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平版顯影液處理
之環保新趨勢
陳書宇
摘要
平版印刷具備低成本、快速、品質穩定之優勢,一直以來在印刷產業中保持著市場大
宗之地位,而其中印版製程上,卻在沖版方面過度使用顯影液而導致不環保及耗材濫用之負
面影響,近年來全球平版印版沖版機開發商以保護環境及回饋平版產業為己任,已研發出嶄
新環保技術,開發創新電導度電腦控制補充系統,可自動化補給顯影液而降低約 30~50%使
用量,即藉著減量(Reduction)、循環使用(Recycling)為目標進而達到成本下降及環保特
性上升之技術,除此以外更有環保升級之概念,將使用過之廢液過濾雜質,使顯影液能重複
使用,經由分離式廢液過濾後,可再多省下 5%~10%顯影液,最終達到將廢液分離有毒物
質作沉澱結晶、分離後之無毒的水作氣化或液化之處理再回收利用,完成汙染率幅度為零之
成效。因應國內法令與全球市場均訴求環保節能之下,使得傳統印刷製版業綠色意識抬頭,
成為保護地球的產業之一。
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一、平版印刷之印版顯影簡介
平版印刷的優點包括製版價格較低,
可快速複製,在短版和長版印刷上具經濟
效益,可在不同的表面上進行印刷作業
(如平滑和硬的表面),比較起其他的印刷
方式具有更高的解析度。平版印刷的問題
則為水墨平衡的控制(Field, 1999, p.99)。
水墨平衡若控制不當,容易產生一個不易
解決的問題—乳化。當水槽液中酒精添加
太多,水分揮發太快,會造成印紋部分的
印墨乾燥而剝落;反之,若酒精添加太少,
水分不易揮發,造成水墨不均勻,導致乳
化的情形產生,印紋部分的印墨不會均
勻,而非印紋部分可能會沾上印墨
(DeJidas & Destree, 1995, pp.88-89)。 此
外,水槽液中的酒精和化學藥劑對環境造
成很大的傷害。
平版印刷的製版過程中,主要流程如
圖 1所示:
其中印版又分為陰片版與陽片版,其
顯影之程序如下介紹:
在光的作用下,印版上之光敏層硬化
(陰片製版),而後透過顯影液沖洗未曝光
之非圖文區
在光的作用下,印版上之光敏層分解
(陽片製版)而後透過顯影液沖洗曝光而分
解之圖文區(如下圖所示)
圖 1、平版印刷之印版製作流程
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印 刷 科 技
由此可知,無論陰版或是陽版方式,
都需透過顯影液沖洗之程序。
二、國內政策法規
近年來,各國已針對顯影液之使用及
排放有相當嚴厲的法規及廢液處理限制,
造成各國製版業的成本提高許多。
整體環境品質提昇及生態環境改善,
是目前政府重視之方向,也是為達到永續
發展之目標,而環保印刷針對回收材料再
應用與開發低污染的製程為當前重要課題;
因應環保署對於污染管制之嚴格管控,明
確訂訂水污染防治條例,而「製版業」之
「印刷相關用版製作」是被列為管制項目,
環保署從九十二年十月二十八日就將製版
業公告為廢棄物清理法列管的事業範圍,
促使各產業重視環保製程,印刷產業也是
在此範疇之內,低汙染的製程以及原料與
汙染物減量是全球印刷業之共同願景。
印刷製版業屬於傳統內銷型產業,在
國內則多以中小企業為主,依環保署廢棄
表 1、水污染防治事業分類與定義
業別 定義
照相沖洗業及製版業照相沖洗業:從事底片及相片之沖洗、列印、放大或其他處理之事業。製版業:從事印刷相關用版製作之事業。
資料來源:中華民國水污染防治法 (96年 12月 12日 9600168231號 )
圖 2、陰片製版及陽片製版資料來源:Helmut Kipphan, (2001). Handbook of Print Media : Technologies and Production Methods, P. 210
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物管理處統計申報資料顯示,目前列管印
刷製版業共計約 800多家,其中印刷業 652
家,製版業 148家,目前製版業多以電子
製版取代過去人工製版業的作業方式,雖
已減少網片輸出及紙張使用,但因仍使用
網版用底片進行沖版,此過程則會產生廢
顯定影液。而國內製版業多數並未設置廢
水處理設備處理廢顯定影液,大多委託處
理機構或再利用機構代為處理。
廢顯定影液的主要有害性成分為硫代
硫酸銀,因為銀為有價金屬,目前廢顯定
影液處理大多數採用所謂的銀回收機以電
析方式還原其中的銀,再予以回收精鍊,
以達資源再利用之目的。但廢顯定影液除
含銀以外,尚有對苯二酚、醋酸等有機成
分, 生 化 需 氧 量(BOD) 含 量 約 達
25,000mg/L,化學需氧量(COD)亦高達
84,000mg/L,如未妥善處理任意排放,仍然
會造成環境污染。
行政院環境保護署已於 94年 6月 1日
起管制印刷製版業應申報其事業廢棄物之
流向,且廢顯定影液為其管制重點。根據
申報資料統計,過去一年多來廢顯定影液
之申報清理量約有 2500噸,然有約 310噸
仍處於廠內貯存狀態,甚至部分業者已經
貯存一年以上。因此環保署近期內將針對
印刷製版業之管制情形進行稽查,並針對
其顯影液定影液之原液使用量及廢液產生
量做合理性調查分析,並評估妥善可行之
處理技術與目前國內處理或再利用機構處
理技術之良莠,同時並嚴格查察有無非法
收集該類廢液回收有價銀後,將剩餘未經
處理之廢液任意排放之情形,以防止污染
環境(行政院環境保護署廢管處,2006)。
三、顯影液使用遭遇之環保顧慮
由於部分顯影藥水對人體皮膚有腐蝕
作用,而顯影液為強鹼性水溶液,其中含
有對苯二酚、溴化物等有毒物質,它的有
機污染物濃度以化學需氧量(COD)計
算,高達 40,000~65,000毫克 /公升,這些
有毒物質因不具回收價值,所以一般印刷
企業,較少廠商願意回收處理,傾倒至排
水溝內,造成環境污染。使用量的計算
上,以國內印刷業為例,平均一家一星期
版量約 8000多張,需耗約 1.32噸顯影液
(兩次清洗機器補滿需要 120L;補充量為
8000x150cc=1200L);台灣新北市中和地區
約有 400家製版中心和印刷廠:『每月總廢
液排放量為 528噸以上廢液』;台灣地區約
有 3000家製版中心和印刷廠,『每月總廢
液排放量為 3960噸以上廢液』。廢顯影液
為高濃度廢液,如能大幅降低藥水使用,
可達到環境保護之效益。
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印 刷 科 技
四、 針對顯影廢液處理之環保新趨勢
針對顯影廢液常見之處理方式如圖 3
所示:
圖 3所提之不當處理,極強鹼之污染
物不具回收價值,高濃度廢液隨意排放必
造成環境嚴重污染如圖 4。
然而近年來,國內外印刷器材研發商
為了呼應綠色化與保護環境之時代趨勢,
相繼研發廢液削減系統以促進印刷生產邁
向更加環保之發展。
廢液循環處理使用將所產生的廢液能
全數的做有毒物質和無毒物質的分離,並
且無毒物質為符合可排放之廢水標準,對
環境不造成破壞。
系統研發國外廠商如日本富士;國內
廠商如欣橋集團。透過此新穎之廢液處理
方式,另開嶄新選擇利於成本降低與環保
再升級如圖 5:
圖 3、現況常見顯影廢液處理方式
圖 4、顯影藥水造成環境破壞
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圖 5、平版顯影廢液處理方式最新趨勢
表 2、化學廢水比較表方式 項目 環境條件 測試方式 結果 備註
削減處理後水
COD室溫 (23 ± 1) ℃濕度 (65± 2) % -RH
NIEA W517.52B密閉式重鉻酸鉀迴流法
72.8 mg/l 在法規最大限值範圍內
(COD 為 100;SS 為 30),可直接排放
SS室溫 (23 ± 1) ℃濕度 (65± 2) % -RH
NIEA W210.57A水中總溶解固體及懸浮固體檢測方法
3.0 mg/l
削減處理後濃縮液
COD室溫 (23 ± 1) ℃濕度 (65± 2) % -RH
NIEA W517.52B密閉式重鉻酸鉀迴流法
102400 mg/l收集後委託廢水回收公司進行處理SS
室溫 (23 ± 1) ℃濕度 (65± 2) % -RH
NIEA W210.57A水中總溶解固體及懸浮固體檢測方法
173.0 mg/l
傳統 CTP顯影廢水
COD室溫 (23 ± 1) ℃濕度 (65± 2) % -RH
NIEA W517.52B18825 mg/l 收集後委託廢
水回收公司進行處理SS
室溫 (23 ± 1) ℃濕度 (65± 2) % -RH
NIEA W210.57A68.0 mg/l
資料來源:欣橋集團
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印 刷 科 技
在國內法令與全球市場均訴求環保節
能下,使用可改善平版顯影沖版之製程,
成就減量(Reduction)、重復使用(Reuse)
及循環利用(Recycle),對未來的印前市
場做大革命的改變,並對於環境保護和永
續經營的實地教育推廣影響,建立印刷產
業因應綠色趨勢之轉型,造就地球之永續
保育與發展。
其動作原理乃利用各物質之間沸點不
同而利用蒸餾而分離藥水內部水之分離。
搭配沖版機,進一步將使用過之顯影廢液
濃縮後,將純水及殘留有毒物質分離,實
現大幅減少廢液處理總量 10~40%、再生水
可重複回收利用於主機水洗部分之用水之
效益。經由廢液削減處理後之濃縮液與
水,分別可透過傳統化學廢水回收方式及
直接排放達到更為環保之效益,成本降低
方面則透過傳統方式:產生大量之化學廢
水桶改進為少量之濃縮液,運送廢液桶更
為經濟,整體回收處理費用降低,而其所
衍生之環保意義更具有永續經營意義。下
表為傳統方式與廢液削減方式所產生之化
學廢水 COD(化學需氧量)及 SS(懸浮固
體)數值比較。
五、 沖版機環保新趨勢探討—電解度值監測判斷補充顯
影液
印刷產業目前沖版機(或稱顯影機)
使用之情形,主要在於顯影液之補充,會
造成過度浪費,因計算補充時機之方式,
是採用每平方補給 100~150cc,如圖 6,而
無透過量化之檢測,在確實需要添加顯影
液時就添加,造成不當之耗材使用及環境
破壞。
圖 6、傳統動態補充
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在環保概念之趨勢下,有別於傳統以
固定印版之顯影面積量去計算顯應液補充
量之方式,採用依電導度值智慧計算最少
補充量來維持最長時間之顯影液之強度,
進而可有效減少最後須排放之廢液容量。
即只有在電解度值下降時才會補充顯
影 液 之 設 備, 程 式 判 斷 自 動 補 充
20cc~100cc,可省下 30~50%顯影液,有減
少 廢 液 和 更 換 次 數, 如 圖 7。 以
1030x800mm之尺寸版材計算,傳統補充在
更換整體藥水時總顯影版數是 1000~1200
張,120L顯影藥水可沖洗版數是 800~1100
張;智慧補充在更換整體藥水時總顯影版
數則能達到 1500~1800張,120L顯影藥水
可沖洗版數是 1000~1600張,差異上本創
新技術延長 25~50%使用壽命及減少
12%~45%使用量。
全球目前主要開發沖版機廠商如台灣
欣橋、日本富士、丹麥 GJ、馬來西亞東尚
及柯達,其中沖版機規格與能搭載之環保
配件整理如下表,其中台灣開發時間雖
晚,但卻結合它牌廠牌優勢,研發出國內
更具競爭力之創新環保沖版機。
六、結論
在民主國家中,公民就是顧客,顧客
導向的理念,已成為現代組織經營管理的
必然趨勢。以顧客為導向的組織強調顧客
滿意經營,必須重視顧客的需求,將顧客
的需求帶入組織內部作為生產過程的一部
分,如此製造出來的產品或提供的服務才
能符合顧客的需求,也才能受到顧客的喜
愛(洪寶蓮,2001),而面向上就包含了環
保問題。而平版印刷沖版機加強控制固定
污染源(即顯影液),設置自動監測設施,
圖 7、環保新趨勢:程式動態補充(紅線部分)
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印 刷 科 技
表 3、全球沖版機廠商比較表
主要市場以 1200mm之 CTP 機型為比較準則
台灣欣橋 日本富士 丹麥 GJ 馬來西亞東尚
柯達
主機SICTP-1200
1310HII 1310RGecko+T125
HDX T125
CPG125
溫控
加溫降溫寒地加溫客製化手動調整風乾溫度調整
○○○○○
○
○原廠調整○
○
○原廠調整○
○○○○○
○○○○○
○○
○○
○○
○○
速控
客製化手動調整毛刷速度調整
○○
原廠調整 原廠調整 ○○
○○
○○
○○
機構
可互換膠輥膠輥壓力調整拆換通用榫頭
◎◎自動◎卡榫式
上重下輕◎自動螺榫式
上重下輕◎自動螺榫式
大小有異○手動◎卡榫式
大小有異○手動◎卡榫式
上重下輕○手動◎卡榫式
○○手動◎卡榫式
介面
操作面板螢幕規格
五吋觸控全彩圖示
按鍵式單色文字
按鍵式單色文字
按鍵式單色文字
五吋觸控單彩圖示
按鍵式單色文字
五吋觸控單彩圖示
其他
電源功率加熱個體尺寸 (cm) 連線長度
4.5kW1.5kW117x158x102 ◎最小◎最短 深槽設計
4.8kW1.5kW139x184x107
4.8kW139x184x107
1.8kW124x184x116
2.0kW158x173x131
4.5kW1.5kW
4.5kW1.5kW147x174x111
可搭配升級配件
導電度測量顯示系統 ○ ○ ○ ○
補充液面偵測器 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
省水槽內水洗循環系統
○ ○ ○ ○
可搭配環保配件 SICTP-R XR2000.5000 XR2000.5000 無 無 無 無
智慧自動計量補充系統
○ ○ ○
廢液削減處理機 ◎ ○ ○
備註:○擁有此項功能 ◎擁有且較為優異功能
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以有效管制重大污染源。台灣的政府、企
業界、研究機構及學校對環保科技的開發
也逐漸了解綠色技術開發之重要性,並有
某種程度的投入,關於廢液削減機及電解
質動態補充系統減廢、節廢之相關環保技
術,能對平版產業提供環保技術方面之服
務與移轉,達到環境友好的永續效益。
微處理器電導率水質監測,促進平版
產業符合現代綠色潮流,打造良好形象,
並協助產業降低變動成本,具有減量及循
環使用之永續效益。因應數位印刷之市佔
率突起,而台灣國內平版印刷採用合版印
刷商業模式提升其依需印刷之特性,故在
此時機因應而生之創新廢液削減機,在符
合客製化及個性化產品之契機下,關注自
然環境破壞之避免成為不容忽視的重點。
表 4、平版顯影環保新技術整體優勢說明表
節能減碳
類別 說明 效益
材料使用減少
1. 可客製設立變動補充函數,電解度值下降時才補充顯影液,依強度補充 20cc~100cc
2. 苯二酚、溴化物等有毒物質之使用量大幅下降
可省下 30~50% 顯影液,減少顯影液耗損,達到減量(Reduction)效益,達到綠色節廢之優勢
資源再生利用
透過廢液削減處理機配件,將使用過之顯影液廢液分離雜質,使得廢液減少。清水部分循環使用(Recycling)
汙染廢棄物減量 10~40%,同時部分分離之清水可回收利用於顯影機水洗部分,減少原清水之使用量。
七、資料來源
1. DeJidas & Destree, (1995) . Sheetfed Offset
Press Operating. pp.88-89.
2. F i e l d , G a r y G , (1999) . C o l o r a n d I t s
Reproduction (2nd Ed). Pit tsburgh, PA:
GATFPress.
3. Helmut Kipphan, (2001). Handbook of Print
Media : Technologies and Production Methods,
P. 210.
4. 行政院環境保護署廢管處,2006,環保署將
清查印刷製版業廢顯定影液流向。網路資訊
來自:http://ivy5.epa.gov.tw/enews/fact_index.
asp
5. 洪寶蓮,2001,制定顧客導向的公共政策:
中小企業土地、勞力及環保問題與對策之研
究,東海大學公共事務碩士學程在職進修專
班碩士論文。
陳書宇/中央印製廠平印股技術員