Fabricacion del papel

INTEGRANTES: TERRONES RODRÍGUEZ EDGARVÁSQUEZ ROSAS , NORAHRINCON GOMEZ. YENIFERCASTILLO MELGAREJO EMILIATORRES ZARZOSA VICTOR 0  

INDUSTRIA DEL PAPEL

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

INDUSTRIA DE PROCESOS II

Productos químicos de la MADERA : “Silviquimicos”

“Silviquimicos”

Licores de Pulpación

Polímeros celulósicos

Hidrolisis de la madera

Talol crudo

Papel

Es un material constituido por una delgada lámina elaborada a partir de pulpa de celulosa, generalmente blanqueada, y posteriormente secada y endurecida, a la que normalmente se le añaden sustancias con el fin de proporcionarle características especiales.

Historia del Papel

Precedentes

• Dinastía Han• Morera, seda,

cascaras de arroz

ChinaS.II año

105

• Papiro, telas viejasEgipto

Año 800

• Algodón, lino y cáñamo.

• Italia y España

ÁrabesS.VIII

• Masificación del papel

• Aparición del libro

EuropaS.XV

Francia

1798

• Primera maquina de papel

La madera

Celulosa50%

Lignina25%

Extracto acuoso

25%

Tipos de pasta : Mecánica y Química

Proceso de frotación .Eliminación de la lignina con agua.Pésima calidad

Solubilizacíon de la lignina con

álcalis.Cocción

Papeles mas blancos

TRATAMIENTOS POSTERIORES

TRITURACIONCLASIFICACION Y

DEPURACIONESPESADO Y BLANQUEO

BIOTECNOLOGIA EN LA INDUSTRIA DEL PAPEL

El propósito es reducir o reemplazar la extracción alcalina de la hemicelulosa y los requerimientos de cloro en los procesos de blanqueado, sin afectar las fibras de celulosa y así mantener las cualidades y calidad de los productos de papel

BIOPULPING

El biopulping es un pretratamiento natural, que carece de consecuencias adversas para el medio ambiente.

PROCESO Y RECONVERSIÓN DE PLANTAS

HONGOS Y ENZIMAS PARTICIPANTES DEL PROCESO

Los hongos de la putrefacción blanca de la madera producen enzimas oxidativas extracelulares que provocan la oxidación de la lignina

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA APLICACIÓN DE BIOPULPING

El tratamiento biológico de los chips de madera reduce notablemente la utilización de reactivos químicos en la preparación de la pasta de celulosa

El uso de chips tratados biológicamente disminuye el gasto de energía eléctrica del proceso de la fabricación de pasta de celulosa, dado que se facilita su posterior tratamiento termo-mecánico

FABRICACIÓN DEL PAPEL

El papel es una hoja o plancha continua, compuesta principalmente de fibras de origen vegetal ligadas entre sí. La red fibrosa contiene una gran cantidad de aire, más de la mitad de su volumen, por consiguiente es poroso, lo que lo diferencia principalmente de las películas plásticas.

Esquema del proceso de fabricación

El proceso de fabricación del papel se divide en una serie de operaciones que citamos a continuación: Preparación de las pastas

Desintegración Refino

Mezcla de diferentes aditivos

Depuración

Formación de la hoja: mesa de fabricación

Prensado en húmedoSecadoEstucado

Acabado del papel

Calandrado

Bobinado Cortado

PROCESO DE FABRICACIÓN DEL PAPEL

Preparación de pastasEs la primera operación que hay que realizar en la

fabricación del papel, en realidad lo que hay que hacer es “poner” a esa pasta en condiciones de hacer papel.

Se puede definir como parte del proceso de fabricación del papel, en la cual la pulpa se trata mecánicamente y asi queda lista para formar un hoja en la maquina del papel.

• Desintegración• Refino• Mezcla de

diferentes aditivos• Depuración

La desintegración es la operación mecánica por medio de la cual se consigue poner, en suspensión en agua, pasta que viene en hojas o cartones prensados que es necesario deshacer

Desintegración

Esta operación de deshacer las balas de pasta o el recorte para separar las fibras se realiza en un aparato llamado pulper. Posteriormente las fibras deberán someterse a una serie de operaciones que las modificaran y así proporcionaran las propiedades necesarias para obtener un papel determinado

EL PULPER

El pulper es un aparato de gran rendimiento donde se realiza la operación de desintegración. Esta formado por un recipiente, en forma cilíndrica que tiene una hélice en su parte inferior, la cual agita las hojas de pasta que son introducidas en el

REFINADO

El refinado es la operación en la preparación de la pasta de papel, por la cual mediante la acción de un trabajo mecánico y presentando un medio acuoso(agua) se modifica la morfología de las fibras y estructura físico- química.

MEZCLA DE ADITIVOS

En la fabricación del papel es imprescindible que el resultado final tenga una serie de características y propiedades adecuadas para el diferente uso (papel de escritura, papel para revistas, papel higiénico) a que vaya destinado el papel, y que con sólo fibra no se logra obtener.

Normalmente, en la fabricación de papel, no es suficiente con utilizar diferentes tipos o mezclas de fibras vegetales para conseguir diferentes productos de las condiciones que se necesitan.

ADITIVOS AUXILIARES

• Cargas (Caolín, Carbonato de calcio, talco, sulfato de calcio)

• Pigmentos (Caolín, Carbonato de calcio, dióxido de titanio)

• Colorante

• Agentes de blanqueo

• Antiespumantes

• Microbicidas

MEZCLA DE ADITIVOS

DEPURACIÓN

En la fabricación de papel es necesario llevar un control de los elementos que pasan a formar parte de la hoja. Durante el proceso de preparación de la pasta, este control se hace mediante unos sistemas de depuración que pretenden separar las fibras, o productos considerados como buenos, de todas aquellas partículas no deseadas que perjudican el papel y que incluso pueden causar problemas en la fabricación.

Los objetivos principales de la depuración son:

•Obtener un papel limpio, sin manchas. •Evitar roturas y desgastes en la fabricación.

FORMACION DE LA HOJA

A partir de aquí se realizará la formación de la hoja, es decir, se tratará de transformar un caudal de esa pasta diluida en una lámina delgada, ancha y uniforme, con todos los componentes perfectamente distribuidos. Esta lámina constituye lo que más tarde será la hoja de papel.

Existen varios tipos principales de maquinas papeleras caracterizados por su configuración en cuanto a la sección húmeda: la maquina Fourdrinier.

MAQUINA DE FOURDRINIER

Es de uso generalizado para la fabricación de papeles para impresión y se va a orientar al desarrollo de este tipo de maquina.

Una mesa de fabricación está formada por una serie de elementos que permiten, cada uno a su manera, realizar el proceso de formación de la hoja convenientemente. La pasta, enviada a través del labio de la caja de entrada, se deposita sobre una "tela" sin fin

Al perder el agua, las fibras quedan depositadas sobre la superficie de la tela, constituyendo lo que será la hoja de papel. El desgote en la mesa de fabricación se realiza en dos etapas:

1ª etapa: desgote por gravedad. 2ª etapa: desgote por vacío.

MAQUINA DE FOURDRINIER

En la sección de prensado, la hoja es transportada a través de una serie de prensas donde se elimina gran parte del agua y se consolida la hoja (la fibras son forzadas a un contacto íntimo) para facilitar posteriormente la operación de secado. El prensado húmedo se realiza haciendo pasar la hoja, en contacto con un fieltro, entre dos rodillos.

PRENSADO

El secado del papel consiste en aplicar una gran cantidad de calor a la hoja, mediante el método apropiado, con el propósito de elevar su temperatura hasta conseguir la evaporación del agua.

La operación de secado se realiza en una sección conocida como sequería, y en ella el calor hace que el agua de la hoja se evapore dejándola seca. Al final de esta operación, el papel habrá eliminado prácticamente la totalidad del agua que tenía, quedando con una ligera humedad (aproximadamente el 5%) deseada en su composición final para mantener su elasticidad.

Una transferencia de energía (aplicamos calor a la hoja).Una transferencia de masa (agua en forma de vapor que

debemos eliminar rápidamente hacia la atmósfera).

SECADO

SECADO

Por otra parte, la efectividad en la evaporación del agua depende de:

La temperatura.La calidad del aire ambiental.La circulación del aire en la sequería.

El papel, cuando termina su formación, tiene una superficie que no es la más adecuada para la impresión de la tinta. Para mejorar su calidad superficial con objeto de poder aplicar tintas de impresión de una manera fácil y eficaz, se realiza una operación muy importante, denominada estucado, que consiste en aplicar una especie de pintura que proporciona a la hoja la lisura y el brillo necesario para que la tinta se adapte bien al papel.

ESTUCADO

Con la operación de calandrado se pretende mejorar principalmente el brillo del papel y las propiedades de impresión. En la siguiente figura se puede ver una vista general de la máquina que realiza este proceso, y que se denomina calandra.

La calandra consta de una serie de rodillos (normalmente 12) colocados uno sobre otro y que giran haciendo pasar la hoja de papel entre ellos

CALANDRADO

El papel que sale de la máquina de papel o el que sale de la calandra, en caso de realizarse el calandrado, se enrolla en forma de bobinas para facilitar su transporte y utilización en las demás operaciones. Cada una de estas bobinas, llamadas bobinas madre, son almacenadas hasta su siguiente operación, que será la de bobinado.

Bobinado

El papel procedente de la máquina de fabricación se obtiene en forma de bobinas, y antes de que llegue a los clientes puede ser sometido a operaciones que le den las propiedades y dimensiones que éstos desean.

El cliente, según la aplicación que le vaya a dar al papel, lo puede solicitar de dos formas:

CORTADO

En bobinas. Se obtienen en la propia bobinadora con unas dimensiones determinadas (diámetro y ancho de bobina y longitud de la banda). El comprador lo solicita por kilogramos de papel.

CORTADO

En formatos o pliegos. Se obtienen a partir de la bobina de papel, mediante el corte de ésta en piezas rectangulares cuyas dimensiones (ancho y largo) pueden ser normalizadas o no, según la petición del cliente. La forma más usual de solicitarlo es mediante resmas.

CORTADO

DETERMINACION DE LAS CARACTERISTICAS DEL PAPEL

SE PUEDEN DISTINGUIR

VARIOS TIPOS DE ENSAYOS

ENSAYOS QUIMICOS

ENSAYOS DE

CARÁCTER GENERAL

PROPIEDADES SUPERFICIAL

ES

ENSAYOS DE RESISTENCIA MECANICA

ENSAYOS DE CARÁCTER DE PAPEL

ASPECTO FISICO

• Es una delas cualidades más importantes que el papelero debe cuidar al elaborar el papel es el aspecto físico de este; ya que es el método más inmediato de conquistar el mercado

HUMEDAD

• La humedad es de vital importancia, si se tiene en cuenta que las propiedades mecánicas son función de la humedad del papel, y esta es a su vez d la humedad del medio ambiente

GRAMAJE

• Expresa el peso del papel por unidad de superficie. Generalmente es emplea en sistema métrico expresamente entonces en gramos por metro cuadrado. Su determinación se abrevia mucho con balanzas especiales para este fin. Su importancia del gramaje es tal que se considera una propiedad común a todos lo papeles sea cual sea el uso a que se distinguen

ESPESOR

• El espesor o calibre del papel se termina por medio de un micrómetro, este está provisto de dos superficies circulares planas paralelas que abrazan el papel las caras opuestas bajo determinada presión

BLANCURA

• Este término se aplica a todos los papeles blancos casi blancos. Se define como la relación entre la luz reflejada difusa por un material blanco y la luz reflejada difusa por un superficie de oxido de magnesio

OPACIDAD

• la opacidad es un medida de la dificultad de la luz a atravesar un papel, será necesario una buena opacidad en aquellos papeles que no interesa que se vea a su través ni los que se hayan impreso en la otra cara

ENSAYOS DE RESITENCIA MECANICA

RESISTENCIA A LA

TRACCIONRESISTENCIA AL RASGADO

RIGIDEZ

Se llama resistencia a la tracción o tensión al esfuerzo expresado en Kg o Lb necesario y suficiente a que tiene que ser sometida la muestra de papel para producir ruptura

Esta propiedad nos permite hacernos una idea de la resistencia a la flexión de un papel o carton.

Es otra medida de la resistencia que da el trabajo que hay que hacer para rasgar un ahoja de papel. El fundamento del aparato es un péndulo que por acción de la fuerza que lo mueve al ponerlo en posición de equilibrio y dejarlo libre

ENSAYOS QUIMICOS

CENIZAS EN EL PAPEL

OTROS ADITIVOS EN EL PAPEL

Las cenizas representan el grado de mineral de un papel, cuyo origen suele ser diverso y por orden de importancia el siguiente: colorantes, agua resinas sintéticas.El procedimiento de determinarlos es quemando el papel a 900°c y pesando el residuo quemado

Se refiere a la determinación de otros agentes que se han añadido en el proceso d fabricación por ejemplo contenido de agentes encolantes como resina, microbicidas, agentes de retención y otros. Estos ensayos se realizan en forma específica

PROPIEDADES SUPERFICIALES

CARAS DE PAPEL DETERMINACION DEL ENCOLADO DEL PAPEL

PROROSIDAD LISURA

SITUACION ACTUAL

La industria de la pulpa y papel es la segunda mayor consumidora mundial de cloro y la mayor fuente de descargas directas de compuestos organoclorados a los cursos de agua. En la actualidad muchas plantas en el mundo producen papel brillante, de alta calidad, usando una tecnología totalmente libre de cloro, sin embargo, la mayoría de la producción de pulpa y papel blanqueados todavía se basa en el uso de compuestos tóxicos de cloro.

Agua -energi

a

MATERIA PRIMA

RENOVABLE-

DESARROLLO

SOSTENIBLE

ESPECIFICACIONES DEL PAPEL

ESPECIFICACIONES DEL PAPEL

• RESISTENCIA AL REVENTAMIENTO.

• RESISTENCIA AL RASGADO.

ESPECIFICACIONES DEL PAPEL

• Grado de encolado.• Permeabilidad al aire.

ESPECIFICACIONES DEL PAPEL

• Blancura. • Resistencia al calor.

Papel sin recubrimiento

ELEMENTO ESPECIFICACIONES

Contenido en cenizas (%) *1 15% o menos

Proporción de carbonato cálcico (CaCO3) (%) 15% o menos

Borde cortadoAltura de las obstrucciones: 0,05 mm (0,002 pulgadas) o menos

Tolerancia al corteLongitud: ±0,5 mm (0,02 pulgadas) Ángulo: 90° ± 0,1°

Rigidez Clark 40 o más

Resistencia al doblado Menos de 1800

 *1 Medido por combustión a 900 °C (1652 °F)

Papel cuché

ELEMENTO ESPECIFICACIONESContenido en cenizas (%) *1 22% o menos

Proporción de carbonato cálcico (CaCO3) (%) 20% o menos

Borde cortadoAltura de las obstrucciones: 0,05 mm (0,002 pulgadas) o menos

Tolerancia al corte

Longitud: ±0,5 mm (0,02 pulgadas) Ángulo: 90° ± 0,1°

Rigidez Clark 40 o más

Resistencia al doblado Menos de 1800

Permeabilidad del aire (s) 5000 o menos

Coeficiente de fricción estática Desde 0,35 hasta 0,67

Contenido de humedad (%) 3,7 a 5,5%

Resistencia de la superficie ( ) 5×109 a 1×1012

*1 Medido por combustión a 900 °C (1652 °F)

TIPOS DE PAPEL (CLASIFICACIÓN SEGÚN EL USO PRIMARIO O NECESIDAD QUE

CUBRE)

• Periódicos, revistas, libros• Mapas, música, álbumes

Papeles de impresión ,escritura o

dibujo

• Papel para grasas, papel parafinado. (Hornear)

• Envoltura Kraft. • Briks para leche, bolsas

para té.

Papeles para

envolver, proteger, sellar y

llevar otros productos

• Papel secante y filtro.• Servilletas, pañuelos,

toallas, higiénicos.

Papeles para

absorber, limpieza y

filtrado

• Cartón para paneles de puertas

• Papel embreado para construcción

Papel y cartón para

la construcció

n

• Papel calco.• Papel fotosensible.• Papel impregnado de

jabón, perfume.

Papeles como

medio para ejercer

otra función

• Papel pintado.• Papel para regalos.

Papel decorativo

• Papel para condensadores

• Papel aislante.

Papel con

funciones

diversas:

Reciclar es el proceso mediante el cual productos de desecho, son nuevamente utilizados.

Podemos compararlo al ciclo del agua: El agua se utiliza una vez y otra.

RECICLAJE

Consideraciones

La pasta mecánica, relativamente frágil, se transforma en productos de un solo uso .

La pasta kraft se transforma en productos de papel de uso múltiple, como papel de escritorio de alta calidad, libros o bolsas para comestibles

El papel reciclado se util iza, por tanto, para fabricar productos

suaves y blandos, como el papel de seda, el papel higié- nico, las

toall itas y las servil letas de papel.Las fibras de la pasta de papel reciclado son generalmente más cortas, menos flexibles y menos permeables; por consiguiente, no pueden utilizarse en productos de papel de alta calidad.

Proceso de reciclaje del papel

EL PROCESO DE RECICLAJE DEL PAPEL, PASA POR VARIAS FASES:

Plastificaci

ón del papel

Separación en una

criba Centrifugació

n

Lavado Flotación

Blanquear (hidrosulfi

to de sodio.)

Recogida selectiva contenedores

especiales

El papel de desecho puede ser triturado y reciclado varias veces. Sin embargo, en cada ciclo, del 15 al 20% de las fibras se vuelven demasiado pequeñas para ser utilizadas. La industria papelera recicla sus propios resi duos y los que recolecta de otras empresas, como los fabricantes de envases y embalajes y las imprentas.

El proceso de flotación es más ecológico que el método alternativo de palpa ción. Consistente en sustituir el burbujeo de aire por la adición de ciertos reactivas químicos al tanque para disolver la tinta de forma selectiva. A continuación se pasa la suspensión por distintos filtros con el fin de eliminar las pequeñas partículas de tinta y suciedad y se lava con agua. En este caso se consumen grandes cantidades de agua.