The Science of Newsprint Paper: Origins, Properties and Future Perspectives

Journal de papier journal , souvent négligé à l'ère numérique, reste l'un des supports les plus emblématiques pour diffuser des informations. Il a joué un rôle essentiel dans la communication de masse depuis le 19e siècle, permettant la répartition rapide et abordable des nouvelles au public. Malgré la baisse des médias imprimés, le papier journal reste pertinent dans les économies en développement et continue de servir diverses applications au-delà de l'impression de journaux. Cet article explore les origines, le processus de fabrication, la science des matériaux, les implications environnementales et les perspectives d'avenir du papier journal, visant à présenter une compréhension nuancée pour les lecteurs qui s'intéressent à la science des matériaux, à l'édition et à la durabilité.

Contexte historique

Les origines du papier journal remontent à la révolution industrielle, qui a catalysé la demande de production papier peu coûteuse et à volume élevé. Avant le 19e siècle, le papier était fabriqué à partir de pâte de chiffon - coton et textiles en lin - qui a limité l'offre et l'augmentation des coûts. Le passage à la pulpe de bois au milieu des années 1800 a révolutionné l'industrie, et le journal du journal est devenu une alternative à faible coût et à grande vitesse pour l'impression de journaux.

La province canadienne du Québec et les pays scandinaves ont été les premiers pionniers de la production de papier journal à grande échelle, en raison de leurs vastes forêts et de leur accès à l'hydroélectricité. Le premier journal à succès imprimé sur un papier journal à base de pâte à bois était le Journal hebdomadaire de Boston En 1863. Au début du 20e siècle, le journal était devenu le support standard des journaux du monde entier.

Matières premières et composition des fibres

Le papier journal est principalement fabriqué à partir de pâte de bois mécanique, en particulier la pulpe thermomécanique (TMP) et la pulpe de bois souterrain. Contrairement aux pâtes chimiques utilisées pour les papiers de qualité supérieure, la pâte mécanique conserve la majeure partie de la lignine dans la fibre, ce qui contribue à la couleur, à la texture et au comportement du vieillissement du papier.

Les espèces de bois tendre telles que l'épinette, le sapin et le pin sont préférées en raison de leurs longues fibres de cellulose, qui offrent une force et une flexibilité. La composition de Newsprint comprend généralement:

• Cellulose (40–50%) : Le polymère structurel primaire des fibres végétales.

• Hémicellulose (20–30%) : Améliore la liaison et l'imprimabilité des fibres.

• Lignine (20–30%) : Un polymère aromatique complexe qui lie les fibres mais provoque le jaunissement dans le temps.

• Charges et additifs (<5%) : Comme l'argile, le carbonate de calcium et l'amidon pour améliorer l'opacité et les propriétés de surface.

Les fibres recyclées sont également largement utilisées dans la production de papier journal aujourd'hui, certaines notes composées de papier récupéré jusqu'à 100%.

Processus de fabrication

La production de papier journal implique plusieurs étapes intégrées, combinant l'ingénierie mécanique, le traitement des produits chimiques et le contrôle de la qualité:

1. Débarcation et écaillage : Les journaux sont débarqués et réduits aux puces adaptées à la pulpe.

2. Pulpement : La pâte mécanique utilise des forces physiques pour séparer les fibres. Dans la pâte en bois souterrain, les bûches sont pressées contre une meule rotative. Le TMP utilise une vapeur à haute température et des raffineurs mécaniques pour produire une pulpe plus forte.

3. Dépistage et nettoyage : La pulpe est dépistée pour éliminer les particules surdimensionnées et nettoyée de sable, d'écorce et d'autres contaminants.

4. Papier papillon : La pulpe est diluée à moins de 1% de solides et alimentée dans une machine en papier FourDrinier ou Twin-Wire, où elle passe par une section de formation, appuyez sur la section et les cylindres de séchage.

5. Finition : Le papier journal n'est généralement pas en revêtement et calendrier légèrement pour produire une surface relativement lisse mais poreuse idéale pour l'absorption d'encre.

6. Bobine et conversion : Le papier séché est roulé en gros bobines et coupé aux spécifications du client.

L'ensemble du processus met l'accent sur la vitesse et le volume sur la finition de surface ou la qualité d'archives, ce qui s'aligne sur l'utilisation prévue de NewsPrint comme support jetable.

Propriétés physiques et optiques

Le papier journal est conçu pour trouver un équilibre entre le coût, l'imprimabilité et les performances mécaniques. Les propriétés clés comprennent:

• Poids de base : Généralement entre 40 et 52 g / m², ce qui le rend léger.

• En gros : En vrac élevé (faible densité) fournit une opacité et une rigidité sans ajouter de masse.

• Résistance à la traction : Résistance à la traction et à la déchirure modérée due aux longues fibres.

• Luminosité : Généralement, 55 à 70% d'ISO, des articles inférieurs aux revêtements en revêtement en raison de la teneur en lignine.

• Opacité : Une opacité élevée (≥ 90%) empêche le spectacle du texte imprimé sur le verso.

• Absorption de l'encre : Optimisé pour l'impression de décalage à froid, permettant un réglage rapide de l'encre avec un minimum de taches.

Le comportement du vieillissement est un inconvénient notable: l'oxydation de la lignine conduit au jaunissement et à l'embrittlement, rendant le papier inadapté à une utilisation archivistique sans désactidification ni stratification.

Considérations environnementales

La production de papier journal a historiquement critiqué son empreinte environnementale, en particulier la déforestation, la consommation d'eau et la consommation d'énergie. Cependant, l'industrie a fait des progrès importants au cours des dernières décennies:

• Recyclage : Newsprint est l'un des produits papier les plus recyclés dans le monde, avec des taux de recyclage dépassant 70% dans de nombreux pays.

• Foresterie durable : Les systèmes de certification tels que FSC (Forest Stewardship Council) et PEFC (programme pour l'approbation de la certification forestière) promouvaient l'approvisionnement responsable.

• Consommation d'énergie : La pâte mécanique est à forte intensité d'énergie, mais les moulins utilisent souvent des systèmes hydroélectriques et de cogénération pour réduire les émissions de carbone.

• Traitement des effluents : Les progrès du traitement des eaux usées et des processus en boucle fermée ont atténué les risques de pollution.

Les évaluations du cycle de vie (LCA) montrent que le papier journal recyclé a une empreinte carbone significativement plus faible par rapport aux notes vierges, en particulier lorsqu'elles proviennent de cours d'eau de recyclage urbain.

Papier journal à l'ère numérique

Avec la prolifération des médias numériques, la demande mondiale de papier journal a diminué régulièrement depuis le début des années 2000. Néanmoins, plusieurs facteurs soutiennent sa pertinence:

• Marchés émergents : Dans les régions ayant une pénétration limitée d'Internet, les journaux imprimés restent vitaux pour l'information publique.

• Utilisations alternatives : Newsprint est réutilisé pour l'emballage, les circulaires publicitaires, les inserts de livres et même l'isolation.

• Expérience tactile : Pour certains publics, la physicalité et le rituel de la lecture d'un journal sont irremplaçables.

Malgré sa domination décroissante, le papier journal continue de s'adapter. Des papiers hybrides avec des revêtements partiels ou une compatibilité à jet d'encre sont développés pour les besoins d'impression et d'emballage à court terme.

Recherche scientifique et innovations

Les scientifiques des matériaux explorent des moyens d'améliorer la durabilité, la recyclabilité et la polyvalence du papier journal. Les domaines d'intérêt comprennent:

• Additifs de nanocellulose : Le papier renforçant avec des nanofibres de cellulose peut améliorer la résistance et réduire le poids de base sans compromettre les performances.

• Revêtements de barrière : Les revêtements biodégradables dérivés du chitosane ou de l'amidon peuvent conférer une résistance à l'eau ou à la graisse pour les applications d'emballage.

• Études de désinkabilité : L'élimination efficace de l'encre des fibres imprimées pendant le recyclage aide à préserver la qualité des fibres et minimise les dommages environnementaux.

Ces innovations visent non seulement à prolonger l'utilité du papier journal, mais aussi à l'intégrer dans un modèle d'économie circulaire qui priorise l'efficacité des ressources.

Analyse comparative: papier journal vs autres notes papier

Comprendre le rôle de NewsPrint nécessite une comparaison avec d'autres notes papier:

• Papier de livre (sans enromis en bois) : Une luminosité plus élevée, une lignine plus faible, une meilleure stabilité vieillissante.

• Papier enduit : Surface plus lisse, meilleure reproduction de l'image, moins absorbante.

• Papier kraft : Plus fort, utilisé pour les sacs et l'emballage.

• Papier de soie : Densité plus faible, très absorbante, pas adaptée à l'impression.

Chaque type est optimisé pour différents usages finaux, et le papier journal occupe un créneau unique où le coût, le volume et la lisibilité ont priorité sur la permanence et la finition.

Défis et perspectives futures

L'avenir de l'empreinte de journal repose sur les facteurs économiques et écologiques. Les principaux défis incluent:

• Demande de baisse : Les modèles de revenus médiatiques imprimés sont en difficulté à l'échelle mondiale.

• Pression de matière première : La gestion durable des forêts doit suivre le rythme de la consommation.

• Perturbation numérique : Les jeunes générations consomment de plus en plus des nouvelles via les smartphones et les médias sociaux.

Cependant, les marchés de niche et les innovations dans les matériaux à base de pâte suggèrent des voies de pertinence continue. Le papier journal pourrait évoluer vers une plate-forme d'emballage écologique ou faire partie des matériaux biocomposites pour la construction et l'isolation.