หมึกพิมพ์รักษ์โลก

เรื่องโดย ดร.ทัศชา ทรัพย์มีชัย

การผลิตสื่อสิ่งพิมพ์ในปัจจุบันส่วนใหญ่จะนิยมใช้หมึกพิมพ์ที่เป็นสารที่ได้จากน้ำมันปิโตรเลียม ซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย หรือ สาร VOCs (Volatile Organic Compounds) เป็นสารไวไฟและก่อมะเร็ง ต่อมาจึงได้มีการคิดค้นผลิตหมึกพิมพ์ที่มีฐานจากน้ำมันถั่วเหลืองแทนน้ำมันปิโตรเลียม เรียกว่า หมึกพิมพ์ถั่วเหลือง (Soy Ink) หรือ หมึกพิมพ์รักษ์โลกนั่นเอง วันนี้ PETROMAT จะขอเล่าถึงหมึกพิมพ์ฐานน้ำมันปิโตรเลียมและหมึกพิมพ์ฐานน้ำมันถั่วเหลืองที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม สำหรับการผลิตสื่อสิ่งพิมพ์ในปัจจุบัน เชิญติดตามกันเลยค่ะ

ในการผลิตสื่อสิ่งพิมพ์แต่ก่อนนั้นล้วนต้องใช้สารเคมีทั้งสิ้น ซึ่งหมึกพิมพ์ที่นิยมใช้กันมาก ๆ คือสารที่ได้จากน้ำมันปิโตรเลียม จนกระทั่งเกิดวิกฤตการณ์ราคาน้ำมันโลกในช่วง พ.ศ. 2516-2517 ทำให้มีการแสวงหาวัตถุดิบที่ใช้ทดแทนน้ำมันปิโตรเลียมในการทำหมึกพิมพ์โดยมุ่งเน้นการนำวัตถุดิบจากธรรมชาติมาใช้ทดแทน มีการนำน้ำมันพืชกว่า 2,000 ชนิดมาทดลองเป็นส่วนผสมของหมึกพิมพ์สูตรต่าง ๆ ใช้เวลาศึกษาอยู่หลายปี ในที่สุดพบว่าหมึกพิมพ์ที่เอาน้ำมันถั่วเหลืองมาเป็นส่วนผสมให้ผลลัพธ์ดีกว่าพืชชนิดอื่น โดยยังคงคุณภาพงานพิมพ์ได้ครบถ้วนและให้สีหมึกที่สดใสกว่า นับแต่นั้นหมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองได้แพร่หลายไปในประเทศต่าง ๆ ทั่วโลกรวมทั้งทวีปเอเชีย ในประเทศไทยมีผู้ริเริ่มเอาน้ำมันถั่วเหลืองมาใช้เป็นส่วนผสมในการผลิตหมึกพิมพ์มาตั้งแต่ พ.ศ. 2539 เรียกว่า “หมึกพิมพ์ถั่วเหลือง” (Soy Ink) หรือ “หมึกพิมพ์รักษ์โลก”

อันตรายจากหมึกพิมพ์ฐานน้ำมันปิโตรเลียม (Petroleum Oil-Based Ink)

หมึกพิมพ์ฐานน้ำมันปิโตรเลียมมีส่วนผสมที่เป็นตัวทำละลายและสารสี ตัวทำละลายในหมึกพิมพ์ชนิดนี้มักจะเป็นกลุ่มสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย หรือ สาร VOCs (Volatile Organic Compounds) ซึ่งนอกจากจะทำละลายแล้วยังช่วยให้หมึกพิมพ์แห้งเร็วอีกด้วย สาร VOCs ที่ใช้ในหมึกพิมพ์มีหลายชนิด เช่น เบนซีน (Benzene) โทลูอีน (Toluene) ไซลีน (Xylene ) อะซิโตน (Acetone) ซึ่งเมื่อสาร VOCs เข้าสู่ร่างกายได้ทั้งทางการหายใจ การกิน หรือทางผิวหนัง จะทำให้เกิดอาการต่าง ๆ ทั้งแบบฉับพลันและระยะยาว เช่น ระคายเคืองตา ระคายเคืองจมูกและในลำคอ ระคายเคืองผิวหนัง ปวดหัว คลื่นไส้ เป็นพิษต่อตับไต และระบบประสาทส่วนกลาง สาร VOCs หลายชนิดพบว่าก่อมะเร็งในสัตว์ และบางตัวเป็นสารก่อมะเร็งในคน

หมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลือง (Soy Ink) หรือ “หมึกพิมพ์รักษ์โลก”

หมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองจัดเป็นหมึกพิมพ์ที่ใช้น้ำมันพืชเป็นฐานหมึก (Vegetable Oil-Based Ink) ชนิดหนึ่ง หมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองผลิตจากการผสมของเม็ดสี (เป็นสารสี) น้ำมันถั่วเหลือง (เป็นตัวทำละลาย) เรซิน (เป็นตัวนำ) และแว็กซ์ (เป็นสารเติมแต่ง) โดยที่สัดส่วนของน้ำมันถั่วเหลืองที่ผสมอยู่ในหมึกพิมพ์อาจมากน้อยแตกต่างกันไปตามประเภทงานพิมพ์ มีตั้งแต่ร้อยละ 20 – 100 แล้วแต่สูตรของผู้ผลิตหมึกพิมพ์ หากไม่ใช่สูตรที่ใช้น้ำมันถั่วเหลืองร้อยเปอร์เซ็นต์ หมายความว่าหมึกพิมพ์สูตรนั้นก็ยังมีส่วนผสมจากน้ำมันปิโตรเลียมได้มากถึงร้อยละ 80 แต่โดยรวมแล้วหมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองจะมีส่วนผสมของสาร VOCs น้อยกว่าหมึกพิมพ์น้ำมันปิโตรเลียม

ข้อดี

การใช้หมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองช่วยลดปัญหามลพิษทางอากาศจากการพิมพ์และสิ่งพิมพ์ แต่เนื่องจากหมึกพิมพ์ชนิดนี้ยังคงมีส่วนผสมจากสารสีและสารเติมแต่งเช่นเดียวกับที่ใช้ในหมึกพิมพ์ปิโตรเลียม จึงยังไม่สามารถถูกย่อยสลายทางชีวภาพได้ทั้งหมด อย่างไรก็ตามการศึกษาของ Erhan และ Bagby พบว่าเม็ดสีในหมึกพิมพ์ที่ใช้น้ำมันถั่วเหลืองเป็นฐานร้อยละ 100 จะถูกย่อยสลายได้ดีกว่าเมื่ออยู่ในหมึกพิมพ์ที่มีส่วนผสมทั้งน้ำมันถั่วเหลืองและปิโตรเลียมเกือบ 2 เท่าและดีกว่าเม็ดสีที่อยู่ในหมึกพิมพ์ปิโตรเลียมแบบดั้งเดิมมากกว่า 4 เท่า ดังนั้นการใช้หมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองจึงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ปลอดภัยกับผู้ที่ทำงานในโรงพิมพ์และผู้ใช้สิ่งพิมพ์มากกว่าหมึกพิมพ์น้ำมันปิโตรเลียม

น้ำมันถั่วเหลืองช่วยให้ผงหมึกซึ่งทำหน้าที่เป็นสารสีทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ จึงให้ความสว่างสดใสและความคมชัดของสีมากกว่าหมึกพิมพ์น้ำมันปิโตรเลียม เนื้อหมึกหลุดลอกติดมือได้น้อยเพราะทนต่อการขูดขีดได้ดีกว่า จึงลดปัญหาหมึกเปื้อนติดมือ อีกทั้งหมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองที่ใช้ในการพิมพ์สี มีราคาแพงกว่าหมึกพิมพ์น้ำมันปิโตรเลียมไม่มากนัก ในยุคแรกโรงพิมพ์จึงเริ่มใช้หมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองกับงานพิมพ์สีเพราะคุ้มทุนเร็วจากการที่ใช้หมึกพิมพ์น้อยลงเพราะหมึกพิมพ์ชนิดนี้สามารถกระจายตัวได้ดีกว่าหมึกน้ำมันปิโตรเลียมประมาณร้อยละ 15 (อีกทั้งยังทำให้โรงพิมพ์ประหยัดค่าใช้จ่ายในการทำความสะอาดแท่นพิมพ์ที่ทำได้ง่ายกว่าเดิมด้วยมีหมึกเหลือทิ้งน้อยลง ส่วนหมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองที่ให้สีดำจะมีราคาจำหน่ายสูงกว่าหมึกพิมพ์แบบเดิมราวร้อยละ 25 ในปริมาณที่เท่ากัน (แต่มีรายงานจากโรงพิมพ์ว่าการพิมพ์งานโดยใช้ปริมาณกระดาษเท่ากันแต่หมึกที่ใช้พิมพ์น้อยลงกว่าเดิม) จึงทำให้ค่าใช้จ่ายในการใช้หมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองสามารถแข่งขันกับหมึกแบบเดิมได้

นอกจากนั้นหมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองยังช่วยให้การนำกระดาษกลับมาใช้ใหม่ ทำได้ง่ายขึ้นในกระบวนการแยกหมึกออกจากสิ่งพิมพ์ (De-Inking)  และสามารถนำกระดาษกลับมาใช้ใหม่ได้ถึงร้อยละ 80 ในขณะที่กระดาษที่พิมพ์จากหมึกพิมพ์น้ำมันปิโตรเลียมสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้เพียงร้อยละ 30 เท่านั้น เพราะหมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองสามารถกำจัดออกจากกระดาษได้ง่ายกว่าหมึกแบบเดิม ทำให้กระบวนการนี้ใช้สารเคมีน้อยกว่า เยื่อกระดาษถูกทำลายน้อยลง และช่วยให้กระดาษขาวและสว่างขึ้น ของเสียที่เหลือจากกระบวนการสามารถบำบัดได้ง่ายและมีค่าใช้จ่ายลดลง ดังนั้น การใช้หมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองจึงช่วยประหยัดทรัพยากรธรรมชาติ ลดการทำลายป่าไม้ซึ่งเป็นแหล่งสำคัญที่ช่วยเก็บกักคาร์บอนเอาไว้เพื่อช่วยบรรเทาภาวะโลกร้อนได้อีกทางหนึ่ง

ข้อด้อย

หมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองมีข้อด้อยคือแห้งตัวช้ากว่าหมึกน้ำมันปิโตรเลียม เนื่องจากไม่มีสารอินทรีย์ระเหยง่ายเป็นส่วนผสมทำให้การระเหยของตัวทำละลายช้ากว่าหมึกพิมพ์น้ำมันปิโตรเลียม กลายเป็นอุปสรรคกับงานพิมพ์บนกระดาษเคลือบผิว (Coated Paper) เช่น นิตยสาร แต่ไม่เป็นปัญหาในงานพิมพ์บนกระดาษที่หมึกซึมเข้าไปในเนื้อกระดาษได้ง่ายหรือกระดาษไม่เคลือบผิว (Uncoated Paper) เช่น กระดาษหนังสือพิมพ์ จากการที่หมึกชนิดนี้แห้งช้ากว่าหมึกแบบเดิมจึงทำให้การเข้ามาแทนที่หมึกพิมพ์น้ำมันปิโตรเลียมเกิดได้ยากในงานพิมพ์ที่ต้องการทำเสร็จเร็ว แต่อุปสรรคนี้คงอยู่ไม่นานเพราะมีการพัฒนาเทคโนโลยีต่าง ๆ มาช่วยทำให้หมึกแห้งตัวเร็วโดยไม่ต้องพึ่งสาร VOCs เช่น บ่มหมึกด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต (UV- Reactive Ink Curing) ประกอบกับเกิดการตื่นตัวตามกระแสการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมและการคุ้มครองความปลอดภัยในการทำงาน ทำให้ผู้ผลิตสิ่งพิมพ์หันกลับมาใช้หมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองกันอย่างกว้างขวาง

ปัจจุบันมีงานวิจัยที่พัฒนานำหมึกพิมพ์น้ำมันพืชที่ใช้ตัวทำละลายจากพืชชนิดต่าง ๆ เช่น ปาล์ม สบู่ดำ ทานตะวัน คาโนลา แทนการใช้น้ำมันถั่วเหลืองอย่างเดียว เมื่อเทียบกันแล้วหมึกพิมพ์น้ำมันพืชปล่อยสาร VOCs ในระดับที่น้อยกว่าหมึกฐานน้ำมันถั่วเหลือง รวมถึงมีงานวิจัยที่ใช้หมึกพิมพ์จากน้ำยางธรรมชาติโดยนำน้ำยางพารามาเป็นวัตถุดิบในการผลิตหมึกพิมพ์แบบฐานน้ำ (Water-Based Ink)  โดยมาดัดแปรโครงสร้างให้มีความสามารถเข้ากับวัสดุที่ใช้พิมพ์ทั้งวัสดุรูพรุนอย่างกระดาษ และวัสดุไม่มีรูพรุนอย่างพลาสติก

ปัจจุบันผู้ผลิตในประเทศแถบทวีปยุโรปนิยมทำหมึกพิมพ์ที่ใช้ฐานน้ำมันพืชเป็นส่วนใหญ่ ส่วนในประเทศสหรัฐอเมริกาผู้ผลิตนิยมใช้น้ำมันถั่วเหลืองทำหมึกพิมพ์ อย่างไรก็ตามถึงแม้ว่าจะได้รับการรับรองว่าเป็นผลิตภัณฑ์หมึกพิมพ์น้ำมันถั่วเหลืองหรือหมึกพิมพ์น้ำมันพืชแล้วก็ตาม แต่หมึกพิมพ์เหล่านี้โดยเฉพาะกลุ่มของหมึกสี ยังคงมีผลิตภัณฑ์ที่ใช้เม็ดสี ที่มีสารโลหะหนัก เช่น แคดเมียม แบเรียม ทองแดง เป็นส่วนผสม ดังนั้นในการใช้หมึกพิมพ์ให้ปลอดภัยต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมมากที่สุด ผู้บริโภคจึงควรเลือกใช้หมึกพิมพ์น้ำมันพืชที่ระบุเอาไว้ด้วยว่าเป็นหมึกพิมพ์ที่ไร้สารโลหะหนัก เพราะปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์หมึกพิมพ์น้ำมันพืชที่เอาผงหินสีที่มีในธรรมชาติ (แบบเดียวกับที่ใช้ผลิตเครื่องสำอาง) มาใช้แทนผงหมึกเคมีที่มีโลหะหนักออกวางจำหน่ายแล้ว

นับได้ว่าการใช้หมึกพิมพ์น้ำมันพืชเป็นกิจกรรมรักษ์โลกอีกอย่างหนึ่งที่ควรได้รับความร่วมมือจากผู้เกี่ยวข้องทุกฝ่าย ดังนั้นหากองค์กรต่าง ๆ ของประเทศไทยทั้งภาครัฐและเอกชนมีการกำหนดเป็นนโยบายองค์กรให้การจ้างทำสิ่งพิมพ์ขององค์กรใช้หมึกพิมพ์น้ำมันพืชเท่าที่เป็นไปได้ ก็จะทำให้การผลิตสิ่งพิมพ์จากหมึกพิมพ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในประเทศไทยเติบโตได้เร็วขึ้น ส่งผลดีต่อเนื่องไปถึงเรื่องของการสร้างเสริมสุขภาพที่ดีและสิ่งแวดล้อมนำอยู่ให้กับคนที่ทำงานในโรงพิมพ์และผู้ใช้สิ่งพิมพ์ คงความสมบูรณ์ของทรัพยากรป่าไม้ เป็นการส่งเสริมคุณภาพชีวิตที่ดีของสังคมไทย และการที่องค์กรมีนโยบายการใช้หมึกพิมพ์น้ำมันพืชยังเป็นการเสริมสร้างภาพลักษณ์ในการเป็นองค์กรที่มีความรับผิดชอบต่อสังคม (Corporate Social Responsibility-CSR) อีกด้วย

ศูนย์ความเป็นเลิศด้านเทคโนโลยีปิโตรเคมีและวัสดุ
อาคารวิจัยจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ชั้น 7 ห้อง 705/1
254 ซอยจุฬาฯ 12 ถนนพญาไท แขวงวังใหม่ เขตปทุมวัน กรุงเทพมหานคร 10330
  02 2184141-2
  petromat@chula.ac.th