¿Cuáles son las propiedades críticas de la fibra de pulpa que influyen en el brillo y la opacidad del papel de periódico?

Periódico sigue siendo uno de los grados de papel más utilizados a nivel mundial, principalmente para la impresión de periódicos debido a su rentabilidad e idoneidad para las prensas de alta velocidad. Dos de las propiedades ópticas clave que afectan la calidad de los periódicos son el brillo y la opacidad. Estos factores no solo influyen en el atractivo visual y la legibilidad de los materiales impresos, sino que también impactan la eficiencia de la impresión y el rendimiento de la tinta.

En el núcleo de estas propiedades ópticas se encuentra la naturaleza fundamental de las fibras de pulpa utilizadas en el proceso de producción de periódicos. Comprender cómo las características de la fibra influyen en el brillo y la opacidad es esencial para los fabricantes de pulpa y papel para optimizar el rendimiento de los periódicos.

1. Brillo del periódico: propiedades de fibra y su impacto
El brillo se refiere a la reflectancia de la luz azul de la superficie del papel, típicamente medida a una longitud de onda de 457 nm. El brillo más alto indica una superficie más blanca y más reflectante, que generalmente mejora el contraste y la legibilidad en la impresión.

Propiedades de fibra clave que afectan el brillo:
a. Contenido de lignina
La lignina, un polímero orgánico complejo en las fibras de madera, absorbe naturalmente la luz y provoca un amarillamiento, reduciendo así el brillo.
El papel de periódico generalmente utiliza pulpa mecánica (por ejemplo, pulpa de madera de tierra) con un mayor contenido de lignina en comparación con las pulpas químicas, lo que resulta en un brillo inherentemente más bajo.
Reducir el contenido de lignina a través de tratamientos químicos parciales o blanqueo puede mejorar el brillo, pero aumenta los costos de producción.

b. Tipo de fibra y fuente
Las fibras de madera blanda (de coníferas) y las fibras de madera dura (de árboles caducifolios) difieren en las características de brillo.
Las fibras de madera dura tienden a tener un mayor potencial de brillo debido a su longitud más corta y un menor contenido de lignina.
Las pulpas mecánicas derivadas de especies o mezclas específicas pueden influir en el brillo de la base del papel de periódico.

do. Fibrilación de fibra y área de superficie
La fibrilación se refiere al pelado y la división de superficies de fibra durante el refinado, aumentando el área de superficie.
Una mayor fibrilación mejora la unión, pero puede conducir a una mayor absorción de la luz y un menor brillo debido al aumento de la densidad de fibra y los cambios de dispersión de la luz.

d. Blanqueamiento y tratamiento de fibra
Las pulpas mecánicas a menudo se tratan con agentes de blanqueo suaves (por ejemplo, peróxido de hidrógeno) para mejorar el brillo sin pulpa química completa.
El grado de blanqueo afecta significativamente el nivel de brillo alcanzable mientras se mantiene la eficiencia de la rentabilidad.

2. Opacidad del papel de periódico: cómo las propiedades de la fibra influyen en la transmisión de luz
La opacidad es la capacidad del papel para evitar la transmisión de la luz a través de su grosor, esencial en el papel de periódico para evitar el espectáculo desde el reverso de las páginas impresas.
Atributos críticos de fibra que afectan la opacidad:
a. Longitud de la fibra y morfología
Las fibras más largas generalmente crean una lámina más porosa con huecos más grandes, lo que permite que se transmitan más luz y reduciendo la opacidad.
Las fibras más cortas pueden formar hojas más densas con menos paso ligero, aumentando la opacidad.
La mezcla de fibras largas y cortas es crucial para equilibrar la fuerza y ​​la opacidad.

b. Grosor y densidad de la pared de fibra
Las fibras de paredes gruesas se dispersan más internamente, contribuyendo a una mayor opacidad.
Las pulpas mecánicas tienden a tener paredes de fibra más gruesas en comparación con las pulpas químicas, ayudando a la opacidad pero comprometiendo otras propiedades.

do. Fibra rizo y flexibilidad
Las fibras rizadas o arrugadas crean más espacios de aire e interfaces de dispersión de luz, mejorando la opacidad.
Las fibras rectas empacan más densamente, reduciendo la opacidad pero mejorando la fuerza.

d. Fibrilación y unión de fibra
La alta fibrilación aumenta la unión de fibra, reduciendo el tamaño de los poros y la porosidad de la lámina, lo que puede aumentar la opacidad.
Sin embargo, la unión excesiva reduce el volumen, lo que podría contrarrestar las ganancias de opacidad.

mi. Interacción de relleno y aditivo con fibras
Aunque los rellenos no son propiedades de la fibra per se, su retención e interacción con las fibras dependen de las características de la superficie de la fibra.
Los rellenos dispersos adecuadamente aumentan la dispersión de la luz y la opacidad sin comprometer significativamente el brillo.

3. Equilibrando brillo y opacidad: compensaciones relacionadas con las propiedades de la fibra
Optimizar el papel de periódico requiere equilibrar el brillo y la opacidad, a menudo involucrando compensaciones:
Las fibras de pulpa mecánica proporcionan una buena opacidad debido a su alta lignina y paredes gruesas, pero un menor brillo.
Las pulpas químicas o las pulpas blanqueadas aumentan el brillo, pero generalmente reducen la opacidad debido a las paredes de fibra más delgadas y menos interfaces de dispersión de luz.
La refinación de fibra mejora la unión y la suavidad de la superficie, pero puede reducir la opacidad al colapsar las fibras y reducir los espacios de aire.
Las mezclas de fibra que combinan madera dura y pulpas de madera blanda o fibras recicladas y virgen pueden optimizar ambas propiedades.

4. Factores adicionales relacionados con las propiedades de la fibra que afectan el brillo y la opacidad
Técnicas de blanqueo de fibra: las innovaciones en blanqueamiento ecológico permiten mejoras de brillo al tiempo que minimizan el daño por fibra.
Calidad de la fibra reciclada: la presencia de tinta y contaminantes afecta el brillo y la opacidad, lo que requiere procesos efectivos de desbloqueo y limpieza.

Química de la superficie de fibra: los tratamientos de superficie o aditivos que alteran la hidrofobicidad o la carga de la fibra pueden influir en la retención de relleno y, por lo tanto, las propiedades ópticas.

En resumen, las propiedades críticas de fibra de pulpa que influyen en el brillo y la opacidad del papel de periódico incluyen contenido de lignina, tipo de fibra y morfología, longitud de fibra y grosor de la pared, nivel de fibrilación y flexibilidad de fibra. Equilibrar estos factores es complejo y depende de los requisitos específicos de la aplicación, los costos de producción y los objetivos de sostenibilidad.

Optimizar el brillo de la huelga de periódicos y las depósitos de opacidad en una cuidadosa selección de pulpa, refinación controlada y estrategias apropiadas de blanqueo y fibra de mezcla. Comprender estas propiedades de fibra permite a los fabricantes producir periódicos que satisfacen las demandas de la impresión de alta velocidad al tiempo que mantienen la calidad visual y la costumbre.