Novinový papier Zostáva jedným z najpoužívanejších papierových stupňov na celom svete, predovšetkým pre tlač novín kvôli svojej nákladovej efektívnosti a vhodnosti pre vysokorýchlostné lisy. Dva z kľúčových optických vlastností, ktoré ovplyvňujú kvalitu novín, sú jas a nepriehľadnosť. Tieto faktory ovplyvňujú nielen vizuálnu príťažlivosť a čitateľnosť tlačených materiálov, ale tiež ovplyvňujú efektívnosť tlače a výkon atramentu.
Jadrom týchto optických vlastností leží základná povaha vlákien buničiny používaných v procese výroby novín. Pochopenie toho, ako charakteristiky vlákniny ovplyvňujú jas a opacitu, je nevyhnutné pre výrobcov buničiny a papiera, ktorých cieľom je optimalizovať výkon novín.
1. Jas novín: Vlastnosti vlákien a ich dopad
Jas sa týka odrazu modrého svetla z povrchu papiera, zvyčajne meraná pri vlnovej dĺžke 457 nm. Vyšší jas naznačuje belší, reflexnejší povrch, ktorý vo všeobecnosti zlepšuje kontrast a čitateľnosť v tlači.
Vlastnosti kľúčových vlákien ovplyvňujúce jas:
a. Obsah lignínu
Lignin, komplexný organický polymér v drevených vláknach, prirodzene absorbuje svetlo a spôsobuje žltnutie, čím znižuje jas.
Novinár vo všeobecnosti používa mechanickú buničinu (napr. Pulp Groundwood) s vyšším obsahom lignínu v porovnaní s chemickými buničinami, čo vedie k inherentne nižším jasom.
Zníženie obsahu lignínu prostredníctvom čiastočnej chemického ošetrenia alebo bielenia môže zlepšiť jas, ale zvyšuje výrobné náklady.
b. Typ vlákna a zdroj
Vlákna z mäkkého dreva (z ihličnanov) a vlákna z tvrdého dreva (z listnatých stromov) sa líšia charakteristikami jasu.
Vlákna z tvrdého dreva majú tendenciu mať vyšší potenciál jasu v dôsledku ich kratšej dĺžky a nižšiemu obsahu lignínu.
Mechanické dužiny odvodené od konkrétnych druhov alebo zmesí môžu ovplyvniť jasný jas novín.
c. Vlákno fibrilácia a plocha povrchu
Fibrilácia sa vzťahuje na odlupovanie a rozdelenie povrchov vlákien počas rafinácie, zvyšujúca sa plocha povrchu.
Vyššia fibrilácia zlepšuje väzbu, ale môže viesť k väčšej absorpcii svetla a nižšiemu jasu v dôsledku zvýšenej hustoty vlákien a zmien rozptylu svetla.
d. Bielenie a liečba vlákien
Mechanické dužiny sa často ošetrí miernymi bieliacimi činidlami (napr. Peroxidom vodíka), aby sa zvýšila jas bez úplného chemického rozvinutia.
Stupeň bielenia výrazne ovplyvňuje úroveň jasu dosiahnuteľnú pri zachovaní nákladovej efektívnosti.
2. Nepriehľadnosť novín: Ako vlastnosti vlákien ovplyvňujú prenos svetla
Nepriehľadnosť je schopnosť papiera zabrániť prenosu svetla prostredníctvom jeho hrúbky, ktorá je nevyhnutná v novinách, aby sa predišlo ukážke z zadnej strany tlačených strán.
Kritické atribúty vlákien ovplyvňujú nepriehľadnosť:
a. Dĺžka vlákien a morfológia
Dlhšie vlákna zvyčajne vytvárajú pórovitejší list s väčšími dutinami, čo umožňuje viac svetla vysielať a znižovať opacitu.
Kratšie vlákna môžu tvoriť hustejšie listy s menším ľahkým priechodom, čo zvyšuje opacitu.
Zmes dlhých a krátkych vlákien je rozhodujúca pre vyváženie sily a nepriehľadnosti.
b. Hrúbka steny vlákien a hustota
Hrubé steny sa interne rozptyľujú viac svetla a prispievajú k vyššej nepriehľadnosti.
Mechanické buničiny majú tendenciu mať silnejšie steny vlákien v porovnaní s chemickými buničinami, ktoré pomáhajú opacity, ale ohrozujú ďalšie vlastnosti.
c. Kurl vlákna a flexibilita
Zvieno alebo pokrčené vlákna vytvárajú viac medzery v vzduchu a rozhraní rozptyľovania svetla, čím sa zvyšuje opacita.
Rovné vlákna balenie hustejšie, znižuje nepriehľadnosť, ale zlepšuje silu.
d. Fibrilácia a väzba vlákien
Vysoká fibrilácia zvyšuje väzbu vlákien, znižuje veľkosť pórov a pórovitosť plechu, čo môže zvýšiť opacitu.
Nadmerné spojenie však znižuje objem, čo by mohlo pôsobiť proti poklesu.
e. Výplň a aditívna interakcia s vláknami
Aj keď výplne nie sú vlastnosťami vlákniny ako také, ich retencia a interakcia s vláknami závisia od charakteristík povrchu vlákien.
Správne rozptýlené výplne zvyšujú rozptyl svetla a nepriehľadnosť bez výrazného ohrozenia jasu.
3. Vyvažovanie jasu a nepriehľadnosti: kompromisy týkajúce sa vlastností vlákien
Optimalizácia novín papiera si vyžaduje vyváženie jasu a nepriehľadnosti, často zahŕňajúci kompromisy:
Mechanické vlákna z buničiny poskytujú dobrú nepriehľadnosť kvôli ich vysokým lignínu a hrubým stenám, ale dolného jasu.
Chemické buničiny alebo bielené buničky zvyšujú jas, ale zvyčajne znižujú nepriehľadnosť v dôsledku tenších stien vlákien a menšieho množstva rozhraní svetla.
Rafinácia vlákien zlepšuje väzbu a hladkosť povrchu, ale môže znížiť opacitu zrútením vlákien a znížením vzduchových priestorov.
Zmesi vlákien kombinujúce buničiny z tvrdého dreva a mäkkého dreva alebo recyklované vlákna a panenské vlákna môžu optimalizovať obe vlastnosti.
4. Ďalšie faktory týkajúce sa vlastností vlákien ovplyvňujúce jas a opacitu
Techniky bielenia vlákien: Inovácie v ekologickom bielidle umožňujú zlepšenie jasu a zároveň minimalizovať poškodenie vlákien.
Recyklovaná kvalita vlákien: Prítomnosť atramentu a kontaminantov ovplyvňuje jas a opacitu, čo si vyžaduje efektívne deintiteľské a čistiace procesy.
Chémia povrchu vlákien: povrchové úpravy alebo prísady, ktoré menia vláknovú hydrofóbnosť alebo náboj, môžu ovplyvniť zadržiavanie výplne, a teda optické vlastnosti.
Stručne povedané, kritické vlastnosti vlákien z buničiny, ktoré ovplyvňujú jas a opacitu papiera novín, zahŕňajú obsah lignínu, typ vlákna a morfológia, dĺžku vlákien a hrúbka steny, hladina fibrilácie a flexibilita vlákien. Vyváženie týchto faktorov je zložité a závisí od konkrétnych požiadaviek na aplikáciu, výrobných nákladov a cieľov udržateľnosti.
Optimalizácia jasu novín a opacity závisí od starostlivého výberu buničiny, kontrolovaného rafinácie a vhodných stratégií bielenia a zmiešania vlákien. Pochopenie týchto vlastností vlákien umožňuje výrobcom vyrábať novinový papier, ktorý spĺňa požiadavky vysokorýchlostnej tlače a zároveň zachováva vizuálnu kvalitu a nákladovú efektívnosť.