Khoa học của tờ báo: Nguồn gốc, tài sản và quan điểm trong tương lai

Giấy báo chí , thường bị bỏ qua trong thời đại kỹ thuật số, vẫn là một trong những phương tiện mang tính biểu tượng nhất để phổ biến thông tin. Nó đã đóng một vai trò quan trọng trong truyền thông đại chúng từ thế kỷ 19, cho phép các tin tức truyền bá nhanh chóng và giá cả phải chăng cho công chúng. Mặc dù sự suy giảm của các phương tiện truyền thông in ấn, báo cáo vẫn có liên quan trong các nền kinh tế đang phát triển và tiếp tục phục vụ các ứng dụng khác nhau ngoài in báo. Bài viết này tìm hiểu nguồn gốc, quy trình sản xuất, khoa học vật liệu, ý nghĩa môi trường và triển vọng trong tương lai của giấy báo, nhằm trình bày một sự hiểu biết sắc thái cho độc giả quan tâm đến khoa học vật liệu, xuất bản và bền vững.

Bối cảnh lịch sử

Nguồn gốc của giấy tờ báo lại cho cuộc cách mạng công nghiệp, điều này đã xúc tác cho nhu cầu sản xuất giấy có khối lượng lớn, rẻ tiền. Trước thế kỷ 19, giấy được làm từ Rag Pulp, Cotton và vải dệt vải lanh, trong đó có nguồn cung hạn chế và tăng chi phí. Việc chuyển sang bột gỗ vào giữa những năm 1800 đã cách mạng hóa ngành công nghiệp, và giấy in báo nổi lên như một sự thay thế tốc độ cao, chi phí thấp cho các tờ báo in.

Tỉnh Quebec và các quốc gia Scandinavi là những người tiên phong sớm trong sản xuất giấy in báo quy mô lớn, do những khu rừng rộng lớn của họ và tiếp cận với thủy điện. Tờ báo thành công đầu tiên được in trên tờ báo dựa trên bột gỗ là Tạp chí hàng tuần của Boston vào năm 1863. Vào đầu thế kỷ 20, báo chí đã trở thành phương tiện tiêu chuẩn cho các tờ báo trên toàn thế giới.

Nguyên liệu thô và thành phần sợi

Báo chí chủ yếu được làm từ bột gỗ cơ học, đặc biệt là bột cơ nhiệt (TMP) và bột gỗ xay. Không giống như các pulps hóa học được sử dụng cho các giấy tờ cấp cao hơn, đập cơ học giữ lại hầu hết các lignin trong sợi, góp phần vào màu sắc đặc trưng, ​​kết cấu và hành vi lão hóa.

Các loài gỗ mềm như vân sam, linh sam và thông được ưa thích do sợi cellulose dài của chúng, cung cấp sức mạnh và tính linh hoạt. Thành phần của tờ báo thường bao gồm:

• Cellulose (40 trận50%) : Polymer cấu trúc chính của sợi thực vật.

• Hemicellulose (203030%) : Tăng cường liên kết sợi và khả năng in.

• Lignin (20 trận30%) : Một loại polymer thơm phức tạp liên kết các sợi nhưng gây vàng theo thời gian.

• Chất độn và phụ gia (<5%) : Chẳng hạn như đất sét, canxi cacbonat và tinh bột để cải thiện độ mờ và tính chất bề mặt.

Sợi tái chế cũng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất báo ngày nay, với một số loại bao gồm giấy thu hồi tới 100%.

Quá trình sản xuất

Việc sản xuất báo chí liên quan đến một số bước tích hợp, kết hợp kỹ thuật cơ khí, xử lý hóa học và kiểm soát chất lượng:

1. Debarking và sứt mẻ : Nhật ký được gỡ bỏ và giảm thành chip phù hợp để nghiền.

2. Đập : Pulping cơ học sử dụng các lực vật lý để tách các sợi. Trong bột gỗ mặt đất, các khúc gỗ được ép vào một đá mài xoay. TMP sử dụng hơi nước nhiệt độ cao và các nhà tinh chế cơ học để tạo ra tủy cường độ cao hơn.

3. Sàng lọc và làm sạch : Bột giấy được sàng lọc để loại bỏ các hạt quá khổ và làm sạch cát, vỏ cây và các chất gây ô nhiễm khác.

4. Làm giấy : Bột giấy được pha loãng thành ít hơn 1% chất rắn và được đưa vào máy giấy Fourdrinier hoặc Twin-Wire, nơi nó đi qua một phần hình thành, phần báo chí và xi lanh sấy.

5. Hoàn thiện : Báo chí thường không được tráng và lịch nhẹ để tạo ra một bề mặt tương đối mịn nhưng lý tưởng cho sự hấp thụ mực.

6. Quay và chuyển đổi : Giấy khô được cuộn thành các cuộn lớn và cắt theo thông số kỹ thuật của khách hàng.

Toàn bộ quá trình nhấn mạnh tốc độ và khối lượng trên hoàn thiện bề mặt hoặc chất lượng lưu trữ, phù hợp với ý định sử dụng của báo chí như một phương tiện dùng một lần.

Tính chất vật lý và quang học

Giấy báo được thiết kế để đạt được sự cân bằng giữa chi phí, khả năng in ấn và hiệu suất cơ học. Thuộc tính chính bao gồm:

• Cân nặng cơ bản : Thường là từ 40 đến 52 g/m2, làm cho nó nhẹ.

• Số lượng lớn : Khối lượng lớn (mật độ thấp) cung cấp độ mờ và độ cứng mà không cần thêm khối lượng.

• Độ bền kéo : Độ bền kéo và nước mắt vừa phải do sợi dài.

• Độ sáng : Thông thường, 55 Lau70% ISO, thấp hơn các giấy tờ được phủ do hàm lượng lignin.

• Độ mờ : Độ mờ cao (≥ 90%) ngăn chặn hiển thị văn bản in ở phía ngược lại.

• Hấp thụ mực : Tối ưu hóa để in bù bộ lạnh, cho phép cài đặt mực nhanh với độ nhòe tối thiểu.

Hành vi lão hóa là một nhược điểm đáng chú ý: quá trình oxy hóa lignin dẫn đến màu vàng và ôm ấp, khiến giấy không phù hợp để sử dụng lưu trữ mà không cần khử trùng hoặc dán.

Cân nhắc về môi trường

Sản xuất báo chí đã đưa ra những lời chỉ trích trong lịch sử về dấu chân môi trường, đặc biệt là nạn phá rừng, sử dụng nước và tiêu thụ năng lượng. Tuy nhiên, ngành công nghiệp đã có những bước tiến đáng kể trong những thập kỷ gần đây:

• Tái chế : Báo chí là một trong những sản phẩm giấy tái chế nhất trên toàn cầu, với tỷ lệ tái chế vượt quá 70% ở nhiều quốc gia.

• Lâm nghiệp bền vững : Các hệ thống chứng nhận như FSC (Hội đồng quản lý rừng) và PEFC (Chương trình chứng thực chứng nhận rừng) thúc đẩy tìm nguồn cung ứng có trách nhiệm.

• Sử dụng năng lượng : Pulping cơ học là tốn nhiều năng lượng, nhưng các nhà máy thường sử dụng các hệ thống thủy điện và đồng phát để giảm lượng khí thải carbon.

• Xử lý nước thải : Những tiến bộ trong xử lý nước thải và quá trình vòng kín đã giảm thiểu rủi ro ô nhiễm.

Đánh giá vòng đời (LCA) cho thấy báo tái chế có dấu chân carbon thấp hơn đáng kể so với các lớp trinh nữ, đặc biệt là khi có nguồn gốc từ các luồng tái chế đô thị.

Báo chí trong thời đại kỹ thuật số

Với sự phổ biến của phương tiện truyền thông kỹ thuật số, nhu cầu toàn cầu về báo chí đã giảm dần kể từ đầu những năm 2000. Tuy nhiên, một số yếu tố duy trì mức độ liên quan của nó:

• Thị trường mới nổi : Trong các khu vực có thâm nhập internet hạn chế, các tờ báo in vẫn quan trọng đối với thông tin công khai.

• Sử dụng thay thế : Báo chí được tái sử dụng để đóng gói, thông tư quảng cáo, chèn sách và thậm chí cách nhiệt.

• Kinh nghiệm xúc giác : Đối với một số khán giả, thể chất và nghi lễ đọc một tờ báo là không thể thay thế.

Mặc dù sự thống trị suy yếu của nó, báo chí vẫn tiếp tục thích nghi. Giấy tờ lai với lớp phủ một phần hoặc khả năng tương thích phun nước đang được phát triển cho nhu cầu in và đóng gói ngắn hạn.

Nghiên cứu khoa học và đổi mới

Các nhà khoa học vật liệu đang khám phá các cách để cải thiện độ bền, khả năng tái chế và tính linh hoạt của giấy in báo. Các lĩnh vực quan tâm bao gồm:

• Phụ gia nanocellulose : Củng cố giấy với các sợi nano cellulose có thể tăng cường sức mạnh và giảm trọng lượng cơ bản mà không ảnh hưởng đến hiệu suất.

• Lớp phủ rào cản : Lớp phủ có thể phân hủy sinh học có nguồn gốc từ chitosan hoặc tinh bột có thể truyền nước kháng nước hoặc dầu mỡ cho các ứng dụng đóng gói.

• Nghiên cứu về khả năng khử trùng : Loại bỏ hiệu quả mực khỏi các sợi in trong quá trình tái chế giúp bảo tồn chất lượng sợi và giảm thiểu tác hại môi trường.

Những đổi mới này không chỉ nhằm mục đích kéo dài tiện ích của giấy báo mà còn tích hợp nó vào một mô hình kinh tế tuần hoàn ưu tiên hiệu quả tài nguyên.

Phân tích so sánh: Báo chí so với các lớp giấy khác

Hiểu vai trò của báo chí đòi hỏi phải so sánh với các lớp giấy khác:

• Giấy sách (Woodfree không tráng) : Độ sáng cao hơn, lignin thấp hơn, độ ổn định lão hóa tốt hơn.

• Giấy phủ : Bề mặt mượt mà hơn, tái tạo hình ảnh tốt hơn, ít thấm nước hơn.

• Giấy kraft : Mạnh hơn, được sử dụng cho túi và gói.

• Giấy mô : Mật độ thấp hơn, hấp thụ cao, không phù hợp để in.

Mỗi loại được tối ưu hóa cho các sử dụng cuối khác nhau, và báo chí chiếm một vị trí độc đáo, nơi chi phí, khối lượng và khả năng đọc được ưu tiên hơn sự lâu dài và kết thúc.

Những thách thức và triển vọng trong tương lai

Tương lai của bản lề báo chí về cả hai yếu tố kinh tế và sinh thái. Những thách thức chính bao gồm:

• Nhu cầu giảm : Các mô hình doanh thu truyền thông in đang gặp khó khăn trên toàn cầu.

• Áp lực nguyên liệu thô : Quản lý rừng bền vững phải theo kịp với tiêu dùng.

• Sự gián đoạn kỹ thuật số : Các thế hệ trẻ ngày càng tiêu thụ tin tức qua điện thoại thông minh và phương tiện truyền thông xã hội.

Tuy nhiên, các thị trường ngách và đổi mới trong các vật liệu dựa trên bột giấy cho thấy các con đường để tiếp tục liên quan. Báo chí có thể phát triển thành một nền tảng cho bao bì thân thiện với môi trường hoặc trở thành một phần của vật liệu sinh học để xây dựng và cách nhiệt.