二、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，后來學者經(jīng)過測試了兩千多種的植物油之后，認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）：

（1）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。

（3）最后必須藉由油墨媒質(zhì)來除去濕顏料泥中的水分。

（4）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取代麻仁油作為熱固式油墨的凡力油（varnishes），通常此類型的黃豆油墨至少需要7%的黃豆油（Patterson, 2003; 陳忠輝，2000；Kohler’scorner- soy ink article, 2005）。

2.冷固式油墨（cold-set ink）

新聞油墨是最容易來結(jié)合黃豆油的，因為平版印墨之干燥特性實際上是靠印墨滲入基質(zhì)孔隙，而快速吸收而干燥，或者利用氧化方式干燥，這里的油墨通是
低黏度的。黑色新聞印刷的標準接著劑，是從高氧化柏油（high oxidized bitumen）或天然瀝青溶解在高沸點礦物油獲得的溶液——凡立油。相同的途徑，瀝青也可能被溶解在像黃豆油等植物油中。然而，這樣所完成的接著劑，相較于礦物油性接著劑，似乎無法提供技術(shù)上的優(yōu)點。像是報紙的夾報、目錄、電話號碼簿等吸收性的紙張，通常是使用冷固式油墨，因此這種類型的油墨通常至少含有30%的黃豆油（陳忠輝，2000; Patterson, 2003; Kohler’s corner-soy inkarticle, 2005）。

（三）商業(yè)表格油墨（business forms ink）

這種油墨使用于印刷機時，通常是印刷表格的長滾筒、未經(jīng)涂布的紙張，這種類型的油墨至少含有2 0%的黃豆油。因為黃豆油墨在干燥時，黃豆油不會蒸，會在墨硬化時聚合，因此在大量商業(yè)印刷中是不利的（Patterson, 2003; http://www.soyink.com/, 1997）。

（四）彈性凸版油墨（flexographic ink）

此類彈性凸版油墨是水基或溶劑基的油墨，并不含黃豆油等植物油成份，但是卻含有植物蛋白（黃豆蛋白），它可使顏料附著在紙張上完成印刷，通常黃豆蛋白含量為15~20%（Patterson, 2003）。

（五）其它——工業(yè)涂料

多年來，黃豆油主要是用來做成醇酸樹脂（alkyd），它溶解在載體（carrier）溶劑里來制造出油性顏料。然而在生產(chǎn)出醇酸樹脂，完成顏料和涂料的調(diào)配，必須將黃豆油經(jīng)過加熱和加壓的基本化學轉(zhuǎn)換，才能變成醇酸樹脂。同時，粉末涂料和熱固涂料已增加用于工業(yè)用的涂料，逐漸取代液態(tài)的醇酸樹脂顏料。這些新涂料它們大部份干燥都是透過熱、電子光、紫外線等形式，由輸入能量來干燥的（S o y - B a s e d Paints and Coatings Technical Fact Sheet, 2003;Hackmann, 2002