GB 38507—2020《油墨中可挥发性有机化合物（VOCs）含量的限值》工程解读
GB 38507—2020 规定油墨产品的 VOCs 含量限值，是印刷企业选择和核对油墨原辅材料的重要依据。 标准全面针对溶剂油墨（凹印/柔印/网印 ≤75%、喷墨 ≤95%）、水性油墨（吸收性承印物 5%～15%、非吸收性承印物 25%～30%）、胶印油墨（3%～10%）、能量固化 UV/EB 油墨（2%～10%） 及雕刻凹印油墨（≤20%）分别设定了出厂与施工状态下的 VOCs 含量上限。 实际烘箱废气的风量、组分、浓度和含湿量还取决于稀释剂、清洗剂、工艺与运行状态；中环盛达把产品限值与现场物料衡算、GB 41616—2022 排放要求结合，用于判断 RTO 或沸石转轮路线。
一、不同印刷油墨类别 VOCs 含量法定限值数据矩阵
标准表 1 针对溶剂油墨、水性油墨、胶印油墨、能量固化油墨及雕刻凹印油墨，在可使用状态下（即加入稀释剂后）制定了刚性质量分数限量要求：
软包装干法印刷主流高挥发源。
吸收性承印物凹印/柔印低碳线。
非吸收性塑料复合油墨限量。
书刊商业胶印超低含量指标。
高反应活性无溶剂绿色方向。
工业喷码/数码印花高挥发限制。
| 油墨大类分类 | 细分印刷方式与应用领域 | 承印基材类别 (吸收性/非吸收性) | VOCs 含量限量 (质量分数) | 对末端环保设备选型的直接工程影响 |
|---|---|---|---|---|
| 溶剂油墨 (Solvent-based) |
凹版印刷油墨 (凹印) | 塑料薄膜、铝箔、软包装复合 | ≤ 75% | 烘箱废气呈现“高风量、高浓度（1500~4500 mg/m³）、高热值、易燃易爆”。首选“减风增浓 + 防爆三室 RTO 蓄热燃烧炉”，实现自持自燃零天然气运行，余热回用于烘箱供热。 |
| 柔性版印刷油墨 (柔印) | 塑料袋、高档包装薄膜 | ≤ 75% | ||
| 丝网印刷油墨 (网印) | 电子面板、标牌、特种纺织品 | ≤ 75% | ||
| 喷墨印刷油墨 (喷墨) | 工业数码印刷、包装喷码 | ≤ 95% | ||
| 水性油墨 (Water-based) |
凹版印刷油墨 (凹印) | 吸收性承印物 (瓦楞纸箱、卡纸、纸张) | ≤ 15% | 排气呈现“大风量、极低浓度、相对湿度极高（RH 75%~90%）”。严禁直接接入普通蜂窝沸石转轮（水分子竞争吸附导致击穿）；必须核算是否达标，超标需前置深冷除湿后再做吸附浓缩。 |
| 非吸收性承印物 (BOPP/PE/PET薄膜) | ≤ 30% | |||
| 柔性版印刷油墨 (柔印) | 吸收性承印物 (瓦楞纸板、环保纸袋) | ≤ 5% | ||
| 非吸收性承印物 (塑料薄膜、牛奶利乐包) | ≤ 25% | |||
| 喷墨印刷油墨 (喷墨) | 水性数码印花、瓦楞纸数码喷绘 | ≤ 30% | ||
| 丝网印刷油墨 (网印) | 水性网印转印纸、织物印花 | ≤ 30% | ||
| 胶印油墨 (Offset) |
单张纸胶印油墨 | 各类精美画册、彩盒包装 | ≤ 3% | 单张胶印自身挥发极低；主要产污点在“洗车水与润版液挥发（异丙醇醇类）”，采用局部集气+活性炭吸附；热固轮转排气富含矿物油烟，必须前置静电除油烟捕集器后再吸附氧化。 |
| 冷固轮转胶印油墨 | 报纸、期刊高速印刷 | ≤ 3% | ||
| 热固轮转胶印油墨 | 商业高档杂志、轻涂纸轮转 | ≤ 10% | ||
| 能量固化油墨 (UV / EB) |
胶印 / 凹印 | 金银卡纸、塑料片材、UV标签 | ≤ 2% / ≤ 10% | 通过紫外线光聚合瞬间固化，常规 VOC 极少；但微量未反应的光引发剂与单体易随臭氧排气挥发，在转轮或催化燃烧表面积聚碳化结焦，需后置微孔活性炭或等离子光解除臭。 |
| 柔印 / 网印 | 薄膜标签、瓶体丝印 | ≤ 5% / ≤ 5% | ||
| 喷墨 | UV 平板喷绘、数码卷材标签 | ≤ 10% | ||
| 雕刻凹印油墨 | 钞票、有价证券、邮票防伪印刷 | ≤ 20% |
很多企业在规划废气治理工程时，仅凭印刷机台数或风机名牌风量盲目采购设备，从未核算过油墨源头物料平衡。 使用 75% VOC 溶剂凹印油墨的机组与使用 5% VOC 纸张水墨的机组，在同样 30,000 m³/h 排风量下，真实的有机物排放质量通量相差数十倍！ 选型前必须严格采集：“各机组油墨种类 + 实测 VOC 含量 + 稀释剂调配比例 + 每小时耗墨量 + 烘箱排风温度与风量”，将 GB 38507 的产品数据精准转化为末端废气热工模型。
二、油墨源头替代对末端环保设备选型的工程连锁冲击
响应国家双碳与减排号召，软包装与出版物印刷企业正在经历“溶剂型改水基型、改 UV 固化”的工艺革命。这种源头物料变化对末端设备产生深刻物理冲击：
排气湿度破坏沸石微孔
水基油墨烘干排气含湿量大（RH 80%~95%），极性水分子霸占沸石蜂窝孔道，阻断 VOCs 吸附并引发严重击穿超标。
RTO 蓄热燃烧失去自持
废气浓度由 3000 mg/m³ 骤降至 150 mg/m³，RTO 失去自自燃热平衡，天然气辅助燃烧能耗剧增，年运行成本激增。
能量固化光引发剂结焦
UV 油墨烘烤排气夹带微量高沸点活性稀释剂单体与气溶胶，在催化燃烧或转轮表面低温碳化结焦堵死蜂窝通道。
烘干风量与加热负荷膨胀
水蒸发潜热为有机溶剂的 5 倍，为维持同等车速，烘箱供风量加大 40% 以上，导致末端治理设备设计规格被动放大。
稀释剂与清洗剂“隐形源项”核算
印刷工艺中 VOCs 排放不仅仅来自于油墨自身！调墨过程中添加的稀释剂（乙酸乙酯、异丙醇、丁酮）往往占总溶剂用量的 30%~50%；此外印版清洗用洗车水、洗版液属于 100% 挥发的有机溶剂。在物料衡算时，必须将油墨、稀释剂与清洗剂三者合并计算真实的 VOCs 产生总量，严禁只算油墨漏报稀释剂。
低 VOCs 油墨与末端处理要求如何分开判断
GB 38507—2020 管的是油墨产品 VOCs 含量，不直接规定企业可以不建末端设施。印刷企业使用低 VOCs 原辅材料时，仍要按 GB 41616—2022、GB 37822 和地方要求核对排口浓度、无组织收集及是否适用处理效率例外；混用的稀释剂和清洗剂也要计入实际源强。
三、标准协同体系：GB 38507、GB 41616 与 GB 37822 的三维联动
现代包装印刷企业的环保合规必须遵循“源头产品限量、无组织收集密闭、末端排放达标”的三位一体标准链条：
| 国家标准编号 | 标准全称与核心定位 | 法定控制指标与工程要求 | 在印刷环保工程中的指导意义 |
|---|---|---|---|
| GB 38507—2020 | 油墨中可挥发性有机化合物含量的限值 （源头强制产品标） |
溶剂油墨 ≤75%；水性油墨 ≤5%~30%；胶印油墨 ≤3%~10%；限制苯系物与卤代烃。 | 建立原料绿色准入台账，从化学源头确定各机台产生废气的真实浓度、热值与湿度。 |
| GB 41616—2022 | 印刷工业大气污染物排放标准 （末端专属排放标） |
排气筒 NMHC ≤ 30~50 mg/m³；苯 ≤ 1.0 mg/m³；非甲烷总烃去除效率 ≥ 80%；排气筒高度 ≥ 15m。 | 设备选型出口指标硬性门槛；决定了治理工艺必须选用高效率热氧化或吸附浓缩技术。 |
| GB 37822—2019 | 挥发性有机物无组织排放控制标准 （全过程密闭规范） |
印刷烘干及调墨清洗必须实施微负压密闭；厂房门窗外 NMHC 监控值 ≤ 6.0 mg/m³（一小时平均）。 | 指导印刷车间半密闭集气罩设计、烘箱循环微负压平衡及防爆抽风管网建设。 |
四、中环盛达印刷包装废气全流程工程治理技术矩阵
依据企业在用油墨体系、烘箱排风参数及稀释剂配比，中环盛达提供分级定制的印刷废气成套治理矩阵：
| 印刷包装工序与油墨工况 | 推荐工程组合治理技术路线 | 核心装备选型与工艺落地细节 | 预期达标能力 |
|---|---|---|---|
| 软包装高速凹版印刷机 (使用溶剂油墨，乙酸乙酯/丙醇) |
烘箱减风增浓 (LEL联锁) + 重型三室防爆 RTO 蓄热燃烧系统 | 通过烘道热风循环将浓度提高至 2500~4500 mg/m³（维持 15%~20% LEL）；进入 RTO 在 820℃ 下彻底氧化分解，热效率 >95%，自持运行零燃气，余热回用烘干节能。 | NMHC ≤ 20 mg/m³ 远优于国标 50 规程 去除率稳定 >99% |
| 多机组、大风量低浓度印刷 (多台柔印/凹印复合混合车间) |
多级干式干式漆雾过滤 + 疏水蜂窝沸石转轮浓缩 + RTO / CO | 经 F7+F9 高效滤棉除尘截留墨雾；通过高硅疏水沸石转轮将 40,000 m³/h 稀薄废气浓缩 15~20 倍为 2,000 m³/h，小风量送入小型氧化炉处理，设备装机电耗锐减 65%。 | NMHC ≤ 30 mg/m³ 电耗成本大幅节省 系统自动化自平衡 |
| 水性油墨印刷烘干排气 (瓦楞纸箱印刷、纸袋柔印) |
高湿排风降温调质 + 微阻除雾器 + 活性炭纤维吸附脱附 | 排风经换热降温并由机械旋流折流板除雾，将排气相对湿度压缩至 65% 以下；残余微量乙醇、醚类由特种吸附材料截留，针对性攻克水墨高湿难治理难题。 | NMHC ≤ 30 mg/m³ 彻底消除刺激异味 无冷凝酸水滴洒 |
| 调墨间、洗版机、擦版工位 (高浓度间歇逸散有机废气) |
全密闭微负压调墨间 + 局部万向抽气臂 + 蜂窝活性炭吸附箱 | 调墨称量台设顶吸+侧吸双重负压罩（风速 ≥0.6m/s）；洗版废液密闭存储，收集气汇入总管或经优质耐水型蜂窝活性炭吸附净化后达标排放。 | 车间门窗外 NMHC ≤ 4.0 mg/m³ 彻底杜绝无组织逸散 |
五、印刷烘箱“减风增浓”与本质安全 LEL 防爆技术模型
传统凹印机每个色组排风量为 3000~5000 m³/h，十色印刷机排风量高达数万立方，导致废气浓度极其稀薄（仅 300~600 mg/m³），直接进 RTO 将消耗巨额天然气燃料。中环盛达实施成熟的烘箱热能循环与安全控制闭环：
烘箱减风增浓（LEL 梯级复用）设计规范
• 阶梯式气流复用：将干燥后区的高温洁净热风引回前区作为干燥用风，减少新风补充量，使排气总量缩减 50%～70%；
• 废气热值大幅浓缩：总排风浓度由稀薄的 500 mg/m³ 显著浓缩至 2500 ～ 4500 mg/m³ 黄金热值区间，达到 RTO 自持燃烧浓度线（零燃气消耗）；
• 换热余热逆向供给：将 RTO 排放的 150℃ 纯净烟气通过气-气换热器加热新鲜空气，作为烘箱循环加热热源，彻底替代车间蒸汽或天然气加热器。
多通道红外 LEL 联锁安全响应机制（国标防爆要求）
• 色组独立 LEL 探头：在各印刷色组烘箱回风口安装本安型防爆红外 LEL 变送仪，实时监测溶剂蒸发浓度；
• 二级联动补风调节：当回风浓度达到 15% LEL 时，自动调节比例补风阀降低浓度；达到 20% LEL 时自动强制全开新风阀；
• 总管三级极速切断：进入 RTO 炉前浓度达到 25% LEL 时，中控 PLC 在 1.2 秒内动作切断进气快切阀并开启事故旁通放散，杜绝爆炸风险。
六、印刷车间防爆防火与排气管道工程技术规范
凹印与复合车间溶剂极易积蓄静电，废气收集管道全线必须遵循石油化工级防爆工程规范：
- 机械阻火器与水封阻火隔断：印刷机排气总管进入 RTO/CO 炉体前必须设置防爆波纹阻火器，并串联微阻防爆水封罐实现物理硬切断。
- 风管流速防冷凝沉积：废气主风管设计风速严格维持在 14 ～ 17 m/s，杜绝易挥发溶剂与残余墨雾在管道死角积聚冷凝。
- 全金属抗静电等电位跨接：所有镀锌钢管或不锈钢风管法兰连接处必须使用铜质编织软线跨接，系统整体接地电阻严格控制在 < 2 Ω。
- 管道自动高压清洗与防凝滴水：风管全线保持 0.005 坡度，低点设置气密自流疏水排凝阀，防止冷凝乙酸乙酯残液汇聚。
- 事故状态高压工业氮气惰化：进气切断阀后置配备高压氮气注入管路，当系统超温停机时，瞬时注入氮气置换管道内可燃气体。
七、中环盛达工程实务：印刷油墨废气治理 6 大致命陷阱（避坑指南）
软包装印刷机改用水性油墨后，排风相对湿度由 35% 飙升至 85%。高浓水蒸气在沸石微孔内冷凝堵塞，转轮对有机物吸附净化率暴跌至 30%，导致排气筒严重超标受罚。
设计方案只核算油墨中 75% 挥发分，忽视了车间每天添加数吨乙酸乙酯作为稀释剂。实际投产后废气浓度突破 25% LEL，设备频繁超温报警跳闸旁通，无法正常运行。
UV 油墨废气含有高沸点未固化单体与光引发剂微滴，进入 300℃ 催化床层后发生不完全热解结焦，形成黑色炭壳将贵金属蜂窝催化剂微孔彻底封死失活。
十色凹印机 80,000 m³/h 直排风直接接入 RTO，浓度仅 400 mg/m³。由于浓度极低无法自持燃烧，RTO 必须 24 小时开大天然气燃烧机补热，企业不堪电费气费重负。
仅对印刷烘箱做了排风，但调墨桶敞口放置，工人用抹布沾溶剂擦版后随意丢弃。车间内溶剂弥漫，厂房门窗外测得 NMHC 达 12 mg/m³（超 6.0 国标红线），直接被立案处罚。
烘箱内溶剂浓度已高达 35% LEL，风管未装防爆红外检测仪。静电打火引发排风主管剧烈闪爆，未装阻火器导致火焰回窜烧毁整条高档印刷线机台。
八、中环盛达基于 GB 38507 的印刷包装废气工程交付体系
中环盛达依托三十年包装印刷环保工程实绩，为企业构建从源头物料分析到烘道节能自持的完整交付闭环：
油墨稀释剂物料衡算与组分质谱分析
现场测定油墨实测 VOC 含量、溶剂配比、耗墨量及烘箱排风温湿度，出具全流程物料热力学平衡报告。
烘道减风增浓改造与 LEL 安全联锁
改造烘箱热风梯度循环复用系统，将排气量削减 50% 以上；配备高灵敏双回路防爆红外 LEL 探头，实现绝对安全。
调墨间洗版位微负压密闭系统施工
设计密闭调墨操作间与自动排风软帘，洗版机工位配置点对点万向吸风罩，确保车间微负压、无异味外逸。
高热效重型三室 RTO 焚烧装置精工制造
定制自持重型防爆三室 RTO，热效率 >95%，配置耐磨阀门与超低氮燃烧器，彻底矿化乙酸乙酯等有机溶剂。
转轮前置深冷除湿与余热回用工程
针对水墨低浓工况配置微阻除雾脱水段（RH <70%）；将 RTO 净化烟气热量反哺烘箱，实现印刷机零热能消耗运行。
满负荷测试与 GB 41616 权威验收交付
连续 72 小时生产满负荷调试，配合具有 CMA 资质第三方机构出具烟囱达标检测报告，实现排污许可交钥匙交付。
九、企业开展印刷包装废气改造前期需备资料清单
- 企业印刷设备配置：凹版印刷机台数、色组数量（如八色/十色机）、机组最大印刷速度（m/min）及门幅宽度。
- 原辅材料技术说明书（MSDS）：在用油墨品牌型号、稀释剂种类（乙酸乙酯/丙醇/丁酮/正丙酯）及第三方 GB 38507 检验报告。
- 物料月度真实单耗清单：油墨月用量（吨）、稀释剂月添加量（吨）、洗版水与洗车水月采购消耗量。
- 烘箱排风工况参数：每个色组烘干温度（℃）、实测排风量（m³/h）、相对湿度（%）及现有风管排布图纸。
- 是否涉及复合工序：是否配备干式复合机或无溶剂复合机，胶水类型为溶剂型聚氨酯还是本体型无溶剂胶。
- 调墨间与洗版车间现状：调墨台面积、是否独立密闭隔断及现有局部排风设施状况。
- 场地安装条件：室外地基或楼顶承重承载力（kg/m²）、可用占地长宽（m）及厂区防爆分区等级划分。
- 公用工程负荷配额：工业天然气管网供气压力与流量、供电配电容量（380V/220V）、压缩空气及防爆接地端子。
十、GB 38507—2020 常见问题实务解答 (FAQ)
GB 38507—2020 规定的“可使用状态”是什么含义？在环保检查时如何取样？
“可使用状态”是指油墨产品已经按照施工工艺要求，加入推荐比例的稀释剂、固化剂、助剂调配均匀，随时可注入墨槽上机印刷的最终施工状态。生态环境执法人员在现场开展原辅材料抽检时，取样点通常直接设在印刷机墨槽内部或正在调配的调墨桶内，而不是仅检测原始未开封的成品油墨罐！如果企业采购合格油墨但现场私自过量添加高 VOCs 稀释剂导致混合液超标，依然属于违规违法行为。
为什么水性油墨标准中，非吸收性承印物限值（30%）比吸收性承印物（15%）宽松一倍？
这是由承印物材料表面的微观润湿物理特性决定的。吸收性承印物（如瓦楞纸、卡纸）具有天然多孔毛细结构，水分子能够迅速渗透干燥，因此可使用低 VOCs 的纯水性体系（限值 5%~15%）；而塑料薄膜、铝箔等非吸收性材料表面致密且表面张力极低，纯水无法在其表面均匀铺展润湿，油墨配方中必须额外添加 20%~30% 的低级醇（乙醇、异丙醇）或乙二醇单醚类极性挥发助溶剂来降低表面张力、促进附着牢度并加速烘干挥发，因此国家标准科学地将限值放宽至 25%~30%。
软包装干式复合与凹印废气，为什么“减风增浓 + RTO”是行业公认的标杆方案？
因为溶剂型凹印和干法复合所使用的溶剂（主要是乙酸乙酯，闪点 -4℃，燃烧热值高达约 25,000 kJ/kg）具有极高的燃烧能量。若不进行减风增浓，数万立方大风量不仅需要庞大的 RTO 炉体，还会白白消耗大量电能；通过烘箱减风增浓技术，将风量压缩至原有的 30%~40%，浓度提升至 3000~4500 mg/m³：① 彻底实现 RTO 炉膛 820℃ 无燃气自持运行；② RTO 规格减半大幅降低初投资；③ 高温洁净烟气经换热后可完全替代传统电/蒸汽加热器为复合机烘箱供热，综合节能效益极高。
印刷企业使用水性油墨后，原有的沸石转轮为什么会频繁吸水失效？如何工程改造？
沸石转轮的吸附机理依靠疏水性高硅沸石晶体的微观物理孔道。常规废气相对湿度在 40%~60% 时，转轮对有机分子具有极强选择性；但改用水墨后，排风含湿量大（RH 常达 80%~90% 以上），微观上极高浓度的极性水分子会发生毛细聚集，形成致密水膜完全堵塞沸石吸附孔隙，导致对低浓度有机溶剂的吸附效率跌至谷底。工程改造对策包括：① 在转轮前端增设表冷器或转轮深冷除湿段，将进气相对湿度强制压至 65% 以下；② 或在烘道后设置高效微阻汽水分离器与混风除湿单元。
凹版印刷机如果发生烘箱浓度超标（超 25% LEL），安全自控系统应如何毫秒级连锁？
必须建立硬软件多维防爆闭环：首先，各色组烘箱回风管与总管配置在线双回路防爆红外 LEL 变送仪；当浓度达到 15% LEL 时，中控 PLC 自动开大烘箱比例新风阀并加速排风；当浓度达到 20% LEL 时，系统自动向印刷机电控发出“色组紧急降速减印”指令并全开事故进风阀；若因意外导致总管浓度飙升至 25% LEL，毫秒级快速切断阀（关断时间 ≤1.2s）联锁关闭 RTO 进气端，事故放空阀瞬间弹开泄压，同时印刷机主传动停机，杜绝可燃气团进入高温氧化炉引发爆炸事故。
十一、标准规范原文与官方检索来源
本工程解读页面引用的标准编号、油墨类别定义（溶剂油墨、水性油墨、胶印油墨、能量固化油墨、雕刻凹印油墨）、各细分印刷领域可使用状态下 VOCs 含量限量矩阵、特征有害单体限值、试验方法规范，以及与《GB 41616—2022 印刷工业大气污染物排放标准》、《GB 37822—2019 挥发性有机物无组织排放控制标准》的联动关系，均严格依据国家市场监督管理总局与国家标准化管理委员会正式公布的 GB 38507—2020 国家强制性标准文本整理。 中环盛达将源头产品标准技术指标深度转化为包装印刷企业烘箱减风增浓工程设计、LEL 在线防爆联锁、重型防爆 RTO 蓄热燃烧、大风量沸石转轮除湿改造及余热回用工程实操，为印刷制造企业提供高品质环保装备与合规交钥匙工程服务。
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