紙の組成

紙の核心はセルロース繊維のネットワークです。セルロース繊維は短い糸状の構造で、植物体の基本的な構成要素です。これらの繊維はさまざまな原料から抽出され、木材が主要な原料です。製紙用のセルロース繊維の主な供給源は、針葉樹、広葉樹、再生繊維、ラグ（通常は織物の裁断くずや綿）の4つです。特殊紙では合成繊維が第5の選択肢となり、サトウキビや竹などの他の植物も繊維源として利用されます。

枚葉オフセット印刷用紙では、針葉樹と広葉樹が最も一般的な繊維源であり、それぞれ異なる特性を与えます。ポプラ、カバ、カエデなどの広葉樹は、平均長さ1mmの短い繊維を生成します。トウヒ、マツ、モミなどの針葉樹は、約3mmの長い繊維を生成します。長い針葉樹繊維はより効果的に絡み合い、紙に高い強度を与えます。逆に、短い広葉樹繊維は、より高い嵩と優れた表面平滑性に寄与します。図5-2を参照してください。

樹木は、再生可能な性質、収穫と輸送の容易さから、理想的なセルロース源であり続けています。セルロース繊維は高い引張強度と水への強い親和性を持ち、強力に結合してネットワークを形成し紙となります。繊維のサイズと形状は樹種によって、また同じ木の中でも異なり、最終的な紙の特性に大きく影響します。

繊維以外にも、紙はいくつかの主要な成分から成ります。サイズ剤、鉱物填料、着色剤です。

サイズ剤。デンプンやロジンなどの材料が、内添、外添、またはその両方で添加されます。内添サイズ剤は耐水性を与え、これは平版印刷用紙にとって重要な特性であり、一般にロジンと製紙用ミョウバンが使用されます。表面サイズ剤は印刷インキの吸収を制御して画像を鮮明にし、表面繊維がブランケットに付着する（ピッキング）のを低減します。また、その後の紙コーティングの前処理としても機能します。

填料。これらの微細で不溶性の無機鉱物は、シート形成前に繊維に添加され、平滑性、不透明度、色を向上させます。インキが裏面に浸透して現れる裏抜けを軽減します。填料はオフセット印刷用紙のインキ受容性を改善し、高速印刷での適切な初期セットに不可欠です。また、平滑性の向上によりドットの歪みを低減し、不透明度を高めることで透けを減少させます。さらに、填料は白色度（明度）を向上させ、画像の「鮮やかさ」を高めます。最も一般的な填料は、クレー（精製天然カオリンクレー）、二酸化チタン、炭酸カルシウムです。

顔料。着色紙の製造には顔料と染料の添加が必要です。これらは枚葉オフセット平版印刷ではかなり一般的です。印刷デザイナーは、着色紙が着色インキや画像に与える悪影響を考慮する必要があります。

デジタル印刷の進歩により、高速バリアブルデータ用途向けに特定の性能特性を持つ紙が求められています。持続可能性は引き続き重要な推進力であり、閉ループ水システムやエネルギー効率の高い生産への関心が高まっています。自動化は製造をさらに合理化し、一貫性を高め、廃棄物を削減しています。