化學製品製造業(水性油墨業)原物料耗用通常水準

化 學 製 品 製 造 業 ( 水 性 油 墨 業 ) 原 物 料 耗 用 通 常 水 準 第 一 章 產 業 概 況 一 產 品 種 類 及 用 途 一 般 油 墨 種 類 包 含 傳 統 溶 劑 型 油 墨 與 環 保 型 油 墨, 環 保 型 油 墨 又 分 為 : 水 性 油 墨 植 物 油 油 墨 紫 外 光 油 墨 電 子 束 乾 燥 油 墨 及 生 物 油 墨 等 水 性 油 墨 係 以 水 為 主 要 原 料, 以 取 代 傳 統 易 揮 發 之 有 機 溶 劑, 為 目 前 美 國 食 品 藥 品 協 會 唯 一 認 可 的 無 毒 油 墨, 大 多 用 於 食 品 藥 品 化 妝 品 等 標 準 較 嚴 格 之 包 裝 印 刷 植 物 油 油 墨 係 以 桐 油 葵 花 籽 油 黃 豆 油 及 棉 籽 油 等 植 物 油 來 取 代 傳 統 溶 劑 油 墨 中 的 礦 物 油, 以 避 免 有 害 之 揮 發 性 物 質 產 生, 一 般 用 於 報 章 刊 物 之 印 刷 上 另 外, 植 物 油 油 墨 相 較 於 傳 統 溶 劑 油 墨 有 較 佳 的 耐 磨 擦 特 性, 使 讀 者 在 翻 閱 時 不 會 有 手 沾 墨 之 困 擾, 且 由 於 植 物 油 油 墨 印 刷 之 產 品 脫 墨 處 理 容 易, 因 此 對 於 回 收 紙 之 再 生 製 造 有 極 大 之 幫 助 紫 外 光 油 墨 乃 利 用 不 同 波 長 之 紫 外 線 照 射, 使 油 墨 中 的 單 體 經 由 光 化 學 反 應 聚 合 固 化 成 聚 合 體, 此 聚 合 體 之 構 成 分 子 為 全 固 態 的 組 織 型 態, 不 含 揮 發 性 物 質, 適 用 於 各 種 類 之 承 印 物, 一 般 多 用 於 非 吸 收 性 的 承 印 物 如 塑 料 鋁 箔 等, 但 其 價 格 昂 貴, 儲 存 成 本 較 高, 且 原 物 料 中 內 含 丙 烯 酸 酯 類 化 合 物 做 為 稀 釋 劑, 此 對 皮 膚 有 不 同 程 度 之 刺 激 毒 性 電 子 束 乾 燥 油 墨 其 固 化 技 術 與 紫 外 光 油 墨 相 似, 亦 藉 由 高 能 電 子 束 的 照 射, 使 油 墨 從 液 態 單 體 變 成 固 態 聚 合 體, 但 僅 限 適 用 於 平 面 的 塗 層 固 化, 且 由 於 其 固 化 設 備 成 本 昂 貴, 油 墨 單 價 高, 因 此 目 前 尚 未 廣 泛 使 用 生 物 油 墨 則 是 利 用 生 物 技 術 所 製 造 而 成, 以 天 然 物 料 表 現 非 生 物 物 料 所 不 能 輕 易 獲 得 的 複 雜 功 1

能, 但 目 前 仍 處 於 研 究 階 段 須 待 突 破 而 本 文 以 環 保 型 油 墨 之 水 性 油 墨 業 原 物 料 耗 用 通 常 水 準 調 查 為 主, 傳 統 溶 劑 型 油 墨 請 參 見 98 年 化 學 製 品 製 造 業 ( 油 墨 業 ) 原 物 料 耗 用 通 常 水 準 水 性 油 墨 的 印 刷 方 式 一 般 分 為 凸 版 印 刷 ( 柔 版 印 刷 ) 凹 版 印 刷 及 網 版 印 刷, 其 中 以 凸 版 印 刷 及 凹 版 印 刷 為 大 宗 凸 版 印 刷 與 凹 版 印 刷 兩 者 之 印 刷 方 式 相 同, 其 印 刷 版 面 與 承 印 物 均 不 在 同 一 平 面 上, 且 皆 以 輪 轉 印 刷 的 方 式 進 行, 但 兩 者 之 著 墨 處 完 全 相 反, 凸 版 印 刷 著 墨 部 分 較 非 著 墨 部 分 凸 出, 凹 版 印 刷 著 墨 部 分 較 非 著 墨 部 分 凹 入 ; 網 版 印 刷 方 面, 其 印 刷 方 式 為 利 用 油 墨 通 過 印 版 網 孔, 再 將 含 有 油 墨 之 印 版 網 孔 承 印 至 表 面 進 行 印 刷 以 印 刷 方 式 為 例 說 明 如 下 : ( 一 ) 凸 版 油 墨 : 瓦 楞 紙 箱 塑 料 食 品 包 裝 等 ( 二 ) 凹 版 油 墨 : 食 品 包 裝 玩 具 包 裝 等 ( 三 ) 網 版 印 刷 油 墨 : 壁 紙 軟 性 玩 具 各 種 面 板 塑 膠 零 件 等 二 目 前 產 銷 供 需 情 形 及 營 業 現 況 由 於 目 前 臺 灣 油 墨 產 業 未 成 立 公 會, 而 部 分 廠 商 依 其 個 別 意 願 加 入 印 刷 公 會 塗 料 公 會 或 是 各 地 方 公 會 等 其 他 公 會, 甚 至 也 有 未 加 入 任 何 公 會 之 廠 商, 因 此 其 詳 細 相 關 統 計 資 料 難 以 查 詢 根 據 中 華 民 國 經 濟 部 統 計 處 所 統 計 之 資 料,2012 年 油 墨 廠 商 約 有 67 家, 其 內 外 銷 售 數 量 約 為 43,986 公 噸, 總 銷 售 額 約 新 臺 幣 5,545,946 千 元, 其 他 年 度 之 內 外 銷 售 量 及 銷 售 額 之 詳 細 資 料 如 表 一 所 示 以 上 資 料 為 所 有 油 墨 種 類 ( 包 2

含 溶 劑 型 油 墨 水 性 油 墨 等 ) 之 統 計 資 料 表 一 油 墨 工 業 產 品 銷 售 量 內 銷 外 銷 年 度 金 額 金 額 重 量 ( 公 噸 ) 重 量 ( 公 噸 ) ( 新 臺 幣 千 元 ) ( 新 臺 幣 千 元 ) 2012 37,609 4,490,230 6,377 1,055,716 2011 39,084 4,842,301 7,687 1,223,793 2010 40,412 5,102,957 7,690 1,149,854 2009 37,653 4,486,129 6,735 1,066,057 2008 39,417 4,598,507 5,630 988,969 另 根 據 中 華 民 國 財 政 部 關 務 署 統 計,2008 年 至 2012 年 之 臺 灣 進 出 口 油 墨 數 量 及 金 額, 其 詳 細 資 料 如 表 二 和 表 三 所 示 從 表 中 可 以 得 知 近 幾 年 臺 灣 的 進 口 及 出 口 油 墨 數 量 呈 現 穩 定 平 盪 的 趨 勢 雖 然 進 口 油 墨 的 總 數 量 皆 少 於 出 口 油 墨 的 總 數 量, 但 進 口 油 墨 每 公 斤 之 單 價 略 高 於 出 口 油 墨, 顯 示 部 分 高 功 能 之 油 墨 仍 仰 賴 進 口 以 2012 年 為 例, 出 口 油 墨 每 公 斤 平 均 為 新 臺 幣 254 元, 而 進 口 油 墨 每 公 斤 平 均 為 新 臺 幣 342 元 以 上 資 料 為 所 有 油 墨 種 類 ( 包 含 溶 劑 型 油 墨 水 性 油 墨 等 ) 之 統 計 資 料 3

表 二 臺 灣 出 口 油 墨 數 量 與 金 額 統 計 年 度 中 文 貨 名 重 量 (kg) 重 量 合 計 (kg) 金 額 ( 新 臺 幣 千 元 ) 金 額 合 計 ( 新 臺 幣 千 元 ) 2012 2011 2010 2009 2008 黑 色 油 墨 967,859 227,714 13,998,281 其 他 顏 色 油 墨 13,030,422 3,319,097 黑 色 油 墨 945,524 166,771 14,581,475 其 他 顏 色 油 墨 13,635,951 3,300,657 黑 色 油 墨 956,768 248,162 15,217,221 其 他 顏 色 油 墨 14,260,453 3,837,862 黑 色 油 墨 781,205 185,636 12,856,189 其 他 顏 色 油 墨 12,074,984 3,111,237 黑 色 油 墨 887,098 245,462 13,351,268 其 他 顏 色 油 墨 12,464,170 3,036,405 3,546,811 3,467,428 4,086,024 3,296,873 3,281,867 4

表 三 臺 灣 進 口 油 墨 數 量 與 金 額 統 計 年 度 中 文 貨 名 重 量 (kg) 重 量 合 計 (kg) 金 額 ( 新 臺 幣 千 元 ) 金 額 合 計 ( 新 臺 幣 千 元 ) 2012 2011 2010 2009 2008 黑 色 油 墨 2,239,979 518,504 10,819,385 其 他 顏 色 油 墨 8,579,406 3,177,458 黑 色 油 墨 2,485,374 501,576 12,070,450 其 他 顏 色 油 墨 9,585,076 3,668,954 黑 色 油 墨 2,509,304 458,278 12,511,484 其 他 顏 色 油 墨 10,002,180 3,754,907 黑 色 油 墨 2,112,524 392,501 10,106,683 其 他 顏 色 油 墨 7,994,159 3,367,881 黑 色 油 墨 3,245,838 424,728 13,820,896 其 他 顏 色 油 墨 10,575,058 3,334,789 3,695,962 4,170,530 4,213,185 3,760,382 3,759,517 5

第 二 章 製 造 程 序 一 概 說 水 性 油 墨 係 由 顏 料 水 溶 性 樹 脂 水 ( 溶 劑 ) 及 添 加 劑 等 所 組 成 顏 料 在 油 墨 中 主 要 提 供 顏 色, 其 對 於 油 墨 之 耐 光 性 耐 熱 性 耐 溶 劑 性, 以 及 黏 性 和 流 變 性 能 等 皆 有 影 響 ; 水 溶 性 樹 脂 在 油 墨 中 扮 演 顏 料 固 定 之 角 色, 以 及 調 整 油 墨 的 黏 度 和 流 動 性, 並 使 顏 料 能 穩 定 分 散 的 附 著 於 承 印 物 表 面, 為 直 接 影 響 油 墨 性 能 之 組 成 ; 水 則 為 主 要 溶 劑, 取 代 傳 統 溶 劑 型 油 墨 之 溶 劑, 以 避 免 產 生 揮 發 性 有 機 化 合 物 (Volatile Organic Compounds, VOCs) 之 環 保 問 題 ; 添 加 劑 則 為 調 整 油 墨 性 能 之 功 用, 增 加 油 墨 之 穩 定 性, 或 是 調 整 油 墨 乾 燥 的 時 間, 其 組 成 內 容 包 含 分 散 劑 消 泡 劑 增 稠 劑 抑 菌 劑 等, 此 外 ph 值 也 是 極 重 要 之 操 作 條 件, 其 足 以 影 響 油 墨 之 黏 度 及 乾 燥 速 率, 因 此 用 以 控 制 ph 值 之 中 和 劑 也 是 不 可 或 缺 的 添 加 劑 之 一, 而 一 般 將 ph 值 控 制 在 8-9 則 有 較 佳 之 穩 定 性 由 於 油 墨 的 製 造 過 程 較 為 單 純, 幾 乎 為 物 理 混 合, 因 此 顏 料 在 油 墨 中 的 分 散 程 度 與 顆 粒 大 小 即 是 直 接 影 響 油 墨 的 品 質, 通 常 會 視 油 墨 的 黏 度 大 小 而 選 用 不 同 程 度 之 混 合 設 備, 常 用 的 設 備 包 含 攪 拌 器 三 滾 筒 球 磨 機 等, 其 詳 細 種 類 如 表 四 所 示 而 一 般 油 墨 都 含 有 顏 色, 且 顏 色 種 類 之 多, 若 每 樣 產 品 都 從 零 開 始 調 配, 則 必 耗 費 大 量 的 時 間 在 清 洗 設 備, 同 時 也 間 接 造 成 油 墨 的 損 失 浪 費 因 此, 多 數 廠 商 會 先 製 作 半 成 品, 以 減 少 所 需 混 合 之 次 數, 又 或 者 利 用 工 單 次 序 之 調 配 方 式, 先 製 造 淺 色 油 墨, 再 製 造 深 色 油 墨, 以 省 略 中 間 清 洗 設 備 之 程 序 6

部 分 廠 商 會 先 將 欲 加 入 油 墨 之 溶 劑 預 留 一 部 分 出 來, 並 以 此 溶 劑 來 清 洗 油 墨 攪 拌 後 之 油 墨 槽, 最 後 在 不 影 響 油 墨 顏 色 的 前 提 下, 加 入 油 墨 之 製 程 中 表 四 混 合 設 備 種 類 混 合 設 備 種 類 圖 示 行 星 式 攪 拌 機 攪 拌 器 碟 型 槳 攪 拌 機 高 速 葉 輪 攪 拌 機 雙 軸 攪 拌 機 傾 斜 式 三 滾 筒 泵 送 式 擠 壓 式 臥 式 球 磨 機 立 式 二 水 性 油 墨 的 產 製 方 法 及 說 明 ( 一 ) 產 品 生 產 前 流 程 7

準 備 依 客 戶 要 求 選 擇 材 料, 進 行 實 驗 室 等 級 加 工 打 樣, 待 客 戶 確 認 後, 依 據 配 方 開 立 工 單 生 產 其 生 產 前 流 程 如 圖 一 所 示 圖 一 產 品 生 產 前 流 程 圖 ( 二 ) 半 成 品 生 產 作 業 流 程 配 料 將 油 墨 通 用 之 成 分 按 照 比 例 混 合, 通 常 為 水 及 部 分 通 用 樹 脂 以 及 部 分 添 加 劑 攪 拌 將 半 成 品 之 配 料 以 攪 拌 機 進 行 攪 拌, 使 其 均 勻 混 合 儲 存 將 製 作 完 成 的 半 成 品 適 當 保 存, 待 製 作 成 品 使 用, 其 作 業 流 程 如 圖 二 所 示 圖 二 半 成 品 生 產 作 業 流 程 圖 ( 三 ) 產 品 生 產 作 業 流 程 配 料 將 油 墨 所 含 的 各 種 成 分 按 照 比 例 混 合, 這 是 決 定 水 性 油 墨 各 種 性 能 最 關 鍵 的 一 環, 即 是 油 墨 的 配 方 攪 拌 這 一 步 是 要 把 顏 料 顆 粒 分 散 在 液 體 連 接 料 ( 水 溶 性 樹 脂 與 水 及 添 加 劑 混 合 液 ) 中 將 顏 料 連 接 料 8

及 添 加 劑 等 依 其 配 比 秤 量, 放 入 特 製 桶 槽 中, 以 攪 拌 機 進 行 攪 拌 攪 拌 機 是 裝 有 旋 轉 葉 片 設 備 的 機 械, 使 顏 料 和 連 接 料 在 葉 片 剪 切 力 和 擠 壓 力 的 作 用 下 初 步 混 合, 形 成 糊 狀 物 研 磨 此 步 驟 之 目 的 是 為 了 使 顏 料 充 分 分 散 到 連 接 料 中 依 據 油 墨 不 同 的 黏 度, 分 別 採 用 三 滾 筒 或 球 磨 機 等 對 於 黏 度 較 高 的 油 墨 通 常 利 用 三 滾 筒 來 研 磨, 利 用 壓 力 及 剪 切 力 來 克 服 顏 料 的 內 聚 力, 使 其 破 碎 分 散 ; 而 對 於 黏 度 較 低 的 油 墨, 一 般 則 以 球 磨 機 來 研 磨, 利 用 小 球 在 不 同 的 容 器 和 運 動 方 式 下 對 液 狀 溶 液 撞 擊 摩 擦 和 剪 切 達 到 粉 碎 與 分 散 的 效 果 品 檢 與 包 裝 小 樣 配 料 與 大 量 生 產 間, 其 生 產 過 程 上 的 細 微 差 異 也 可 能 導 致 最 後 產 品 的 不 同, 因 此 油 墨 在 研 磨 之 後 需 檢 查 其 色 相 細 度 流 動 性 黏 性 乾 燥 性 等 性 質 是 否 符 合 設 計 要 求, 經 調 整 及 成 品 檢 查 後 即 可 封 裝 其 生 產 流 程 如 圖 三 及 圖 四 所 示 圖 三 半 成 品 生 產 產 品 作 業 流 程 圖 9

圖 四 產 品 生 產 作 業 流 程 圖 第 三 章 原 物 料 耗 用 情 形 一 原 物 料 之 組 成 名 稱 及 來 源 水 性 油 墨 主 要 成 分 包 含 水 ( 部 分 會 添 加 少 量 溶 劑 乙 醇 ) 水 溶 性 樹 脂 顏 料 添 加 劑 ( 助 劑 ) 等 四 大 類 其 大 致 成 分 組 成 比 例 為 水 佔 50% 樹 脂 佔 30% 顏 料 佔 15% 添 加 劑 佔 4% 有 機 溶 劑 佔 1%, 即 如 圖 五 之 圓 形 圖 所 示 圖 五 水 性 油 墨 成 份 比 例 圖 ( 一 ) 顏 料 水 性 油 墨 基 本 上 是 以 水 做 為 溶 劑 或 是 分 散 介 質, 由 於 其 組 成 成 分 大 多 屬 於 鹼 性 物 質, 因 此 水 性 油 墨 與 其 他 種 類 之 油 墨 所 使 用 的 顏 料 要 求 有 所 差 異 舉 例 來 說, 若 對 水 性 油 墨 添 加 酸 性 之 顏 料, 則 可 能 使 樹 脂 凝 聚, 難 以 分 散 ; 但 若 添 加 極 鹼 性 之 顏 料, 卻 又 可 能 使 得 樹 脂 皂 化 10

另 外, 對 不 同 顏 料 而 言, 其 物 理 及 化 學 性 質 皆 不 相 同, 所 以 在 油 墨 製 造 的 過 程 中, 若 一 次 加 入 多 種 不 同 的 顏 料, 可 能 導 致 顏 料 不 易 分 散 情 形, 甚 至 在 儲 存 的 過 程 中 發 生 顏 料 沉 澱 或 有 浮 色 的 現 象 產 生 因 此 通 常 在 選 用 顏 料 時, 必 須 審 慎 考 慮, 包 含 顏 料 的 酸 鹼 性 質 溶 於 水 的 特 性 及 物 理 化 學 反 應 一 般 顏 料 分 類 大 致 分 為 有 機 顏 料 及 無 機 顏 料 有 機 顏 料 的 特 點 為 顆 粒 細 小 染 色 力 強 明 亮 度 較 高 等, 但 其 價 格 昂 貴, 且 遮 蔽 性 較 差 ; 而 無 機 顏 料 其 化 學 穩 定 性 及 對 紫 外 線 之 穩 定 性 較 高, 對 於 光 照 與 大 氣 的 影 響 抵 抗 力 較 強, 且 不 易 分 解, 耐 熱 性 好 遮 蔽 性 佳 價 格 便 宜, 但 近 年 來 由 於 產 品 重 金 屬 含 量 之 限 制, 除 了 黑 色 及 白 色 顏 料 外, 大 多 使 用 有 機 顏 料 部 分 廠 商 為 降 低 成 本, 會 加 入 填 料 ( 通 常 為 透 明 性 白 色 顏 料, 但 其 折 射 率 比 白 色 顏 料 小 ), 以 減 少 顏 料 之 使 用 量 表 五 所 示 為 一 般 油 墨 ( 包 含 所 有 種 類 ) 之 常 用 顏 料 類 別 表 六 所 示 為 目 前 水 性 油 墨 之 常 用 顏 料 種 類 11

表 五 一 般 油 墨 ( 包 含 溶 劑 型 油 墨 及 環 保 型 油 墨 ) 顏 料 種 類 12

表 六 水 性 油 墨 常 用 顏 料 種 類 顏 料 種 類 常 見 顏 料 有 機 顏 料 無 機 顏 料 水 可 溶 性 偶 氮 類 : 金 光 紅 等 偶 氮 不 可 溶 偶 氮 類 : 聯 苯 胺 黃 雙 芳 胺 類 黃 色 偶 氮 顏 料 顏 料 永 固 黃 永 固 紅 等 非 偶 氮 酞 花 菁 酮 類 : 酞 菁 綠 酞 菁 藍 酞 菁 紅 等 顏 料 喹 吖 啶 酮 類 : 二 甲 基 喹 吖 啶 銅 二 氯 代 喹 吖 啶 銅 碳 酸 鹽 類 : 碳 酸 鈣 碳 酸 鎂 等 體 質 硫 酸 鹽 類 : 硫 酸 鋇 等 顏 料 矽 酸 鹽 類 : 二 氧 化 矽 滑 石 等 氧 化 物 類 : 二 氧 化 鈦 氧 化 鋅 等 有 色 鉻 酸 鹽 類 :PbCrO4 等 顏 料 碳 黑 類 ( 二 ) 水 性 樹 脂 水 溶 性 樹 脂 為 構 成 水 性 油 墨 極 重 要 的 成 分 之 一, 其 不 僅 能 控 制 油 墨 之 黏 度 等, 還 能 固 定 及 分 散 顏 料, 使 油 墨 之 色 料 均 勻 分 布 常 用 之 水 性 樹 脂 如 表 七 所 示 13

表 七 水 性 樹 脂 種 類 類 別 常 用 之 樹 脂 天 然 樹 脂 澱 粉 糊 精 海 藻 酸 水 溶 性 改 質 天 然 樹 脂 纖 維 素 酯 纖 維 素 乙 醚 樹 脂 聚 乙 烯 醇 聚 乙 烯 甲 酯 聚 丙 烯 醯 合 成 樹 脂 胺 聚 氧 化 乙 烯 聚 丙 烯 酸 醇 酸 樹 脂 松 香 馬 來 酸 樹 脂 環 氧 水 溶 膠 樹 脂 ( 鹼 溶 性 樹 脂 ) 樹 脂 三 聚 氰 胺 樹 脂 聚 氨 酯 聚 酯 水 性 分 散 樹 脂 ( 乳 液 聚 合 物 ) 合 成 橡 膠 漿 丙 烯 酸 乳 狀 液 聚 醋 酸 乙 烯 乳 狀 液 ( 三 ) 添 加 劑 一 般 在 製 造 油 墨 之 過 程 中, 為 了 使 油 墨 之 狀 態 更 為 穩 定, 以 及 使 印 刷 適 性 更 為 良 好, 又 或 者 為 了 使 油 墨 有 更 好 的 儲 存 能 力, 因 此 通 常 會 加 入 特 定 之 添 加 劑, 以 用 來 達 到 上 面 所 述 之 特 性 表 八 為 常 用 之 添 加 劑 種 類 及 其 功 能 特 性 14

表 八 添 加 劑 添 加 劑 作 用 常 用 之 添 加 劑 中 和 劑 沖 淡 劑 調 整 ph 值 所 用, 一 般 控 制 在 8-9 之 間 降 低 顏 色 濃 度 提 高 油 墨 固 含 量 及 光 澤, 但 不 影 響 黏 度 乾 燥 速 率 及 性 能 氨 水 烷 基 胺 等 白 墨 亮 光 漿 等 稀 釋 劑 為 降 低 黏 度 所 用 乙 醇 異 丙 醇 等 乳 化 矽 油 高 碳 醇 脂 肪 酸 酯 消 泡 劑 乾 燥 劑 減 少 泡 沫 產 生 用 於 加 快 乾 燥 速 度, 由 於 水 解 會 降 低 乾 燥 劑 的 活 性, 因 此 不 同 配 方 所 使 用 的 乾 燥 劑 會 有 所 差 異 化 合 物 聚 氧 丙 烯 甘 油 醚 聚 氧 乙 烯 聚 氧 丙 烯 胺 醚 等 一 般 為 含 有 絡 合 劑 和 乳 化 劑 的 有 機 金 屬 鹽 類 ( 金 屬 為 鈷 錳 鎂 鉛 ) 分 散 劑 二 烷 基 磺 基 琥 珀 酸 鹽 烷 基 為 表 面 活 性 劑, 使 顏 料 分 散 防 苯 酚 聚 乙 烯 醚 聚 丙 烯 酸 衍 止 聚 集, 可 提 升 油 墨 的 耐 水 性 生 物 順 丁 烯 二 酸 酐 共 聚 耐 磨 性 物 聚 磷 酸 鹽 等 增 稠 劑 抑 菌 劑 為 一 種 流 變 助 劑 能 使 油 墨 黏 度 增 加, 同 時 會 提 升 油 墨 的 機 械 及 物 理 化 學 穩 定 性 用 來 抑 制 微 生 物 生 長 之 物 質 水 性 膨 潤 土 有 機 膨 潤 土 膠 態 矽 甲 基 纖 維 素 聚 丙 烯 酸 羧 甲 基 纖 維 素 等 丙 烯 酸 胺 共 聚 物 烷 基 二 甲 基 季 銨 鹽 二 硫 氰 基 甲 烷 等 增 滑 劑 增 進 印 品 的 耐 磨 擦 性 和 光 滑 性 以 蠟 類 為 主, 聚 乙 烯 蠟 15

二 產 製 過 程 中 各 階 段 耗 損 率 及 耗 損 原 因 ( 一 ) 產 製 過 程 中 耗 損 率 說 明 油 墨 生 產 中 的 耗 損 主 要 來 自 攪 拌 過 程 中 的 逸 散 與 殘 留 ( 如 : 攪 拌 機 / 三 滾 筒 / 球 磨 機 上 的 殘 留 桶 槽 壁 上 及 包 裝 死 角 的 殘 留 等 ) 在 原 料 混 合 或 稀 釋 的 過 程 中, 攪 拌 的 逸 散 通 常 以 溶 劑 揮 發 及 顏 料 的 逸 散 為 主, 因 此 攪 拌 槽 是 否 加 蓋, 或 是 加 料 自 動 化 以 及 溶 劑 沸 點 高 低 皆 會 影 響 溶 劑 的 揮 發 量 ; 而 顏 料 逸 散 耗 損 量 則 以 集 塵 設 備 加 裝 與 否, 以 及 將 回 收 之 顏 料 再 利 用 情 形 而 定 攪 拌 機 / 三 滾 筒 / 球 磨 機 上 殘 留 的 耗 損, 必 須 視 當 下 所 攪 拌 的 內 容 物, 以 及 內 容 物 所 殘 留 在 容 器 內 的 量 而 定 對 於 黏 度 較 高 的 攪 拌 物 較 容 易 殘 留 在 容 器 壁 與 葉 片 上, 因 此 無 法 百 分 之 百 利 用 然 而 部 分 廠 商 會 以 刮 刀 刮 除 殘 留 物, 以 減 少 殘 留 所 造 成 的 損 失, 因 此 實 際 的 耗 損 量 需 視 各 廠 商 之 生 產 管 理 而 定 桶 槽 壁 上 及 包 裝 死 角 的 耗 損 是 指 高 黏 度 的 原 物 料 或 油 墨 完 成 品, 由 於 過 於 黏 稠, 或 是 有 死 角 的 部 分, 而 有 無 法 將 其 全 部 取 用 之 殘 留 損 失 由 於 各 廠 商 其 生 產 管 理 各 方 面 皆 不 相 同, 因 此 在 生 產 製 造 的 過 程 中 每 家 廠 商 之 耗 損 皆 有 所 差 異 表 九 為 產 製 過 程 中 約 略 通 常 耗 損 率 16

表 九 產 製 過 程 中 每 次 耗 損 之 百 分 比 及 原 因 產 製 耗 損 量 耗 損 程 序 (%) 內 容 物 耗 損 原 因 配 料 0~2 原 物 料 各 類 桶 ( 罐 ) 裝 流 體 原 料 之 取 用, 受 限 包 裝 形 式 及 流 體 黏 度, 殘 留 於 桶 壁 及 死 角, 無 法 完 全 取 用 所 造 成 之 耗 損 攪 拌 0~3 溶 劑 溶 劑 於 攪 拌 過 程 中 揮 發 顏 料 於 攪 拌 過 顏 料 程 中 逸 散 之 耗 損 研 磨 0~3 溶 劑 溶 劑 於 三 滾 筒 作 業 時 揮 發 殘 留 於 三 滾 內 容 物 筒 或 球 磨 機 腔 體 之 研 磨 內 容 物 清 洗 0~2 內 容 物 殘 留 於 桶 壁 及 死 角, 無 法 完 全 取 用 所 造 成 之 耗 損 油 墨 之 產 製 過 程 中 包 含 許 多 上 列 之 程 序, 若 將 耗 損 率 以 表 九 之 所 有 程 序 加 總 起 來, 其 耗 損 率 之 範 圍 會 變 得 非 常 大 而 失 真 舉 例 來 說, 有 一 製 程 經 過 一 次 配 料, 二 次 攪 拌, 二 次 研 磨, 一 次 清 洗, 依 表 九 則 每 100 公 斤 可 能 耗 損 量 為 0~16 公 斤 如 果 製 程 複 雜, 則 耗 損 範 圍 會 更 大, 但 與 實 際 損 耗 情 形 有 所 差 異 這 主 要 是 因 為, 如 果 連 續 經 過 多 次 同 樣 材 料 之 攪 拌 或 研 磨, 耗 損 量 只 能 計 算 最 後 一 次 之 耗 損 量 因 此 整 體 平 均 起 來, 大 多 數 廠 商 每 100 公 斤 產 品 耗 損 量 大 多 低 於 2 公 斤, 甚 至 低 於 1 公 斤 以 下 ( 二 ) 產 製 過 程 中 原 物 料 耗 損 之 估 算 產 製 過 程 中 各 原 物 料 之 耗 損 量, 需 視 當 時 攪 拌 或 是 分 散 之 內 容 物 而 定 耗 損 量 為 內 容 物 與 耗 損 率 之 乘 積 17

舉 例 來 說, 有 一 半 成 品 組 成 為 溶 劑 ( 水 ) 水 性 樹 脂 及 顏 料, 其 所 佔 比 例 分 別 為 50:30:20, 經 過 三 滾 筒 研 磨 後 耗 損 率 1.5%, 則 每 100 公 斤 半 成 品 之 原 物 料 損 失, 分 別 為 : 溶 劑 ( 水 ):50kg 1.5% =0.75kg 水 性 樹 脂 :30kg 1.5% =0.45kg 顏 料 :20kg 1.5% =0.30kg 由 於 油 墨 生 產 牽 涉 到 多 道 程 序, 對 於 不 同 產 製 程 序 容 易 造 成 不 易 估 算 之 情 形 因 此, 也 可 根 據 表 十 至 表 十 二 所 提 供 之 常 見 油 墨 配 方 組 成, 依 最 終 產 品 0~2% 的 耗 損 率 估 算 各 原 物 料 之 耗 損 以 表 十 為 例, 凸 版 油 墨 之 總 耗 損 率 為 1.5%, 則 每 100 公 斤 各 原 物 料 耗 損 量 為 水 性 樹 脂 :(25~35)kg 1.5% =0.375~0.525kg 顏 料 :(10~30)kg 1.5% =0.150~0.450kg 水 :(45~60)kg 1.5% =0.675~0.90kg 有 機 溶 劑 :(<3)kg 1.5%=<0.045kg 添 加 劑 :(3~9)kg 1.5%=0.045~0.135kg 表 十 凸 版 油 墨 原 物 料 種 類 百 分 比 以 100 公 斤 油 墨 為 例 之 各 原 物 料 耗 損 量 水 性 樹 脂 25~35% 0.375~0.525kg 顏 料 10~35% 0.150~0.450kg 水 45~60% 0.675~0.900kg 有 機 溶 劑 <3% <0.045kg 添 加 劑 3~9% 0.045~0.135kg 18

表 十 一 凹 版 油 墨 原 物 料 種 類 百 分 比 以 100 公 斤 油 墨 為 例 之 各 原 物 料 耗 損 量 水 性 樹 脂 25~40% 0.375~0.600kg 顏 料 10~30% 0.150~0.450kg 水 45~60% 0.675~0.900kg 有 機 溶 劑 <3% <0.045kg 添 加 劑 3~9% 0.045~0.135kg 表 十 二 網 板 式 油 墨 原 物 料 種 類 百 分 比 以 100 公 斤 油 墨 為 例 之 各 原 物 料 耗 損 量 水 性 樹 脂 30~45% 0.450~0.675kg 顏 料 5~20% 0.075~0.300kg 水 30~50% 0.450~0.750kg 有 機 溶 劑 3~5% 0.045~0.075kg 添 加 劑 3~10% 0.045~0.150kg ( 三 ) 原 物 料 之 參 考 價 格 為 能 估 算 原 物 料 耗 損 成 本, 表 十 三 提 供 大 略 之 參 考 價 格, 然 而 原 料 之 價 格 常 因 石 油 價 格, 經 濟 因 素 廠 牌 型 號 組 成 及 產 地 之 不 同 而 有 很 大 之 差 異, 表 十 三 僅 為 參 考 之 用, 實 際 價 格 應 參 考 當 時 原 物 料 行 情 表 十 三 原 物 料 參 考 價 格 類 別 新 臺 幣 元 / 公 斤 水 性 樹 脂 100-130 顏 料 250-450 溶 劑 ( 水 ) 0.012 添 加 劑 180-450 19

第 四 章 副 產 品 及 下 腳 廢 料 之 處 理 情 形 由 於 油 墨 的 製 程 較 為 簡 單, 利 用 研 磨 及 攪 拌 的 方 式 來 製 作, 並 未 牽 涉 任 何 化 學 反 應, 純 屬 物 理 混 合, 因 此 在 製 造 的 過 程 中 並 未 生 成 其 他 副 產 品, 但 在 整 個 製 程 中 仍 有 廢 棄 物 產 生, 其 包 含 裝 原 物 料 及 產 品 的 容 器, 如 紙 箱 鐵 桶 等, 此 類 廢 棄 物 通 常 屬 可 資 源 回 收 者, 因 此 大 多 以 資 源 回 收 之 方 式 處 理 另 外, 在 產 製 油 墨 過 程 中 顏 色 的 出 錯 過 期 油 墨 ( 一 般 水 性 油 墨 之 保 存 期 限 約 2 年 ) 或 是 客 戶 退 貨 等 之 廢 棄 油 墨, 在 不 影 響 油 墨 品 質 的 情 況 下, 大 多 可 經 由 再 加 工 重 新 調 色 的 方 式 再 利 用, 其 再 加 工 程 序 與 製 造 程 序 相 同, 並 無 添 加 其 他 之 額 外 物 料, 但 此 類 廢 棄 油 墨 之 再 利 用 只 限 於 製 作 與 原 色 相 近 之 油 墨, 或 是 摻 混 製 作 成 其 他 深 色 之 油 墨, 其 價 格 並 無 差 異, 一 般 而 言 此 類 幾 乎 可 以 完 全 利 用, 因 此 其 剩 餘 無 法 利 用 之 廢 棄 油 墨 量 可 說 是 微 乎 其 微, 此 不 可 再 利 用 之 廢 棄 油 墨 通 常 交 由 環 保 公 司 處 置 此 外 另 一 常 見 之 廢 棄 物 為 製 程 中 所 產 生 的 廢 水, 其 通 常 以 廢 水 直 接 排 放, 或 是 經 工 業 區 汙 水 處 理 中 心 處 理 後 排 放 20

表 十 四 廢 料 處 理 情 形 種 類 紙 箱 鐵 桶 可 再 利 用 之 廢 棄 油 墨 ( 出 錯 油 墨 過 期 油 墨 客 戶 退 貨 之 廢 棄 油 墨 ) 不 可 再 利 用 之 廢 棄 油 墨 廢 水 處 理 情 形 資 源 回 收 在 不 影 響 油 墨 品 質 的 情 況 下, 廢 棄 油 墨 與 原 物 料 一 同 添 加 入 攪 拌 槽, 製 成 新 油 墨, 但 原 油 墨 有 顏 色, 因 此 只 限 於 製 作 深 色 油 墨 或 與 原 油 墨 之 顏 色 相 近 環 保 公 司 汙 水 處 理 中 心 21

附 錄 一 附 錄 一 防 焊 漆 一 產 品 種 類 與 用 途 防 焊 漆 俗 稱 綠 漆, 通 常 用 於 電 路 板 上, 為 方 便 以 肉 眼 辨 識, 大 多 會 加 入 有 色 顏 料, 因 此 防 焊 漆 除 了 綠 色 以 外, 仍 有 白 色 黃 色 黑 色 等 其 用 途 為 保 護 被 焊 物, 且 具 絕 緣 之 特 性, 以 避 免 被 焊 物 受 到 濕 氣 或 是 受 各 種 電 解 質 侵 害 等, 進 而 導 致 電 路 短 路 而 防 焊 漆 之 種 類 包 含 傳 統 環 氧 樹 脂 IR 烘 烤 型 UV 硬 化 型 液 態 感 光 型 及 乾 膜 等, 其 中 以 液 態 感 光 型 為 目 前 市 場 之 大 宗 一 般 市 售 之 防 焊 漆 分 為 兩 劑, 分 別 為 主 劑 及 硬 化 劑, 主 劑 通 常 包 含 環 氧 基 樹 脂 和 感 光 劑 等, 而 硬 化 劑 之 主 要 成 分 為 熱 固 性 之 環 氧 酚 醛 樹 脂 其 使 用 步 驟 為 : 依 比 例 混 合 主 劑 和 硬 化 劑, 並 塗 佈 在 電 路 板 上, 使 樹 脂 與 電 路 板 上 之 銅 片 結 合, 放 入 烘 箱, 以 低 溫 80 去 除 大 部 分 溶 劑 放 入 底 片 以 曝 光 機 曝 光, 未 覆 蓋 底 片 之 處 將 部 分 鍵 結 再 利 用 顯 影 機 以 鹼 性 溶 液 沖 洗, 去 除 未 鍵 結 硬 化 之 防 焊 漆, 並 再 次 放 入 烘 箱, 以 高 溫 150 烘 烤, 使 防 焊 漆 完 全 硬 化 利 用 酸 性 溶 液 浸 泡 電 路 板, 以 增 加 銅 與 錫 兩 者 之 附 著 能 力, 最 後 將 錫 焊 上 電 路 板 上, 並 插 入 元 件 ( 電 容 器 等 ) 即 完 成 作 業 程 序, 如 圖 附 錄 1.1 之 流 程 圖 所 示 22

附 錄 一 圖 附 錄 1.1 防 焊 漆 之 用 途 流 程 二 原 物 料 組 成 焊 漆 之 成 分 包 含 樹 脂 單 體 加 速 硬 化 劑 增 黏 劑 光 起 始 劑 等, 其 詳 細 之 成 分 及 作 用 如 表 附 錄 1.1 所 示 一 般 而 言 樹 脂 單 體 及 密 度 填 充 劑 有 助 於 減 少 硬 化 之 時 間, 但 相 對 也 會 降 低 其 抗 氟 酸 之 性 質 ; 而 樹 脂 單 體 的 比 例 減 少, 或 是 環 氧 樹 脂 的 比 例 增 加, 有 助 於 附 著 度 的 提 升, 但 相 對 也 會 造 成 顯 影 時 間 的 增 加 因 此 其 各 成 分 之 添 加 比 例 相 當 重 要, 不 同 廠 商 之 配 比 也 有 些 許 差 異 在 防 焊 漆 製 作 完 成 後, 通 常 會 對 成 品 進 行 幾 項 檢 測, 其 檢 測 項 目 包 含 垂 流 度 附 著 度 顯 影 時 間 抗 酸 性 能 力 等, 如 表 附 錄 1.2 所 示 23

附 錄 一 表 附 錄 1.1 防 焊 漆 之 成 分 及 功 能 表 主 要 成 分 功 能 影 響 樹 脂 單 體 感 光 架 橋 耐 酸 性 顯 影 點 沾 黏 性 等 加 速 硬 化 劑 提 升 架 橋 程 度 硬 化 時 間 硬 度 耐 酸 性 等 增 黏 劑 增 加 黏 度 垂 流 性 耐 酸 性 顯 影 點 等 光 起 始 劑 光 聚 合 啟 動 劑 硬 度 耐 酸 性 顯 影 點 等 無 機 填 充 物 填 充 物 控 制 成 本 及 安 定 性 樹 脂 防 焊 漆 主 體 硬 度 耐 酸 性 顯 影 點 等 除 泡 劑 消 除 氣 泡 除 泡 性 硬 度 耐 酸 性 等 密 度 填 充 劑 增 加 交 聯 密 度 硬 化 時 間 耐 酸 性 硬 度 等 環 氧 樹 脂 主 反 應 物 硬 度 耐 酸 性 顯 影 點 等 分 散 劑 分 散 防 焊 漆 垂 流 性 耐 酸 性 顯 影 點 等 色 料 外 觀 展 色 控 制 表 附 錄 1.2 防 焊 漆 檢 驗 項 目 表 項 目 備 註 1. 垂 流 度 防 焊 漆 塗 佈 在 電 路 板 後 的 垂 流 程 度 2. 曝 光 後 附 著 度 曝 光 後 之 附 著 度 會 影 響 顯 影 的 時 間 3. 顯 影 時 間 將 未 鍵 結 硬 化 的 防 焊 漆 完 全 洗 去 所 需 之 時 間 4. 硬 度 完 全 硬 化 後 之 硬 度 5. 抗 酸 性 焊 錫 前 會 塗 佈 酸 性 溶 液 以 增 加 錫 之 附 著 性 6. 抗 高 溫 錫 焊 錫 時 溫 度 會 達 250 o C 以 上 7. 色 澤 須 符 合 指 定 之 顏 色 及 光 澤 24

附 錄 二 附 錄 二 硫 代 硫 酸 鈉 一 產 品 種 類 及 用 途 硫 代 硫 酸 鈉, 俗 稱 次 亞 硫 酸 鈉 大 蘇 打 海 波 其 用 途 之 廣 泛, 包 含 照 相 業 的 定 影 劑, 利 用 硫 代 硫 酸 鈉 水 溶 液 可 溶 解 溴 化 銀 及 氯 化 銀, 使 達 到 定 影 的 效 果, 其 反 應 式 如 式 1 所 示 此 外, 洗 衣 業 造 紙 業 及 自 來 水 廠 則 利 用 硫 代 硫 酸 鈉 之 還 原 特 性, 作 為 脫 氯 劑 醫 藥 工 業 方 面, 作 為 洗 滌 劑 消 毒 劑 及 退 色 劑, 甚 至 可 作 為 治 療 皮 膚 蕁 麻 疹 藥 疹, 或 是 氰 化 物 鉈 中 毒 和 砷 中 毒 等 之 臨 床 用 藥 另 外 也 常 用 於 鞣 製 皮 革 礦 石 提 銀 染 料 的 添 加 劑 等 AgCl(s) +2S2O3 2 (aq) [Ag(S2O3)2] 3 (aq) + Cl (aq) 式 1 二 產 業 現 況 根 據 中 華 民 國 財 政 部 關 務 署 統 計,2008 年 至 2012 年 之 臺 灣 進 出 口 硫 代 硫 酸 鈉 數 量 及 金 額, 其 詳 細 資 料 如 表 附 錄 2.1 所 示 表 附 錄 2.1 臺 灣 進 出 口 硫 代 硫 酸 鈉 數 量 與 金 額 統 計 進 口 出 口 年 度 金 額 金 額 重 量 ( 公 斤 ) 重 量 ( 公 斤 ) ( 新 臺 幣 千 元 ) ( 新 臺 幣 千 元 ) 2012 1,994,604 18,232 286,133 4,797 2011 3,412,742 26,200 258,224 5,281 2010 2,366,105 20,140 231,622 5,656 2009 1,374,643 13,692 188,464 4,221 2008 1,169,097 14,616 142,923 2,422 25

附 錄 二 三 製 作 程 序 硫 代 硫 酸 鈉 的 製 備 方 法 有 數 種 之 多, 目 前 大 多 以 亞 硫 酸 鈉 法 或 是 硫 化 鹼 法 製 備, 其 製 備 流 程 如 圖 附 錄 2.1 所 示 亞 硫 酸 鈉 法 即 以 純 鹼 溶 液 與 二 氧 化 硫 氣 體 進 行 反 應, 利 用 燒 鹼 中 和, 最 後 加 熱 並 與 硫 磺 反 應, 再 經 由 過 濾 濃 縮 結 晶 製 得, 其 主 要 反 應 式 如 式 2 及 式 3 所 示 硫 化 鹼 法 即 利 用 硫 化 鹼 之 殘 渣 及 硫 化 鋇 廢 水 ( 含 碳 酸 鈉 與 硫 化 鈉 ) 作 為 原 料 液, 並 與 二 氧 化 硫 反 應, 經 由 與 硫 磺 進 行 加 熱 反 應, 最 後 蒸 發 結 晶 及 過 濾 來 製 成, 其 主 要 反 應 式 如 式 4 所 示 一 般 而 言 所 製 備 而 得 之 硫 代 硫 酸 鈉 皆 為 五 水 硫 代 硫 酸 鈉, 因 此 使 用 硫 代 硫 酸 鈉 之 前 會 進 行 脫 水 反 應, 製 得 無 水 硫 代 硫 酸 鈉, 其 製 程 如 圖 附 錄 2.2 所 示 Na2CO3 +SO2 Na2SO3+CO2 式 2 Na2SO3+S+5H2O Na2S2O3 5H2O 式 3 2Na2S+3Na2CO3+6SO2+2S+25H2O 5[Na2S2O3 5H2O]+CO2 式 4 26

附 錄 二 圖 附 錄 2.1 硫 代 硫 酸 鈉 製 作 流 程 圖 (A) 亞 硫 酸 鈉 法 (B) 硫 化 鹼 法 圖 附 錄 2.2 硫 代 硫 酸 鈉 脫 水 製 作 流 程 圖 27