Varje sommar ser massabruk som avsvärtar returpapper i norra halvklotet hur ljusheten sjunker utan att råvaran eller processinställningarna ändrats märkbart. Orsaken finns ofta i returpapperet självt, i hur tryckfärgen åldras innan balarna når upplösaren. Pappersmakare känner igen mönstret som sommarbonas effekt.
Vad som driver sommarbonas effekt
Tryckfärg är en blandning av pigment och bindemedel, med fyllmedel och tillsatser för flyt, torkning och nötningshärdighet. Värme förändrar blandningen. När omgivningstemperaturen stiger vandrar bindemedlet och härdar på ett annat sätt på arket, så färgfilmen som når återvinningsbruket är inte längre den film som lämnade pressen.
Mineralolja och vegetabilisk olja som bindemedel åldras olika
Svart färg för tidningspapper bygger vanligen på mineralolja som bindemedel, medan färgade färger oftare använder vegetabilisk olja. De två beter sig helt olika över tid. I svart färg ligger mineraloljan först vid papperets yta. Under fyra till sex månaders åldring vandrar nästan allt in i arket. Mineralolja tar upp syre dåligt, så den lilla mängd bindemedel som blir kvar på ytan tvärbinder mycket lite. Den bildar inget styvt nätverk, bara svaga och spröda strukturer som faller sönder till en massa mycket små färgpartiklar.
Vegetabilisk oljefärg följer en annan väg. Dess bindemedel börjar också vid ytan, men det tar lätt upp syre. Efter samma åldringsperiod har en del av oljan flyttat in i papperet medan mycket stannar på ytan, fortfarande bundet till pigment. De omättade dubbelbindningarna i vegetabiliska oljor gör att tvärbundna, styva strukturer kan bildas, och dessa strukturer håller sig fast vid pappersfibrerna.
Varför gammalt tidningspapper beter sig annorlunda i upplösaren
De två åldringsvägarna avgör vad som händer vid uppslutning. När gammalt tidningspapper tryckt med mineraloljefärg och med vegetabilisk oljefärg rivs upp i samma upplösare, fragmenteras mineraloljefärgen lättare. Resultatet är ett högre ERIC-värde, den effektiva restfärgkoncentrationen som mäts efter uppslutning. Efter grundlig tvätt bär massan också en högre koncentration av färgpartiklar som avsätts tillbaka på fibrerna och inte kan avlägsnas igen. Den irreversibla återavsättningen är det som drar ner ljusheten.
Brukens mätdata visar samma säsongsmönster
Mönstret upprepas över regioner. Ljusheten hos avsvärtad massa i Kanada når sitt årslägsta från juni till augusti. Bruk i norra USA noterar de lägsta värdena i juli och augusti, cirka 1,4 procent under normalnivån. Vår egen linje för avsvärtning av returpapper följer samma kurva, med svagast ljushet i juli och augusti. Andelen godkända prover vid lågpunkten var 46,2 procent 1998, 71,2 procent 1999, 2,6 procent 2000 och 11,3 procent 2001. Siffrorna varierar från år till år, men den säsongsmässiga formen gör det inte.
Praktisk vägledning för avsvärtning
Sommarbonas effekt visar sig i varje land och region där returpapper avsvärtas, så den hör till normal planering snarare än till listan över överraskningar. Bruk som räknar med nedgången i juli och augusti kan justera massablandningar, följa ERIC-värden närmare och skärpa tvättkontrollen innan ljusheten glider iväg. Kunskap om hur mineralolja och vegetabilisk olja som bindemedel åldras ger processteamet en god utgångspunkt för de förändringar som betyder mest.