Proceso de fabricación de papel
Máquina de papel
Corte de madera
Los carbohidratos
-Compuestos principalmente por celulosa y hemicelulosas.
-La celulosa es un polímero de la glucosa.
-La celulosa es hidrófila por lo que al absorber agua se dispersa perfectamente. También esta afinidad por el agua es la responsable de la estabilidad dimensional del papel ante la humedad.
-Las hemicelulosas se degradan fácilmente al cocer la madera. Tienen importancia en el refinado de la pasta.
La lignina
-Amorfa y de color oscuro.
-Compuesto químico muy complejo.
-Une fuertemente las fibras al árbol a modo de cemento.
-Para conseguir papeles blancos y separar bien sus fibras, es encesario eliminarla.
-El principal problema es que provoca el envejecimiento prematuro del papel porque amarillea con rapidez (por ejemplo periódicos).
Otros compuestos
-Aunque son minoritarios, a veces es necesario eliminarlo porque pueden producir manchas en el papel.
Resinosas Frondosas
Lignina 25-30 % 18-23 %
Celulosa 40-45 % 40-50 %
Pentosas 10-12 % 20-30 %
Hexosas 10-15 % 3 %
Resina 4% 15-2 %
Otros 2-4 % 1.5-3.5 %
Criterios para el corte del árbol
-Además de otros posibles criterios políticos, forestales, medioambientales, etc. los criterios que se suelen seguir para cortar un árbol son:
1. Longitud de fibra:
Longitud de fibra
Longitud de fibra en mm
2. Diámetro del tronco
El diámetro óptimo está entre 15 y 30 cm para su fácil manipulación.
Acarreo rollizos
Descortezado
La corteza hay que eliminarla porque:
-No tiene fibras.
-Consume productos químicos.
-Ensucia las pastas.
-El eucalipto es más fácil descortezarlo a mano en el mismo pie de bosque.
-En las resinosas se descortezan químicamente o mecánicamente (más frecuente), a través de un tambor descortezador que fricciona los troncos al girar. Las cortezas y demás restos de amdera se usan después para producir la energía necessaria por ejemplo en el secado de las hojas de pasta y del mismo papel si es una fábrica integrada.
Tambor descortezador
Salida máquina descortezadora
Máquina descortezadora
Almacenado de la madera
-Operación importante para que no se estropee lo trabajado hasta ese momento.
-Las condiciones ideales son lugares secos y aireados con buen drenaje del suelo y buen descortezado.
Alamcén rollizos
Astillado
Astillas
-Operación imprescindible para pastas químicas, semiquímicas y mecánicas de refino.
-Con astillas es mucho mejor la impregnación con los productos químicos.
Preparación de la pasta
Conducciones de la pasta papelera
Tratamiento de las fibras primarias
-Se llaman también fibras virgen por ser fibras que no han salido de la fábrica de papel.
-También se consideran primarias las fibras procedentes de cortes en el proceso de fabricación o acabados.
Pulper
-Es un recipiente con una hélice en su parte inferior donde se introducen las hojas de pasta procedente de fábricas no integradas y que, junto con agua, se agitan preparando suspensiones de fibras con un 90% de agua aproximadamente.
-Las fibras pasan después por un tamiz que separa las fibras individuales de los aglomerados sin deshacer.
-Del Pulper las fibras pasan a una tina de Stock.
Pulper
Pulper vacío
Despastiladores
-Tienen la misma misión que el Pulper pero es más enérgico.
-Están provistos de dos discos con salientes por donde se impulsa la pasta y al girar entre sí, se individualizan las fibras y se dispersan.
Refino
-Es el aparato clave para conseguir el papel con las características deseadas por el fabricante.
Refino
Pila holandesa
-Todos los refinos constan de un elemento fijo (estator) u rotativo (rotor) haciendo pasar la pasta entre ambos.
-Hay un tipo de refino para cada tipo de papel ya que cada papel requiere un refino adecuado.
-Los refinos más conocidos son:
-Refinos cónicos
Refino cónico
-Refino de discos
Refino de discos
Al pasar por el refino las fibras se someten a :
-Batido, por el que la fibra absorbe agua y se hidrata.
-Frote, por el que las fibras se deshilachan (fibrilación).
-Corte, por el que las fibras se reducen de tamaño.
Una vez refinada la pasta, se traslada a unas tinas de agitación continua y de ahí se bombea a la tina de mezclas donde se acaba la formulación del papel añadiéndole lo que le falta.
Fibras secundarias (papelote)
-Reciben este nombre las fibras que ya han sido utilizadas para fabricar papel y han salido de la fábrica.
Basuras
-Esas fibras pueden volverse a utilizar para hacer el papel reciclado.
-Las fibras de papelote pueden mezclarse con fibras primarias aunque no tienen por qué.
-Los papelotes menos escogidos necesitan ser depurados a fondo, pues suelen traer muchas más ''impurezas'' que los procedentes, por ejemplo de oficinas.
-Suele ser necesario el destintado del papel usado. Para ello se suele utilizar agua oxigenada.
-El Pulper es la pieza básica del proceso de reciclado de papel, actuando además de depurador de impurezas, por ejemplo de los embalajes que acompañan a los fardos de papel reciclado.
Papelote
Introducción
-El proceso de formación de la bobina de papel es igual para todos los papeles, aunque la composición y acabado final pueda ser diferente.
Escáner que 'lee' el perfil de la hoja que se va formando
Tina de mezclas
-Aquí es donde se termina la formulación del papel:
-Fibras
-Cargas
-Retentivos y floculantes
-Blanqueantes ópticos
-Aditivos según el tipo de papel a fabricar.
-Completada la mezcla, siempre con agitación, la pasta está dispuesta para ser depurada y entrar en máquina.
Depuración
- Con ella se eliminan impurezas según el mayor peso de estas, en los depuradores centrífugos, o según su mayor volumen, en los depuradores probabilísticos.
Caja de entrada
-Elemento imprescindible para formar una hoja ancha y delgada.
-Se puede decir que es la primera parte de la máquina de papel.
-Consta de rodillos en continuo movimiento que evitan el que las fibras sedimenten en el fondo.
-La salida es fundamental para obtener el gramaje adecuado al final. Para ello se regula la cantidad y la densidad de lo que sale.
Mesa de formación. Caja de entrada
Mesa de formación (mesa plana)
- La suspensión fibrosa se deposita a través del labio de la caja de entrada, sobre una malla (tela) que va avanzando a lo largo de la mesa.
- Las mallas pueden ser metálicas o plásticas (mejores; pero más caras)
- Para una buena formacion de la hoja; la velocidad de la tela está en función de la velocidad de salida de la caja de entrada.
- Debido al movimiento de la malla, en el sentido de la máquina, se colocan las fibras en ese sentido mayoritariamente. Esta característica es importante ya que el papel tendrá distinto comportamiento en un sentido que en otro. Esto es importante al imprimir y en el plegado y encuadernación posterior.
Al salir de la mesa plana el papel pasa por una prensa
- Las mesas pueden ser convencionales y de doble tela para que la cara tela y la cara superior no tengan tanta diferencia ya que esta manera se elimina agua por igual en un sentido que en otro.
Dobles fieltros
Eliminación de agua
-La pasta empieza a perder agua nada más depositarse sobre la tela.
Absorción agua fibras
-Al principio, el agua cae por su propio peso; pero después hay que extraerla con métodos de absorción y calor posteriormente.
-Para conseguir el desgote en la tela existen los siguientes elementos:
-Rodillos desgotadores
-Están en contacto con la tela y por 'rozamiento, van desgotando.
Rodillos desgotadores
-Foils
-Tienen las mismas misiones que los rodillos desgotadores.
-No son rodillos sino barras.
-Ejercen una aspiración progresiva sobre la pasta.
-Cajas de vacío y cilindro aspirante
-Tienen una acción más enérgica y se colocan cuando los foils ya no tienen efecto.
Rodillo mataespumas
-Situado al final de la mesa de formación, ayuda a desgotar y compactar la hoja para conseguir mejor formación y lisura.
-Se puede utilizar para hacer la marca al agua y verjurar.
-Al salir de la caja de cabeza, la suspensión fibrosa es de un 1% aproximadamente, y al final de la tela llega a un 20% lo que proporciona al papel la consistencia necesaria para seguir soportado por un fieltro y continuar eliminando agua progresivamente por métodos caloríficos.
Prensas
-Colocadas después de la tela, elimina agua mediante presión y ayudan a consolidar la hoja de papel.
-El prensado se hace con un fieltro intermedio que absorbe humedad.
Final mesa plana fieltro recoge papel desgotado
Fieltros que absorben agua
Sequería
-En esta sección se elimina agua mediante calor al hacer pasar el papel por la superficie de grandes cilindros.
-Suelen constar de dos partes separadas por una máquina que da un tratamiento superficial al papel (size-press).
-En cada sección el papel sigue acompañado de un fieltro del cual se irá despegando conforme se va secando.
-Al acabar la 1ª sequería el papel está seco y dispuesto para recibir un tratamiento superficial.
Size-press
- Es la máquina que aplica una pequeña capa de ligantes a la superficie del papel para mejorar su superficie y hacerle más fuerte frente al tiro de las tintas grasas.
-Existen otras máquinas parecidas con otros nombres pero con la misma misión y colocadas también entre las dos sequerías.
Size-press
Lisas
-Compuestas por rodillos metálicos que dan mayor lisura y regulan el espesor de la hoja formada.
-No dan brillo al papel.
-Se puede regular su presión.
Lisa
Lisa
Pope
-Es la bobina 'madre' donde se enrolla el papel recién formado.
-El papel formado, se puede pasar a la estrucadora sis se necesita estucar o bien a otras secciones de acabados para cortarlo en bobinas más pequeñas o en pliegos, etc.
Pope
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