Каждое лето заводы по обесцвечиванию макулатурной массы в Северном полушарии наблюдают падение белизны без заметных изменений в сырье или настройках процесса. Причина часто кроется в самой макулатуре, в том, как стареет печатная краска до того, как кипы попадут в гидроразбиватель. Бумажники знают эту закономерность как летний эффект краски.
Что вызывает летний эффект краски
Печатная краска представляет собой смесь пигмента и связующего с наполнителями и добавками для текучести, высыхания и стойкости к истиранию. Тепло меняет эту смесь. Как только температура окружающей среды повышается, связующее мигрирует и отверждается на листе иначе, поэтому красочная плёнка, поступающая на перерабатывающий завод, уже не та, что покинула печатную машину.
Связующие на минеральном и растительном масле стареют по-разному
Чёрная краска для газетной печати обычно использует в качестве связующего минеральное масло, а цветные краски чаще применяют растительное масло. Со временем эти два типа ведут себя совершенно по-разному. В чёрной краске минеральное масло сначала находится на поверхности бумаги. За четыре-шесть месяцев старения почти всё оно мигрирует в лист. Минеральное масло плохо поглощает кислород, поэтому небольшое количество связующего, оставшееся на поверхности, почти не сшивается. Оно не образует жёсткой сетки, только слабые и хрупкие структуры, которые рассыпаются в массу очень мелких частиц краски.
Краска на растительном масле идёт другим путём. Её связующее также начинается на поверхности, но легко поглощает кислород. После того же периода старения часть масла перешла в бумагу, а большая часть осталась на поверхности, всё ещё связанной с пигментом. Ненасыщенные двойные связи в растительных маслах позволяют образовываться сшитым жёстким структурам, и эти структуры удерживаются на бумажных волокнах.
Почему старая газетная бумага ведёт себя в гидроразбивателе иначе
Эти два пути старения определяют, что происходит при роспуске. Когда старые газеты, напечатанные краской на минеральном масле и краской на растительном масле, распускаются в одном гидроразбивателе, краска на минеральном масле фрагментируется легче. Результат, более высокое значение ERIC, эффективная остаточная концентрация краски, измеренная после роспуска. После тщательной промывки масса также несёт более высокую концентрацию частиц краски, которые осаждаются обратно на волокна и не могут быть удалены снова. Именно это необратимое повторное осаждение снижает белизну.
Записи заводов показывают ту же сезонную закономерность
Закономерность повторяется в разных регионах. Белизна обесцвеченной макулатурной массы в Канаде достигает годового минимума с июня по август. Заводы на севере США фиксируют самые низкие значения в июле и августе, примерно на 1,4 процента ниже обычного уровня. Наша собственная линия обесцвечивания макулатуры следует той же кривой, с самой слабой белизной в июле и августе. Доля партий, не прошедших по нижней границе, составила 46,2 процента в 1998 году, 71,2 процента в 1999 году, 2,6 процента в 2000 году и 11,3 процента в 2001 году. Цифры меняются от года к году, но сезонная форма сохраняется.
Практические выводы для обесцвечивания
Летний эффект краски проявляется в каждой стране и регионе, где обесцвечивают макулатуру, поэтому его следует учитывать при обычном планировании, а не относить к списку неожиданностей. Заводы, которые ожидают июльско-августовский спад, могут корректировать композицию сырья, внимательнее отслеживать значения ERIC и усиливать контроль промывки до того, как белизна начнёт смещаться. Понимание того, как стареют связующие на минеральном и растительном масле, даёт технологической команде надёжную отправную точку для наиболее значимых изменений.