ELABORACION DEL PAPEL


La elaboración industrial del papel consta de varias partes , algunas son privativas de esta actividad y otras comunes a otros desarrollos , pero inseparables de la producción del papel.




Proceso de fabricación:
A) Producción de pulpa celulosica
B) Fabricación de papel
C) Manipulación y preparación del papel para uso Comercial.
D)Producción y preparación de" pasta celulosica" con bagazo de azúcar.
E) Forestación
F) Papel reciclado


A) Se realiza a partir de la madera , mediante su trituración , tanto mecánica como por la acción de productos químicos , entre otros, ácido sulfúrico y cloro.
B) En esta etapa se realiza es donde la pulpa se mezcla con fondos de productos de recuperación y de papel usado y se tritura con la acción de abundante agua. De allí pasan en forma de suspensión acuosa por los refinadores donde se desgrana la pulpa para dejar paso a la pulpa celulosica. El paso que sigue es separar agua de fibra , que se realiza por filtrado y bombeo del agua sobrante. En este paso es necesario mantener la temperatura para permitir el secado por vapor interior. Seguidamente del secado se enrolla directamente en gigantescas bobinas. Este proceso es igual para cualquier tipo de papel.
C) Comienza en las grandes bobinas con las siguientes etapas independientes entre sí: *Deposito y movimiento de bobinas y/o fardos de planchas de cartón o cartulina mediante elevadores.
*Producción del corrugado en maquinas corrugadoras mediante calor , encolado y manipulación para su apilado final. *Proceso de impresión de marcas comerciales doblado , pegado , etc. con diversas tinturas, adhesivos y formol.

D) El bagazo de caña de azúcar y su posterior transformación en celulosa produce insuficiencia respiratoria o" bagazosis ". Dado que esta materia prima es perecedera , las refinerías están cerca de las plantaciones.
Se puede afirmar que los riegos para la salud varían en relación con las condiciones de trabajo , la situación socioeconómica del trabajador y la tecnología empleada en los procesos de refinación, de los cuales pueden desprenderse gases y humos ( emanaciones de dióxido de carbono , dióxido de azufre , monóxido de carbono y ácido clorhídrico)
El humo y el vapor ,cuando se desprenden, son sumamente tóxicos para el ser humano y nocivo para el ambiente. La materia prima para producir pasta celulosica y posteriormente papel , generalmente se amontona en sectores descubiertos y expuestos al calor y a la lluvia , despiden emanaciones que producen graves riesgos.

E) Las maderas , tanto importadas como locales, contienen preservantes cancerigenos como el pentaclorofenol y pentaclorofenato de sodio. Ambas sustancias son preservantes de la estética de las conifieras y se usan hace mucho para evitar que la madera se manche.
El trabajo forestal demanda gran esfuerzo físico. Las maquinas que se usan sierras , taladradores y maquinas móviles son fuente de peligrosos ruidos y vibraciones. Se sabe desde hace años que las sierras de cadena, que se usan en el corte de árboles , quienes las manipulan pueden sufrir una enfermedad llamada " mano blanca" causada por la lesión espasmódica de los vasos sanguíneos de la mano y que se da con mas frecuencia en el invierno , acompañado de entumecimiento de muñecas , codos y hombros.
F) La industria papelera para producir papel reciclado, usa cada vez mas el rezago de papel usado como materia prima , estos son sobrantes usados por el hombre , papel higiénico, servilletas , revistas , diarios , cajas de comidas y de productos químicos.
Esta demostrado que el reciclado de papel , con su alto contenido de cloro para su blanqueo y desinfección, no se hace para cuidar el ambiente evitando la tala de arboles, con sus consiguientes consecuencias, sino por cuestiones puramente económicas donde se incluye la reutilización de basura derivada del papel.

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El papel es una delgada hoja elaborada con pasta de fibras vegetales que son molidas, blanqueadas, desleídas en agua, secadas y endurecidas posteriormente; a la pulpa de celulosa, normalmente, se le añaden sustancias como el polipropileno o el polietileno con el fin de proporcionar diversas características. Las fibras están aglutinadas mediante enlaces por puente de hidrógeno.


Fabricación del papel (siglos XX y XXI)

Pasta mecánica de maderaCon 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.Pasta morenaSe 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.Pasta química o celulósicaPara 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 “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.Pasta de pajaSe 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.Pasta de recortesEl 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.
Pasta de traposAl estar compuesto por celulosa pura (libre de cortezas, lignina, etc) solo se realiza antes del proceso, una limpieza. Se emplean trapos de algodón, cáñamo, lino, yute y seda. Con ella se realizan papeles de primera.
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Tipos de papel
Papel cristalPapel traslúcido, muy liso y resistente a las grasas, fabricado con pastas químicas muy refinadas y subsecuentemente calandrado. 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.Papel de estrazaPapel fabricado principalmente a partir de papel recuperado (papelote) sin clasificar.Papel libre de ácidoEn 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 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.Papel kraftPapel 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.Papel linerPapel 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.Papel (cartón) multicapaProducto 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.Papel pergamino vegetalPapel sulfurizado verdaderoPapel simil-pergaminoPapel sulfurizado verdaderoPapel similsulfurizadoPapel 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 simil pierde toda su resistencia mientras que el sulfurizado conserva su solidez al menos en parte.Papel sulfurizadoPapel 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 hidrocelulosa, materia gelatinosa que obstruye los poros del papel y lo vuelve impermeable.Papel tisúePapel 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.Papel permanenteUn 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.Papel flutingPapel fabricado expresamente para su ondulación para darle propiedades de rigidez y amortiguación. Normalmente fabricado de pasta semiquímica de frondosas (proceso al sulfito neutro, NSSC), pasta de alto rendimiento de paja de cereales o papel recuperado, se usa en la fabricación de cartones ondulados.



Etapas del proceso

RefinadoLa pasta se refina para desfibrar y cortar las fibras a fin de adaptarlas al tipo de papel deseado. De este proceso depende el grado de resistencia que tendrá el papel al doblado, reventado y rasgado.El papel puede sufrir dos tipos de refinamiento: graso o magro

  • El graso deja las fibras muy hidratadas dotando al papel de resistencia, rigidez y cierta transparencia, pero le quita flexibilidad y lo hace quebradizo, con dificultad para el plegado (papeles vegetales, de fumar, pergaminos).
  • El magro deja las fibras enteras o truncadas, lo que le da al papel flexibilidad, facilidad para el plegado, grosor, blandura y opacidad (son por ejemplo los papeles absorbentes, de impresión, offset, etc.)
EncoladoEn esta etapa, se le añade cola al papel, para evitar que sobre el papel se corra la tinta al imprimir o escribir. De este proceso depende el grado de permeabilidad.El encolado se puede realizar en dos momentos: en masa o en superficie.


  • En masa se realiza en el transcurso de la fabricación, en el momento en el que se preparan las masas (las pasta).
  • En superficie cuando el papel está casi seco, en el tercio de la sequeria.
El encolado consiste en la adición de productos hidrófobos (como colas de resina, gelatina, colas reforzadas y productos fijantes como sulfato de alúmina).La finalidad es evitar la penetración de líquidos en el papel que originan problemas de resistencia y de impresión (por ejemplo los caracteres pueden perder nitidez).El encolado en masa retarda la penetración de líquido a través de la envoltura hacia los materiales. La porosidad disminuye si se utilizan gelatinas como cola. La blancura también disminuye ya que las sustancias que se emplean son menos blancas que la celulosa. La opacidad también disminuye (en general el encolado disminuye las características físicas de los papeles como pliegues, alargamiento, estallido, etc.)Sirve también para favorecer la retención del siguiente paso: la incorporación de cargas y la mejora de la uniformidad del color.CargasSon productos en polvo (normalmente procedentes de la molturación de rocas) que contribuyen a darle cuerpo al papel, además de contribuir sustancialmente a conseguir otras características como: disminuir el brillo, aumentar la resistencia mecánica, crear una microporosidad adecuada para su transpirabilidad, facilitar su lijado, aumentar su poder de relleno, etc.Las cargas más utilizadas son: carbonato de calcio, caolín, mica, talco, sílice, yeso, sulfato de bario (minerales) o fécula de patata, almidón, etc. (orgánicas).Como las cargas son más económicas que la celulosa, disminuye el precio del papel. Los productos de carga rellenan todos los vacíos existentes entre las fibras, con lo cual el papel adquiere una superficie uniforme, al mismo tiempo que se ablanda, reducen su transparencia y mejoran las condiciones para la impresión.La blancura del papel, su brillo u opacidad, dependen de la clase de producto de carga. El grano más fino, por ejemplo, produce mayores opacidades y una blancura más elevada. Las cargas son productos que dan cuerpo al papel que no posee mucha celulosa. La proporción de cargas que se le añade a las pastas varía proporcionalmente a su calidad (más carga, peor calidad).PigmentosAl igual que las cargas, rellenan los huecos del papel dando más opacidad y blancura. Se diferencian de éstas por el modo en que se aplican y porque las partículas son más pequeñas. Los pigmentos se aplican en superficie y las cargas en masa.ColoraciónSe le añaden a la pasta sustancias colorantes de naturaleza mineral u orgánica (según el tipo de papel). Los colores obtenidos de sustancias minerales son más resistentes a la luz que los derivados orgánicos.Se puede añadir el color en masa (en las mezcladoras) o en algunos tipos de papel se efectúa cuando se forma la hoja en la máquina continua.Agente de Blanqueo Óptico (A.B.O.)El agente de blanqueo óptico se utiliza para dar un efecto visual de mayor blancura al papel. Es el responsable de que se vea ese brillo azulado cuando el papel está bajo una luz ultravioleta.LigantesDebido al carácter orgánico de las fibras y el carácter inórganico de algunos aditivos (cargas, pigmentos...) se necesitan los ligantes para poder unirlos entre sí. Éstos crean unos "puentes" que unen los aditivos entre sí y después los unen a la fibra. Los más utilizados son:


  • Almidón
  • Latex
  • Alcohol polivinílico



Procesos de elaboración (máquina continua):

La pasta del refinado pasa a unos depósitos de reserva (llamados tinas) donde unos agitadores mantienen la pasta en continuo movimiento. Luego pasa por un depurador probabilístico y por uno dinámico o ciclónico. El depurador probabilístico separa las impurezas grandes y ligeras (plásticos, astillas..) y los dinámicos separan las impurezas pequeñas y pesadas (arenas, grapas..) Luego la pasta es llevada a la caja de entrada, mediante el distribuidor, que transforma la forma cilíndrica de la pasta (llega a las tinas por una red de distribución de tuberías) en una lámina ancha y delgada.
Después llega a la mesa de fabricación, que contiene una malla metálica de bronce o de plástico, que al girar constantemente sobre los rodillos, hace de tamiz que deja escurrir parte del agua, y a la vez realiza un movimiento de vibración transversal para entrelazar las fibras. Las telas transportan al papel por unos elementos desgotadores o de vacío, entre ellos nos encontramos los foils, los vacuofoils, las cajas aspirantes, el rodillo desgotador o "Dandy Roll" y el cilindro aspirante. La función de estos elementos es la de absorber el agua que está junto a las fibras, haciendo que la hoja quede con un buen perfil (espesor) homogéneo a todo el ancho.
Después la hoja es pasada por las prensas, éstas están provistas de unas bayetas que transportan el papel y a la vez absorben el agua de la hoja cuándo ésta es presionada por las prensas. El prensado en húmedo consta de 4 fases:
1ª fase, compresión y saturación de la hojaEl aire abandona los espacios entre fibras y su espacio es ocupado por el agua, hasta llegar a la saturación de la hoja, que es cuándo la hoja no puede absorber más agua.2ª fase, compresión y saturación de la bayetaSe crea una presión hidráulica en el papel y el agua empieza a pasar del papel a la bayeta hasta llegar a la saturación de ésta.3ª fase, expansión de la bayetaLa bayeta se expansiona más rápido que el papel y sigue absorbiendo agua hasta la máxima sequedad de la hoja4ª fase, expansión de la hojaSe crea una presión hidráulica negativa y el agua vuelve de la bayeta al papel, en éste momento hay que separar la hoja de la bayeta lo más rápidamente posible.
Después del prensado en húmedo la hoja pasa a los secadores dónde se seca mediante unos cilindros que son alimentados con vapor. La hoja es transportada por unos paños que ejercen una presión sobre los secadores para facilitar la evaporación del agua de la hoja.
De los secadores el papel llega a la calandria o calandra. Estos son cilindros superpuestos verticalmente y apretados entre sí que en su interior puede circular vapor para calentar el papel, o agua para refrescarlo (según el tipo de papel que se desee fabricar). Así se le da al papel un ligero alisado que puede ser definitivo (si se está fabricando papel alisado) o preparatorio para la calandria de satinado (que según la intensidad de la presión de los cilindros, se obtienen diferentes satinados). Este proceso, además de alisar y compactar la estructura del papel, da mayor brillo a la superficie del papel.
Finalmente el papel llega al plegador donde se procede a recogerlo en una bobina.





Manufactura

Las fibras para su fabricación requieren de unas propiedades especiales, como alto contenido en celulosa, bajo costo y fácil obtención, por lo que las más comúnmente usadas son las vegetales. La materia prima más común es la pulpa de celulosa, proveniente de madera deárboles, principalmente pinos, por su precio y la calidad de su fibra (muy larga), y eucaliptos, pues es muy barata y resistente. También se utilizan otros materiales, como el algodón y el cáñamo.
Se describe la producción de papel, ya que el proceso de obtención de pasta o pulpa es un tema totalmente diferente.

[editar]Preparación de las fibras

[editar]Papel reciclado

Obtención de papel con materia prima reciclada. Los pasos de formación de la hoja y su manipulación son los mismos. La diferencia radica en que el material utilizado ya es papel. Éste es obtenido en su mayor parte de los sobrantes de edición (mejor calidad, menos utilizado, más limpio y homogéneo) y de las recogidas selectivas (papel más sucio por estar utilizado y desconocerse su composición exacta, periódicos mezclados con revistas, cajas de cartón usadas, etc.).

[editar]Papel de pasta virgen

Una vez que se tiene la pulpa de celulosa, obtenida por medios químicos (pasta química o Wood Free, que se consigue disolviendo lalignina) o medios mecánicos (pasta mecánica, que no elimina la lignina sino que separa las fibras por fricción), hay que acondicionarla para el proceso de fabricación.