新聞用紙の科学：起源、プロパティ、将来の視点

新聞用紙 、多くの場合、デジタル時代に見落とされがちで、情報を普及させるための最も象徴的な媒体の1つです。 19世紀以来、マスコミュニケーションにおいて重要な役割を果たしてきました。印刷メディアの減少にもかかわらず、NEWSPRINTは発展途上国に関連しており、新聞印刷以外のさまざまなアプリケーションにサービスを提供し続けています。この記事では、新聞用紙の起源、製造プロセス、材料科学、環境への影響、将来の見通しについて説明します。

歴史的背景

新聞用紙の起源は、産業革命にまでさかのぼります。これは、安価で大量の紙の生産に対する需要を触媒しました。 19世紀以前は、紙パルプ（コットンとリネンのテキスタイル）から紙が作られていました。 1800年代半ばの木材パルプへの移行は業界に革命をもたらし、新聞記事の新聞を印刷するための低コストの高速な代替品として新聞用紙の論文が浮上しました。

カナダ州ケベック州とスカンジナビア諸国は、広大な森林と水力発電へのアクセスにより、大規模な新聞記事生産の初期の先駆者でした。木材パルプベースの新聞用紙に印刷された最初の成功した新聞は ボストンウィークリージャーナル 1863年。20世紀初頭までに、新聞記者は世界中の新聞の標準的な媒体になりました。

原材料と繊維組成

新聞用紙は、主に機械的な木材パルプ、特に熱機械パルプ（TMP）とグラウンドウッドパルプから作られています。高品質の論文に使用される化学パルプとは異なり、機械的パルプは繊維のほとんどのリグニンを保持します。これは、紙の特徴的な色、テクスチャー、老化の挙動に寄与します。

強度と柔軟性を提供する長いセルロース繊維のために、スプルース、モミ、松などの針葉樹種が好まれます。 NEWSPRINTの構成には通常、以下が含まれます。

• セルロース（40〜50％） ：植物繊維の主要な構造ポリマー。

• ヘミセルロース（20〜30％） ：繊維結合と印刷性を高めます。

• リグニン（20〜30％） ：繊維に結合するが、時間の経過とともに黄変を引き起こす複雑な芳香族ポリマー。

• フィラーと添加物（<5％） ：不透明度と表面特性を改善するために、粘土、炭酸カルシウム、澱粉など。

リサイクルされた繊維は、今日の新聞用紙の生産でも広く使用されており、一部のグレードは最大100％回収された紙で構成されています。

製造プロセス

NEWSPrintの生産には、機械工学、化学処理、品質管理を組み合わせたいくつかの統合ステップが含まれます。

1. ダンキングとチッピング ：ログは潜入し、パルプに適したチップに縮小されます。

2. パルプ ：機械的パルプは、物理的な力を使用して繊維を分離します。グラウンドウッドパルプでは、丸太が回転粉砕岩に押されます。 TMPは、高温蒸気および機械精製業者を使用して、高強度パルプを生成します。

3. スクリーニングとクリーニング ：パルプはスクリーニングされて、特大の粒子を除去し、砂、樹皮、その他の汚染物質をきれいにします。

4. 論文 ：パルプは1％未満の固形物に希釈され、4ddrinierまたはTwin-Wireペーパーマシンに供給され、フォーミングセクション、プレスセクション、および乾燥シリンダーを通過します。

5. 仕上げ ：NEWSPrintは通常、インクの吸収に理想的な比較的滑らかで多孔質の表面を生成するために、通常、誘惑されず、カレンダーを軽くカレンダーします。

6. リールと変換 ：乾燥紙は大きなリールに巻き込まれ、顧客仕様に合わせて切断されます。

プロセス全体は、表面仕上げまたはアーカイブの品質を超える速度と体積を強調しており、これは新聞用紙の使用意図的な使用と使い捨ての媒体として整合しています。

物理的および光学的特性

Newsprint Paperは、コスト、印刷可能性、機械的性能のバランスをとるように設計されています。重要なプロパティは次のとおりです。

• 基底重量 ：通常、40〜52 g/m²の間で、軽量になります。

• バルク ：高いバルク（低密度）は、質量を追加せずに不透明度と剛性を提供します。

• 抗張力 ：長い繊維による中程度の引張および涙抵抗。

• 輝度 ：通常、55〜70％ISO、リグニン含有量によりコーティングされた紙よりも低い。

• 不透明 ：高い不透明度（90％以上）は、裏側に印刷されたテキストのショースルーを防ぎます。

• インクの吸収 ：コールドセットのオフセット印刷用に最適化されており、最小限の汚れで高速インク設定を可能にします。

老化行動は顕著な欠点です。リグニンの酸化は黄色と抱き分けにつながり、診断やラミネーションなしではアーカイブの使用には不適切になります。

環境上の考慮事項

NEWSPRINTの生産は、その環境フットプリント、特に森林伐採、水使用、エネルギー消費に対する歴史的に批判を集めてきました。しかし、業界はここ数十年で大きな進歩を遂げています。

• リサイクル ：NEWSPRINTは世界で最もリサイクルされた紙製品の1つであり、リサイクル率は多くの国で70％を超えています。

• 持続可能な林業 ：FSC（Forest Stewardship Council）やPEFC（森林認証の承認プログラム）などの認証システムが責任ある調達を促進します。

• エネルギー使用 ：機械的パルプはエネルギー集約型ですが、ミルズはしばしば水力発電システムとコゲンシステムを使用して炭素排出量を削減します。

• 排水処理 ：廃水処理と閉ループプロセスの進歩により、汚染リスクが軽減されました。

ライフサイクル評価（LCA）は、特に都市のリサイクルストリームから供給された場合、リサイクルされた新聞用紙は、バージングレードと比較して大幅に低い二酸化炭素排出量を持っていることを示しています。

デジタル時代の新聞

デジタルメディアの拡散により、2000年代初頭から新聞用紙に対するグローバルな需要は着実に減少しています。それにもかかわらず、いくつかの要因がその関連性を維持します。

• 新興市場 ：インターネットの浸透が限られている地域では、印刷新聞は公開情報に不可欠です。

• 代替用途 ：NEWSPrintは、パッケージング、広告回覧、本の挿入物、さらには断熱用に再利用されています。

• 触覚体験 ：一部の視聴者にとって、新聞を読むことの身体性と儀式はかけがえのないものです。

その支配が衰えているにもかかわらず、NEWSPRINTは引き続き適応しています。部分的なコーティングまたはインクジェットの互換性を備えたハイブリッドペーパーは、短期的な印刷とパッケージングのニーズに合わせて開発されています。

科学的研究と革新

材料科学者は、新聞用紙の耐久性、リサイクル性、汎用性を改善する方法を模索しています。関心のある領域は次のとおりです。

• ナノセルロース添加物 ：セルロースナノファイバーで紙を補強すると、パフォーマンスを損なうことなく強度を高め、基底重量を減らすことができます。

• バリアコーティング ：キトサンまたは澱粉に由来する生分解性コーティングは、包装用途に水またはグリース抵抗を与える可能性があります。

• デンキ剤の研究 ：リサイクル中に印刷された繊維からインクを効率的に除去すると、繊維の品質を維持し、環境の害を最小限に抑えることができます。

これらの革新は、新聞用紙の有用性を延長するだけでなく、リソースの効率を優先する循環経済モデルに統合することも目的としています。

比較分析：NEWSPRINTとその他の紙グレード

NEWSPRINTの役割を理解するには、他の紙グレードとの比較が必要です。

• ブックペーパー（ウッドフリーのない） ：より高い輝度、低いリグニン、より良い老化の安定性。

• コーティングされた紙 ：より滑らかな表面、より良い画像の繁殖、吸収性が低い。

• クラフトペーパー ：より強く、バッグや包装に使用されます。

• ティッシュペーパー ：密度が低く、吸収性が高く、印刷には適していません。

各タイプは異なるエンドUSEに最適化されており、NEWSPrintは、コスト、ボリューム、および読み取り可能性が永続性と仕上げよりも優先されるユニークなニッチを占めています。

課題と将来の見通し

新聞用紙の未来は、経済的要因と生態学的要因の両方にかかっています。重要な課題は次のとおりです。

• 需要の減少 ：印刷メディア収益モデルは世界的に苦労しています。

• 原材料圧力 ：持続可能な森林管理は、消費に対応する必要があります。

• デジタル混乱 ：若い世代は、スマートフォンやソーシャルメディアを介してますますニュースを消費しています。

ただし、パルプベースの材料のニッチ市場と革新は、継続的な関連性の経路を示唆しています。 NEWSPRINTは、環境に優しいパッケージのプラットフォームに進化したり、建設と断熱のためのバイオコンポジット材料の一部になる可能性があります。