所在公司里有一臺條碼打印機,有大量使用過的碳帶,請問哪里能回收利用?
經常性有客戶來詢問碳帶回收利用的問題,本節結合鐵路系統做的一個回收再利用系統進行一下說明。碳帶回收再利用目前技術上是可行的,需要結合碳帶回收的物流成本來考量回收利用的可行性。
一、熱轉印碳帶(色帶)概念
1.1 什么是熱轉印碳帶(色帶)
熱轉印碳帶(Thermal Transfer Ribbon或簡稱TTR)是一種用于熱轉印技術,一種即時打印技術的一次性使用耗材,它由三部分組成:基膜、熱轉印油墨、光滑涂層。基膜一般根據機型不同而采用不同厚度的聚酯薄膜構成,基膜的一面是熱轉印油墨,基膜的另一面是光滑涂層。
1.2 熱轉印碳帶的核心成分組成
50%-60%的聚酯薄膜
20-25%的混合蠟
10-15%的高分子樹脂
5-10%的染料(包括炭黑、各種顏色無機顏料和有機染料等)
1.3 熱轉印碳帶的工作原理
碳帶在熱轉印設備上,光滑涂層與熱轉移頭直接接觸,熱轉印油墨與被打印物直接接觸。工作時熱轉印頭瞬間放熱,放熱點的熱量通過光滑涂層和基膜傳送給熱轉印油墨層,熱轉印油墨熔化而被燙印到被打印物上,形成文字、圖像。高質量的碳帶在其轉印后受熱部分無熱轉印油墨的殘留物。
目前成像材料顏色各異,但以黑色為最通用色。
二、熱轉印碳帶(色帶)應用領域
2.1 熱轉印技術——即時打印技術
熱轉印技術,簡單的說,就是利用專門的熱轉印碳帶,透過類似傳真機打印頭的工作原理,將熱轉印碳帶上的碳粉涂層經過加熱的方式,將熱轉印碳帶上的碳粉涂層經過加熱的方式,轉印到紙張或其他種類的材質上,由于熱轉印碳帶上的涂層物質可以根據需要來選擇,產生較強的附著力,加上打印介質的選擇,更能保證打印出來的字跡不受到外界的影響,可以現場根據需要即時制作不同的打印產品。
2.2 優點
熱轉印碳帶由于采用高強度超薄的薄膜和高濃度的油墨,并采用單次使用的方式,打印字符質量高,而且克服了噴墨洇紙、易溶于水、熱敏紙受濕度影響大且不易保存影像等缺陷,熱轉印方法對打印介質沒有任何要求,可在普通紙、再生紙、蠟紙、普通膠片、信封、標簽紙直至布料上實現高清晰打印,這些是噴墨打印無法做到的,市場的需求決定了熱轉印碳帶市場容量呈現非常強勁的增長趨勢。
2.3 熱轉印碳帶應用領域
鐵路車票
物流業
制造業
三、使用后的熱轉印碳帶對環境的污染問題
3.1 使用后的碳帶狀態
碳帶使用過程中只有大約10%有效成份碳粉轉移到被打印的承載體(如紙、塑料等)上,其余的90%的成分并未被使用,隨基膜一起成為固體廢物,例如,作為鐵路售票系統的一次性耗材,打印票據過程中,轉移至票紙上的碳粉為碳帶總質量的8%,其余部分成為固體廢物。
碳帶的基膜為聚酯薄膜,碳粉由樹脂(包括聚酯、聚氨酯、丁苯橡膠等高分子材料)、碳黑、有機染料、表面活性劑、蠟和有機硅聚合物組成。
3.2 作為固體廢物的碳帶的各種成分,其中聚酯薄膜、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、有機染料等均在《國家危險廢物名錄》中,分別為HW12H和HW13類中。
3.3 碳帶進入環境產生危害
碳帶作為固體廢物進行簡單處理如填埋,填埋后碳帶上的碳粉層剝落,會對水源、土壤造成污染,每平方米的廢碳帶將對10立方米水造成污染,以全國12億平方米的廢棄碳帶將污染120億立方米的水。如果采用直接焚燒手段,每燃燒1平方米碳帶,將會有297毫克可吸入性顆粒物進入空氣,形成環境污染。
3.4 《中華人民共和國油墨工業污染物排放標準》中規定了碳黑、蠟和表面活性劑等作為總有機碳的水污染排放限制,即30mg/L。空氣污染顆粒物(碳黑層)限制18mg/Nm3。
3.5 目前國內外對使用后碳帶的處理方式
碳帶的各種成分十分穩定,常規回收塑料方法不能應用,沒有廠家接受。
根據調查國內外的生產廠家對使用后的碳帶沒有統一回收的方法,一般地對于有碳帶使用者按照工業或辦公垃圾扔掉。
發達國家的一些廠家將集中使用的碳帶和生產中產生的邊角廢料一起送到經濟不發達國家進行填埋,轉移污染。
3.6 國家對固體廢物處理的相關規定
3.6.1 《中華人民共和國環境保護法》中相關規定:
第六條
一切單位和個人都有保護環境的義務,并有權對污染和破壞環境的單位和個人進行檢舉和控告。
第二十四條
產生環境污染和其他公害的單位,必須把環境保護工作納入計劃,建立環境保護責任制度,采取有效措施,防止在生產建設或者其他活動中產生的廢氣、廢水、廢渣、粉塵、惡臭氣體、放射性物質以及噪聲、振動、電磁波輻射等對環境的污染和危害。
3.6.2 《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》中的相關規定:
第五條
國家對固體廢物污染環境防治實行污染者依法負責的原則。產品的生產者、銷售者、進口者、使用者對其產生的固體廢物依法承擔污染防治責任。
第六條
國家鼓勵、支持固體廢物污染環境防治的科學研究、技術開發、推廣先進的防治技術和普及固體廢物污染環境防治的科學知識。各級人民政府應當加強防治固體廢物污染環境的宣傳教育,倡導有利于環境保護的生產方式和生活方式。
第七條
國家鼓勵單位和個人購買、使用再生產品和可重復利用產品。
第八條
各級人民政府對在固體廢物污染環境防治工作以及相關的綜合利用活動中作出顯著成績的單位和個人給予獎勵。
第十六條
產生固體廢物的單位和個人,應當采取措施,防治或減少固體廢物對環境的污染。
四、鐵路系統中的熱轉印碳帶逆制造技術
4.1 項目的由來
碳帶是鐵路電子客票售票系統大量使用的一次性耗材,每年大約25-30萬卷,約750-800萬平方米。
使用碳帶約二十年,由于碳帶票據存根的作用,積累越來越多,如何處理成為突出的難題。
4.2 碳帶逆制造項目實現的總體目標
碳帶循環利用項目技術的總目標就是將危害環境的污染源之一——廢舊碳帶,通過科學的處理過程,在符合清潔生產法要求的前提下,將其全部轉化為可以再次利用的產品,消除環境污染,節約資源,實現循環經濟。
4.3 熱轉印碳帶逆制造技術的先進性
4.4.1 實現了回收的碳帶全部成分都成為有再次使用價值的物質,碳粉用于制作新碳帶,并符合鐵路電子售票系統的使用要求,基膜再造粒,用于制作滌綸短絲等用途。
4.4.2 回收處理和制作過程中嚴格控制污染的產生,無三廢產生。
4.4.3 回收處理的核心技術、工藝和設備皆為首創,擁有自主知識產權。
4.4.4 國內外查新顯示,技術先進性為國際首創。
五、熱轉印碳帶逆制造經濟效益
5.1 熱轉印碳帶逆制造直接經濟效益
5.1.1 以鐵路電子客票系統為例
◆ 年銷售總價值:1875萬元
◆ 碳帶生成成本占80%:1500萬
◆ 原材料成本占生產成本的80%:1200萬元
◆ 碳粉成本占原材料成本的60%:720萬元
◆ 碳粉轉移10%:72萬元
◆ 基膜120噸*3000元/噸:36萬元
◆ 碳帶處理成本64萬元
◆ 循環使用后年節約總值=720+36-72-64=620萬元
5.1.2 推廣至國內全行業
◆ 全國年銷售總價值:27.4億元
◆ 碳帶生成成本占80%:21.9億元
◆ 原材料成本占生產成本的80%:17.5億元
◆ 碳粉成本占原材料成本的60%:10.5億元
◆ 碳粉轉移10%:1.1億元
◆ 基膜20000噸*3000元/噸:6000萬元
◆ 碳帶處理成本1億元
◆ 循環使用后年節約總值=10.5+0.6-1.1-1=9億元
5.2 熱轉印碳帶回收對環境保護產生的經濟效益
鐵道科學研究院環控勞衛所副所長提出一個數據:以普通塑料直接進入環境造成的環境污染其處理成本為1萬元/噸。
據此推算:如果國內使用的碳帶作為固體廢物直接進入環境至少每年國家將付出1億元的治理費用。
國內碳帶全行業回收處理再生利用將使國家至少節約1億元的環境保護資金。這部分資金的節約會對環境保護產生更大的作用。
六、熱轉印碳帶逆制造的市場化
6.1 熱轉印碳帶逆制造通過技術創新將環境保護和再利用有效地結合,使碳帶的生成制作成本大大降低,上節經濟效益分析中可以明確得出一個結論,逆制造的碳帶在保證產品質量的前提下,成本遠遠低于正常碳帶的生成成本,這樣逆制造的碳帶在保證產品質量的前提下,成本遠遠低于正常碳帶的生產成本,這樣逆制造的碳帶在市場上具有強大的競爭力。
6.2 依靠國家政策的支持,鐵路模式是可以推廣至全行業。通過宣傳和執行《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》中的相關規定,可以促進和要求碳帶生產、銷售和使用者參與到碳帶回收、逆制造和使用過程中來。
6.3 參與碳帶逆制造的企業負責回收使用后的碳帶,支持碳帶處理費用,得到處理后的再生原料或低價格的逆制造碳帶,雙方是互利互惠的關系。處理費用參照碳帶環境污染治理成本計算。
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