Hva er de kritiske massefiberegenskapene som påvirker lysstyrken og opaciteten til avispapir?

Newsprint Paper forblir en av de mest brukte papirkarakterene globalt, først og fremst for avisutskrift på grunn av kostnadseffektivitet og egnethet for høyhastighetspresser. To av de viktigste optiske egenskapene som påvirker avispapirkvaliteten er lysstyrke og opacitet. Disse faktorene påvirker ikke bare den visuelle appellen og lesbarheten til trykte materialer, men påvirker også utskriftseffektivitet og blekkytelse.

I kjernen av disse optiske egenskapene ligger den grunnleggende naturen til massefibrene som brukes i avispapirproduksjonsprosessen. Å forstå hvordan fiberegenskaper påvirker lysstyrke og opacitet er avgjørende for masse- og papirprodusenter som tar sikte på å optimalisere avispapirytelsen.

1. Lysstyrke av avispapir: Fiberegenskaper og deres innvirkning
Lysstyrke refererer til refleksjonen av blått lys fra papiroverflaten, vanligvis målt med en bølgelengde på 457 nm. Høyere lysstyrke indikerer en hvitere, mer reflekterende overflate, som generelt forbedrer kontrast og lesbarhet på trykk.

Nøkkelfiberegenskaper som påvirker lysstyrken:
en. Lignininnhold
Lignin, en kompleks organisk polymer i trefibre, absorberer naturlig lys og forårsaker gulning, og reduserer dermed lysstyrken.
Newsprint bruker generelt mekanisk masse (f.eks. Groundwood masse) med høyere lignininnhold sammenlignet med kjemiske masser, noe som resulterer i iboende lavere lysstyrke.
Å redusere lignininnhold via delvis kjemiske behandlinger eller bleking kan forbedre lysstyrken, men øker produksjonskostnadene.

b. Fibertype og kilde
Mykrefibre (fra bartrær) og løvtrefibre (fra løvtrær) skiller seg ut i lysstyrkeegenskaper.
Hardfibre har en tendens til å ha høyere lysstyrkepotensial på grunn av deres kortere lengde og nedre lignininnhold.
Mekaniske masser avledet fra spesifikke arter eller blandinger kan påvirke baselysstyrken til avispapiret.

c. Fiberflimmer og overflateareal
Fibrillering refererer til peeling og splitting av fiberoverflater under raffinering, økende overflateareal.
Høyere fibrillering forbedrer bindingen, men kan føre til større lysabsorpsjon og lavere lysstyrke på grunn av økt fibertetthet og lysspredningsendringer.

d. Fiberbleking og behandling
Mekaniske masser blir ofte behandlet med milde blekingsmidler (f.eks. Hydrogenperoksyd) for å forbedre lysstyrken uten full kjemisk masse.
Graden av bleking påvirker lysstyrkenivået oppnåelig samtidig som kostnadseffektiviteten.

2. Opacitet av avispapir: Hvordan fiberegenskaper påvirker lysoverføring
Opacitet er papirets evne til å forhindre lysoverføring gjennom dens tykkelse, essensiell i avispapir for å unngå gjennomgang fra motsatt side av trykte sider.
Kritiske fiberattributter som påvirker opacitet:
en. Fiberlengde og morfologi
Lengre fibre lager typisk et mer porøst ark med større hulrom, slik at mer lys kan overføre og redusere opacitet.
Kortere fibre kan danne tettere ark med mindre lett passasje, øke opaciteten.
Blandingen av lange og korte fibre er avgjørende for å balansere styrke og opacitet.

b. Fiberveggtykkelse og tetthet
Tykke veggede fibre sprer mer lys internt, og bidrar til høyere opacitet.
Mekaniske masser har en tendens til å ha tykkere fibervegger sammenlignet med kjemiske masser, og hjelper opacitet, men kompromitterer andre egenskaper.

c. Fiberkrøll og fleksibilitet
Krøllede eller krøllete fibre skaper flere lufthull og lysspredende grensesnitt, og forbedrer opaciteten.
Rette fibre pakker tettere, og reduserer opaciteten, men forbedrer styrken.

d. Fibrillering og fiberbinding
Høy fibrillering øker fiberbinding, reduserer porestørrelse og porøsitet, noe som kan øke opaciteten.
Imidlertid reduserer overdreven binding bulk, noe som kan motvirke gevinster for opacitet.

e. Fyllstoff og additiv interaksjon med fibre
Selv om fyllstoffer ikke er fiberegenskaper per se, er deres oppbevaring og interaksjon med fibre avhengig av fiberoverflateegenskaper.
Riktig spredte fyllstoffer øker lysspredning og opacitet uten at det går ut over lysstyrken betydelig.

3. Balanserende lysstyrke og opacitet: Avveininger relatert til fiberegenskaper
Optimalisering av avispapir krever balansering av lysstyrke og opacitet, ofte involverer avveininger:
Mekaniske massefibre gir god opacitet på grunn av deres høye lignin og tykke vegger, men lavere lysstyrke.
Kjemiske masser eller blekede masser øker lysstyrken, men reduserer vanligvis opacitet på grunn av tynnere fibervegger og færre lysspredende grensesnitt.
Fiberrekker forbedrer binding og overflatens glatthet, men kan redusere opaciteten ved å kollapse fibre og redusere luftrom.
Fiberblandinger som kombinerer løvtre- og myktvedmasse eller resirkulerte og jomfruelige fibre kan optimalisere begge egenskapene.

4. Ytterligere faktorer relatert til fiberegenskaper som påvirker lysstyrke og opacitet
Fiberblekingsteknikker: Innovasjoner i miljøvennlig bleking tillater lysstyrkeforbedringer mens de minimerer fiberskader.
Resirkulert fiberkvalitet: Tilstedeværelsen av blekk og forurensninger påvirker lysstyrken og opaciteten, noe som nødvendiggjør effektive deinking- og rengjøringsprosesser.

Fiberoverflatekjemi: Overflatebehandlinger eller tilsetningsstoffer som endrer fiberhydrofobisitet eller ladning kan påvirke fyllstoffretensjon og dermed optiske egenskaper.

Oppsummert inkluderer de kritiske massefiberegenskapene som påvirker lysstyrken og opaciteten til avispapirpapir, lignininnhold, fibertype og morfologi, fiberlengde og veggtykkelse, fibrilleringsnivå og fiberfleksibilitet. Å balansere disse faktorene er sammensatt og avhenger av de spesifikke applikasjonskravene, produksjonskostnadene og målene for bærekraft.

Optimalisering av avispapir lysstyrke og opacitet henger sammen med nøye massevalg, kontrollert raffinering og passende bleking og fiberblandingsstrategier. Å forstå disse fiberegenskapene gjør det mulig for produsenter å produsere avispapir som oppfyller kravene til høyhastighetsutskrift mens de opprettholder visuell kvalitet og kostnadseffektivitet.