黃豆油墨的沿革與組成
(一)沿革
黃豆油墨的產(chǎn)生, 是從1 9 7 9 年美國報紙出版者協(xié)會(American Newspaper Publish Association,ANPA)提倡開發(fā)替代石油基的印刷油墨而來,為降低
對國外進口原油的依賴程度,發(fā)現(xiàn)到同時具備非揮發(fā)性和可分解性的植物油,可以制造植物性油墨替代石油基油墨,能夠提升報紙的耐擦性。加上石油基油墨的揮發(fā)性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)造成生態(tài)危害,后來學(xué)者經(jīng)過測試了兩千多種的植物油之后,認(rèn)為包含黃豆油的黃豆油墨無毒可用,因此1987年美國陽光化學(xué)公司開始生產(chǎn)黃豆油墨,后來引進報業(yè)使用。(王守鴻,2004; Noirot,2004; Axmear, 2004; Patterson, 2003)。
(二)組成
黃豆油墨不是指油墨由1 0 0 %的黃豆油所構(gòu)成,事實上只含有一小部份的黃豆油,仍含有一些石油衍生物質(zhì)。不過,美國的農(nóng)業(yè)研究部門(AgriculturalResearch Service, ARS)已經(jīng)發(fā)展出含有100%黃豆油和顏料的黃豆油墨,這種新油墨不含任何石油或礦物油,具有高可分解性,與良好的脫墨性質(zhì)。美國農(nóng)業(yè)研究部門估計,未來此種油墨價格會比現(xiàn)在的油墨低,可能因為100%黃豆油墨使用較多的黃豆油與較少的顏料所致,因此黃豆油的舒展劑可以提供較明亮的色彩,目前這項研發(fā)已經(jīng)申請專利(Morris,1997)。以下分別對成份與制造過程進行敘述:
1.成份
(1)著色劑
色彩是由顏料所提供,是有機、合成的粉末,經(jīng)研磨進入媒質(zhì)使顏料的粒子,小于0.1微米,顏料的成分約是占印墨12~20%。
(2)媒質(zhì)(vehicle)
主要由硬樹脂、植物油和一些非植物性的成分組成。硬樹脂主要是從松樹松香(p i n e t r e e r o s i n)衍生的聚合物,約占印墨2 5%,是可再生的資源。植物油,由亞麻仁油或黃豆油組成,約占印墨的2 0%,部分的油也許不以自然的型態(tài)被使用,而像是預(yù)聚合(prepolymerized)的型態(tài),稱作醇酸樹脂,其最多可達(dá)植物油8 0%的量。印墨非植物性的成分約占20~25%,稱作礦物油、石油提煉物,是從石油特別提煉出來的,屬于不可再利用的物質(zhì)(Noirot, 2004)。
(3)添加物
像是干燥劑、抗氧化劑和蠟等物質(zhì)。
2.制造過程
制造黃豆油墨所需要的配備和制造石油基油墨的一樣, 在產(chǎn)生黃豆油墨有三個過程, 順序如下(Patterson, 2003):
?。?)首先必須煮這些媒質(zhì)。這里也就是指運載顏料的黃豆油,然后再添加一些染料(dyes)加以攪拌。
(2)再來用輥筒磨碎要到媒質(zhì)的顏料。
?。?)最后必須藉由油墨媒質(zhì)來除去濕顏料泥中的水分。
?。?)最后油墨的調(diào)制,其配方因基質(zhì)與印刷方式的要求不同而異。
三、黃豆油墨在印刷的應(yīng)用
黃豆油墨主要用在平版印刷,包括新聞印刷、書本和雜志,同時也能用在包裝印刷、商業(yè)表格或其它商業(yè)印刷的應(yīng)用。黃豆油墨在印刷的應(yīng)用,油墨制造商必須針對不同類型的印刷方式做因應(yīng),油份含量也有所差異,圖3(A x m e a r ,2004)是各式油墨所含黃豆油百分比直方圖。自從黃豆油墨成功進入報業(yè)印刷后,也考慮到其它印刷方面的應(yīng)用,以下將作簡單描述。
(一)張頁式油墨(sheet-fed ink)
張頁式油墨使用亞麻仁油當(dāng)作印墨的成份已有許多年,會使用亞麻仁油, 是因為它會讓墨有良好的流動性質(zhì),但干燥需要花很長一段時間。植物油中最受歡迎的是亞麻仁油,因為它的干燥較黃豆油或紅花油快速、墨膜較堅硬。為加快干燥的過程,通常需要添加錳等添加物。張頁式油墨的干燥通常是藉由氧化聚合,使用在像商業(yè)印刷機比較小的印刷機,通常一次印刷在一張涂布或未經(jīng)涂布的紙張。這種類型的油墨含有比新聞油墨多的樹脂,在印刷涂布紙張時需要干燥得比輪轉(zhuǎn)印刷還快。通常黃豆油墨含有20~30%的黃豆油,但仍至少含有10%的礦物油(陳忠輝,2000; Simpson, Tazik, Miller&Randall, 1994; Patterson, 2003;Kohler’s cornersoyink article, 2005)。
(二)輪轉(zhuǎn)式油墨(web ink)
1.熱固式油墨(heat-set ink)
熱固式油墨通常是藉由加熱的動作來干燥。很多輪轉(zhuǎn)印刷機都使用大型紙滾來出版雜志,此種類型印刷的紙張通常是涂布的,吸收油墨里比較少的油。為解決這個問題,于是讓紙張通過高溫爐讓油墨固著在紙張上。因此這種熱固式油墨的液體組成,必須易于蒸發(fā)形成熱固型的干燥。
然而植物油并不蒸發(fā),可能無法在熱固型干燥下得到助益, 因為印刷品必須在通過冷卻輥之后干燥,若藉氧化作用干燥卻需花費數(shù)小時,所以不能以氧化作用干燥的植物油特性,來利用于要約1 0%的植物油制成的樹脂添加到油墨來干燥,多年來都是利用亞麻仁油來達(dá)成的,然而經(jīng)過測試黃豆油以及其它植物油后,發(fā)現(xiàn)油墨都不易硬化,因此得知包含黃豆油等植物油,都不易蒸發(fā),所以不適合用來取代熱固式油墨中揮發(fā)性成份。如今制造商已漸用黃豆油來





