กระดาษไร้เยื่อไม้

กระดาษที่ปราศจากไม้กระดาษที่ปราศจากต้นไม้หรือกระดาษคุณภาพดีคือกระดาษที่ผลิตจาก เยื่อกระดาษ ที่ฟอกขาวและแยกด้วยสารเคมีเพื่อลด ปริมาณ ลิกนิน (ซึ่งเป็น "ไม้" ในที่นี้) [ 1 ] กระดาษชนิด นี้จะไม่เหลืองง่ายเหมือนกระดาษที่ทำจากเยื่อกระดาษเชิงกล[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
ภาพรวม
ลิกนิน
ลิกนินเป็นพอลิเมอร์เชิงซ้อนตามธรรมชาติที่มีสารประกอบอะโรมาติกซึ่งให้ความแข็งแรงแก่พืชเป็นอย่างมาก ในรูปแบบธรรมชาติ ลิกนินจะให้ความแข็งและความยืดหยุ่นแก่โครงสร้างของพืช แต่การมีอยู่ของลิกนินทำให้กระดาษอ่อนแอลงและเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเมื่ออายุมากขึ้นและในที่สุดก็สลายไป เหตุผลก็คือเมื่อกระดาษมีอายุมากขึ้น ลิกนินจะปล่อยกรดออกมาซึ่งทำให้กระดาษเสื่อมสภาพ[ 5 ]ลิกโนเซลลูโลสจากไซเล็มของไม้พุ่มและแคมเบียมจากเปลือก ชั้นใน ของต้นไม้ประกอบด้วยลิกนิน เฮมิเซลลูโลสและเซลลูโลสซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับการผลิตกระดาษ[ 6 ]
เยื่อกระดาษ
เยื่อกระดาษประกอบด้วย วัสดุ เซลลูโลสที่ถูกย่อยสลายทางเคมีและทางกายภาพ กรอง และผสมในน้ำเพื่อสร้างเป็นแผ่นใย: การสร้างเยื่อกระดาษโดยการย่อยสลายวัสดุทางเคมีเรียกว่าการผลิตเยื่อกระดาษทางเคมีในขณะที่การสร้างเยื่อกระดาษโดยการย่อยสลายทางกลเรียกว่าการผลิตเยื่อกระดาษทางกล[ 6 ] [ 7 ]
ในกระบวนการผลิตเยื่อกระดาษเคมีจากลิกโนเซลลูโลสซึ่งเป็นพืชที่มีลิกนิน สารเคมีจะแยกเส้นใยไม้ สารเคมีจะลดปริมาณลิกนินลงเนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีทำให้ส่วนประกอบของเส้นใยไม้ละลายและสลายตัว โดยเฉพาะเฮมิเซลลูโลสและลิกนิน การผลิตเยื่อกระดาษเคมีจะให้เส้นใยเดี่ยวที่ไม่ขาดตอน ซึ่งทำให้ได้กระดาษคุณภาพดี เนื่องจากลิกนินที่ขัดขวางพันธะไฮโดรเจนของเส้นใยไม้ถูกกำจัดออกไปแล้ว เยื่อกระดาษเคมีใช้ในการสร้างกระดาษที่ปราศจากไม้ซึ่งมีคุณภาพสูงและใช้งานได้นาน เช่นที่ใช้ในงานศิลปะและการเก็บรักษาเอกสาร[ 6 ]กระบวนการผลิตเยื่อกระดาษเคมีเกิดขึ้นที่ความดันและอุณหภูมิสูงภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง เป็นกลาง หรือเป็นกรดในน้ำ โดยมีเป้าหมายเพื่อกำจัดลิกนินออกไปทั้งหมดและรักษาคาร์โบไฮเดรตไว้ โดยปกติจะกำจัดลิกนินออกไปได้ประมาณ 90% [ 7 ]
ในทางตรงกันข้าม การผลิตเยื่อกระดาษเชิงกลจะเปลี่ยนลิกโนเซลลูโลสดิบให้เป็นเยื่อกระดาษโดยไม่ต้องแยกลิกนินออกจากเซลลูโลส[ 7 ]ไม่มีการใช้สารเคมีใดๆ นอกจากน้ำหรือไอน้ำ ผลผลิตอยู่ที่ประมาณ 90% ถึง 98% ผลผลิตสูงเป็นผลมาจากการที่ลิกนินยังคงอยู่ เยื่อกระดาษเชิงกลมีลักษณะเด่นคือต้นทุนต่ำ ความแข็งแรงสูง ปริมาณมาก และผลผลิตสูง เยื่อกระดาษเชิงกลมีความแข็งแรงต่ำเนื่องจากลิกนินขัดขวางพันธะไฮโดรเจนระหว่างเส้นใยไม้ ลิกนินยังทำให้เยื่อกระดาษเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเมื่อสัมผัสกับแสงและอากาศ เยื่อกระดาษเชิงกลใช้ในการผลิตกระดาษที่ไม่ถาวร เช่นกระดาษหนังสือพิมพ์และกระดาษนิตยสาร เยื่อกระดาษเชิงกลคิดเป็น 20% ถึง 25% ของการผลิตทั่วโลก และกำลังเพิ่มขึ้นเนื่องจากผลผลิตสูงของกระบวนการและการแข่งขันที่เพิ่มขึ้นสำหรับทรัพยากรเส้นใย ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยียังทำให้เยื่อกระดาษเชิงกลเป็นที่ต้องการมากขึ้นเรื่อยๆ[ 6 ]
หมวดหมู่
กระดาษไร้เยื่อไม้ไม่เคลือบผิว
กระดาษไร้ไม้เคลือบ ( WFU ) กระดาษไร้ไม้เคลือบ ( UWF ) หรือกระดาษละเอียดไร้ไม้เคลือบเป็นคำศัพท์ทางเทคนิคของอุตสาหกรรมกระดาษ สำหรับกระดาษไร้ไม้พื้นฐาน[ 8 ]ใช้เยื่อเคมีจากไม้เนื้ออ่อนและไม้เนื้อแข็ง และ อาจมีการเพิ่มเยื่อเชิงกล ในปริมาณเล็กน้อย (มักเป็น ไม้แอสเพนหรือไม้ป็อปลาร์ ) กระดาษเกรดเหล่านี้ผ่านกระบวนการรีด [ 9 ] คุณสมบัติคือมีความแข็งแรงดีความสว่าง สูง และมีคุณสมบัติในการเก็บรักษาที่ดี[ 10 ]ให้แสงสะท้อนน้อยกว่ากระดาษไร้ไม้เคลือบ (WFC) เนื่องจากไม่มีการเคลือบ[ 11 ]
กระดาษออฟเซ็ต
กระดาษออฟเซ็ตเป็นกระดาษไร้เยื่อไม้ชนิดหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อการพิมพ์ออฟเซ็ต โดยเฉพาะ มีน้ำหนักตั้งแต่ 60 แกรม ( แกรมเมจ หรือกรัมต่อตารางเมตร ) ถึงมากกว่า 200 แกรม กระดาษที่มีน้ำหนักเบาสามารถใช้ทำโบรชัวร์และใบปลิวได้ ในขณะที่กระดาษที่มีน้ำหนักมากจะใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์และการใช้งานที่ต้องการความทนทานอื่นๆ[ 12 ] กระดาษออฟเซ็ต SC ( supercalendered ) มีความสว่างตามมาตรฐาน ISO มากกว่า 67% และความแข็งแรงของพื้นผิวได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการพิมพ์ออฟเซ็ต[ 13 ]
องค์ประกอบ
กระดาษที่ปราศจากเยื่อไม้ผลิตจากวัตถุดิบหลากหลายชนิด รวมทั้ง...
- เยื่อกระดาษทิชชู: นี่คือกระดาษไร้ไม้ชนิดที่พบได้บ่อยที่สุด ผลิตจากเยื่อไม้ที่ผ่านการบำบัดด้วยสารเคมีเพื่อกำจัดลิกนิน[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]
- เยื่อไม้บัลซา: นี่คือเยื่อไม้ชนิดหนึ่งที่ทำจากต้นบัลซา มีความแข็งแรงและน้ำหนักเบามาก ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในซองจดหมายและงานอื่นๆ ที่ต้องการน้ำหนักเบา[ 18 ] [ 19 ]
- เยื่อไม้สน: นี่คือเยื่อไม้ชนิดหนึ่งที่ทำจากไม้สน เช่น ต้นสนและต้นเฟอร์ มีความแข็งแรงและทนทาน ทำให้เหมาะสำหรับใช้ทำกระดาษเขียนและกระดาษพิมพ์[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]
- เยื่อ กระดาษที่ไม่ใช่ไม้: นี่คือเยื่อกระดาษประเภทหนึ่งที่ทำจากวัสดุที่ไม่ใช่ไม้ เช่น ฝ้าย ป่าน ปอ ลินินและไม้ไผ่มักใช้ในกระดาษคุณภาพสูงเช่น กระดาษที่ใช้สำหรับงานศิลปะและการถ่ายภาพ[ 20 ] [ 22 ] [ 24 ]
กระดาษที่ปราศจากเยื่อไม้มีข้อดีหลายประการเหนือกว่ากระดาษที่ประกอบด้วยเยื่อกระดาษเชิงกล:
- กระดาษที่ปราศจากไม้จะทนต่อการเหลืองได้ดีกว่า เนื่องจากลิกนินซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการเหลืองของกระดาษถูกกำจัดออกจากเยื่อกระดาษแล้ว[ 21 ] [ 25 ] [ 26 ]
- มีความแข็งแรงกว่าเนื่องจากเส้นใยเซลลูโลสในกระดาษที่ปราศจากไม้มีความยาวและสม่ำเสมอกว่าเส้นใยในเยื่อกระดาษเชิงกล[ 14 ]
- มันทนทานกว่าเพราะมีโอกาสฉีกขาดหรือยับน้อยกว่า[ 14 ]
- มันเรียบเนียนกว่าเพราะพื้นผิวของมันละเอียดกว่ากระดาษที่มีเยื่อกระดาษเชิงกล[ 14 ]
กระดาษที่ปราศจากเยื่อไม้ถูกนำไปใช้ในงานหลากหลายประเภท:
- กระดาษสำหรับเขียนและพิมพ์: กระดาษที่ปราศจากเยื่อไม้เป็นกระดาษประเภทที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการเขียนและพิมพ์[ 27 ]มีให้เลือกหลายน้ำหนักและพื้นผิว[ 21 ]
- ซองจดหมาย: กระดาษที่ปราศจากเยื่อไม้เป็นกระดาษประเภทที่ใช้กันทั่วไปสำหรับซองจดหมาย[ 28 ] [ 29 ]มีให้เลือกหลายสีและหลายแบบ
- กระดาษสำหรับงานศิลปะและการถ่ายภาพ: กระดาษที่ปราศจากไม้เป็นกระดาษประเภทที่ใช้กันทั่วไปสำหรับงานศิลปะและการถ่ายภาพ[ 27 ]
- การใช้งานอื่นๆ: กระดาษที่ปราศจากไม้ยังใช้ในการใช้งานอื่นๆ อีกหลากหลาย เช่น บรรจุภัณฑ์ ฉลาก และสกุลเงิน[ 20 ] [ 30 ]