Наука о газетной бумаге: происхождение, свойства и перспективы будущих

Газетная бумага , часто упускаемой из виду в цифровую эпоху, остается одним из самых знаковых средств для распространения информации. Он сыграл решающую роль в массовой коммуникации с 19 -го века, что позволило бы быстрому и доступному распространению новостей. Несмотря на снижение печатных СМИ, газетная бумага остается актуальной в развитии экономик и продолжает служить различным приложениям, помимо печати газет. В этой статье рассматриваются происхождение, производственный процесс, материальные науки, экологические последствия и будущие перспективы газетной бумаги, направленную на то, чтобы представить нюансированное понимание читателей с интересом к материалости, публикации и устойчивости.

Исторический фон

Происхождение газетной бумаги отслеживает промышленную революцию, которая катализировала спрос на недорогое производство бумаги с большим объемом. До 19 -го века бумага была изготовлена ​​из тряпичной пульпы - Коттона и льняного текстиля, что ограничивало поставку и увеличение затрат. Перемещение к деревянной мякоти в середине 1800-х годов произвело революцию в отрасли, и газета газетной бумаги стал недорогой, высокоскоростной альтернативой для печати газет.

Канадская провинция Квебек и Скандинавские страны были ранними пионерами в крупномасштабном производстве газетной бумаги из-за их обширных лесов и доступа к гидроэнергетике. Первой успешной газетой, напечатанной на деревянной целлюлозной газете, была Boston Weekly Journal В 1863 году. К началу 20 -го века газета стала стандартной средой для газет по всему миру.

Сырье и состав волокон

Газетная бумага преимущественно изготовлена ​​из механической деревянной пульпы, в частности, термомеханической целлюлозы (TMP) и пульпы подземной древесины. В отличие от химической целлюлозы, используемых для бумаг высшего класса, механическая кисюшка сохраняет большую часть лигнина в волокне, что способствует характеристическому цвету, текстуре и старению бумаги.

Виды хемффуд, такие как ель, FIR и сосна, являются предпочтительными из -за их длинных целлюлозных волокон, которые обеспечивают силу и гибкость. Композиция газетной бумаги обычно включает в себя:

• Целлюлоза (40–50%) : Основной структурный полимер растений.

• Гемицеллюлоза (20–30%) : Увеличение связывания волокна и печати.

• Лигнин (20–30%) : Сложный ароматический полимер, который связывает волокна, но со временем вызывает пожелтение.

• Наполнители и добавки (<5%) : Такие как глина, карбонат кальция и крахмал для улучшения непрозрачности и свойств поверхности.

Сегодня в газетной бумаге также широко используется переработанное волокно, причем некоторые оценки составляют до 100% извлеченной бумаги.

Процесс производства

Производство газетной бумаги включает в себя несколько интегрированных этапов, сочетание машиностроения, химической обработки и контроля качества:

1. Развращение и скольжение : Журналы распределяются и превращаются в чипсы, подходящие для шалинга.

2. Кипла : Механическая шалинг использует физические силы для разделения волокон. В швейцах подмостокой леса бревна прижимаются к вращающемуся шлифту. TMP использует высокотемпературные пары и механические нефтеперерабатывающие машины для получения пульпы с более высокой силой.

3. Скрининг и очистка : Мякоть экранируется, чтобы удалить частицы негабаритного размера и чистить песок, кору и другие загрязняющие вещества.

4. Проверка бумаги : Пульса разбавляется менее чем на 1% твердых веществ и подается в бумажную машину Fourdriner или с двумя проводами, где она проходит через образующуюся секцию, участок нажатия и цилиндры для сушки.

5. Отделка : Газета, как правило, оставляется без покрытия и слегка календации для получения относительно гладкой, но пористой поверхности, идеально подходящей для поглощения чернил.

6. Катушка и конверсия : Высушенная бумага раскатывается в большие катушки и разрезана в спецификации клиентов.

Весь процесс подчеркивает скорость и объем по сравнению с поверхностной отделкой или качеством архивирования, что соответствует предполагаемому использованию газетной бумаги в качестве одноразовой среды.

Физические и оптические свойства

Газетная бумага спроектирована, чтобы найти баланс между стоимостью, печати и механическими характеристиками. Ключевые свойства включают:

• Базисный вес Обычно от 40 до 52 г/м², что делает его легким.

• Масса : Высокая масса (низкая плотность) обеспечивает непрозрачность и жесткость без добавления массы.

• Предел прочности : Умеренная растягивающая и слезой сопротивление из -за длинных волокон.

• Яркость : Обычно 55–70% ISO, ниже, чем бумаги с покрытием из -за содержания лигнина.

• Непрозрачность : Высокая непрозрачность (≥ 90%) предотвращает выставку печатного текста на обратной стороне.

• Поглощение чернил : Оптимизирован для холодной настройки офсетной печати, позволяя быстро настройку чернил с минимальным смягчением.

Поведение старения является заметным недостатком: окисление лигнина приводит к пожелтчику и охлаждению, что делает бумагу непригодным для архивного использования без деацидификации или ламинирования.

Экологические соображения

Производство газетной бумаги исторически критиковало критику за его экологический след, в частности, вырубка лесов, водопользование и потребление энергии. Тем не менее, отрасль добилась значительных успехов в последние десятилетия:

• Переработка : Газета - одна из самых переработанных бумажных продуктов в мире, причем ставки утилизации превышают 70% во многих странах.

• Устойчивое лесное хозяйство : Системы сертификации, такие как FSC (Совет по управлению лесами) и PEFC (Программа для одобрения сертификации леса) способствует ответственному источникам.

• Использование энергии : Механическая пульпа является энергоемкостью, но мельницы часто используют системы гидроэнергетики и когенерации для сокращения выбросов углерода.

• Лечение сточных вод : Достижения в области очистки сточных вод и процессов с замкнутой петлей имеют смягченные риски загрязнения.

Оценки жизненного цикла (LCA) показывают, что переработанная газетная бумага имеет значительно более низкую углеродную площадь по сравнению с оценками девственных классов, особенно при получении из городских потоков утилизации.

Газетная бумага в цифровую эпоху

Благодаря распространению цифровых СМИ глобальный спрос на газетную бумагу неуклонно снизился с начала 2000 -х годов. Тем не менее, несколько факторов поддерживают его актуальность:

• Развивающиеся рынки : В регионах с ограниченным проникновением в Интернет печатные газеты остаются жизненно важными для публичной информации.

• Альтернативное использование : Газета перепрофилирована для упаковки, рекламных циркуляров, вставки книг и даже изоляции.

• Тактильный опыт : Для некоторой аудитории физичность и ритуал чтения газеты незаменимы.

Несмотря на его ослабление доминирования, газетная бумага продолжает адаптироваться. Гибридные бумаги с частичными покрытиями или струйной совместимостью разрабатываются для краткосрочной печати и потребностей в упаковке.

Научные исследования и инновации

Ученые -материалы изучают способы повышения долговечности, переработки и универсальности газетной бумаги. Области интересов включают в себя:

• Наноцеллюлозные добавки : Усиление бумаги с нановолокнами целлюлозы может повысить прочность и снизить базисную вес без ущерба для производительности.

• Барьерные покрытия : Биоразлагаемые покрытия, полученные из хитозана или крахмала, могут придать сопротивлению воде или смазку для упаковочных применений.

• Исследования декоративности : Эффективное удаление чернил из печатных волокон во время переработки помогает сохранить качество волокна и минимизировать вред окружающей среде.

Эти инновации направлены не только на продление полезности газетной бумаги, но и для интеграции в циркулярную экономическую модель, которая распределяет приоритет эффективности ресурсов.

Сравнительный анализ: газета против других бумажных оценок

Понимание роли газетной бумаги требует сравнения с другими бумажными оценками:

• Книжная бумага (без покрытия дерева) : Высшая яркость, нижний лигнин, лучшая стабильность старения.

• Покрытая бумагой : Более гладкая поверхность, лучшая воспроизведение изображения, менее абсорбирующая.

• Крафт -бумага : Сильнее, используется для мешков и упаковки.

• Папиросная бумага : Более низкая плотность, высоко впитывающая, не подходит для печати.

Каждый тип оптимизирован для разных конечных пользователей, а газета занимает уникальную нишу, где стоимость, объем и читаемость имеют приоритет над постоянством и отделкой.

Проблемы и будущие перспективы

Будущее газетной бумаги зависит от экономических и экологических факторов. Ключевые проблемы включают:

• Снижение спроса : Печатные модели доходов от СМИ борются во всем мире.

• Давление сырья : Устойчивое управление лесами должно идти в ногу с потреблением.

• Цифровое нарушение : Молодые поколения все чаще потребляют новости через смартфоны и социальные сети.

Тем не менее, нишевые рынки и инновации в материалах на основе пульпы предполагают пути для дальнейшей актуальности. Газетная бумага может превратиться в платформу для экологически чистой упаковки или стать частью биокомпозитных материалов для строительства и изоляции.