Elaboración de Papel

UNIDAD 1
1.1 INTRODUCCION
Historia dl papel
• S. XXX a.C: Egipto (Papiro). Tiras d tronco Papyrus. Part baja/gruesa. Se descorteza hasta medula.
Se corta en tiras finas. Se pone 1 al lado d otras solapandose, luego una 2ª capa. Golpea, prensa,
secado, pulir, formar en rollos. Hasta s. X d.C.
• S. II a.C: Grecia (Pergamino). Piel oveja / asno. Hasta s. X d.C.
• S. II a.C: China (G Seda) Mezcla con agua y ligante (algas). + tarde sustituyen fibras x hilachas. Ok
result − con lana. Los arabes descubren la fabricación y lo extienden Medit.
• S. X d.C: America. Cortezas d higueras silv y + plantas.
• S. X d.C: Córdoba. 1º fabri d papel.
• S. XI d.C: Xativa. Trapos d lino. Se extiende x Cataluña.
• S. XIII y XIV d.C: Conocido x Europa papel Catalan.
Evolucion historica
• S. XIII d.C: Encolar cola d animal. Produc Alum Roca.
• 1450: Alemania. Gutenberg Imprenta.
• 1680: Holanda. Pila holand. Trapos viejos. Batidora.
• 1789: Francia. N. R. inventa l rollo papel. Ancho 60 cm.
• 1807: Caolin como carga.
• 1840: Pasta mecanica a partir madera.
• 1854: Pasta quimica.
• 1884: Pasta Kraff.
• S. XX d.C: Pigmentos, resinas, ligantes sinteticos. Papeles d + calidad, + tipos.
La madera
• Celulosa: hidrato de carbono y oxig. Hidrofilo. F absorben el agua y dispersan en soluciones acuosas.
• Hemicelulosa: Polimero exclus d glucosa. 5 azucares dif: glucosa, mamosa, galaptosa, dulosa,
aravinosa. Celulosa + Hemicelulosa: Olocelulosa.
• Lignina: Comp quimic complejo. Amorfo, oscuro, une fuerte f. Se elimina xa individ las f. En papeles
blancos, elem total. Amarillea el papel.
Preparación
Desmoche o elim. copa / cortado en troncos (2 − 2.5 m) / descortezado (mano, quim, mec) / astillado (chips).
1.2 PASTA PAPELERA
• P Mecanica d Muelas: F. larga.
TRONCOS muela cilindrica + agua frote astillas 170º rebl lign.
Ventajas: + rendimiento. − instalaciones. Ok caracteristicas. Opacidad.
Desventajas: Propiedades fisicas −. Difícil depurar y blanqueo.
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Usos: prensa, cartoncillo
Tipos: Great Norteen, Warren de cadena, Roberts.
• P Mecanica d Astillas: F. larga y corta.
ASTILLAS desfibradores d disco.
Ventajas: − mano obra. Mejor caract fisicas. Calidad uniforme. Cntrl calidad sencillo.
Desventajas: + inversion, consumo y coste de mantenimiento.
• P Termomecanica:
ASTILLAS vapor + Tº refino presion + rebl lign.
• P Quimico − Termomecanica: F. larga y corta.
ASTILLAS como cerillas SOSA 80º 3h Rebl lign refino disco.
• P Quimica Kraff:
(Dibu)
1.3 BLANQUEO DE LA PASTA
Proceso imprescindible en pasta Quimica si keremos pasta blanca o xa alimentos.
Objetivo: elimin lignina y d+ colorantes.
Formas:
• Cloro y Dioxido Cloro (5 / 7 fases)
• Oxigeno (no limpia dl todo)
• Ozono (degrada celulosa)
• Enzimas (junto con otro +)
• Agua oxigenada (xa + blanc )
• Hipoclorito (deriv cloro)
1.4 PREPARACION DE LA PASTA XA FABRIC PAPEL
F. PRIMARIAS:
• Pulper: Si en fab d papel no hay fab de pasta, esta llega en hojas gruesas PULPER.
Agita las hojas. Batidora Suspens d mat sexa en agua.
Agua: recicl (restos d f y carg)
F larga separada d la corta.
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• Despastilladores: Xa dsfibrar mjor. Xa kitar impurezas q puedan qdar. 2 discos con púas.
• Refino: Tratamiento especific según tipo de papel.
− Se hac en:
♦ Pilas holandesas.
♦ Refino conico d pq ang o gran ang.
♦ Refino de disco.
− Operación básica: elemento fijo (estator) y rotativo (rotor). La pasta pasa entre ambos.
− La F se somete a:
♦ Batido (absorb el agua la f)
♦ Frote (se deshilacha en fibrillas)
♦ Corte / Cizallamiento (la f se corta)
− Efectos / consecuencias:
♦ Fibrilacion: liberac d fibrillas y prod microf + finas en superf. Mjor long d rotura y estallido
d papel.
♦ Formación d finos: pq f q tb importan en la fabric de la hoja.
− Control de la operación:
Aparato q mid la capac de DESGOTE. Schopper Riegler (ºSR).
Papeles norm: 28 − 36º // Papel biblia: + refino. Gasto enorme de energia.
• Tinas x agitación y luego a la tinas d mezclas dond se mezclan las cargas, aditivos
F. SECUNDARIAS:
Papelote (papel recicl al menos 50% d f secund). Lleva x huevos algo de f prim. Solo 3 / 5 ciclos. No todos se
reciclan. Xa aliment no aconsejable.
Se recoge el papel se clasifica papel x papel Pulper (antes) Despastillador (antes) Destintado (*) Refino
(antes) Tina x Agitación (antes) Tina de mezclas (antes).
• (*) Destintado: Proceso q elimina la tinta xa fab papel blanco. Se hac con: Prod quim, calor y energ
mecan.
− Productos q usan:
♦ Detergentes: elimin la tinta d la f.
♦ Dispersantes: xa q partic d tinta vayan al agua y no a la f.
♦ Espumante: xa formar espuma y quitar tinta.
− Procesos de destintado:
♦ Dest x LAVADO: cn deterg y dispers n varias fases d lavado. Suele p. quimica.
♦ Dest x FLOTACION: cn espumants, arrastran tinta arriba y s kita. − agua.
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♦ Procesos COMBINADOS: los 2 anteriores juntos. (lo + normal).
♦ Dest x ENZIMAS: microorganismos q se comen la tinta. Sin desarrollar.
Fibras primarias: Monte, corte, desmoche, descortezo
pasta cruda blanqueo refino tina de mezclas (si tienen las 2 en mismo sitio)
pasta cruda blanqueo hojas de pasta pulperdespastilladorrefino tina de mezclas.
Fibras secundarias: Recogida selección traslado papelera en fardos
pulper despastillador destintado refino tina de mezclas.
1.5 MATERIALES NO FIBROSOS
Prod inorganicos q forman part dl papel. CARGAS y PIGMENTOS. Similars en composic xo granulometria
no.
• CARGAS: más grueso. Se añaden al papel en masa.
− Tipos:
♦ Caolin
♦ Talco.
♦ Carbonato calcico.
♦ Sulfato calcico.
• PIGMENTOS: más fino. Da + lisura y microporosidad. Se añaden al papel en superficie.
Ingrediente fundamental del ESTUCADO (disolución con ligants, da brillo, − porosidad, + calidad). Todas las
salsas de estucado 2 ó 3 pigmentos.
− Destacan:
♦ Caolin: el + usado. Forma: placas hexagonales. Da superf mu brillant al calandrar. Brillo +
cuanto − tamaño d las particulas.
♦ Carbonato cálcico: − brillo q anterior. Le atacan los acidos. Finura elevada = cubriente
potente = buena opacidad.
♦ Blanco satino: Formado x: reaccion del sulf de aluminio y hidrox. calcico. Particulas forma d
aguja. Da mu buena microporosidad.
♦ Talco: Poco usado. Buen brillo.
♦ Dioxido titanio: Poco usado x caro. Se usa cuando keremos opacidad elevada.
Todos los pigm anteriores naturales. A veces tb sinteticos, a base d silicatos de aluminio y magnesio. Caros.
En pq cantidades. Mjor uniformidad superficial d papeles.
• ADITIVOS:
− Tipos:
♦ Produc d encolado: xa disminuir permeabilidad. Evita q penetre en offset, encuadernación,
xa evitar barbas.
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◊ Uso colas de colofonia: debemos sumarle sulfato de aluminio. amarillea.
◊ Uso sust sintetic (polvos finos): encolado neutro. Normal. − viejo, + secado de tintas.
♦ Ligantes de estucado: se añaden a salsa d stuco xa q los pigm keden unidos a la superf.
Demasiado: adios porosidad, papel no absorbe tinta. Poco: hac arrancado.
1.6 FORMACION DE LA HOJA DE PAPEL
La fabricación = xa todos los papeles. Dif: composición y acabado. El 1º paso: transformar la pasta diluida en
laminas d liquido degada, ancha y uniforme. Esto se hac en la caja de cabza de maquina.
− Difent fases xa formar la hoja:
• Tina de mezclas: se unen todos los components (f, carg, aditivos) Las f y carg dispersas en agua.
• Se mezcla bien y a la tina de reserva.
• Depuradores (de malla o tamiz perforado) o Depuradores Centrifugos: hacen girar la masa en el interior
d cuerpos conicos, separando particulas + pesadas. (salen x extrem inf abierto).
• La pasta depurada a la caja de entrada con un caudal y consistencia constante (MANIFOL): regula la
presion y caudal d la pasta a lo ancho de la caja (grifo d entrada).
• La pasta entra en el cuerpo de la caja, se somete a agitación q lo hacen unos rodillos perforados. Objeti:
evitar q la f se entrelace.
• Suspensión fibrosa, se lleva a una tela sin fin (metalica o plastica): donde se formara hoja de papel. Esta
tela movim longitudinal y transv a modo de traqueo xa orientar las f en dif direc y evitar
descompensaciones.
El sentido d la f deb tenerse en cuenta en impresión, plegado y encuadernación.
− Formas de fabric variadas:
• Mesa plana convencional: sobre la tela (cara tela a la q toca a la tela) y cara fieltro (cara super).
Desgot en 1 direcc (a traves de la tela). El papel 2 caras diferentes.
• Mesa doble tela: Desgote en 2 direcc, Papel con 2 caras iguales.
La eleccion de la tela en funcion dl papel q keramos hacer y las mat q usemos.
El DESGOTE es import. Al principio rapido, luego + dific kitar el agua xa ello RODILLOS
DESGOTADORES q soportan la tela y ayudan a kitar el agua. + veloc tela = + eficacia. Tb se usan FOILS
si veloc d tela es alta. Son barras q no giran y la tela se desliza sobre ellos. Cuando los FOILS y RODILLOS
no kitan mas agua se colocan CAJAS ASPIRANTES (accion + energik) y x ultimo xa el desgote
CILINDRO ASPIRANTE camisa metalica q gira a la veloc de tela. Tb RODILLOS MATAESPUMAS
(Dandy Roll) xa mejor lisura, formación y uniformidad. En algunos tipos de maquina xa MARCAS DE
AGUA y VERJURAR. No en mesas de doble tela.
1.7 ESTRUCTURA Y CONSOLIDACION DE LA HOJA.
Fin d la tela. Humedad 80%. Procesos d secado.
• Prensado húmedo: la hoja se coloca en fieltro entre 2 rodillos, humedad al fieltro.
− Tipos:
♦ Prensa Pick−Up: la hoja al fieltro q circunda el cilindro aspirante. Quita humedad.
♦ Prensa ranurada: Ranuras forma helicoidal x dnd se va el agua. Normales en maq
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modernas. Pierden el 20% de agua. Quita la humedad.
♦ Prensa Offset: Colocada después de zona prensas. Quita la doble cara q suelen tener papeles
de maq convencionales. No quita humedad.
• Sequerias: Eliminar el agua por calor. Cilindros grandes (1,5 m diam), se calientan x vapor la
superficie. Aumenta progresivamnt Tº. Los 1º frios, ultimos frios, los del medio calientes.
• Tratamientos Superficiales: Hay 3 tipos.
− Tipos:
♦ Size − Press: aplica capa ligante en superficie (almidon). Evita proble+ de impresión x el
arrancado. 2 prensas d recubrimiento blanco q prsionan después del baño de solucion de
ligante. Papel offset.
Estucados ligeros o en maq:
♦ Gate − Roll:. Aplica ligera capa d estucado.
♦ Bill − Blade: Mejor aspecto, rompen tensiones internas entr f. Mjor estabilidad dimensional.
• 2ª Sequerias: los 2 1º rodillos refrescadores xa enfriar xa cuando pasen a Lisas.
• Lisas: Rodillos metalicos superpuestos. Dan lisura. Regula espesor a lo ancho. No dan brillo.
• Pope: Para enrollar el papel. Maquina. Desde aquí dos caminos:
• Papel no estucado o estucado en maquina: SECCION D ACABADO.
• Papel estucado fuera de maquina: COCINA y SECCION D ACABADO.
1.8 PROCESO DE ESTUCADO.
Estucado: aplicar especie de pintura (salsa) q mejora el acabado. Esta salsa se hace en la Cocina. La salsa
formada x Pigmentos.
− Las cocinas contienen:
♦ Deposito xa la coccion de ligante.
♦ Agitador xa dispersar / mezclar pigmentos.
♦ Filtro xa depurar el fluido de estucar.
♦ Deposito de reserva.
♦ Bombas xa el trasiego del estuco.
− Las mezclas un orden:
• Ligantes solubles agitando.
• Antiespumantes.
• Aditivos (redentores de agua, colorantes, microbicidas, blanqueantes opticos)
La mezcla debe ser homogenea. Se depura y tamiza con telas de mallas muy finas. Alimentación a la
estucadora: abundante.
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− Tipos de aplicación d la salsa:
• Estucado de rasqueta: Aplicación con rodillo y extiende con la mina de acero. Suele dejar
marca.
• Estucado labio soplador: Aplicación con rodillo y extiende con aire a presion. Papeles de arte.
• Estucado de alto brillo:
• Sist Warren: aplicación labio soplador. Seca con rayos infrarrojos cilindro cromico a 180ºC se adiciona
bobinadora o cortadora. Brillo espectacular.
• Sist Champion: aplicación con rodillo. Pasa a cilindro cromico a 80ºC.
Después de esta aplicación se lleva a la calandra (xa dar brillo. Rodillos metalicos y otros de f dura). Los
estucados de alto brillo no necesitan este proceso.
1.9 ACABADO DEL PAPEL.
• Rebobinadota: maq q rebobina el papel xa quitar defectos y unir roturas.
• Calandra: xa dar brillo. Rodillos metalicos y de f dura.
• Cepilladora: cepillos cilindricos. Giran rapido xa brillo. Disminuye microporosidad. Xa cartoncillo.
• Gofradora: Graba relieves.
• Bobinadoras: reparten el papel de bobinas grandes a pequeñas.
• Cortadoras: cortan bobinas en hojas. 2 tipos: convencionales o sincronizadas.
• Escogido manual.
• Embalaje: en bobinas, en plataforma o granel o en paquetes.
1.10 FABRICACION DEL CARTON MULTICAPA.
Material xa embalaje, tb xa especialidades graficas. Se uso muxo f. secundaria. Formado x 3−5 capas. La sup:
CARA. Lo del medio: TRIPA. General estucado x 1 cara xo tb estucado por las dos caras.
Se hacen varias capas finas, su unen en húmedo xa resultar + liso.
Sistemas de Producción:
♦ Formas redondas: cilindro horizontal (tela met o plast). Gira dentro de un cubo lleno de
pasta diluida. El agua se filtra a traves del tambor, la capa de f pasa a un fieltro en
movimiento mediante un rodillo de goma blanda q presiona sobre la forma redonda. En esta
forma se hace la tripa y el reverso.
♦ Mesas planas: Varias mesas planas con cajas d entrada. Las hojas individuales se unen en
humedo. pag. 14.
♦ Inverformes: Varias cajas de entrada encima de una tela q proporciona desgote por la parte
sup e inf. Las hojas se unen en una misma mesa en húmedo. pag. 14.
Secado y acabado del carton:
PRENSAS SEQUERIAS YANKEE (cilindro de grandes dimensiones. Seca y hace un satinado sobre las
caras del carton. Xa cara tenga lisura y dorso rugoso) ESTUCADORA 2ª SEQUERIAS CALANDRA o
CEPILLADORA POPE EMBOBINADORA o HOJAS.
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