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ISO/IEC 28360-2 信息技术 — 办公设备 — 打印机化学物质排放
打印机、复印机和多功能打印设备的专项排放测试协议
ISO/IEC 28360-2 专门针对打印和成像设备的化学排放测量，在第一部分确立的总体框架基础上进行了深化。打印机因其复杂的机械和热过程而带来独特的排放挑战：激光打印机通过电晕充电产生臭氧，碳粉颗粒在定影和纸张输送过程中释放，喷墨打印机则从墨水配方中排放挥发性化合物。该标准提供了针对不同打印技术独特排放特征的专用测试协议。
第二部分对于打印机制造商、办公家具设计师和设施通风工程师来说不可或缺。了解不同打印技术的具体排放特征有助于制定针对性的减排策略——例如在高印量打印环境中为激光打印机配备局部排风系统。
打印机专用排放测试设置
标准建立了反映真实使用模式的打印机专用测试条件。对于激光打印机，测试协议要求在连续打印过程中测量臭氧，因为充电辊和转印辊的电晕放电会产生臭氧副产物。碳粉颗粒排放通过级联撞击采样器收集，按空气动力学直径进行分级，实现超细、细和粗颗粒组分的粒度分布分析。
对于喷墨打印机，重点转向墨水配方的VOC排放，特别是乙二醇醚、2-吡咯烷酮以及水性墨水和溶剂型墨水中使用的其他溶剂。标准规定了不同墨水覆盖率的打印图案，以捕捉墨水使用量与排放率之间的关系。定影液和维护墨盒中的化合物也在清洗循环期间进行分析。
| 打印机类型 | 主要排放物 | 关键测量参数 | 典型测试时间 |
|---|---|---|---|
| 激光单色 | 臭氧、超细颗粒、碳粉VOC | 臭氧浓度、颗粒计数（10-400纳米）、VOC谱图 | 4-6小时连续打印 |
| 激光彩色 | 同上+彩粉特征VOC | 同上+彩色特征VOC标记物 | 6-8小时混合打印任务 |
| 喷墨（水性） | 乙二醇醚、2-吡咯烷酮、保湿剂 | VOC浓度、气溶胶颗粒分布 | 4-8小时间歇打印 |
| 喷墨（溶剂型） | 环己酮、丁酮、芳香烃溶剂 | 溶剂蒸气浓度、VOC种类分析 | 6-8小时连续打印 |
| 多功能一体机 | 打印+扫描+复印综合排放 | 所有操作模式下的全部参数 | 8-12小时完整运行周期 |
臭氧测量需要特别注意：臭氧在测试舱中的半衰期相对较短（几分钟），采样管路必须由臭氧惰性材料（如PTFE或不锈钢）制成。臭氧容易与舱壁和其他化合物发生反应，因此建议使用紫外光度法或电化学传感器进行实时测量，而非采用积分采样方法，以准确捕捉峰值浓度。
碳粉颗粒表征与暴露评估
ISO/IEC 28360-2 提供了表征碳粉颗粒排放的详细方法，碳粉颗粒因其超细尺寸而特别受健康关注。激光打印机在打印过程中主要排放 30-100 纳米范围的颗粒，峰值排放发生在碳粉通过热量粘合到纸张上的定影阶段。标准规定使用凝结核粒子计数器（CPC）和扫描电迁移率粒径谱仪（SMPS）进行颗粒计数，以获取完整的粒度分布。
碳粉颗粒的化学表征包括痕量金属（铁、铬、锰）、炭黑含量和聚合物结合剂成分的分析。标准引用了 ISO 21501 用于粒子计数器校准，ISO 15900 用于气溶胶颗粒的差分电迁移率分析。暴露评估计算采用国际辐射防护委员会（ICRP）肺部沉积模型，计算人体呼吸道中的沉积分数。
ISO/IEC 28360-2 中的颗粒测量协议推动了打印机排放研究的重大进展。使用这些标准化方法的研究表明，通过优化的定影温度曲线、增强的电晕屏蔽和集成过滤系统等设计改进，现代低排放打印机可将超细颗粒排放量比传统型号降低 80-90%。
排放减缓与产品认证
该标准便于打印机排放的比较评估，用于产品认证和采购决策。打印机的蓝天使认证（DE-UZ 171 和 DE-UZ 205）直接引用 ISO/IEC 28360-2 作为排放测试要求。认证为臭氧、TVOC 和颗粒物设定了最大允许排放率，最严格的限值适用于拟在人员办公空间使用的设备。
经该标准测试方法验证的工程减排策略包括：可将臭氧产生量降低 60-70% 的优化充电辊材料、用于内部空气再循环的集成活性炭过滤器、减少热分解产物的低温定影碳粉配方，以及在打印过程中将碳粉颗粒更有效粘合到纸张上的封装技术。
| 减排策略 | 技术方案 | 减排效果 | 实施考量 |
|---|---|---|---|
| 臭氧减排 | 催化臭氧转换器、电晕优化 | 臭氧减少 60-80% | 转换器维护周期、成本增加 |
| 颗粒过滤 | HEPA或静电内部过滤器 | 颗粒减少 70-90% | 过滤器更换周期、气流阻力 |
| 低排放碳粉 | 降低定影温度、聚合物优化 | VOC减少 40-60% | 打印质量验证、兼容性测试 |
| 封装技术 | 改善碳粉与纸张的固定 | 颗粒减少 50-70% | 定影器耐久性、能耗 |
| 通风集成 | 高印量打印机直连排风 | 暴露减少 90% 以上 | 建筑HVAC集成、安装成本 |
长期暴露于打印机排放的健康影响不应低估。多项流行病学研究将职业性激光打印机排放暴露与呼吸系统症状患病率增加相关联，特别是在已有哮喘等基础疾病的办公人员中。切勿将高印量打印机放置在不通风的封闭空间内，或在没有足够局部排风的情况下靠近个人工作站。
为低排放认证项目指定打印机时，要求提供 ISO/IEC 28360-2 合规性文件，包括具体的排放检测报告。注意触发峰值排放的操作模式——有些打印机具有”静音模式”或”草稿模式”可减少排放，但代价是打印速度或质量。应选择在正常操作条件下（而非降性能模式下）满足排放限值的设备。
常见问题解答
Q: 喷墨打印机在化学排放方面是否比激光打印机更安全？
A: 答案取决于具体的排放特征。激光打印机在打印过程中主要排放超细颗粒和臭氧，而喷墨打印机主要排放来自墨水中溶剂的VOC。对于大多数办公环境，现代喷墨打印机的总体健康影响较低，因为其排放以相对低毒性的乙二醇醚为主，且不包含超细颗粒。然而，用于宽幅打印的溶剂型喷墨打印机可能排放显著水平的VOC。最安全的方法是选择经过低排放标准认证的设备，无论打印机类型如何。
Q: 打印任务结束后，打印机排放物在办公空气中会持续多久？
A: 激光打印机的超细颗粒通过凝聚和沉降快速衰减，浓度通常在打印停止后 15-30 分钟内恢复到背景水平。臭氧因其反应性衰减更快，在典型室内环境中的半寿命只有数分钟。激光和喷墨打印机的VOC可以持续更长时间，某些化合物在低通风率的空间中可能数小时仍可检测到。
Q: 打印覆盖率与排放率之间有何关系？
A: 排放率通常随打印覆盖率增加而增加，但这种关系并非总是线性的。对于激光打印机，碳粉颗粒排放在中等覆盖率水平时由于定影过程中的饱和效应而趋于平稳。臭氧产生与每分钟打印页数的关系比与覆盖密度的关系更为密切。对于喷墨打印机，VOC排放与墨水消耗量呈现更接近线性的关系，因为大多数排放的VOC来自墨水干燥过程。
Q: 兼容或填充碳粉盒是否会影响排放特征？
A: 绝对会。第三方碳粉配方的排放特征可能与原装制造商（OEM）碳粉显著不同。颗粒尺寸分布、聚合物成分和添加剂配方的差异在某些情况下可使排放量增加 2-5 倍。使用 OEM 耗材进行的 ISO/IEC 28360-2 测试可能无法代表使用兼容耗材时的排放情况。关注室内空气质量的组织应使用其计划使用的具体耗材来验证排放性能。
