一、前言
對於近年來環(huán)保意識的抬頭，多種不同的產(chǎn)業(yè)努力於環(huán)保性產(chǎn)品的開發(fā)，并且也盡力維持制造過程中有良好的環(huán)境。就油墨而言，以環(huán)保的角度觀察，它涉及油墨制造、印刷及造紙三大產(chǎn)業(yè)。因此對於某種油墨是否具有環(huán)保性，就必須從這三方面著手。例如油墨本身的重金屬及VOCs含量，還有油墨制造過程、印刷過程、印刷品的重金屬含量及紙張回收的脫墨性等，這些均可能為顯示油墨是否具有環(huán)保性的指標。
具有環(huán)保功能的油墨，在臺灣已漸漸廣為印刷廠商所接受。以黃豆油墨而言，它具有多項環(huán)保性功能，例如(1)它的色彩飽和度高，可以節(jié)省油墨的使用量，進而減少了工業(yè)上的廢棄物，(2)它有較低的VOCs含量，減少印刷工廠人員的傷害，(3)其印刷品及廢紙的脫墨性良好，可制出品質(zhì)較佳的再生紙。依據(jù)“黃豆油墨在臺灣推行之可行性分析”(美國黃豆協(xié)會，2004)
在臺灣的調(diào)查研究顯示，愿意可能在未來使用黃豆油墨的印刷廠商占有62％，由此可見它在臺灣的接受性很大。另外，依據(jù)該研究調(diào)查及訪談，估計臺灣約有15萬公噸的油墨及相關(guān)類似產(chǎn)品，若全由黃豆油或黃豆相關(guān)成份制造，則可能需300,000公噸的黃豆使用量。黃豆油墨的優(yōu)點眾多(包含其環(huán)保性)且發(fā)展?jié)摿Υ螅侵档瞄_發(fā)推廣的。
然而目前臺灣卻少有研究單位或?qū)W者特別針對油墨的環(huán)保性進行研究。在環(huán)保法規(guī)方面，僅有臺灣“行政院環(huán)保署”環(huán)保標章規(guī)格標準的“印刷品環(huán)保標章規(guī)格標準”之中有提出所使用油墨的限制外，日前也針對水性油墨訂定了環(huán)保標章，但對“環(huán)保型油墨”來說，顯然是不夠的。因此結(jié)合專家、學(xué)者對油墨及環(huán)保的知識，訂定環(huán)保型油墨規(guī)格，對於往後的印刷油墨的發(fā)展將是一項很重要的影響。本文摘錄美國黃豆協(xié)會之“建立臺灣環(huán)保型油墨規(guī)格之研究及推動”。
二、油墨相關(guān)之環(huán)保規(guī)范
環(huán)視目前臺灣的環(huán)保法規(guī)，尚未發(fā)現(xiàn)環(huán)保型油墨的定義及其規(guī)格。真正與油墨相關(guān)的環(huán)保法規(guī)或標準僅有印刷品環(huán)保標章規(guī)格標準；但該標準主要在於印刷品的環(huán)保規(guī)格，其中僅有一項與油墨相關(guān)，因此在環(huán)保型油墨的定義，更明確及詳細的油墨環(huán)保法規(guī)是有必要建立。
一、臺灣的環(huán)保標章規(guī)格標準
臺灣行政院環(huán)保署所公告之廠環(huán)保標章規(guī)格標準劍之中，可供油墨環(huán)保法規(guī)制定參考的標準“印刷品”標準。印刷品環(huán)保標章規(guī)格標準有敘述油墨相關(guān)的標準。該標準在本身內(nèi)容中即說明所指印刷品適用於采平版印刷(Offset)方式之出版品。而有關(guān)油墨的規(guī)定列於標準的第三項，如下敘述：“油墨中所含之鉛、鎘、汞、六價鉻及其化合物總含量不得超過100ppm，且不得含有鄰苯二甲酸類(Phthalates)。”有關(guān)該標準的完整條文，請上網(wǎng)查詢。
二、美國Green Seal環(huán)保組織的硬式食品包裝環(huán)保標準
Green Seal環(huán)保組織所制定的硬式食品包裝環(huán)保標準，即Environmental Standard for Food-Service Packaging (GS—35)， Part A：Rigid Containers) ，敘述其包裝不可含具有鉛(1ead)、鎘(cadmium)、汞(mercury)、六價鉻(hexavalent chromium)的墨、染料、穩(wěn)定劑(stabilizers)及其它添加物。而鉛(lead)、鎘(cadmium)、汞(mercury)、六價鉻(hexavalent chromium)的濃度在總含量之中不可超過100ppm(由重量計)。而該組識有關(guān)用於食品紙類標準(Paper Products Used in the Preparation of Food(GC-08))在毒性物質(zhì)方面也敘述鉛(lead)、鎘(cadmium)、汞(mercury)、六價鉻(hexavalent chromium)的濃度在總含量之中不可超過100ppm(由重量計)：
三、日本環(huán)保標章之油墨規(guī)范
以下將簡述日本環(huán)境協(xié)會(Japan Environment Association)環(huán)保標章辦事處(Eco Mark Office)所制定的環(huán)保型油墨規(guī)范，其英文名稱為Eco Mark Product Category No.102，printing Ink Version 2.1(以下內(nèi)容將簡稱為Printing Ink Version 2.1)。其應(yīng)用范圍包含平版油墨(Offset Lithographic Ink)、新聞油墨、凹版油墨(不包含用於出版品之凹版油墨)、彈性凸版油墨(Resin typographic ink)及其它油墨(紫外線乾燥(UV-curing)油墨、金色油墨、銀色油墨)。由於本研究范圍界定於平版油墨，因此本單元只探討平版印刷油墨。有關(guān)其規(guī)范的檢驗標準、證明程序如下所示。
(一)檢定標準
Printing Ink Version 2.1的檢定標準敘述分有共同環(huán)境標準及特有環(huán)境標準二種。1．共同環(huán)境標準
(1)化學(xué)物質(zhì)的使用應(yīng)適當?shù)厥艿娇刂?。明確地，應(yīng)根據(jù)PRTR(Pollutant Release and Transfer Register)法律提供印刷油墨的物質(zhì)安全資料表(MSDS)。
(2)不應(yīng)置入受到日本油墨制造者協(xié)會(Japan Printing Ink Makers Association)的Self-imposed Controls on printing ink for food packing Materials(Negative List Control)所限制的物質(zhì)。
(3)制造印刷油墨的能量不應(yīng)超過傳統(tǒng)產(chǎn)品。
(4)為防止空氣污染、水污染、噪音、氣味、振動及危險物質(zhì)之放出，制造程序應(yīng)遵守合宜的環(huán)境規(guī)范及協(xié)定。
(5)提供印刷制造業(yè)者有關(guān)油墨的適當操作、MSDS、說明書、產(chǎn)品標簽，并且產(chǎn)品小冊將包含測量的種類，以防止皮膚接觸印刷油墨、印刷油墨進入眼睛的緊急措施、操作及儲存的預(yù)防措施。
(6)含有鹵素之物質(zhì)不應(yīng)加入印刷油墨。本規(guī)范不適用於色料及氟添加物及薄膜(film)印刷油墨
(7)印刷油墨在印刷過程中的乾燥性品質(zhì)應(yīng)不低於相同型態(tài)的傳統(tǒng)印刷油墨的乾燥性品質(zhì)。
2．特有環(huán)境標準
特有環(huán)境標準共有四項。在此只介紹一種，即“平版油墨及新聞油墨”，如下所示：
(1)平版油墨及新聞油墨應(yīng)只使用占總體積1％的芳香族碳氫化合物溶 劑，其芳香族碳氫化合物由JIS2536方法測得。
(2)平版油墨及新聞油墨使用蔬菜油墨或回收物(如廢食用油)，并且將符合以下標準：
1．平版輪轉(zhuǎn)油墨應(yīng)包含小於總量的45％之石油溶劑。
2．張頁式油墨及新聞油墨應(yīng)包含小於總量的30％之石油溶劑，并且小於3％的VOC成份。
(3)對於再生紙制造的印刷品回收處理，其脫墨的環(huán)境負荷不應(yīng)大於傳統(tǒng)油基(oil-based)印刷油墨之脫墨環(huán)境負荷。
3．品質(zhì)標準
在制造過程之中應(yīng)適當?shù)貓?zhí)行品質(zhì)控制。應(yīng)遵守在JIS所描述之測試方法。
(三)證明程序
在此僅摘錄與平版油墨與新聞油墨有相關(guān)之部份進行簡述。如下所述：
(1)應(yīng)提出物質(zhì)安全資料表(MSDS)。
(2)應(yīng)提出符合Negative List規(guī)則之證明。
(3)與傳統(tǒng)油墨相較，指出環(huán)保油墨產(chǎn)品之制造平均總能量，并附加明。
(4)提出由制造工廠經(jīng)營者所發(fā)布之證明，聲明為其制造之產(chǎn)品遵守當?shù)刂?、?guī)則，并且過去五年至申請日止無發(fā)生任何違法之事件。
(5)應(yīng)提出合宜的操作資訊標示。
(6)應(yīng)指出樹脂是否含有鹵素成分之物質(zhì)(色料及氟添加物除外)。(附加證 明)
(7)提出測試結(jié)果，證明其油墨在印刷過程中之乾燥性品質(zhì)應(yīng)不低於同類型傳統(tǒng)印刷油墨。
(8)由氣體色譜分析法進行溶劑成分之測試，或者提出溶劑供應(yīng)商所發(fā)布之檢驗證明。
(9)提出由再生紙制造廠或檢驗單位所提出之紙張脫墨性檢驗結(jié)果證明。
(10)提出由制造工廠經(jīng)營者所發(fā)布的證明，描述其制造過程之中，充分執(zhí)行品質(zhì)控制，并且其運送之成品是通經(jīng)過品質(zhì)檢查過程。
四、RoHS
根據(jù)臺灣“經(jīng)濟部”的網(wǎng)站資料顯示，歐盟在2003年2月通過“電機電子設(shè)備限用有害物質(zhì)指令”(Directive of European Parliament and of the council on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment,RoHS)，規(guī)定自2006年7月起限制輸入歐盟產(chǎn)品使用鉛、鎘、汞、六價鉻、溴化耐燃劑(多溴聯(lián)苯類、多溴聯(lián)苯醚類)等六項危害化學(xué)品；此外，并通過“廢電機電子設(shè)備指令”(Directive on Waste Electrical and Equipment,WEEE)規(guī)定所有在歐洲銷售行為之電子、電器產(chǎn)品制造商必須自2006年12月起回收廢棄電子產(chǎn)品并達到回收標準。
三、環(huán)保型印墨介紹
一、環(huán)保印墨的種類
有關(guān)環(huán)保油墨的種類，依齊成(2004)的敘述，主要有水性印墨、UV墨、水性UV墨和一些醇溶性墨；這些油墨的解釋如下所示：
(一)水性油墨
水性油墨所使用的溶劑是水而不是有機溶劑，明顯減少VOC排放量，能防止大氣污染，不影響人體健康，不易燃燒，墨性穩(wěn)定，色彩鮮艷，不腐蝕版材，操作簡單，價格便宜，印後附著力好，抗水性強，乾燥迅速，故特別適用於食品、飲料、藥品等包裝印刷品。
(二)紫外光固化油墨
紫外光固化(UV)油墨是指在紫外線照射下，利用不同波長和能量的紫外光使油墨成膜和乾燥的油墨，其優(yōu)點有(1)不用溶劑；(2)乾燥速度快，耗能少；(3)光澤好，色彩鮮艷；(4)耐水、耐溶劑，耐磨性能好。目前UV墨已成為一種較成熟的油墨技術(shù)，其污染物排放幾乎為零。除了不含溶劑，UV墨還有如不易糊版，網(wǎng)點清晰，墨色鮮艷光亮，耐化學(xué)性能優(yōu)異，省用量等優(yōu)點。
(三)水性UV油墨
水性UV油墨，即以水和乙醇等作為稀釋劑。此外，主要在柔印中發(fā)揮作用的醇溶性油墨也是一種公害甚小的油墨，主要應(yīng)用於食品、藥品、飲料、煙酒及與人體接觸的日用品包裝印刷等方面。
(四)生物油墨
美國科學(xué)家早就致力於一種名為菌視紫質(zhì)的蛋白分子研究。菌視紫質(zhì)源於一種生長在鹽鹼沼澤中被稱為“鹽制品嗜鹽桿菌”體上的強度紫色細胞膜中。照亮其蛋白質(zhì)，就能引發(fā)一個光化學(xué)反應(yīng)圈。菌視紫質(zhì)顯示版上的圖像能在普通光線下進行目視。
(五)新型環(huán)保油墨
日本某印刷油墨公司所推出了新型環(huán)保油墨，為張頁平版印刷油墨，符合日本環(huán)境協(xié)會去年末修訂的綠色標志認定標準，具有如下特點：(1)符合新修改的綠色標志“平版油墨V-2”標準；(2)獲得美國大豆協(xié)會認可；(3)符合日本印刷工業(yè)聯(lián)合會的環(huán)保標準；(4)符合GPN的訂貨指南；(5)是以大豆油為主體的100％植物油油墨； (6)VOC含量不到1％；(7)在機上的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)移性好；(8)耐摩擦性、光澤和發(fā)色良好；(9)潤版液適性優(yōu)良；(10)易於生物分解和脫墨；(12)與UV-OP清漆的融合性優(yōu)良，光澤更好；(13)對雙面8色機亦具優(yōu)良印刷適性。
二、油墨對環(huán)境與人體的影響
根據(jù)齊成(2004，2月)的文章指出，世界油墨年產(chǎn)量已達300萬噸，每年由油墨引起的全球有機揮發(fā)物污染排放量已達幾十萬噸；這些有機揮發(fā)物，可以形成比二氧化碳更嚴重的溫室效應(yīng)，而且在陽光的照射下會形成氧化物和光化學(xué)煙霧，嚴重污染大氣環(huán)境，影響人們健康。該文也指出無機顏料、有機顏料及溶劑等對人體的影響；有些無機顏料含鉛、鉻、銅、汞等重金屬元素，具有毒性，不能用於印刷食品包裝和兒童玩具；部分有機顏料含合聯(lián)苯膠，有致癌成分；有機溶劑可溶解許多天然樹脂和合成樹脂，是各種油墨的重要成分，但部分卻會損害人體。
三、環(huán)保型印墨所應(yīng)注意事項
因此對於某種油墨是否具有環(huán)保性，就必須從三方面著手。例如油墨本身的重金屬及VOCs含量，還有油墨制造過程、印刷過程、印刷品的重金屬含量及紙張回收的脫墨性等，這些均可能為顯示油墨是否具有環(huán)保性的指標?，F(xiàn)針對相關(guān)環(huán)保項目進行介紹。
(一)重金屬(Heavy metals)
在毒性化學(xué)及實驗(王仁澤等編著，民86，頁731)指出“所謂有害金屬應(yīng)包含砷、鉛、銅、錫、銻、鎘、鋅、鉬、鉍、鈷、錳、銫等14種。其中比較重要而各國衛(wèi)生法中常有現(xiàn)量規(guī)定者，計有砷、鉛、銅、錫，尤其砷、鉛之毒性最為嚴重，成為中毒的重要原因”。
在ATSM 963—03的規(guī)范中，將鉛、鋇、鎘、鉻、銻、砷、硒之含量列入，其最大可溶出量如表一。臺灣的CNS，總號4797-2，類號Z7066-2，名稱為玩具安全(特定元素之遷移)，其內(nèi)容有敘及涂料類及其他物質(zhì)的重金屬含量檢驗，其檢驗後的八種物質(zhì)之最大容許含量如表二。
資料來源：CNS，總號4797-2，類號Z7066-2，玩具安全(特定元素之遷移)
ASTM F 963-03則將玩具物質(zhì)(toy material)的八種重金屬之最大可溶出量限定為如下表之值：
(二)VOCs
根據(jù)揮發(fā)性有機物空氣污染管制及排放標準對揮發(fā)性有機物(Volatile Organic Compounds，VOCs)的解釋為：“系指有機化合物成分之總稱。但不包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳化物、碳酸鹽、碳酸銨等化合物。”
另根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)的揮發(fā)性
陳永青(2004，12月)也指出在印制過程中人體能直接或間接接觸油墨或溶劑，并且日積月累地暴露在揮發(fā)性有機化合物(VOCs)的工作環(huán)境中，對人體產(chǎn)生不良的影響。
建立臺灣環(huán)保型油墨規(guī)格之探討(二)／張景行研究發(fā)展組
(三)紙張脫墨性
根據(jù)行政院環(huán)境保護署資源回收基管會的對脫墨的解釋——“使用脫墨劑將紙張中的油墨洗除。生產(chǎn)白紙、再生紙及新聞紙的生產(chǎn)線，需經(jīng)脫墨處理，生產(chǎn)工業(yè)用紙的生產(chǎn)線則不需經(jīng)脫墨處理”。使用再生紙有利於環(huán)境保護，而它的制造須應(yīng)用於紙張脫墨技術(shù)。
四、紙張脫墨性
為提倡綠色環(huán)保，使用再生紙是有效方法之一。紙張脫墨為再生紙的制造其中的一項過程。本節(jié)將探討紙張脫墨的概念。
一、紙張脫墨的意義
依據(jù)脫墨的化學(xué)及脫墨藥劑的說明(蘇裕昌。2000)，回收紙的利用之意義在於以下數(shù)項點：
(一)確保料源之安定及廉價資源。
(二)節(jié)約能能源
(三)森林資源保護減少對森林的依賴。
有機化合物(VOCs)之定義，它分有VVOC、VOC、SVOC及POM四類，如下所示：
(四)增加纖維資源的使用年限。
(五)間接減少CO2之排放。
另外，廢紙再生造紙的技術(shù)關(guān)鍵：脫墨劑原理及應(yīng)用(向賢偉。1994)指出，回收紙的意義有如下幾個方面：
(一)能夠減少天然纖維原理資源消耗，保護生態(tài)和環(huán)境。
(二)減少紙廢棄物對環(huán)境的污染。
(三)降低生產(chǎn)動力能消耗、節(jié)約能源。
(四)減少化學(xué)藥品用量，減少環(huán)境污染。
(五)用紙制成的漿可按一定配比制成薄頁紙、新聞紙、家庭用紙等，成本低且品質(zhì)好。
二、廢紙?zhí)幚淼牟襟E
紙漿的脫墨處理分為散漿、熟成、粗選、脫墨、精選、洗凈、脫水等階段(蘇裕昌。2000)，其過程請參考圖1。散漿的階段會加入鹼，其作用是使纖維與油墨之界面能降低，并且鹼可使纖維結(jié)合膨潤，由機械作用使纖維解纖，而使油墨脫離；在熟成過程的作用是使促使纖維紙漿與油墨間的結(jié)合松弛；而脫墨是以水為媒體，去除油墨(蘇裕昌。2000)。
有效脫墨流程及脫墨漿性質(zhì)的變化(孫德貴。)則將脫墨過程分為散漿(repulping)、篩分(screening)、凈漿(cleaning)、浮選及洗滌(floating and washing)、漂白
(一)散漿
將廢紙由最初的片狀，經(jīng)由散漿處理，或其它機械解離分散成漿泥狀，并將油墨從纖維上分離，同時使污物(contaminants)分散後之大小能適合凈機(cleaner)及篩選機(screen)的處理(轉(zhuǎn)引自lapointe，M.；Marchildon,L. and Fettefiy，M．W.)。
(二)篩分
當廢紙收集回收使用時，夾帶一些較大及較重之物質(zhì)就可藉由篩分段來去除。
(三)凈選
廢紙中重質(zhì)之雜質(zhì)可用正向式凈漿機處理，輕質(zhì)之雜質(zhì)可用逆向式凈漿機來去除。
(四)浮選及洗滌
廢紙經(jīng)散漿作用後，將油墨粒子由纖維表面剝離，經(jīng)篩分後進入浮選槽，加入界面活性劑將已被液鹼皂化而溶出之油墨，經(jīng)界面活性劑之乳化作用，而使油墨分散，此時再加入氣泡，油墨就會被吸在氣泡表面而被帶至液面，再將之刮除，即完成浮除脫墨之過程。
洗滌脫墨為最原始之脫墨方法，其原理是將漿料通入洗滌機內(nèi)(如鼓型洗滌機)，經(jīng)一段或多段洗滌，將纖維上已皂化而溶出之油墨，一同隨水流出而除去。
(五)漂白
脫墨漿之漂白處理包含兩種意義，即脫色(blenching)，這五種處理階段，除了散漿外，各階段之先後順序，視設(shè)備及產(chǎn)品而有不同。五種處理階段意義如下：
(COLOR STRIPPING)與漂白。脫色就是除去廢紙中染料對纖維產(chǎn)生之著色作用，一般以次氯酸鹽來處理；而漂白是使用過氧化氫將木質(zhì)漂白。
三、脫墨原理
脫墨工藝一般分為三個步驟，即1.疏解分離纖離；2.使油墨從纖維脫離；3.將油墨從纖維懸浮液中除去。為了第一項及第二項的目的，可以使用脫墨藥品(無機藥品和有機表面活性劑)和機械以及加熱的方法，并且要配合得當，才能使油墨很好地脫離纖維。為了達成第三項的目的，可使用浮選法及洗滌法去除(向賢偉。1994)。
脫墨劑的作用是破壞印刷油墨與纖維之間的粘著力，同時降低印刷油墨的表面張力、乳化油墨中的油份，從而剝離纖維上的碳黑，并使之進入溶液形成膠體(向賢偉。1994)。
脫墨劑(界面活性劑)在脫墨過程扮演了重要的角色，具有多種功能；它具潤濕及滲透作用，使纖維充分分解，使油墨容易自纖維上剝離；分散作用，防止固／液分散系統(tǒng)中，一次粒子及二次粒子再凝結(jié)；洗滌作用，減少油墨及纖維的界面自由能及界面電位差，將油墨游離於水中；另外，尚在浮選作用具有起泡作用，且對油墨的捕集性或油墨之破泡性均起作用(蘇裕昌。2000)?！?!-- TemplateEndEditable -->
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