Imprentas - Buenos Aires Ciudad

FICHA INFORMATIVA SOBRE GESTIÓN AMBIENTAL EN EL SECTOR DE IMPRENTAS
I. Descripción de procesos
El sector de imprentas y gráficos es muy heterogéneo en sus productos y procesos. Sin
embargo, se sabe que en su mayoría, las imprentas usan uno o varios de los siguientes
procesos:
1. Offset / Litografía: Esta técnica se basa en la propiedad de que el agua no se
mezcla con el aceite. Una placa de metal recubierta con un material fotosensible
se torna receptiva a tintas con base de petróleo al exponerse a la luz. Las áreas
de no imagen permanecen agua-receptivas y se le aplican soluciones repelentes
de tinta con base de agua para aumentar su habilidad para rechazar la tinta en
las áreas de no imagen. Estas soluciones generalmente contienen 5 a 10% de
alcohol isopropílico, el cual puede generar un impacto ambiental. A esta placa se
le aplica tinta por medio de rodillos, haciendo que la tinta se adhiera sólo al área
de imagen correspondiente. La imagen se transfiere entonces en primer lugar a
un rodillo de goma llamado “blanket”(mantilla) y luego al substrato en cuestión.
Las tintas utilizadas contienen solventes para hacer más rápido el proceso de
secado. Están apareciendo tintas que permiten un curado mediante luz
ultravioleta o haces electrónicos y que no contienen solventes.
2. Fotograbado: Para la impresión por fotograbado se usa un cilindro de cobre que
permite transferir la tinta al substrato. El cilindro está grabado con pequeñas
indentaciones que se generan en forma electromecánica usando un diamante.
Actualmente, casi todas las aplicaciones de grabado usan archivos de imagen
digital para controlar el movimiento de este diamante. La tinta se aplica al cilindro
de grabado y se limpia su superficie por medio de una cuchilla / espátula. Para
ello se usa una cámara cerrada del tipo “doctor blade”. Esta deja tinta sólo en el
área de imagen y el sustrato se presiona contra el cilindro con la fuerza suficiente
como para coger la tinta que quedó en las depresiones. Las tintas utilizadas
deben ser de baja viscosidad para que puedan llenar las pequeñas depresiones
del cilindro. Por ello muchas tintas para grabado contienen solventes que pueden
dañar el medio ambiente. El sustrato recibe tinta desde el cilindro y pasa luego a
hornos para secar la tinta y eliminar el solvente. En los Estados Unidos, el aire
cargado de solvente se hace pasar a través de una cama de carbón que lo
absorbe. Una vez absorbidos por el carbón, estos solventes se desorben para
poder reutilizarlos o para eliminarlos por incineración. Si se utilizan tintas con
bajo contenido de compuestos orgánicos volátiles (COV`s) no es necesario el uso
de absorbentes.
3. Flexografía: La impresión flexográfica emplea placas con la imagen sobre relieve.
La tinta se aplica a la placa, y luego se transfiere al sustrato. El típico sistema de
impresión flexográfica tiene cuatro rodillos: dos de ellos
son rodillos
dispensadores de tinta, otro es la placa cilindro y el cuarto es el cilindro de
impresión, que presiona la placa cilindro y permite transferir la imagen desde la
placa al sustrato. Las prensas flexográficas tienen varias estaciones, y en cada
una se imprime un solo color. Existen secadores después de cada estación de
color y un túnel de secado para el substrato, que está sobrepuesto a los
cabezales correspondientes para así poder remover todo el solvente después
que sale de cada estación. El ancho de las bobinas va de aproximadamente 0.1
a 2.9 metros. Muchas instalaciones ahora están usando sistemas de cámara
cerrada del tipo “doctor blade”, para reducir las emisiones generadas por las
bandejas de tinta. A su vez, las aplicaciones de bobina angosta mayoritariamente
han sido convertidas al uso de tintas que permiten curado por luz ultravioleta.
4. Tipografiado: Tal como la flexografía, la tipografía emplea una placa con una
imagen sobre relieve. Hay tres tipos básicos de tipografiado usando prensas de
plancha, prensas de cama plana y presas rotatorias. Tanto las prensas de
plancha como las de cama plana son más lentas que las prensas flexográficas,
litográficas/offset o de grabado. La más común de las prensas tipográficas es la
rotatoria alimentada por bobina, que se usa para imprimir diarios. Sin embargo,
el uso del tipografiado ha declinado significativamente en Estados Unidos. Ahora
los periódicos se están imprimiendo con prensas flexográficas o
offset/litográficas. La tipografía se usa principalmente para imprimir libros y
publicidad.
5. Impresión por Malla: Como lo indica su nombre, la impresión por malla usa una
malla que es muy fina y que se monta estirada sobre un marco. Mediante un
proceso fotográfico y de emulsiones fotosensibles se sellan los orificios de la
malla que corresponden a las áreas de no imagen, Un rodillo de goma o espátula
aplica presión a la tinta, forzándola a pasar a través de la malla y depositarse en
el substrato. Hay cinco tipos de tinta que se usan en la impresión por malla: a
base de solventes, a base de agua, y de curado UV (luz ultravioleta). Para
aplicaciones textiles existen plastisoles y tintas a base de agua. La impresión por
malla puede ser usada con una amplia variedad de sustratos.
También, en general, las operaciones de impresión comprenden cuatro pasos
fundamentales:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
generación de imagen,
preprensa,
impresión y
terminación (operaciones post-prensa)
II. Aspectos de producción más limpia en el sector
Generación de Imagen
Una oportunidad significativa para la Producción Limpia, en la etapa de generación de
imagen, la constituye el uso de dispositivos electrónicos para producir las imágenes. Las
cámaras digitales, que generan imágenes a través de un dispositivo del tipo CCD
(charged coupled device)
o de arreglos CMOS (complementary metal oxide
semiconductors), pueden eliminar totalmente los residuos de películas provenientes de
las operaciones de generación de imagen. Al presente, la calidad de la foto de las
cámaras digitales no es igual a la de las que usan películas, salvo en el caso de cámaras
digitales muy caras. Sin embargo, el costo de estas cámaras digitales, como en el caso
de los computadores, está bajando rápidamente. Así, cada imprenta debería
considerar la posibilidad de generar imágenes por medios digitales, al menos en su
planificación de largo plazo.
Otra alternativa para el caso que no se pueda usar la fotografía digital es utilizar
películas fotográficas sin sales de plata, que se están desarrollando actualmente.
Al introducir cambios en las prácticas de trabajo y en las operaciones, se puede alargar
la vida útil de los baños para revelado y reducir la cantidad de sustancias químicas
utilizadas junto con los residuos líquidos producidos. La EPA (Environmental Protection
Agency — Agencia de Protección del Ambiente) en Estados Unidos obtuvo datos de 70
plantas que llevan a cabo operaciones de fotoprocesado. El promedio total de agua
usada fue de 156.85 l/m2 de papel y/o película procesada, con un rango que va desde
un mínimo de 8.96 l/m2 a un máximo de 570.36 l/m2. Más del 95 % del agua usada en
cada organización fue para los procesos de lavado de películas y de papel fotográfico.
La EPA también obtuvo datos sobre volúmenes de efluentes ricos y pobres en plata (alta
y baja concentración de plata) para empresas del rubro gráfico o imprenta con
operaciones de fotoprocesado (ver “ Resumen Preliminar de Datos para la Industria
Fotoprocesadora” EPA 821-R97-003, Marzo 1997).
Se pueden tomar medidas de control de inventario con el fin de reducir el derrame de
los químicos fotoreveladores y de suministros como papel y película fotográfica.
Pre prensa - Confección de Planchas
El flujo de residuos líquidos provenientes del uso de reveladores y fijadores durante la
confección de las planchas de impresión representa una oportunidad significativa para
prevenir la contaminación. El volumen de residuos líquidos se puede reducir
recuperando y reciclando los reveladores y fijadores. Técnicas como el lavado en contra
corriente reducen la cantidad de líquidos generados durante las operaciones de
limpieza y enjuague. Un ajuste cuidadoso de la cantidad de agua usada para limpiar
cada plancha también puede bajar significativamente la generación de residuos
líquidos.
Un método de largo plazo para reducir los residuos líquidos es introducir sistemas que
procesan las planchas sin “lavarlas”. Son caros de instalar, pero que pueden reducir los
residuos líquidos hasta en un 97%.
Las planchas y los materiales de las planchas frecuentemente pueden ser reciclados
por sus fabricantes. Una medida alternativa es recuperar los metales correspondientes.
Para el largo plazo se pueden considerar alternativas para la generación de planchas
como sistemas laser que no utilizan películas con sales de plata. La comercialización de
estos sistemas se está iniciando en los Estados Unidos y podrían reemplazar al sistema
de revelado químico.
Operaciones de Prensa
Una fuente de contaminación muy significativa en las operaciones de impresión son los
compuestos orgánicos volátiles (COV’s). Estos se generan en el proceso de secado de
las tintas que contienen estos COV’s. Otra fuente de COV´s son los productos usados
para limpiar las prensas. Así, una primera medida para prevenir la contaminación es
usar tintas alternativas y productos de limpieza que posean baja emisión de COV’s. Se
pueden reducir estas emisiones usando en lo posible tintas a base de aceite o a base
de agua (en vez de tintas a base de solventes) y usando soluciones de limpieza con bajo
contenido o libres de COV’s.
Una tecnología desarrollada recientemente en la industria de la imprenta de Estados
Unidos usa tintas con nuevas formulaciones que pueden ser curadas mediante luz
ultravioleta —UV- o con haz electrónico. En muchos casos, los sistemas UV y de haz
electrónico pueden entregar ganancias sustanciales en productividad, además de la
virtual eliminación de las emisiones de COV’s.
Estas ganancias en productividad provienen de la más alta velocidad de la línea cuando
se usan estas nuevas tecnologías para el curado de las tintas. Su uso se está
esparciendo más allá de la imprenta comercial y está abarcando los revestimientos de
embalajes y los pisos vinílicos.
http://www.epri.com/EPRI_journal/dec_1994/Electech_cure.html.
Un problema importante de los sistemas UV es la acumulación de calor, provocada por
la alta velocidad de la línea y la energía liberada por las lámparas. Hay una compañía
que provee lámparas UV de tipo frío (Cold UV Excimer Lamps) para resolver este
problema. http://www.colduv.com
Tanto en los procesos de grabado y como en los de flexografía se evaporan solventes de
las bandejas del sistema dispensador de tintas y se esparcen en la sala de prensa. Esto
puede crear problemas de exposición de empleados a los solventes, junto con un
aumento de emisiones fugitivas hacia la atmósfera. Este problema puede solucionarse
usando sistemas cerrados del tipo ”Doctor Blade”. Ellos también reducen el uso de los
solventes de limpieza del sistema de alimentación de tinta y disminuyen los restos de
tinta que quedan al final de la impresión. Los sistemas cerrados “Doctor Blade” también
pueden mejorar la calidad de la impresión, generando así una menor cantidad de
residuos sólidos debido a productos fuera de especificación.
Fuente: Fugitive Emission Reductions due to the Use of Enclosed Doctor Blade Systems
in the Flexographic and Rotogravure Printing Industries”, EPA-600/R-98-050, April 1998.
Mediante la instalación de pequeños sistemas de destilación instalados en la planta se
puede recuperar el solvente usado o el que contienen los huaipes de limpieza. Estos
sistemas utilizan calor para evaporar los solventes y luego los recuperan por
condensación. Un fabricante de estos sistemas es SRS Environment, con oficinas en
Estados Unidos y Canadá. http://srsenv.com
Un caso de estudio de una planta recuperadora de solventes a pequeña escala fue
ejecutado por Fildes Pty Ltd. Ellos instalaron una cabina de lavado especial y una unidad
de destilación, las que permitieron recolectar el solvente sucio de las operaciones de
limpieza de los equipos y de los residuos de tintas. Antes de la instalación del sistema,
Fildes despachaba cerca de 9.600 litros de solvente al año para su disposición externa.
Actualmente se recupera solvente limpio y el residuo sólido inerte (pigmentos de la tinta)
se envía a vertedero. El costo de la instalación para Fildes fue de aproximadamente
US$26.600.= y el ahorro anual es de aproximadamente US$ 10.000. Esto representa un
periodo de retorno de la inversión de aproximadamente 2.6 años.
http://kaos.erin.gov.au/portfolio/epg/environet/ncpd/auscase studies/fildes.htm
Frecuentemente se puede reacondicionar prensas y operaciones existentes con equipos
de limpieza automática. Estos permiten aplicar volúmenes más bajos de formulaciones
de limpieza. Así se reduce su contacto con el aire y la volatilización. Además, el diseño
de la mayoría de estos sistemas incorpora el reciclaje y la reutilización de las soluciones
de limpieza.
También se puede reducir la evaporación de tinta usando bombas de tipo diafragma en
lugar de las de rotor con paletas. Ellas no calientan tanto la tinta.
Usando controladores de nivel automáticos y medidores y controladores automáticos de
viscosidad se pueden mantener condiciones óptimas de tinta y así reducir los rechazos
de impresión.
Se pueden disminuir los rechazos de productos terminados instalando tecnologías que
permiten detectar en forma automática fallas en las bobinas. Estos detectores no entran
en contacto con los productos y permiten evaluar el desempeño de la prensa.
También es posible realizar cambios en los procedimientos de trabajo para prevenir la
contaminación generada por las operaciones de impresión. Ejemplos de ellos son los
siguientes:
•
Exhibir índices de eficiencia de la producción y pedir a los empleados que los
actualicen. Así es posible medir: la fracción de producto no conforme, el scrap
como porcentaje del total de material producido, las emisiones al aire en función de
la producción.
•
Entrenar a los empleados en materia de reducción de residuos y manejo de
sustancias peligrosas
•
Programar la secuencia de los trabajos considerando colores cada vez más
obscuros
•
Tapando los depósitos y contenedores para reducir la evaporación de solvente
•
Usar los huaipes extendiendo su tiempo de utilización, tanto como sea posible, y
controlar su inventario.
III. Tratamiento de efluentes y disposición de residuos sólidos y semisólidos
Operaciones de Generación de Imágenes y Pre-prensa
El residuo líquido de las operaciones de fotoprocesado de pre-prensa ha sido uno de los
focos de las regulaciones en Estados Unidos debido a varios aspectos, entre los que se
incluyen los metales tóxicos (ej.: plata), los químicos tóxicos, la demanda de oxígeno, el
amoníaco y los bionutrientes.
Virtualmente todas las operaciones de fotoprocesado de pre-prensa en Estados Unidos
usan de alguna forma de recuperación de plata. La forma más usada es la recuperación
electrolítica, que se usa en un 80% de los casos Otros métodos de recuperación
incluyen los filtros con lana de acero, membranas de intercambio iónico, y la
evaporación / destilación.
Operaciones de Prensa
En los Estados Unidos las operaciones de rotograbado de alta producción para
publicaciones, típicamente han usado tintas a base de tolueno. A su vez, los procesos
de impresión flexográficos de alta producción han usado tintas a base de alcohol /
acetato. Para remover los COV`s de los flujos de secado correspondientes, se usa con
frecuencia la adsorción de ellos mediante carbón. Luego estos solventes son
desorbidos para volver a usarlos o para destruirlos por incineración.
Es posible reducir el costo de los equipos de control de la contaminación del aire a
través de la reducción controlada del flujo de aire requerido para capturar los vapores
de los solventes. “Microprocessor Control of Rotogravure Airflows”, EPA/600/S2-86/068,
November 1986.
Operaciones de Post-Prensa
Las cantidades de compuestos volátiles emitidos por las operaciones de post-prensa
generalmente no justifican un control COV’s. Para proteger a los trabajadores de la
exposición a los compuestos volátiles provenientes de los adhesivos usados en las
operaciones de post-prensa (en caso de que los compuestos volátiles no puedan
eliminarse), se recomienda el uso de campanas locales para extraer los gases, más que
una ventilación general de toda la sala.
Fuente: Documento “Guia de la Imprenta Chilena”