Każdego lata zakłady odbarwiania masy na półkuli północnej notują spadek jasności, choć surowiec i ustawienia procesu się nie zmieniają. Przyczyna tkwi zwykle w samych odpadach papierowych, w sposobie starzenia się farby drukowej, zanim bele trafią do rozwłókniacza. Papiernicy znają ten wzorzec jako efekt letniego tuszu.

Co powoduje efekt letniego tuszu

Farba drukowa to mieszanina pigmentu i spoiwa, z dodatkiem wypełniaczy i środków poprawiających płynność, schnięcie i odporność na ścieranie. Ciepło zmienia tę mieszaninę. Gdy temperatura otoczenia rośnie, spoiwo migruje i utwardza się inaczej na arkuszu, więc warstwa farby, która dociera do zakładu recyklingu, nie jest już tą samą warstwą, która opuściła maszynę drukującą.

Spoiwa oleju mineralnego i oleju roślinnego starzeją się różnie

Czarna farba do gazet zwykle opiera się na oleju mineralnym jako spoiwie, natomiast farby kolorowe częściej wykorzystują olej roślinny. Oba zachowują się w czasie bardzo różnie. W czarnej farbie olej mineralny początkowo pozostaje na powierzchni papieru. W ciągu czterech do sześciu miesięcy starzenia prawie cały migruje do arkusza. Olej mineralny słabo wiąże tlen, więc niewielka ilość spoiwa pozostająca na powierzchni sieciuje w bardzo małym stopniu. Nie tworzy sztywnej sieci, tylko słabe i kruche struktury, które rozpadają się na masę bardzo drobnych cząstek farby.

Farba z olejem roślinnym podąża inną drogą. Jej spoiwo również zaczyna na powierzchni, ale chętnie absorbuje tlen. Po tym samym okresie starzenia część oleju przeszła do papieru, a znaczna jego ilość pozostaje na powierzchni, wciąż związana z pigmentem. Nienasycone wiązania podwójne w olejach roślinnych pozwalają tworzyć usieciowane, sztywne struktury, a te struktury przylegają do włókien papieru.

Dlaczego stary papier gazetowy zachowuje się inaczej w rozwłókniaczu

Te dwie drogi starzenia decydują o tym, co dzieje się podczas rozwłókniania. Gdy stare gazety zadrukowane farbą z olejem mineralnym i farbą z olejem roślinnym są rozwłókniane w tym samym rozwłókniaczu, farba z olejem mineralnym rozpada się łatwiej. Wynikiem jest wyższa wartość ERIC, czyli efektywne stężenie pozostałej farby mierzone po rozwłóknieniu. Po dokładnym przemyciu masa zawiera też wyższe stężenie cząstek farby, które osadzają się z powrotem na włóknach i nie dają się już usunąć. To nieodwracalne osadzanie obniża jasność.

Zapisy zakładów pokazują ten sam sezonowy wzorzec

Wzorzec powtarza się w różnych regionach. Jasność masy po odbarwieniu w Kanadzie osiąga roczne minimum od czerwca do sierpnia. Zakłady w północnej części Stanów Zjednoczonych notują najniższe wartości w lipcu i sierpniu, około 1,4 procent poniżej poziomu normalnego. Nasza własna linia odbarwiania odpadów papierowych podąża tą samą krzywą, z najsłabszą jasnością w lipcu i sierpniu. Wskaźniki spełnienia wymagań w dolnym punkcie wynosiły 46,2 procent w 1998 roku, 71,2 procent w 1999 roku, 2,6 procent w 2000 roku i 11,3 procent w 2001 roku. Liczby zmieniają się z roku na rok, ale sezonowy kształt pozostaje.

Praktyczne wskazówki dla odbarwiania masy

Efekt letniego tuszu występuje w każdym kraju i regionie, w którym odbarwia się odpady papierowe, więc należy do normalnego planowania, a nie do listy niespodzianek. Zakłady, które spodziewają się spadku w lipcu i sierpniu, mogą korygować mieszanki surowcowe, ściślej śledzić wartości ERIC i zaostrzyć kontrolę przemywania, zanim jasność się obniży. Znajomość starzenia się spoiw oleju mineralnego i oleju roślinnego daje zespołowi procesowemu solidny punkt wyjścia do zmian, które mają największe znaczenie.