình chuyển đổi sản xuất rộng rãi hơn sang các nguồn năng lượng tái tạo.

Nghịch lý ngành: Năng lượng sấy cao hơn so với Tiết kiệm carbon ròng

Mặc dù mực gốc nước yêu cầu thời gian sấy dài hơn 15–20%, dấu chân carbon ròng của chúng vẫn thấp hơn 41% cho mỗi công việc nhờ vào các cải thiện hiệu suất tổng thể:

Sự cân bằng này giải thích tại sao 78% cơ sở in đạt được tiết kiệm chi phí năng lượng ròng trong vòng 18 tháng sau khi chuyển đổi, bất chấp những điều chỉnh ban đầu đối với quy trình sấy.

Khả năng tái chế tốt hơn của vật liệu in khi sử dụng mực gốc nước

Mực nước cải thiện khả năng tái chế giấy và bìa các tông như thế nào

Mực gốc nước giúp giấy dễ tái chế hơn vì chúng không sử dụng các chất kết dính hóa học khó loại bỏ trong quá trình tẩy mực. Lý do là những loại mực này không liên kết vĩnh viễn với các sợi cellulose trong giấy. Theo tạp chí Recycling Today năm ngoái, điều này có nghĩa là quá trình làm sạch bột giấy diễn ra nhanh hơn khoảng 20 phần trăm. Việc làm sạch nhanh hơn dẫn đến sợi tái chế có chất lượng tốt hơn, từ đó được sử dụng để sản xuất nhiều loại sản phẩm như vật liệu đóng gói và các sản phẩm in ấn. Ngoài ra còn một lợi ích nữa mà ít người nhắc đến: mực gốc nước không chứa PVC hay phthalate, do đó sẽ không để lại vi nhựa khi giấy được tái chế nhiều lần. Điều này giúp duy trì dòng giấy tái chế sạch và tinh khiết – yếu tố rất quan trọng khi chúng ta đang nỗ lực giảm thiểu chất thải trong các ngành công nghiệp.

Giảm thiểu ô nhiễm nước và rủi ro chảy tràn trong quá trình tái chế

Các công thức hòa tan trong nước sẽ phân hủy vô hại trong quá trình nghiền bột giấy, giảm thiểu cặn độc hại trong nước thải. So với mực gốc dung môi, điều này làm giảm nguy cơ rò rỉ hóa chất tới 34% (Viện EcoPrint, 2022). Các cơ sở ghi nhận chi phí xử lý nước thấp hơn 50% và cải thiện tính bền vững thông qua các hệ thống khép kín có thể tái sử dụng 90% lượng nước quy trình.