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新聞資訊
環保黃豆油墨之平版印刷適性
來源:陝西AG亚游集团數碼科技有限公司 日期:2018-6-12

  黃豆油墨具有印刷品質與環保的優點,已應用於張頁式、輪轉式、商業表格、彈性凸版油墨等方麵。本研究擬對黃豆油墨的黏度、抗分裂力穩定性、乳化特性及粒度等平版印刷適性進行實驗,並在紙張展色後測得濃度及光澤度,接著再與一般傳統油墨進行分析比較,以了解黃豆油墨與一般傳統油墨在平版印刷適性上的差異。

  壹、緒論

  一、研究動機與背景

  一般平版印墨的構成包含著色劑、媒質和一些添加物,其中媒質主要是硬樹脂、植物油和一些非植物性的成分。黃豆油墨中的植物油是一些黃豆油的成分,黃豆油成分多寡隨著印刷方式而有所不同,它與石油基油墨的成分不大一樣,雖然黃豆油墨含有與石油基油墨相同的顏料,大部分顏料是石化製品,然而黃豆油墨可部份再分解,石油基油墨卻不可分解。

  至於黃豆油墨的產生,是從 1979 年美國報紙出版者協會( American Newspaper Publisher Association, ANPA )提倡開發替代石油基的印刷油墨而來,當時適逢第二次石油危機,原油出口組織( OPEC )對原油的輸出間接影響原物料的供給,為降低對國外進口原油的依賴程度,發現到同時具備非揮發性和可分解性的植物油,可以製造植物性油墨替代石油基油墨,能夠提升報紙的耐擦性。加上石油基油墨中的揮發性有機化合物( Volatile Organic Compounds, VOCs ),造成生態危害,後來學者經過測試了兩千多種的植物油之後,認為含有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黃豆油墨,後來引進報業使用。現在,黃豆油墨甚至已經推廣至世界各地,後來還有標示含有黃豆油之油墨的黃豆標章因應而生,台灣也正在印刷業推廣使用(王守鴻, 2004; P. A. Noirot, 2004; E. Axmear, 2004; Patterson, 2003 )。

  在黃豆油墨的印刷適性方麵,有以下特性:

  (一) 油墨乳化能力較弱,而且它可以在多於五萬印的印刷中維持它的流變性質( rheological )與水寬容度(water tolerance )( B. Fuchs,1991; S. Z. Erhan, 1992 )。

  (二) 在加相同水量時,黃豆油墨對於水的反應明顯比礦物性油墨來得銳利,油墨轉移回複得較幹淨也較快,而且黃豆油墨有比較低的抗分裂力( P. A. Noirot, 2004; B. Fuchs,1991 )。

  (三) 油墨黏度方麵, Boris Fuchs 等人(1991)研究顯示濃縮的黃豆油墨有比較低的黏度, P. A. Noirot (2004 )的研究卻提到,在 23 ℃時黃豆油黏度比礦物油大得多。

  黃豆油墨在印刷的應用上,具以下優點:

  (一)有良好的耐擦性,使讀者不受手沾黑的困擾。
  (二)沒有刺激異味。
  (三)油墨的色彩濃厚而亮麗,以致印刷業可少用油墨,節省成本並增加印刷單位。
  (四)可以降低網點擴張。
  (五)就環保而言,黃豆油墨所含的 VOCs 成份是石油基油墨的 17% ,可說為無毒性的油墨( E. Axmear, 2004 )。
  (六)有比較好的脫墨性,並能夠回填在黑墨混合回收使用,利於環保且低成本( B. Simpson, 1994 )。

  至於缺點方麵,黃豆油墨的價格,唯一比石油基油墨高的就屬用於報業印刷的黑色墨,大概貴 25% ,且黃豆油墨幹燥得比礦物性油墨來得慢( P. A. Noirot, 2004 )。黃豆油墨在平版印刷的應用仍麵臨一些問題,像是印刷成品表麵易因油墨幹燥未完成,造成印刷品表麵沾髒之情況,並且色相與定稿的差異大、色彩光澤度不佳、圖片表現層次不足、無立體感等,而且還發現有黑墨濃度不足、黃墨水墨平衡不佳的問題(呂麗華, 2004 )。

  基於以上黃豆油墨的特性及問題,本研究擬對黃豆油墨在平版印刷的印刷適性,進行實驗分析,比較黃豆油墨與一般平版油墨在印刷適性上的差異,對黃豆油墨在平版印刷上的特性進行探討。

  二、研究目的

  本研究將一組平版印刷黃豆油墨之青、洋紅、黃、黑墨四色,與一組一般平版印刷油墨四色進行實驗,以探討黃豆油墨和一般油墨印刷適性上的差異,提供結果給印刷業界作為參考。

  本研究的目的包括:

  (一) 探討黃豆油墨與傳統一般油墨在平版印刷適性的差異,包括油墨的抗分裂力穩定性、黏度、乳化率、粒度的差異。
  (二) 探討黃豆油墨與傳統一般油墨在紙張展色的濃度、色相、光澤度之差異。
  (三) 從油墨抗分裂力穩定性,計算出黃豆油墨抗分裂力穩定性趨勢的回歸曲線方程式。

  三、研究流程

  本研究在於探討黃豆油墨和一般油墨在平版印刷適性上的差異,所以研究以一組黃豆油墨為實驗組,一組一般油墨作為對照組,來比較分析黃豆油墨的印刷適性。

  貳、文獻探討

  一、植物性油墨

  現今印刷所使用的油墨,除了傳統油墨之外,還發展了許多的環保型油墨。為了要油墨符合環保要求,首先應改變油墨成分,即采用環保型材料配製新型油墨。現今主要的環保型油墨主要有水性油墨( water-based ink )、紫外線油墨( UV ink )以及植物性油墨( vegetable oil-based ink )三種。

  (一)沿革

  在 1980 年代,美國新聞出版協會( ANPA )研發一係列的印墨調配,其將硬瀝青和妥爾油脂肪酸( tall oil fatty acid )與碳黑顏料混合,但是這些油墨受限於價格以及妥爾油的可得性,再加上瀝青難以清理,因此並沒有完全被業界所接受。後來於 1985 年 ANPA 改良後發展出一種適合平版新聞印墨的媒質( vehicles ),包含堿性提煉黃豆油、碳氫化合物樹脂和顏料(王守鴻, 2004; Noirot, 2004; Axmear, 2004; Patterson, 2003 )。

  (二)構造

  植物性油墨中的植物油有三種基本型態:

  1. 幹性油:即印刷程序中,當油接觸氧氣時,自液態變成固態的轉換,在此氧氣控製催化劑的作用。過去,印墨工業所用者,大致集中於幹性油方麵。傳統油墨裏的媒質通常包含了亞麻仁油或其它幹性油,另外還包含一些石油物質當作媒質裏的溶劑

  2. 半幹性油:植物性油墨通常用黃豆油、玉米油、油菜籽油、妥爾油等的半幹性油來取代油墨調配中的石油物質。

  3. 非幹性油。

  從印墨的分子構造來看,植物油分子與礦物油分子有很大的不同,礦物油分子在不考慮分支的情形小於植物油分子三到五倍。因分子結構之差異,植物油比礦物油重得多,所以植物油幾乎不能在加熱下固著幹燥( Noirot, 2004 )。

  (三)特性

  1. 黏度

  傳統油墨所用的油在 23 ℃時黏度是 5 mPa.s ,而亞麻仁油是 44 mPa.s ,黃豆油是 55 mPa.s ( Noirot, 2004 ),這個差異會影響到油墨在塗布紙張上的吸收。( Noirot, 2004 )。

  2. 抗分裂力穩定性

  在加同一水量之下,植物性油墨對於加水的反應較銳利,而且轉移恢複的較快,意指水是有限和快速的吸收,另外礦物性油墨表現出抗分裂力的下降,是不穩的水分吸收,假如沒有適當管理印刷機的話可能會導致過度乳化。

 
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