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PRESENTACION
En el presente trabajo que lleva por tema producción industrial
del papel doy a conocer las materias primas de este producto
así como también su proceso de elaboración, en qué consiste y
como se hace. Espero que sea de su agrado y beneficio
personal o institucional.
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INTRODUCCION
El proceso de producción de papel está dirigido al proceso de fabricación
industrial del papel el cual viene por siglos siendo uno de los problemas de
contaminación ya que el proceso de extracción de celulosa es muy
contaminante.
El papel se compone de fibras vegetales, es decir, de materia orgánica, o lo
que es lo mismo, de elementos que están o han estado vivos. Por este motivo
debemos aprender a valorar la importancia del papel como exponente y
resultado de un proceso de fabricación, que ha tenido como consecuencia la
muerte de un ser vivo: EL ÁRBOL.
De igual modo que confundimos dinero con bienestar, de la misma manera que
pensamos, que al mover dinero manejamos posibilidades, debemos
concienciarnos de que, al utilizar papel, aprovechamos parte de la riqueza viva
del planeta, y si no la cuidamos, corremos el riesgo de perderla.
La repercusión que tendrá en un futuro la sobreexplotación de los recursos
madereros sólo podrá sufrirlo las próximas generaciones. Es pues una labor
importante y difícil la que se nos plantea ser conscientes de que la abundancia
de hoy puede ser escasez mañana.
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CAPITULO I:
GENERALIDADES
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1.1 ANTECEDENTES
El 1º soporte q se utiliza para la escritura es un soporte vegetal llamado papiro,
que se realizaba cortando tiras de tronco de una planta, y colocándolas una al
lado de la otra, formando una primera capa para después colocar tiras
perpendiculares formando una segunda capa.
La hoja así formada se humedecía con cola disuelta en agua y se prensaba. Se
dejaba secar al sol y se daba un baño de almidón. Éste material se
comercializaba en rollos pero no se podía encuadernar.
Como sustituto del anterior se desarrolló otro soporte de escritura, hecho de
piel de animal y denominado pergamino, la piel que se utilizaba era de cabra,
vaca, etc. Si el animal era no nato la piel se denominaba vitela, este material
sustituyó por completo al papiro. Ya que tenía la ventaja de poderse colocar en
hojas haciendo cuadernos para formar libros que recibían el nombre de
códices.
La preparación de este material consistía en eliminar los restos de carne y pelo,
curtirlo posteriormente en un baño de agua con cal para por último sacarlo y
añadirle polvo de yeso, para alisarlo después con piedra pómez.
Fue un francés, Nicholas Louis Robert, quien, en 1798, construyó una máquina
efectiva, la que fue mejorada por dos británicos –los hermanos Henry y Sealy
Fourdrinier (ver imagen)-, quienes en 1803 crearon la primera de las máquinas
marcadas con su apellido. En 1840 introdujeron el proceso de trituración de
madera para fabricar pulpa, con lo cual se pudo fabricar papel a partir de una
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materia prima de más bajo costo. Diez años después se realizó el primer
proceso químico para producir la pulpa, lo cual también colaboró a la reducción
de costos.
En 1844, Federic Gottlob sellr sería el primero en obtener, mediante un
procedimiento mecánico, pasta de madera. Hacia 1852, Meillier descubrió la
celulosa y Tilghman patentó el procedimiento mediante el cual, y por medio de
la utilización de bisulfito de calcio, se obtenía celulosa de la madera.
1.2 OBJETIVOS
Crear conciencia en cada una de las personas de la
contaminación que se viene dando en nuestro planeta, ya que la
producción de fibra vegetal es contaminante.
Hacer mejor uso del papel.
Dar soluciones a las problemáticas de producción.
Saber el proceso de producción.
La aplicación de los métodos y las técnicas fundamentales
generalmente aplicadas en la producción de papel, incluyendo
ilustraciones al respecto.
Los principios comunes que caracterizan los diversos problemas
que puedan presentarse existen tanto en el sector privado
(manufactura y servicio) como en el sector público.
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1.3 IMPORTANCIA
El proceso de producción de papel tiene una gran trascendencia
puesto que el producto final ya sea el papel o fibras vegetales son de
gran importancia para todos nosotros, tanto personalmente como a
nivel de empresa.
Mediante este proceso podemos darnos cuenta de lo importante que
la fabricación de este producto, ya sea el tipo de papel que se va a
producir (papel higiénico, bond, alumio, line, etc.) cada uno de ellos
cumple un rol especifico dentro de nuestra sociedad, así como
también a nivel personal.
La importancia del papel y de los productos papeleros en la vida
moderna es evidente, pues es el medio más utilizado como soporte
para la producción y difusión de la información, aspecto crucial en el
desarrollo de la civilización a lo largo del tiempo, pues el
conocimiento científico y la cultura son dos parámetros
característicos del nivel de desarrollo de un pueblo y de su bienestar
social.
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CAPITULO II:
RESEÑA HISTORICA
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LOS CHINOS: PIONEROS EN LA FABRICACIÓN DEL PAPEL
En el año 105 d.C., el señor T'sai Lun, que era un empleado del emperador
chino Ho Ti, fabricó por primera vez un papel, desde una pasta vegetal a base
de fibras de caña de bambú, morera y otras plantas, dando origen al papel que
conocemos hoy. T'sai Lun emprendió esta tarea siguiendo órdenes expresas
del emperador, quien le ordenó buscar nuevos materiales para escribir sobre
ellos. Durante 500 años la técnica de la elaboración del papel perteneció sólo a
los chinos, quienes la guardaron celosamente durante ese largo período.
Expansión del papel
Alrededor del 600 d.C. el papel llegó a Corea y Japón, países en los cuales se
comenzó a fabricar en forma manual, de acuerdo a la antigua tradición;
coreanos y japoneses fueron perfeccionando paulatinamente este sistema.
En el año 750 d.C. los conocimientos para la fabricación del papel llegaron al
Asia Central, el Tibet y la India. Posteriormente los árabes, en su expansión
hacia el oriente, se familiarizaron con los métodos de producción del papel de
escribir y crearon molinos de papel en Bagdad, Damasco, El Cairo y –más
tarde- en Marruecos, España y Sicilia. Los árabes no tenían fibras frescas, de
manera que para producir papel extrajeron la materia prima de sus antiguas
alfombras; luego usaron harneros hechos de caña y fabricaron hojas delgadas
recubiertas con pasta de almidón.
En el Antiguo Egipto se escribía sobre papiro (de donde proviene la palabra
papel), el cual se obtenía a partir del tallo de una planta muy abundante en las
riberas del río Nilo (Cyperus papyrus). En Europa, durante la Edad Media, se
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utilizó el pergamino que consistía en pieles de cabra o de carnero curtidas,
preparadas para recibir la tinta, que por desgracia era bastante costoso, lo que
ocasionó que a partir del siglo VIII se popularizara la infausta costumbre de
borrar los textos de los pergaminos para reescribir sobre ellos (dando lugar a
los palimpsestos) perdiéndose de esta manera una cantidad inestimable de
obras.
El papel en América
La producción de papel fue introducido por primera vez hacia el interior de las
Américas, por los españoles, cerca de la ciudad de México alrededor de 1580.
Antes de la llegada de los españoles el papel fue usado como sustancia por los
Mayas y Aztecas. De forma semejante los hawaianos producían papel suave,
lo sacaban de la corteza de los árboles de higo o mora. Esta técnica aún es
usada por los indígenas del sureste de México. Sin embargo las sustancias
puras no se clasificaban como papel.
En primer taller de papel en Norte América, se estableció en Pennsylvania, en
el Wissahickon Creek cerca de Germantown por William Rittenhause. En poco
tiempo otros talleres se establecieron. Como el taller de Ivy, por Thomas
Willcox, quien motivo a otros productores de papel, y fue distinguido por
producir papel para impresos y actividades publicitarias de Benjamín Franklin.
Posteriormente en el siglo XVIII y XIX, con la tecnología de imprención se
desarrolla un incremento en la alfabetización, simultáneamente los fabricantes
de papel mejoraron sus mecanismos de producción de papel. La primera
máquina para elaborar papel fue inventada por el francés, Nicholas Louis
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Robert, un empleado del taller Didot en Francia. El cuñado de Roberts, John
Gemble, saco una patente británica en 1801, la cual fue desarrollada y
financiada en Inglaterra por Hery y Seale Fourdrinier, con la ayuda del joven
maquinista llamado Brian Donking, quien construyo self acting y automatizo la
maquina en Hertfordshire, en 1803, la efectividad de ésta creó una sensación.
El principio básico de de la maquina Fourdrinier, es suspender la pulpa de
papel en agua, que es derramada con un movimiento horizontal, las
vibraciones de lado a lado causaban que las fibras se intercalaran una con otra.
En ese momento esto fue conocido como Dandy, el cual presiona mayormente
el agua, al mismo tiempo que imprime las marcas de agua o líneas extendidas,
sobre la pulpa del papel. Después, esto es transportado a cilindros calientes y
secos para que al final del proceso se rebanará en un largo rollo perfectamente
seco. La mayor producción mundial del papel, es elaborado al estilo de la
máquina Fourdrinier.
Otro tipo de máquina para fabricar papel que apareció en este tiempo, fue un
maquina con molde cilíndrico. Que comienza con un movimiento lento, este
proceso es capaz de producir papel similar en apariencia y sentirse como papel
hecho a mano. Sin embargo en Inglaterra, un número de individuos estaban
trabajando independientemente en una maquina de este tipo, uno de ellos fue
John Dickenson, quien produjo la primera máquina comercial en 1809.
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La industrialización del papel en China y Japón
Al final del siglo XIX, la historia de la fabricación del papel se perdió en un
circulo total, pero posteriormente en 1853, las maquinas se introdujeron a la
semicolonial China y Japón. Rápidamente los americanos demostraron (para el
acuerdo de una barco de guerra), la apertura de relaciones diplomáticas y
comerciales entre USA y Japón seguida por una apertura de relaciones
diplomáticas con, Inglaterra, Prusia y Francia. En se tiempo existió mucho
interés por el uso de las fibras vegetales en la fabricación del papel japonés.
También porque los trapos no se usaban en este papel. En esa época un
comerciante inglés tuvo la idea acertada de importar trapos hacia Europa, para
fabricar papel, a finales de 1861, envió 1300 toneladas de trapos a Inglaterra,
sin embargo el cambio de colores no demostró ser una labor sencilla.
La primera máquina para fabricar papel en Japón, fue una Fourdrinier, de 78
pulgadas de ancho, importada de Inglaterra por la firma americana, Walsh and
Hall company, para el taller de papel Ogi, cerca de Tokio, en 1875. La
construcción del taller Ogi, fue dirigida por el joven ingeniero ingles, Frank
Cheethmen, quien por un período de tres años y con ayuda de la máquina de
Thomas Bottomley, puso en funcionamiento la producción de este taller hasta
que ellos tuvieron un sucesor japonés. Ahora Japón produce 10% del papel y
pulpa a nivel mundial y el segundo es únicamente USA.
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CAPITULO III:
MATERIA PRIMA, INSUMOS Y
SUMINISTROS
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3.1 PRINCIPALES PROVEEDORES
La presente tabla nos muestra algunos proveedores de los muchos que existen
en materia prima para la elaboración de papel.
PAIS
PROVEEDOR
/EMPRESA
PRODUCTO
TIPO
/COBERTURA
MEX.AMERICA
ALIMENTOSFIBRAS VEGETALES INDUSTRIA
ESP. QUIMIDROGA FIBRAS VEGETALES INDUSTRIA
ESP.QUIMIDROGA
PLASTICOFIBRAS VEGETALES INDUSTRIA
ESP. LAIEX FIBRAS VEGETALES INDUSTRIA
ESP. QUIMIDROGA CELULOSA EN POLVO INDUSTRIA
COL.GLOBAL
CHEMICALSCELULOSA EN POLVO INDUSTRIA
MEX.CHEMTEX
INTERNATIONALCELULOSA INDUSTRIA
ARG. MAS SAPAPER CELULOSA INDUSTRIA
MEX. HELMCELULOSA
MICROCRISTALINAINDUSTRIA
3.2 DESCRIPCION GENERAL DE LA MATERIA PRIMA
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3.2.1. LAS FIBRAS:
Fibras madereras: son las que más se utilizan en la fabricación de papel,
procedentes de la madera.
Pueden ser: Fibras de árboles de hoja perenne y caduca.
o Perenne: Pino, Abeto, llamadas resinosas, con fibras de 2-4 mm,
llamadas fibras largas. Sirven para dar resistencia al papel. Papel de
poco gramaje (espesor).
o Caduca: Frondosas, Eucalipto, Haya, Abedul, con fibras de 1mm
aprox., llamadas fibras cortas. Proporciona lisura y buena formación
de la hoja. Su porcentaje se incrementará a medida que aumenta el
gramaje.
No madereras: de las plantas llamadas anuales, El brazo de la caña de
azúcar y las pajas de cereales, cáñamo, esparto, algodón, lino.
o Paja de arroz: 0,5mm de longitud media de la fibra.
o Paja de trigo y cebada: 1,5mm de longitud media de la fibra.
o Esparto: 1,1mm de longitud madia de la fibra.
o Algodón: 30mm de longitud media de la fibra.
o Brazo de caña de azúcar: 1,7mm de longitud media de la fibra.
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Sintéticas: Para la fabricación de productos gráficos, Polietileno, Materiales
no fibrosos.
3.2.2 Dependiendo del proceso de producción, las celulosas se dividen
en:
Celulosa Química. Se obtiene a partir de un proceso de cocción química de la
madera a altas temperaturas y presiones, cuyo objetivo es disolver la lignina
contenida en la madera con una disolución alcalina, liberando las fibras.
Dependiendo de los aditivos químicos usados en la cocción, existen celulosas
químicas kraft y al sulfito, siendo la primera más utilizada a nivel mundial. La
celulosa química se caracteriza por tener un rendimiento total relativamente
bajo, es decir, sólo entre un 40% y un 60% del material original (madera) queda
en el producto final (fibras), el resto (lignina), se disuelve en la solución alcalina
para ser posteriormente quemada y generar la energía térmica y eléctrica
necesaria en los procesos productivos. Estas celulosas son más resistentes, ya
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que las fibras quedan intactas, son más fáciles de blanquear y menos
propensas a perder sus cualidades en el tiempo.
Celulosa Mecánica. Se obtiene a partir de un proceso por el cual la madera es
molida y triturada mecánicamente, siendo sometida a altas temperaturas y
presiones. Posteriormente la pasta es clasificada, lavada y eventualmente
blanqueada. Este proceso requiere un alto consumo energético. La celulosa
mecánica, se caracteriza por tener un alto rendimiento, normalmente entre un
85% y 95%, pero la lignina remanente en el producto puede oxidarse
generando el color amarillo que caracteriza a los diarios viejos. Las principales
aplicaciones son la fabricación de papel para periódicos y papeles para
impresión y escritura de menor calidad. Esta celulosa es menos resistente que
la química, no por la presencia de esta lignina sino porque las fibras que en ella
están contenidas han sido cortadas en el proceso de fabricación. Para que nos
hagamos una idea de la producción a nivel mundial en 1998 (175 millones de
toneladas) un 76% correspondieron a celulosas químicas y sólo un 24% a
celulosas mecánicas.
Otra forma de clasificar la celulosa es a partir de la materia prima usada para
su fabricación. Dependiendo de ella existen celulosas de fibra larga y celulosas
de fibra corta. Difieren principalmente en su resistencia, ya que ésta depende
básicamente de las uniones moleculares que se establecen entre las fibras. La
celulosa de fibra larga genera en los papeles una red de uniones más
resistentes que las de fibra corta. La longitud de las fibras largas fluctúa entre
2,5 y 4,5 mm, contra los 0,7 a 1,8 mm de las fibras cortas.
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3.2.3 ¿Para qué sirve la celulosa?
Es el principal componente en la manufactura de papeles y cartones y también,
en pequeñas cantidades, se encuentra en productos como el rayón, películas
fotográficas, celofanes, explosivos, etc.
Del proceso de manufactura de la celulosa se extraen, además, otros derivados
como la trementina y el “tall oil” que son usados como insumos en la industria
química para la producción de aromas, diluyentes, jabones y alimentos.
La celulosa blanca de fibra larga se usa principalmente para agregar
resistencia a los papeles y cartulinas, y la celulosa blanca de fibra corta se usa
para dar suavidad y como relleno. Dependiendo de la proporción en las
mezclas se obtienen papeles para diferentes usos.
Actualmente existen más de 450 variedades de papeles según la clasificación
de la International Pulp and Paper Directory.
La degradación de las fibras impone límites a la fracción de papeles que se
pueden producir con fibras recicladas, por lo que constantemente se deben
agregar fibras vírgenes para su producción.
3.2.4 Desde el punto de vista maderero nos interesan tres componentes
fundamentales:
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1. Carbohidratos:
Están compuestos por dos componentes básicos: la celulosa y la hemicelulosa.
La celulosa es un hidrato de carbono (está compuesto de hidrato de carbono y
oxígeno) siendo un polisacárido ya que tiene unidades de azúcar. La celulosa
es hidrofilia, las fibras absorben agua con facilidad y se dispersan en
soluciones acuosas. La hemicelulosa es un polímero exclusivamente de
glucosa que contiene 5 azúcares distintos, éstos son: la glucosa, mamosa,
galactosa, dulosa, arabinosa. El conjunto de celulosa y hemicelulosa en la
pasta maderera se le llama <Olocelulosa>.
2. Lignina:
Es un compuesto químico complejo que se caracteriza por ser amorfo y de
color oscuro y une fuertemente a las fibras del árbol lo que hace necesario
extraerlas en su totalidad para individualizar las fibras. En papeles blancos hay
que extraerla totalmente. Uno de los problemas de la lignina es que provoca
envejecimiento del papel amarilleándolo con gran rapidez.
3. Resinas y esencias:
Actúan en muy pequeña proporción teniendo que ser algunas de ellas tratadas
para evitar problemas de manchas sobre el papel.
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3.3 DESCRIPCION GENERAL DE LOS INSUMOS
3.3.1 CARGAS Y PIGMENTOS
Son sustancias químicas que se añaden al papel en la masa, éstas otorgan al
papel características específicas, las más corrientes son: Caolín, Talco,
Carbonato Cálcico, Sulfato Cálcico, sulfato de aluminio, hidróxido cálcico. Así
echemos uno u otro tipo de carga o pigmento obtendremos un comportamiento
diferente con respecto a la luz, así conseguiremos más o menos blancura o
más o menos opacidad.
Conseguiremos también debido a su densidad la mayor o menor absorción de
líquidos especialmente aceite (tintas), del mismo modo que por el tamaño de
las partículas y por su estructura geométrica.
3.3.2 ADITIVOS
Son productos que se añaden al papel para modificar sus características
físicas, las más importantes son:
a) Productos de encolado: antes se utilizaba el sulfato de aluminio y las colas
de colofonía, genera un pH ácido en el papel, actualmente se emplean
productos sintéticos que proporcionan un pH neutro.
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El encolado tiene por objeto disminuir la permeabilidad al agua, muy necesario
en el caso del offset.
b) Ligantes de estucado: aditivos que usamos para fijar el estucado al papel, la
desventaja es que a veces crean espumas que estropean, generalmente es
yeso, tiene que estar en equilibrio.
c) Resinas de resistencia húmeda: tienen por objeto mantener la resistencia del
papel cuando se moja, por ejemplo en las vallas publicitarias expuestas a la
intemperie.
d) Blanqueantes ópticos: es necesario incrementar la blancura de la pasta y las
cargas en la mayoría de los casos se echan en la masa o en la capa de
estucado.
e) Los colorantes: éstos se añaden cuando se quiere conseguir un papel de un
color determinado. Se pueden añadir tanto a la masa como a la superficie.
f) Los microbicidas: son componentes cuya función es la de destruir
determinados tipos de hongos y bacterias que se instalan en la formación del
papel, las cuales incluso pueden provocar roturas en el papel.
g) Retentivos y floculantes: se añaden en la fabricación del papel para mejorar
la retención de las cargas cuando la hoja de papel se está formando. Mas que
un aditivo se considera un elemento auxiliar del papel.
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CAPITULO IV:
MAQUINARIAS Y EQUIPOS
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4.1 PRINCIPALES PROVEEDORES
PAISPROVEEDOR
/EMPRESAPRODUCTO TIPO
MEX. COINTERMAQUINARIAS
INDUSTRIALESINDUSTRIAL
ARG. MURRAY MAQUINARIA VIALES INDUSTRIAL
COL.
MONTAJES Y
MANTENIMIENTOS
TECNICOS
INDUSTRIALES
EQUIPOS Y
MAQUINARIAS
INDUSTRIALES
INDUSTRIAL
COSTA
RICATECNO PRECISION
MAQUINAS
INDUSTRIALESINDUSTRIAL
ARG. TANTAL ARGENTINA DESCORTEZADORES INDUSTRIAL
ARG. LAQUIMARSISTEMA DE
DEPURADORESINDUSTRIAL
EE.UU. EQUIPNET BOBINAS INDUSTRIAL
MEX. MAQUINARIA JERSAPRENSAS
HIDRAULICASINDUSTRIAL
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4.2 MAQUINAS
Hidropulpa automática: convierte las láminas de pulpa virgen en una
pasta fina.
Limpiador de alta densidad:
Tamiz de pH
Tamiz vibratorio: se usa para separar las partes finas de las gruesas de
algunas cosas y que está formado por una tela metálica o rejilla tupida
que está sujeta a un
aro.
Espesadores: aparato de separación continua de sólido-líquido, en el
que los sólidos en suspensión se dejan
decantar.
Refinador de doble disco: aparato para separar y batir un
material.
Contenedor de mezcla: posibilitan la mezcla homogénea de los
materiales.
Máquina papelera.
Rebobinador.
Caldera de vapor.
La estucadora:
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Máquina que aplica la salsa al soporte previamente fabricado, existen
distintas formas de aplicar la salsa:
La estucadora: Máquina que aplica la salsa al soporte previamente
fabricado.
Tanque de almacenamiento químico.
Fontanería, cableado, aislamiento.
4.3 EQUIPOS
Balanzas: Las balanzas industriales poseen todas las funciones
imprescindibles, como la puesta a cero, la tara, el cómputo de piezas,
etc. Por medio de la función de contador, de la que disponen muchas
balanzas industriales, podrá sumar pesos aislados (muy útil p.e. para el
inventario anual). Todas las balanzas industriales pueden disponer de
certificado ISO, con sus componentes y
pesos.
Probador de humead: compacto y ligero calcula la humedad en una
amplia gama de materiales y es la herramienta definitiva que se
necesitas en multitud de
trabajos.
Probador de espesor: El probador del espesor se utiliza para probar el
grosor del papel.
Probador de resistencia de aplaste:
Probador de resistencia de tensión.
Probador de resistencia de desgarre.
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Probador de resistencia de plegado.
Probador estándar de salida.
Probador de resistencia arrollado.
CAPITULO V:PROCESO PRODUCTIVO
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5.1 DESCRIPCION DEL PROCESO PRODUCTIVO
FIBRAS PRIMARIAS O VÍRGENES: son las obtenidas de la madera y
otro tipo de plantas (algodón).
1. Lo primero en utilizar es el Pulper, es un recipiente con una
hélice en la parte inferior que agita la pasta e individualiza las
fibras, preparando una suspensión acuosa, el agua que se
emplea en el pulper es agua reciclada de la propia fábrica,
obteniéndose un color blanco debido a su contenido de fibras y
carga. Dependiendo del tipo de papel que queramos metemos
una pasta u otra con fibras largas o cortas.
2. Despastilladoras, pueden quedar partículas mal desfibradas,
para solucionarlo la pasta se trata mediante despastilladoras que
dan un tratamiento más enérgico, las despastilladoras son dos
discos provistos de púas o salientes cuyo objetivo es obtener el
desfibrado independiente.
3. El refino, precisan un tratamiento para que desarrollen su
capacidad de producir una hoja de papel, es decir, confiere a la
pasta la aptitud para producir los diversos tipos de papel, cada
papel requiere un refino adecuado. El refinado se efectúa en
aparatos de diseño de nombre diverso, los más conocidos son las
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pilas Holandesas, refinos cónicos de pequeño ángulo, gran
ángulo, discos, ...Una vez refinada la pasta se almacena en
grandes tinas (tinajas), después de cada tina se bombea a otro de
mayor tamaño, llamada tina de mezcla, en la cual se efectúa la
composición de acuerdo con la fórmula establecida.
FIBRAS SECUNDARIAS: Son las que han sufrido al menos un proceso
de manufacturación, bien sea de impresión o cualquier otro
manipulado( lo que llamamos papel reciclado). Las fibras secundarias se
pueden mezclar con las primarias creando un papel llamado <papelote>
( papel no impreso que surge de las operaciones de corte).
Cuando el papel se recicla para embalaje es necesario extraer
impurezas aunque no precisa de destintado. Sin embargo, cuando se
trata de papel es blanco para su impresión es necesario destintarlas y
blanquearlas.
1. El destintado
Por lavado es el más antiguo eliminándose la tinta en fases sucesivas de
lavado. Otro sistema de destintado es por flotación, los productos
químicos se añaden formando espumas floculando (flotando) las
partículas de tinta y últimamente empiezan a emplearse el destintado por
encimas.
2. Preparación de la hoja:
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La formación del papel es exactamente igual para cualquier clase de
papel, la diferencia viene dada por su composición y el acabado, el
primer paso en la formación de la hoja consiste en transformar la parte
diluida en una lámina de líquido delgada, ancha y uniforme que debe
estar perfectamente distribuida y con un caudal regular, ésta operación
se lleva a cabo en la cabeza de la máquina, las fases que se precisan
para formar la hoja, son:
1º- Tinta de mezclas, donde se realiza la formación del papel, los
componentes que se añaden son: fibras, cargas, agentes encolantes,
blanqueantes ópticos y otros aditivos, las fibras y cargas se añaden
dispersas en agua, y una vez completada la mezcla se envía a otra tina
(tinaja) (la de reserva), de la cual se suministra a la máquina.
2º- La depuración, proceso por el que se eliminan las impurezas de la
mezcla, las partículas no deseadas, una manera de eliminar las
impurezas es a través de una malla o tamiz perforado que hacen de
filtro, otro tipo de depuradoras, son las denominadas centrífugas que se
basan en la fuerza centrífuga de rotación de unos cuerpos cónicos que
separan las partículas que salen por un extremo inferior abierto.
3º- Regulación del caudal y densidad de la pasta, que una vez
depurada se envía a la caja de entrada, siendo necesario conseguir un
flujo regular de las materias que componen el papel, la pasta es
regulada de acuerdo con su densidad, resistencia y caudal.
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4º- Es la caja de entrada a la máquina, consta de un cuerpo de caja de
rodillos perforados que son los distribuidores y una salida sobre una tela,
el sistema de entrada a la caja recibe el nombre de (manifold).
5º- Manifold, es un dispositivo que provoca la presión y caudal
constante de la pasta a todo lo ancho de entrada al cuerpo de caja, de
esta manera es posible conseguir una regularidad de gramaje a lo largo
de la hoja durante su producción.
6º- La mesa plana, la suspensión fibrosa es enviada a través del labio
de la caja sobre una tela sin fin metálica o plástica, donde se formará la
hoja de papel, la tela tendrá movimiento longitudinal y transversal que
permitirá orientar las fibras en las distintas direcciones del papel. El
sentido de máquina recibe el nombre de dirección de fibra ya que en ese
sentido se colocan las fibras mayoritariamente. El sentido transversal se
denomina contra fibra, así el papel tendrá uno u otro comportamiento
según las direcciones, el sentido de fibra a de tenerse en cuenta en la
máquina de impresión, en el plegado y en la encuadernación, la
velocidad de la mesa ha variado de 30 /40m/min. Hasta los
800/400m/min. Pudiendo llegar a 1400m/min. La mesa convencional
desgota en una sola dirección lo que una configuración distinta a las dos
caras del papel, una cara resulta más rugosa mientras que la otra es
mas lisa.
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Las nuevas máquinas mediante cajas aspirantes permiten el desgote,
tanto hacia arriba y hacia abajo obteniéndose una hoja mas simétrica y
con las caras más igualadas.
La tela: es una pieza fundamental en la formación de la hoja,
permitiendo la distribución de la pasta, el desgote de agua, evitando
que las fibras se peguen a ella, se utilizan telas mecánicas o de
plástico.
El desgote: con la pasta diluida sobre la tela, se inicia el proceso de
renaje, al principio sale mucho agua, pero cuando la capa es compacta
se hace más difícil su eliminación del agua, por este motivo se recurre
a rodillos y cajas aspirantes cuya función es extraer el agua, los rodillos
desgotadores soportan la tela a la vez que ayudan a eliminar el agua.
Los rodillos monta espumas: estos ayudan a conseguir mejor
formación y lisura, con el fin de uniformar la hoja (para que salgan
iguales y lisas) y en algunos tipos de máquinas se utilizan para hacer
marcas de agua.
3. Estructura y consolidación de la hoja:
Las prensas, es la sección colocada después de la tela y donde
continua por medios mecánicos la eliminación del agua de la hoja,
en la prensa, las fibras son forzadas a un contacto íntimo, para que
desarrollen nuevos enlaces, el prensado húmedo de la hoja se
realiza con fieltro entre dos rodillos, existen 3 tipos de prensa:
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Prensa aspirante, Propia de máquinas modernas, de hace mediante
aspiración del agua.
Prensa ranulada, El agua penetra a través de ranuras, la humedad
del papel pasa del 80% hasta el 65% ó 55% lo que permite eliminar
un 25% de agua.
Prensa obsed, (no elimina el agua), se sitúa antes que la hoja entre
la sequería, inmediatamente después de la zona de prensas siendo
se función la de eliminar la diferencia de las caras del papel en las
máquinas convencionales, es un prensado ligero que origina un
alisado húmedo que iguala las dos caras del papel.
4. La sequería:
Después de la zona de prensa se elimina el agua residual por calor, la
sequería consta de dos partes, tanto la primera como la segunda
sequería se divide en secciones con controles de velocidad para evitar
tensión en la hoja, el calor se aplica al papel a través de grandes
cilindros de metro y medio de diámetro cuya superficie es calentada por
vapor, la temperatura empieza a 70º C alcanzando la máxima de 120º
ó 130º C, el secado del papel comporta modificaciones estructurales,
ej.: una contracción de la anchura de la fibra del orden del 20%, en la
sequería el papel genera tensiones interinas, esto es muy importante
desde el punto de vista de la estabilidad dimensional del papel en la
impresión.
Tratamientos superficiales:
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Estos tienen lugar después de la primera saquería, el tratamiento
superficial más corriente sice-press es un tratamiento simple, consiste en
aplicar una pequeña tapa de ligante en la superficie con el fin de evitar
problemas de impresión conocidos como resistencia al arrancado, las sice-
press la forma dos prensas que presionan el papel después de haber
atravesado un baño de solución ligantes (este baño es compuesto por
almidones), si solo se emplea ligante obtendremos un papel denominado
OBSET, si además del ligante existe un cierto porcentaje existe un papel
pigmentado, la capa que se aplica al papel soporte para el OBSET es de 1
a 2gr/m2 y para el pigmentado de 4 a 5gr/m2. La sice-press forma parte de
la máquina del papel, y se sitúa entre dos secciones de la sequería, mejora
la mejor impresion del papel y su estabilidad dimensional en algunas
ocasiones actúa de pre-estucado. Actualmente existe una sice-press
mejorada llamada gate-roll, la salsa en este caso es que transfiere a los
rodillos aplicadores a través de un rodillo intermedio se suele emplear para
los llamados papeles estucados de máquina lo que permite depositar una
ligera capa de estuco entre 8 y 10gr/m2 y cara.
5. Las lisas:
Son máquinas formadas por rodillos metálicos compuestos, su función
es dar lisura al papel y regular el espesor de la hoja.
6. El pope:
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Después de las lisas, el papel se enrolla en una máquina llamada pope y
a partir de aquí el papel puede seguir dos caminos:
a) Pasar fuera de la máquina a otra sección de acabados.
b) Si se trata de un papel estucado fuera de máquina estucadora y
después a la sección de acabado.
7. El estucado:
Consiste en aplicar al papel una serie de pintura llamada salsa para
ennoblecer el acabado, la realización de la salsa tiene lugar en una sección
de la fábrica llamada cocina, la salsa está formada por unos pigmentos de
gran finura y calidad, junto con ligantes como almidones, proteínas, latex,
etc...También hay aditivos como blanqueantes ópticos, lubricantes,
espumantes y micro-obicidas.
La preparación de la salsa en la cocina se dispone de un depósito donde
se cuece el ligante, un agitador tipo turmis para dispersar los pigmentos y
donde se homogenizan los componentes, luego pasa por un filtro o tamiz
para depurar el fluido y unas bimbas para el trasiego.
8. Mezcla de componentes:
Sobre los pigmentos se añaden los ligantes solubles por medio de
agitación; antiespomantes y aditivos y al final se ajusta el pH.
9. La estucadora:
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Máquina que aplica la salsa al soporte previamente fabricado, existen
distintas formas de aplicar la salsa:
Mediante el estucado de rasqueta: Es el sistema más común se
aplica el fluido al papel mediante una rasqueta de acero, forma una
capa de estuco que puede ser dependiendo de la rasqueta de 12 a
13gr/m2. La velocidad media es de 600 a 700m/min., aunque hay
estucadoras que alcanzan los 1200m/min.
El estucado del labio soplador: La aplicación se hace mediante un
rodillo que elimina el acceso de salsa con aire a presión, permite
depositar capas de 20 a 40gr/m2 su velocidad se limita por 360m/min.
Suele ser utilizado para papeles de arte.
El estucado de alto brillo: Se denomina internacional como
castcoated, el tipo de estucado es diferente y sujeto a dos patentes
americanas:
Sistema warren, utiliza el labio de soplado una vez aplicado el
estuco pasa por un pre secado de rayos infrarrojos y a continuación
el secado definitivo se realiza en un cilindro cromado a 180º C que
le proporciona un gran brillo.
Sistema champion, el papel pasa directamente al cilindro cromado
sin secado previo, en ambos casos el estucado se realiza por una
sola cara, los papeles de alto brillo de dos caras se fabrican contra
colando dos caras (pegamos dos caras) con brillo.
10.Los acabados del papel
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10.1 La rebobinadora, Tiene por misión rebobinar el papel eliminando
posibles defectos, así como hacer empalmes en las posibles roturas, se
produce antes y después del estucado.
10.2 La calandra, Cuando el papel sale de la estucadora normal, es mate,
el calandro permite convertirlo en brillante o semimate, las calandras se
alternan, constando primero de rodillas duros metálicos, como rodillas más
duras, sometido a la acción de frote bajo fuerte presión se origina el brillo,
en una calandra con mayor presión se obtiene mejor visura y brillo.
El brillo del papel será tanto mayor, cuanto más alto sea el gramaje de la
capa de estuco, cuanto menos sea el calandrado mas bajo será el brillo.
10.3 La cepilladora, Son máquinas previstas de cepillos cilíndricos, que
girando a gran velocidad presionan el papel obteniendo superficies más
brillantes, el inconveniente es que disminuye la micro porosidad del papel.
10.4 La grofradora, Es una máquina especial que grava en la superficie
del papel determinados relieves, se consigue pasando el papel entre dos
rodillos, uno duro y otro blando, que presionan fuertemente produciendo el
relieve, puede gofrarse tanto papeles estucados como no estucados.
10.5 La cortadora, Es la máquina que transforma el papel de bobinas a
hojas.
10.6 El escogido, Operación para extraer al papel los defectos de
fabricación que no hayan podido ser eliminados por otros automatismos.
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El embalaje, Es muy importante, no solo por el transporte sino también con
vistas a su impresión, el papel puede retractirarse con plástico con objeto
que al transportarlo no se altere su contenido enumeral.
5.2 DESCRIPCION DEL PRODUCTO
5.2.1 ¿QUÉ TIPOS DE PAPEL EXISTEN?
Existen diferentes tipos de papel en función del origen de la materia prima
y de las características del proceso de producción:
• Papel de fibra virgen: aquel obtenido a partir de fibras vegetales naturales,
no recuperadas, por lo que implica un mayor consumo de recursos naturales.
• Papel reciclado: para su fabricación se emplean fibras recuperadas de
papel y cartón post-consumo como materia prima. El papel 100% reciclado
debe estar certificado con logotipos como el del ángel azul.
• Papel ecológico: resulta de un proceso de fabricación en el que se han
tomado medidas concretas para evitar el impacto ambiental, ya sea en cuanto
al consumo de recursos y energía como en emisiones al aire, agua y
producción de residuos, ruidos u olores. Para identificar los productos de
menor impacto ambiental, existe la etiqueta ecológica de la Unión Europea.
• Papel totalmente libre de cloro (TCF): el que se blanquea con sustancias
como el oxígeno o el ozono, nunca con cloro.
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• Papel libre de cloro elemental (ECF): para el blanqueado de la pasta no
se utiliza gas cloro por su poder contaminante, aunque sí contiene dióxido de
cloro.
• Papel procedente de plantaciones forestales: aquel que se obtiene a
partir de fibras vegetales no recuperadas pero procedentes de bosques de
crecimiento rápido (normalmente pino o eucalipto) creadas para tal fin. Las
plantaciones forestales pueden estar certificadas, lo que garantiza que están
siendo gestionadas de acuerdo a las normas ambientales, económicas y
sociales convenidas.
OJO: un papel ecológico puede ser papel no reciclado porque en su
fabricación use fibras vírgenes no recuperadas y un papel reciclado puede ser
no ecológico si, a pesar de utilizarse fibras recuperadas en su fabricación,
tiene un proceso productivo contaminante.
También hay disponible una amplia gama de papel reciclado con diferente
calidad y durabilidad, índice de blancura o idoneidad para impresión y
fotocopia:
• Existen muchos tipos de papel reciclado, hoy en día el mercado ofrece
gran diversidad de gramajes y texturas para elegir el papel reciclado que
mejor se adapte al uso que se le vaya a dar.
• Respecto al color, cada vez se consigue una mayor blancura en la
fabricación del papel reciclado. En cualquier caso, es más agradable leer
sobre papel reciclado ya que molesta menos el brillo.
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• Un papel reciclado garantizado para fotocopiado e impresión en máquinas
de uso común en oficinas, presenta los mismos problemas que el virgen. Lo
que suele provocar atascos o problemas en las fotocopiadoras o impresoras
es el uso de distintos tipos de papel sin ajustar las máquinas a éstos.
5.2.2 FABRICACIÓN DEL PAPEL (SIGLOS XX Y XXI)
1) Pasta mecánica de madera
Con la primera elaboración de la madera (primer proceso), se obtiene un
producto impuro, porque la celulosa se utiliza mezclada con el resto de
los componentes de la madera. Se utiliza para la elaboración de papeles
de baja calidad (por ejemplo: papel prensa para periódicos); tiene más
aprovechamiento pero menos calidad, además tienen escasa
consistencia y amarillea al poco tiempo de fabricación.
2) Pasta morena
Se obtiene simplemente desfibrando la madera después de haberla
lavado y hervido (para eliminar materias incrustantes y facilitar el
desfibrado). Se consigue una pasta de fibras largas y resistentes. Se
emplea para la elaboración de cartones, papel de embalaje, sacos de
papel, etc.
3) Pasta química o celulósica
Para la elaboración de papeles de buena calidad. Los primeros pasos
son similares a los de la pasta mecánica pero luego: se cocina la madera
con una solución llamada bisulfito, a gran temperatura (a vapor en la
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“lejiadora”). Luego se lava la masa con agua caliente para sacarle los
restos de bisulfito, se blanquea y se desfibra, y finalmente obtenemos
una buena pasta de celulosa.
4) Pasta de paja
Se obtiene de cereales y de arroz. Posee un color amarillento y se
emplea para la elaboración de papeles de carnicería y para el interior del
cartón ondulado.
5) Pasta de recortes
El recorte de papel se mezcla con las pastas para abaratar los costos.
Según de donde proceda el recorte se dividen en las siguientes
categorías:
De cortes de bobina: en la fábrica al cortar las bobinas, papeles
de buena calidad.
De guillotina: aquí se clasifica según la blancura, composición,
etc.
Recortes domésticos: estos provienen de las oficinas, para
elaborar papeles de baja calidad
De la calle o impresos: solo utilizado para fabricar cartón gris.
6) Pasta de trapos
Al estar compuesto por celulosa pura (libre de cortezas, lignina, etc) solo
se realiza antes del proceso, una limpieza. Se emplean trapos de
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algodón, cáñamo, lino, yute y seda. Con ella se realizan papeles de
primera.
5.2.3 Tipos de papel
a. Papel cristal
Papel traslúcido, muy liso y resistente a las grasas, fabricado con pasta
química muy refinada y subsiguientemente calandrada. Es un
similsulfurizado de calidad superior fuertemente calandrado. La
transparencia es la propiedad esencial. Papel rígido, bastante sonante,
con poca mano, sensible a las variaciones higrométricas. A causa de su
impermeabilidad y su bella presentación, se emplea en empaquetados
de lujo, como en perfumería, farmacia, confitería y alimentación.
Vivamente competido por el celofán o sus imitaciones.
b. Papel de estraza
Papel fabricado principalmente a partir de papel recuperado (papelote)
sin clasificar.
c. Papel libre de ácido
En principio, cualquier papel que no contenga ningún ácido libre.
Durante su fabricación se toman precauciones especiales para eliminar
cualquier ácido activo que pueda estar en la composición, con el fin de
incrementar la permanencia del papel acabado. La acidez más común
proviene del uso de aluminio para precipitar las resinas de colofonia
usadas en el encolado, de los reactivos y productos residuales del
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blanqueo de la pasta (cloro y derivados) y de la absorción de gases
acídicos (óxidos de nitrógeno y azufre) de atmósferas contaminadas
circundantes. Un proceso de fabricación de papel ácido es incompatible
con la producción de papeles duraderos.
d. Papel kraft
Papel de elevada resistencia fabricado básicamente a partir de pasta
química kraft (al sulfato). Puede ser crudo o blanqueado. En ocasiones y
en algunos países se refiere al papel fabricado esencialmente con
pastas crudas kraft de maderas de coníferas. Los crudos se usan
ampliamente para envolturas y embalajes y los blanqueados, para
contabilidad, registros, actas, documentos oficiales, etc. El término viene
de la palabra alemana para resistencia.
e. Papel liner
Papel de gramaje ligero o medio que se usa en las cubiertas, caras
externas, de los cartones ondulados. Se denomina kraftliner cuando en
su fabricación se utiliza principalmente pasta al sulfato (kraft) virgen,
cruda o blanqueada, normalmente de coníferas. La calidad en cuya
fabricación se utilizan fibras recicladas se denomina testliner, a menudo
constituido por dos capas.
f. Papel (cartón) multicapa
Producto obtenido por combinación en estado húmedo de varias capas o
bandas de papel, formadas separadamente, de composiciones iguales o
distintas, que se adhieren por compresión y sin la utilización de adhesivo
alguno.
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g. Papel pergamino vegetal
Papel sulfurizado verdadero
h. Papel símil-pergamino
Papel sulfurizado verdadero
i. Papel similsulfurizado
Papel exento de pasta mecánica que presenta una elevada resistencia a
la penetración por grasas, adquirida simplemente mediante un
tratamiento mecánico intensivo de la pasta durante la operación de
refinado, que también produce una gelatinización extensiva de las fibras.
Su porosidad (permeabilidad a los gases) es extremadamente baja. Se
diferencia del sulfurizado verdadero en que al sumergirlo en agua,
durante un tiempo suficiente, variable según la calidad, el símil pierde
toda su resistencia mientras que el sulfurizado conserva su solidez al
menos en parte.
j. Papel sulfurizado
Papel cuya propiedad esencial es su impermeabilidad a los cuerpos
grasos y, asimismo, una alta resistencia en húmedo y buena
impermeabilidad y resistencia a la desintegración por el agua, incluso en
ebullición. La impermeabilización se obtiene pasando la hoja de papel
durante unos segundos por un baño de ácido sulfúrico concentrado
(75%, 10 °C) y subsiguiente eliminación del ácido mediante lavado. Al
contacto con el ácido, la celulosa se transforma parcialmente en
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hidrocelulosa, materia gelatinosa que obstruye los poros del papel y lo
vuelve impermeable.
k. Papel tisúe
Papel de bajo gramaje, suave, a menudo ligeramente crespado en seco,
compuesto predominantemente de fibras naturales, de pasta química
virgen o reciclada, a veces mezclada con pasta de alto rendimiento
(químico-mecánicas). Es tan delgado que difícilmente se usa en una
simple capa. Dependiendo de los requerimientos se suelen combinar
dos o más capas. Se caracteriza por su buena flexibilidad, suavidad
superficial, baja densidad y alta capacidad para absorber líquidos. Se
usan para fines higiénicos y domésticos, tales como pañuelos,
servilletas, toallas y productos absorbentes similares que se desintegran
en agua.
l. Papel permanente
Un papel que puede resistir grandes cambios físicos y químicos durante
un largo período (varios cientos de años). Este papel es generalmente
libre de ácido, con una reserva alcalina y una resistencia inicial
razonablemente elevada. Tradicionalmente la comunidad cultural ha
considerado crucial usar fibras de alta pureza (lino o algodón) para
asegurar la permanencia del papel. Hoy día, se considera que se ha de
poner menos énfasis en el tipo de fibra y más sobre las condiciones de
fabricación. Un proceso de fabricación ácido es incompatible con la
producción de papeles permanentes.
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m.Papel fluting
Papel fabricado expresamente para su ondulación para darle
propiedades de rigidez y amortiguación. Normalmente fabricado de
pasta semiquímica de frondosas ,pasta de alto rendimiento de paja de
cereales o papel recuperado, se usa en la fabricación de cartones
ondulados.
5.2.4 PROPIEDADES BÁSICAS DEL PAPEL
Peso base o gramaje
Es el peso en gramos de un metro cuadrado de papel. El peso base afecta a la
mayoría de las propiedades físicas, ópticas y eléctricas del papel, por lo que es
muy importante que sea uniforme para trabajar sin problemas tanto en los
procesos de transformación como en el uso.
También es importante porque influye en el precio, debido a que el papel se
puede vender por kilos o por número de hojas, por lo que la variación en su
peso base, influye en el número de hojas que se pueden obtener de un
kilogramo de papel.
Como es imposible mantener el peso del papel exactamente en el gramaje
especificado, se maneja una tolerancia de ± 5%, a menos que se especifiquen
otros límites de tolerancia al hacer el pedido. Se expresa en gramos por metro
cuadrado (g/m²) o en kilos por millar.
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Calibre o espesor
Es la distancia que separa las dos caras del papel perpendicularmente y se
refiere al grueso del papel. En algunos casos, como sucede con muchas
cartulinas, ésta propiedad las define para su comercialización. El calibre influye
en casi todas las propiedades físicas, ópticas y eléctricas del papel. Es
importante mantener su uniformidad a lo ancho de la máquina de papel, tanto
para la impresión, como para algunos otros usos.
El espesor del papel depende de su peso base, sin embargo, papeles del
mismo gramaje pueden tener espesores diferentes ya que depende también de
qué tan compacta sea la hoja, o sea, de su densidad. El espesor del papel es
muy importante en papeles para impresión, saturación, transformadores
eléctricos y cajas plegadizas entre otros. Se acostumbra expresar en puntos,
que son milésimas de pulgada o en milímetros.
Densidad y bulk
La densidad es el peso en gramos de un volumen de un centímetro cúbico de
papel, se expresa en gramos por centímetro cúbico (g/cm³). El bulk es la
recíproca de la densidad, es decir que lo podemos obtener al dividir 1 entre la
densidad, en igual forma si dividimos 1 entre el bulk, obtendremos la densidad.
El bulk es el volumen que ocuparía un gramo de papel, se expresa en
centímetros cúbicos por gramo (cm³/g). El bulk indica la voluminosidad del
papel, representa lo que ocuparía una pila de hojas.
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Formación
Es la uniformidad con que están distribuidas las fibras y otras materias sólidas
en la hoja de papel. En la práctica esto se refiere a la apariencia de la hoja al
ser vista contra la luz. Se dice que un papel tiene mala formación cuando las
fibras se encuentran distribuidas en forma poco uniforme y al ser observado al
contraluz, le da al papel un aspecto moteado, de nubes o aborregado. En
cambio, un papel con buena formación presenta un aspecto uniforme que se
asemeja a un vidrio pulido.
La formación influye en el comportamiento del papel, debido a que está
relacionada con sus propiedades físicas y ópticas. Entre las propiedades que
dependen mucho de la formación del papel, están el calibre la opacidad, las
resistencias, la suavidad y la uniformidad de absorción. Una formación mala,
puede afectar las posibilidades del papel para ser recubierto y las
características de impresión del papel.
Blancura
La blancura es una característica del papel que se aprecia a simple vista y es
fundamental en el resultado de la impresión multicolor, de allí su importancia.
Se expresa en %.
Es complicado definir un papel blanco y nos encontramos con que
normalmente está matizado, de manera que se tiene un blanco que puede ser
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azulado, rojizo o verdoso. Lo más importante es que sea uniforme, cosa que es
difícil mantener de un lote a otro.
Opacidad
Es la cantidad de luz que pasa de un lado al otro del papel. Un papel
perfectamente opaco, es aquel que impide absolutamente el paso de la luz a
través de él, como ejemplos de papel opaco tenemos el papel negro con el que
se envuelven las películas fotográficas y la mayoría de los cartones.
La opacidad es una propiedad importante en los papeles para impresión,
especial-mente en gramajes bajos, por lo que generalmente forma parte de sus
especificaciones. Se expresa en %.
Brillo
Es la propiedad por la cual una superficie es capaz de reflejar la luz en forma
semejan-te a como sucede en un espejo. El brillo que se pide en el papel
depende del tipo de trabajo y del gusto del diseñador. El papel brillante es
adecuado para llamar la atención en anuncios y revistas. En muchos impresos
de calidad es muy apreciado un papel con brillo alto, como es el caso de los
papeles cubiertos, debido a que estos papeles realzan la impresión.
Color
El color lo define el proceso de fabricación, el sistema más utilizado para
medirlo en el papel, es el Hunter L,a,b Este sistema ha tenido mucha
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aceptación debido a que es fácil de entender e interpretar. Se define por medio
de tres valores que son:
L - Representa el valor de negro a blanco, es decir lo claro o lo oscuro
de un co-lor. Un blanco perfecto tiene un valor de 100 y un negro
perfecto tiene un valor de cero en la escala L.
a - Un valor positivo en la escala A, indica lo rojo, un valor negativo en
esa escala, lo verde.
b - Un valor positivo en la escala B, indica lo amarillo, un valor negativo,
lo azul.
Lisura
Esta propiedad se refiere a la estructura de las superficies exteriores del papel
y se percibe por los sentidos de la vista y el tacto. El papel más liso es más
atractivo y agradable al tacto y permite el contacto completo del papel con la
película de tinta de la imagen, por lo que se logran impresiones más nítidas en
los papeles más lisos.
Direccionalidad
El papel tiene dos direcciones o sentidos principales, lo que significa que no se
comporta igual si se le toma en una de sus direcciones o se le toma en la otra
dirección. Esto se debe a la orientación de las fibras que es mayor en el sentido
en que corre la máquina de papel, a esta dirección se le llama sentido de
fabricación o de la máquina, también se le conoce como hilo o grano del papel.
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La otra dirección, perpendicular a la primera, se denomina sentido transversal o
contrahílo.
Es conveniente tener en cuenta la diferencia entre los dos sentidos del papel
para su transformación y uso. Por ejemplo, cuando se imprime papel en hojas
por el proceso offset, es importante que el sentido de fabricación sea paralelo
al lado más largo de la hoja, de manera que al entrar a la prensa, este lado
quede paralelo al eje de los cilindros, en esta forma si hay problemas de
registro por falta de estabilidad dimensional, se puede compensar por medio de
empaques en los cilindros de la placa y de la mantilla, cosa que no se logra
cuando el hilo del papel entra perpendicular a los cilindros de la prensa. Esto es
porque en sentido transversal la hoja crece más que en sentido de fabricación.
Humedad relativa
Siempre hay humedad en la atmósfera en forma de vapor de agua. La
humedad absoluta es el peso total de agua contenida en un volumen
determinado de aire, se acostumbra medir en kg/m3. Si la atmósfera contiene
la cantidad máxima de agua que podría soportar, está saturada.
La humedad relativa es la relación entre la humedad existente en el aire a
determina-da temperatura y la humedad de saturación a la misma temperatura.
Cuando la humedad relativa es de 50%, el aire contiene la mitad del vapor de
agua que podría contener a esa temperatura.
Al variar la temperatura, cambia la humedad relativa aunque no cambie el
contenido de humedad del aire, debido a que cuanto mayor sea la temperatura,
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mayor cantidad de vapor de agua puede contener el aire, por lo que a mayor
temperatura será menor la humedad relativa y viceversa.
Es importante que la humedad relativa del ambiente en que se trabaja esté en
equilibrio con el contenido de humedad del papel para evitar problemas por
falta de estabilidad dimensional. Se recomienda que el taller tenga una
humedad relativa de 45 a 55% y el papel tenga un contenido de humedad de
4.5 a 6.5%.
Estabilidad dimensional
Es la aptitud de un papel para conservar sus dimensiones y forma cuando varía
su contenido de humedad, por ejemplo cuando está expuesto a cambios de
humedad relativa del ambiente o cuando soporta esfuerzos físicos y mecánicos
durante su impresión o transformación. Por la naturaleza de las fibras de
celulosa es inevitable que exista cierta inestabilidad dimensional, pero
controlando cuidadosamente la fabricación del papel se puede reducir a un
mínimo que normalmente no se percibe.
Como resultado de la expansión y contracción que sufre el papel al absorber o
perder humedad, pueden cambiar sus dimensiones, su calibre, ondularse,
enroscarse, enchinarse, arrugarse o desarrollar orillas onduladas o apretadas.
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5.2.5 PRODUCCION MUNDIAL
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INICIO DEL PROCESOEl material limpio y troceado se introduce en un aparato con una presión y temperatura elevadas, donde se trata con sosa cáustica o sulfato de sodio o de magnesio. Estos disolventes eliminan la materia resinosa y la lignina y dejan fibras puras de celulosa que se mezclan con otras de madera.
ETAPAS INTERMEDIASEl proceso se completa lavando, cribando, secando, filtrando y blanqueando el material hasta lograr las láminas de papel.• La pulpa acuosa cae sobre una cinta de tela mecánica y circula por una serie de rodillos.• Una pila poco profunda recoge la mayor parte del agua que escurre.• Unas bombas de succión situadas bajo la cinta aceleran el secado del papel.• Un cilindro giratorio confiere una textura apropiada y dibuja unas marcas de agua que identifican al fabricante y la calidad.• Dos rodillos cubiertos de fieltro extraen más agua de la tira de papel y consolidan las fibras.
OBTENCIÓN DEL PAPELEl papel se transporta mediante una cinta de tela a través de dos grupos de cilindros de metal liso que sirven para prensar las dos superficies de papel. Una vez alisado, se pasa por una serie de rodillos calientes que completan el secado, y por otros fríos y lisos que prensan el material (proporcionando un brillo satinado).Posteriormente, se corta con cuchillas giratorias y se enrolla en bobinas, para después ajustarlo al tamaño necesario para lo que se vaya a emplear (en rollos para una imprenta o en hojas).
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5.3 DIAGRAMACION DEL PROCESO PRODUCTIVO
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Se tala los troncos de los arboles (eucalipto, etc.)
Luego pasa a un descortezador. Que lo va
a convertir en pasta refinada.
La pasta del refinado pasa a unos depósitos de reserva (llamados Tinas)
Luego pasa por un depurador probabilístico.
El papel es transportado por una telas hacia unos desgotadores como lo
son los rodillos que absorben el agua
La hoja es pasada por las prensas
Después del prensado en húmedo la hoja pasa a los
secadores .
De los secadores el papel llega a la calandria o
calandra.
Finalmente el papel llega al plegador donde se
procede a recogerlo en una bobina.
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CAPITULO VI:CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
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6.1 CONCLUSIONES
6.1.1 CON RESPECTO A LAS MATERIA PRIMAS
Podríamos decir que si bien es cierto se toma como materia prima
esencial en la elaboración de papel a la fibra vegetal, al ser tan esencial
e importante no solo en el sector industrial sino también en la vida de
cada uno de nosotros lleva a la producción en exceso de esta
produciendo así mayor contaminación del medio y la tala indiscriminada.
6.1.2 CON RESPECTO A LOS INSUMOS
Cada insumo es cumple un rol muy importante dentro de la elaboración
del papel, ya que éstas otorgan al papel características específicas (el
color, brillo, densidad, etc.)
6.2 RECOMENDACIONES
6.2.1 CON RESPECTO A LAS MATERIAS PRIMAS
Se debe reducir la contaminación del medio ambiente en la producción
de fibra vegetal, así como también dejar de lado la tala indiscriminada
ya que esto nos perjudica a nosotros mismos.
6.2.2 CON RESPECTO A LOS INSUMOS
El exceso de insumos puede dar como resultado una mala calidad de
producto final, por eso se recomienda hacer las medidas exactas y
precisas para este tipo de proyectos.
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BIBLIOGRAFIA
1. http://www.quiminet.com.mx/principal/resultados_busqueda.php?N=Prensa
2. http://www.articulosinformativos.com.mx/Suministros_Para_Oficinas-
a854264.html#8063509
3. http://www.portalplanetasedna.com.ar/el_papel.htm
4. http://www.greenpeace.org/raw/content/argentina/contaminaci-n/impactos-
de-la-producci-n-de-p.pdf
5. http://www.lenntech.es/papel-celulosa.htm
6. http://es.wikipedia.org/wiki/Papel
7. http://www.textoscientificos.com/papel/historia
8. http://aula2.elmundo.es/aula/laminas/lamina1069937674.pdf
9. http://www.eumed.net/tesis/2007/jsml/hipotesis%20y%20objetivos%20del
%20papel%20del%20estado%20en%20la%20industrializacion.htm
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ANEXOS
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