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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
TRABAJO DE TITULACIÓN
PREVIO A LA OBTENCIÓN DE TÍTULO DE:
INGENIERO QUÍMICO
TEMA:
OBTENCION DE PAPEL A PARTIR DE LA CÁSCARA DE MANí (Arachis
hypogaea)
AUTORES:
ESPINOZA BAZURTO JONATHAN RICARDO
LEON RIOS KEVIN STEEVEN
TUTOR:
ING. QUIM. LUIS BONILLA ABARCA, Msc.
GUAYAQUIL – ECUADOR
2017
i
CERTIFICADO SISTEMA ANTI PLAGIO
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
CARRERA INGENIERIA QUIMICA
Habiendo sido nombrado ING. LUIS BONILLA ABARCA, Msc. tutor del trabajo de titulación certifico que el presente proyecto ha sido elaborado por ESPINOZA BAZURTO JONATHAN RICARDO con, C.I.:080322264-5, y LEON RIOS KEVIN STEEVEN con, C.I.:095013280-3, con mi respectiva supervisión como requerimiento parcial para la obtención del título de INGENIERO QUIMICO. Se informa que el proyecto: “OBTENCION DE PAPEL A PARTIR DE LA CASCARA DE CACAHUATE (MANI)”, ha sido orientado durante todo el periodo de ejecución en el programa antiplagio URKUND quedando el 4 % de coincidencias.
https://secure.urkund.com/view/25559155-763966-238118
Ing. Luis Bonilla Abarca, Msc
Tutor
ii
DERECHOS DE AUTOR
Nosotros, ESPINOZA BAZURTO JONATHAN ESPINOZA con
C.I.:080322264-5 y LEON RIOS KEVIN STEEVEN con C.I.:095013280-3,
declaramos bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de nuestra
autoría, que no ha sido previamente presentado para ningún grado o
calificación profesional.
A través de la presente declaración cedemos los derechos de propiedad
intelectual a la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE
INGENIERÍA QUÍMICA, según lo establecido por la Ley de Propiedad
Intelectual y su reglamento.
________________________
ESPINOZA BAZURTO JONATHAN
C.I. 080322264-5
__________________________
LEON RIOS KEVIN
C.I. 095013280-3
iii
CERTIFICACIÓN DE TUTOR
ING. QUIM. LUIS BONILLA ABARCA Certifico haber tutelado el trabajo de
titulación: “OBTENCION DE PAPEL A PARTIR DE LA CÁSCARA DE
MANÍ”, que ha sido desarrollado por ESPINOZA BAZURTO JONATHAN
RICARDO y LEON RIOS KEVIN STEEVEN, previo a la obtención del título
de INGENIERO QUÍMICO, de acuerdo al REGLAMENTO PARA LA
ELABORACIÓN DE TRABAJO DE TITULACIÓN PARA EL GRADO DE
TERCER NIVEL DE LA UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL, FACULTAD DE
INGENIERÍA QUÍMICA.
______________________________________
ING. QUIM. LUIS BONILLA ABARCA, Msc.
TUTOR
iv
AGRADECIMIENTOS
AGRADECIMIENTO
Mi agradecimiento en primer lugar al “Todopoderoso”, nuestro Señor DIOS,
que me iluminó con su gran poder y me llenó de sabiduría para realizar este
trabajo.
A la Universidad Estatal de Guayaquil, gracias a ella tuve la oportunidad
de superarme cada día y desarrollar mis habilidades y conocimientos; a mis
padres que me inculcaron responsabilidad y me dieron el apoyo necesario
para realizar esta tesis; a mis profesores por compartirme sus
conocimientos, al personal de los laboratorios de Ingeniería Química
quienes me brindaron su ayuda y en especial al Ing. Marlon Ramírez, quien
siempre me motivó guiándome e impartiéndome sus instrucciones, para
hacer de mí una persona útil a la sociedad.
A Papelera Nacional S.A., por permitir realizar los análisis respectivos
dentro de sus instalaciones
A mi tutor Ing. Luís Bonilla, quien me dio la guía necesaria para poder
realizar este proyecto.
Jonathan Ricardo Espinoza Bazurto
v
AGRADECIMIENTO
Agradezco en primer lugar a mi Dios, quien ha preparado este momento a
su tiempo en su plan perfecto con el fin de que siga mejorando en el camino
que ha señalado.
A mis padres, Amada Ríos y Manuel León, quienes me han apoyado en
todo lo que han podido durante la elaboración de este trabajo, con el fin de
que este momento por fin se haya dado.
A mi hermano, Dustin León, quien también me apoyó en los momentos que
necesitaba de su ayuda durante el desarrollo de esta investigación, tal
como siempre ha hecho a lo largo del tiempo en que hemos crecido juntos.
A mis abuelos, quienes durante el desarrollo de la experimentación, de tal
manera que a pesar de las molestias e incomodidades que se presentaron
me siguieron ayudando en lo que pudieron.
A mis tías, quienes me brindaron los materiales que necesitaba para el
desarrollo de esta investigación sabiendo que esto es el paso final que debo
dar para salir adelante.
A mi mejor amiga, Roxana Martínez Vera, por habernos ayudado con la
búsqueda de reactivos necesarios, lugares donde poder realizar los análisis
y estar pendiente del rumbo que tomaba nuestra investigación.
A mi amigo y compañero de tesis, Jonathan Espinoza, por tener la
paciencia, por su gran capacidad investigadora, por su posición crítica
y por la constante motivación que puso durante la investigación para que
podamos seguir adelante con ella y no quedarnos atascados.
A los ingenieros Marlon Ramírez, Judith Chalén y Douglas Rentería
quienes nos apoyaron durante la realización de los análisis, sacándonos de
varios apuros que tuvimos en su momento.
A nuestro tutor de tesis, ingeniero Luis Bonilla, por habernos dado las
pautas necesarias al inicio de la investigación y corregirnos en aquellos
puntos que necesitaban la perspectiva de un profesional formado.
vi
Al ingeniero Luis Constante y personal de Papelera Nacional S.A, por
permitirnos realizar las pruebas y ensayos que requerimos en el desarrollo
de la tesis.
Por último, pero no menos importante, quisiera agradecer a los amigos que
forme durante mi formación profesional: Mercedes Camacho, Richard
Tamayo, Luis Macías, Marcela García, David Vera, Joffre Chele, Ronald
Pacheco, Eduard Barreiro, el grupo de lectura “Los 20 de Canción” y
personas participantes del grupo NEONOVA por su constante apoyo
durante el tiempo que duró esta investigación y por sus consejos en los
momentos de su realización.
Kevin Steeven León Ríos
vii
DEDICATORIAS
DEDICATORIA
Dedico esta tesis a Dios, a mis padres, hermanos y la Srta. Roxana
Martínez.
A Dios porque ha estado con conmigo a cada paso que he dado,
cuidándome y dándome fortaleza para continuar.
A mis padres y hermanos, quienes a lo largo de mi vida han velado por mi
bienestar y educación siendo mi apoyo en todo momento. Depositando su
entera confianza en cada reto que se me ha presentaba sin dudar ni un
solo momento de mi inteligencia y capacidad. Es por ellos, que soy lo que
soy ahora. Los amo, son todo en mi vida.
A Roxana por su apoyo y ánimo que me brinda día a día para alcanzar
nuevas metas, tanto profesionales como personales.
Jonathan Ricardo Espinoza Bazurto
viii
DEDICATORIA
Dedico este trabajo en conjunto, que ha llevado parte de mi esfuerzo y
tiempo:
A mi Dios, el cual ha predestinado cada prueba en mi vida con el fin de que
madure y sea una persona de bien.
A mis padres, por su paciencia y total apoyo en todas las decisiones que
he tomado durante mi vida académica, convirtiéndose ambos en mis pilares
principales en quien confiar.
A mis abuelos, en especial a mi abuela Antonia Barahona por siempre estar
pendiente de mi desarrollo en la vida académica y apoyando en lo que sea
posible para lograr cumplir mis metas profesionales.
A todos aquellos futuros profesionales que necesiten un material de apoyo
en que guiarse durante el desarrollo de su tesis, que esté relacionado con
el tema de aprovechamiento de residuos y la elaboración de papel con fines
de mejoramiento de la producción, matriz productiva y desarrollo del buen
vivir tanto de mi país, Ecuador, como de los distintos lugares hasta donde
pueda llegar este documento.
Kevin Steeven León Ríos
ix
RESUMEN
La producción de maní como recurso agrícola en el país genera
alrededor de 3800 toneladas anuales de cáscara como desecho, las cuales
se eliminan dándolo como alimento al ganado o por medio de incineración.
A raíz de esto se prosiguió a investigar su aprovechamiento como materia
prima en la obtención de papel. La cáscara de maní fue analizada en
laboratorio y esta presentó 44,36% de celulosa, 25,67% lignina, 9,2% de
humedad y 2,01% de cenizas. Por medio de proceso de cocción a la soda
y al sulfato (Kraft), se pudo obtener la pulpa de la cáscara con la cual se
elaboró papel. En el proceso a la soda la composición óptima del licor
blanco usado fue de 40% de NaOH en base a materia prima seca, con un
tiempo de cocción de 120 minutos y 170 oC de temperatura dando como
rendimiento un 48,4%. Mientras que el proceso al sulfato (también conocido
como Kraft) con la relación óptima encontrada para mezcla sulfurosa (Na2S
con NaOH en disolución) que fue con un contenido de sulfidez del 50% y
alcalinidad de 30%, y durante un tiempo de cocción de sesenta minutos dio
como rendimiento 45,1 %. De los dos procesos estudiados la mejor pulpa
fue la obtenida por medio del método Kraft, la cual obtuvo un número de
Kappa de 30,74, siendo el recomendado entre 30 y 33, y una cantidad de
soda residual de 1,84 g de NaOH/Lt en el licor negro. La pulpa obtenida fue
mezclada en con pulpa DKL (Double Kraft Liner), materia prima usada para
la elaboración de papel Kraft, con la finalidad de comprobar como incidía
en las propiedades del producto final. La pulpa de papel obtenida de la
cáscara de maní puede ser usada en mezclas para la elaboración de bolsas
de papel, donde puede participar en una proporción de 25% y en la
elaboración de cartón hasta una proporción de 5%.
Palabras Claves: Residuos agrícolas, fibras, pulpa, digestión, proceso
Kraft.
x
ABSTRACT
The peanut production like an agricultural resource generates about
3800 tons of peanut shell like a waste per year, which are eliminated through
burning or feeding cattle with it. With this in mind it began to investigate its
use as a raw material for the manufacture of paper. The peanut hull was
analyzed in laboratory the following results on its properties: 44,36%
cellulose, 25,67% lignin, 9,2% humidity and 2,01% ash. By soda and sulfate
(Kraft) pulping processes we obtained the cellulose fiber that uses for
manufacture paper. In the soda process the optimum composition of the
white liquor used was 40% NaOH in base to dry raw material, with a cooking
time of 120 minutes and 170oC of temperature, giving a soda pulping
process yield 48,4%. While the kraft process (also known sulphate process)
with the optimum ratio found for sulfuric mixture (Na2S and NaOH in
solution) that was 50% sulfidity content and 30% alkalinity and a time of 60
minutes turned out a kraft pulping process yield 45,1%. The best fiber pulp
from that two processes was carried out in Kraft process, having a kappa
number 30,74, being recommended between 30-33, and residual soda 1,84
g NaOH/Lt in the black liquor. The peanut shell pulp was mixed with DKL
pulp (Double Kraft Liner), it is employed in the Kraft paper production, with
the purpose to test how its properties influence the final product. The peanut
shell pulp obtained can be used in mixture for develop paper’s bag, taking
part in a ratio 25%, and manufacture of carton in 5%.
Keywords: Agricultural residues, fibers, pulp, digestion, Kraft process.
ÍNDICE GENERAL
CERTIFICADO SISTEMA ANTI PLAGIO .................................................... i
DERECHOS DE AUTOR ........................................................................... ii
CERTIFICACIÓN DE TUTOR ................................................................... iii
AGRADECIMIENTOS ............................................................................... iv
DEDICATORIAS ...................................................................................... vii
RESUMEN................................................................................................ ix
ABSTRACT ............................................................................................... x
INTRODUCCIÓN ....................................................................................... 1
CAPÍTULO I ............................................................................................... 3
Presentación .............................................................................................. 3
1.1 Antecedentes............................................................................................... 3
1.2 Planteamiento del Problema ....................................................................... 4
1.3 Formulación del Problema .......................................................................... 4
1.4 Limitación del Estudio ................................................................................. 4
1.5 Alcance del Trabajo..................................................................................... 5
1.6 Objetivos ...................................................................................................... 5
1.6.1 Objetivo General ......................................................................................... 5
1.6.2 Objetivo Específico...................................................................................... 5
1.7 Ideas a Defender ......................................................................................... 5
1.8 Hipótesis ...................................................................................................... 5
1.9 Variables ...................................................................................................... 6
1.9.1 Variables Independientes............................................................................ 6
1.9.2 Variables Dependientes .............................................................................. 6
CAPÍTULO II .............................................................................................. 7
Revisión Bibliográfica ................................................................................ 7
2.1 Cacahuate ................................................................................................... 7
2.1.1 Morfología y Taxonomía del Cacahuate ..................................................... 7
2.1.2 Clasificación Taxonómica ........................................................................... 8
2.1.3 Variedades y Cultivos en el Ecuador .......................................................... 9
2.1.4 Características Físico-Químicas ............................................................... 10
2.1.5 Composición Química del Cacahuate ...................................................... 10
2.1.6 Desechos Generados ............................................................................... 11
2.1.7 Usos de la Cáscara del Cacahuate .......................................................... 11
2.1.8 Composición Química de la Cáscara del Cacahuate ............................... 11
2.2 Papel.......................................................................................................... 12
2.2.1 Historia del Papel en el Mundo ................................................................. 12
2.2.2 Aplicaciones .............................................................................................. 13
2.2.3 Celulosa ..................................................................................................... 15
2.3 Fuentes Principales ................................................................................... 15
2.4 Separación de la Celulosa ........................................................................ 16
2.4.1 Procesos Mecánicos ................................................................................. 17
2.4.2 Procesos Químicos ................................................................................... 17
2.4.3 Procesos Semiquímicos ............................................................................ 18
2.5 Propiedades Morfológicas de la Fibra ...................................................... 18
2.5.1 Índices y Propiedades Biométricas de la Fibra de Cáscara de Maní ...... 20
2.6 Índices de Calidad de la Pulpa ................................................................. 21
2.6.1 Rendimiento Porcentual ............................................................................ 21
2.6.2 Alfacelulosa ............................................................................................... 21
2.6.3 Numero de Kappa ..................................................................................... 21
2.6.4 Soda Residual ........................................................................................... 22
2.7 Proceso de Obtención de Papel ............................................................... 22
2.7.1 Batido......................................................................................................... 22
2.7.2 Formación de la Hoja ................................................................................ 22
2.7.3 Prensado ................................................................................................... 23
2.7.4 Secado ...................................................................................................... 23
2.8 Evaluación de Calidad de Papel ............................................................... 23
2.8.1 Gramaje ..................................................................................................... 23
2.8.2 Resistencia al Rasgado ............................................................................ 23
2.8.3 Resistencia a la Explosión Muellen .......................................................... 24
2.8.4 Índice de Longitud de Ruptura .................................................................. 24
CAPÍTULO III ........................................................................................... 25
Ingeniería Del Proyecto ........................................................................... 25
3.1 Ingeniería de Procesos ............................................................................. 25
3.1.1 Diagrama de Flujo del Proceso ................................................................. 25
3.1.2 Descripción del Proceso ........................................................................... 26
3.2 Balance de Materia ................................................................................... 28
3.3 Ubicación de Área de Investigación ......................................................... 33
3.4 Método ....................................................................................................... 34
3.4.1 Caracterización de la Materia Prima ......................................................... 34
3.4.2 Obtención de Pulpas ................................................................................. 37
3.4.3 Análisis a la pulpa ..................................................................................... 39
3.4.4 Análisis al licor negro ................................................................................ 42
3.4.5 Evaluación de Papel Artesanal ................................................................. 43
CAPITULO IV .......................................................................................... 44
Análisis y Discusión de Resultados ......................................................... 44
4.1 Caracterización de Materia Prima............................................................. 44
4.1.1 Porcentaje de Humedad ........................................................................... 44
4.1.2 Porcentaje de Cenizas .............................................................................. 44
4.1.3 Evaluación de la Materia Prima ................................................................ 44
4.2 Evaluación del Proceso ............................................................................. 45
4.2.1 Pruebas Preliminares ................................................................................ 45
4.2.2 Pruebas Experimentales ........................................................................... 49
4.3 Evaluación de Papel Obtenido a Partir de Pulpa y Mezclas con DKL. .... 58
CONCLUSIONES .................................................................................... 62
RECOMENDACIONES ............................................................................ 63
BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................ 64
ANEXOS
ÍNDICE DE TABLAS
TABLA 1 CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA DEL CACAHUATE. ................8
TABLA 2. COMPOSICIÓN DEL MANÍ RECOLECTADO. ........................11
TABLA 3 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA CÁSCARA DE MANÍ ...........12
TABLA 4. DIMENSIONES MORFOLÓGICAS DE LAS FIBRAS DE LA
CÁSCARA DE MANÍ. ..............................................................................20
TABLA 5. ÍNDICES BIOMÉTRICOS DE LAS FIBRAS DE LA CÁSCARA
DE MANÍ. ................................................................................................21
TABLA 6. NORMAS APLICADAS PARA ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICO A
LA CÁSCARA DE MANÍ. .........................................................................34
TABLA 7: PROPORCIONES DE MEZCLA DKL-PULPA DE CÁSCARA DE
MANÍ (PCM). ...........................................................................................39
TABLA 8. NORMAS APLICADAS PARA LA CALIDAD DE PULPA DE
CÁSCARA DE MANÍ. ..............................................................................40
TABLA 9. NORMAS APLICADAS PARA LA EVALUACIÓN DE PAPEL
ARTESANAL. ..........................................................................................43
TABLA 10. COMPOSICIÓN FÍSICO-QUÍMICA DE LA MATERIA PRIMA
(CÁSCARA DE MANÍ). ............................................................................44
TABLA 11. RESULTADOS DE LAS PRUEBAS PRELIMINARES DE
COCCIÓN................................................................................................45
TABLA 12. RESULTADOS DE ANÁLISIS EN PROCESO DE COCCIÓN A
LA SODA .................................................................................................49
TABLA 13. RESULTADOS DE ANÁLISIS EN PROCESO DE COCCIÓN
KRAFT .....................................................................................................53
TABLA 14. CARACTERÍSTICAS DEL PAPEL DKL 100% .......................58
TABLA 15. CARACTERÍSTICAS DEL PAPEL DE LA MEZCLA DKL-5%
PULPA DE CÁSCARA DE MANÍ (PCM). .................................................59
TABLA 16. CARACTERÍSTICAS DEL PAPEL DE LA MEZCLA DKL-10%
PCM. .......................................................................................................59
TABLA 17. CARACTERÍSTICAS DEL PAPEL DE LA MEZCLA DKL-25%
PULPA DE CÁSCARA DE MANÍ (PCM). .................................................59
ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA 1. CACAHUATE (MANÍ). .............................................................8
FIGURA 2: ESTRUCTURA FÍSICA DEL CACAHUATE. ..........................10
FIGURA 3: PROPIEDADES BIOMÉTRICAS DE LA FIBRA. ....................19
FIGURA 4: DIAGRAMA DE PROCESO DE LA ELABORACIÓN DE
PAPEL A PARTIR DE LA CÁSCARA DE MANÍ. ......................................25
FIGURA 5. BALANCE DE MATERIA EN SELECCIÓN DE MATERIA
PRIMA. ....................................................................................................28
FIGURA 6. BALANCE DE MATERIA EN LAVADO DE MATERIA PRIMA.
................................................................................................................28
FIGURA 7. BALANCE DE MATERIA EN COCCION CON SOLUCION
ALCALINA. ..............................................................................................29
FIGURA 8. BALANCE DE MATERIA EN FILTRADO. ..............................29
FIGURA 9. BALANCE DE MATERIA EN LAVADO DE PULPA. ..............30
FIGURA 10. BALANCE DE MATERIA EN BATIDO. ................................30
FIGURA 11. BALANCE DE MATERIA EN FORMACION.........................31
FIGURA 12. BALANCE DE MATERIA EN PRENSADO. .........................31
FIGURA 13. BALANCE DE MATERIA EN SECADO. ..............................32
FIGURA 14. UBICACIÓN DEL PROCESO EXPERIMENTAL. .................33
FIGURA 15. UBICACIÓN DEL LABORATORIO DE FACULTAD DE
INGENIERÍA QUÍMICA ............................................................................34
ÍNDICE DE GRAFICAS
GRÁFICA 1 RESULTADOS DE LONGITUD DE RUPTURA DE LAS
MEZCLAS DKL-PCM. ..............................................................................60
GRÁFICA 2. RESULTADOS DE RESISTENCIA AL RASGADO DE LAS
MEZCLAS DKL-PCM. ..............................................................................60
GRÁFICA 3. RESULTADOS DE EXPLOSIÓN DE MUELEN DE LAS
MEZCLAS DKL-PCM. ..............................................................................61
1
INTRODUCCIÓN El siguiente proyecto de titulación es una investigación que tiene por
objetivo la elaboración de papel a partir de la cáscara del cacahuate,
también conocido en nuestro territorio como maní.
En la actualidad, el cambio de la matriz productiva que se está dando en
nuestro país nos motiva a buscar nuevos usos a materiales que debido a
desconocimiento o por falta de investigación no son aprovechados en
procesos de elaboración de productos con valor agregado. Entre estos
materiales podemos encontrar los residuos agrícolas, como las cáscaras
obtenidas de las peladoras, tal como lo es la del cacahuate o maní.
La eliminación de estos residuos como la incineración es comúnmente
realizada porque permite liberarse de este desecho en menor tiempo,
generando emisiones de carbono y compuestos volátiles que degeneran la
salud de las personas que habitan en las cercanías al lugar de la quema.
Este problema de contaminación podría evitarse si se pudiera usar estos
residuos en la elaboración de productos tales como el papel, el cual está
formado por la celulosa obtenida de fibras vegetales.
El siguiente trabajo presenta los siguientes capítulos:
El Capítulo I, el cual aborda el planteamiento del problema, los objetivos a
alcanzar con la investigación, la idea a defender y las limitaciones del
estudio.
En el Capítulo II, se aborda el marco teórico donde se presenta las
características de la cáscara de cacahuate o maní, su origen biológico, su
composición química, los usos que se le ha dado en el país y la cantidad
generada de este desecho en nuestro territorio. Se aborda el tema del
papel, su aplicación en la actualidad, las fuentes principales y los procesos
que están relacionados con la obtención de celulosa a partir de ellas.
2
También presenta los principales índices de calidad: durante el proceso de
obtención de pulpa de celulosa y del papel como producto acabado.
En el Capítulo III, se presenta la ingeniería del proyecto abarcando el
diagrama de flujo del proceso llevado a cabo para la obtención de papel y
la descripción de cada una de las etapas que lo conforman, incluyendo el
balance de materia. También aborda los métodos destinados a la
realización de los análisis de caracterización a la materia prima, a la pulpa,
al licor negro y al producto terminado.
En el Capítulo IV, se aborda la discusión de los resultados de los análisis
realizados a la materia prima. También abarca la discusión de las pruebas
preliminares para la producción de papel con cáscara de cacahuate y las
pruebas experimentales, con los resultados obtenidos de los análisis
realizados al licor negro y a la pulpa. Por último, se incluye la evaluación de
las características de calidad del papel obtenido del proceso y de mezclas
elaboradas a partir de la pulpa de cáscara de maní con pulpa de papel
Double Kraft Liner (DKL), donde se evalúa cómo afecta a la calidad de este
tipo de papel al participar como un agregado en su composición.
Finalmente, el trabajo presenta las conclusiones y recomendaciones sobre
esta investigación, y la bibliografía usada como material de apoyo durante
la elaboración del proyecto de titulación.
En los Anexos, se encuentra el cálculo usados en el proceso químico de
obtención de pulpa de celulosa. Se incluye un listado de reactivos y equipos
usados durante la investigación, además de evidencia fotográfica donde se
muestra la realización de etapas del proceso y los análisis de laboratorio.
3
CAPÍTULO I
Presentación
1.1 Antecedentes
La implantación del cambio de la matriz productiva por parte del
gobierno nacional, con el fin de dar apertura al país para que pase de ser
un extractor y exportador de materias primas a uno que sea productor
ecoeficiente ha abierto las puertas a la búsqueda de nuevos usos a
materiales presentes en el país que antes no eran apreciados y que pueden
ser utilizados para la elaboración de productos con valor agregado.
Entre estos materiales se destaca el uso de residuos agrícolas como
el bagazo y la cáscara de ciertas materias primas utilizadas en nuestro
territorio nacional. Una de estas materias primas es el cacahuate, el cual
es producido en nuestro país para consumo interno. El cacahuate se cultiva
en las provincias de Manabí, Loja, Guayas y El Oro. Su producción media
en la costa alcanza alrededor de los 938 kg/año/ha. (Z.I., 2015). El peso
de la cáscara obtenida equivale al 30% de la producción. (Izquierdo Leiva,
2013). De esta producto agrícola se aprovecha el grano y su cáscara es
desechada.
Los usos que se le han dado a la cáscara obtenida del pelado del
cacahuate han sido como abono para el suelo y en tiempos de sequía como
ingrediente de alimento balanceado de animales de granja. La cáscara es
tratada como un desecho, no posee ningún valor económico y no es
comercializada.
El trabajo de tesis presente utiliza este desecho como materia prima
en la elaboración de papel, el cual es un material aun comercializado en
nuestra economía en diferentes tipos.
4
1.2 Planteamiento del Problema
La eliminación de la cáscara del cacahuate como abono o como
ingrediente de balanceado para animales de campo no produce
contaminación, sin embargo la forma de reducir estos desechos
comúnmente utilizada que libera espacio en menor tiempo para el productor
es la quema de la cáscara. Al quemar este desecho se generan emisiones
de carbono y de compuestos volátiles los cuales pueden afectar la salud de
las personas que estén directamente en contacto y con las que viven en
cercanías al lugar donde se produce la incineración de las mismas. A su
vez los usos que se le dan y su quema no generan ingresos de manera
directa al productor.
1.3 Formulación del Problema
La generación de cáscara de maní como desecho agrícola y sus
formas de eliminación, tal como la incineración afectan la calidad de vida
de las personas que viven en estas zonas, cuando esta puede ser
aprovechada en la elaboración de un producto de mayor valor como el
papel.
1.4 Limitación del Estudio
El cultivo del cacahuate (Arachys hypogaea L.) en nuestro país se
da en las provincias de Manabí, el Oro, Loja y Guayas.
En el cantón Jipijapa, debido a las condiciones que presenta la zona,
la producción de maní se efectúa durante todo el año, mientras que en otras
localidades este cultivo solo se puede realizar en temporada invernal.
La adquisición de la cáscara se hará en la localidad del cantón
Tosagua.
La elaboración de papel se realizará en las instalaciones del Instituto
de Investigaciones Tecnológicas de la Facultad de Ingeniería Química, el
cual se encuentra ubicado en la Ciudadela Universitaria “Salvador Allende”.
5
1.5 Alcance del Trabajo
Desarrollar papel a partir de la cáscara de cacahuate, aprovechando
que esta no se encuentra destinada a ningún proceso productivo y se la
puede obtener durante el periodo de cosecha.
1.6 Objetivos
1.6.1 Objetivo General
Elaborar papel a partir de los residuos agrícolas del maní.
1.6.2 Objetivo Específico
- Caracterizar mediante análisis físico-químico la cáscara de maní.
- Establecer variables para la elaboración de papel a partir de la cáscara.
- Caracterizar mediante análisis físico-químico el producto intermedio
(pulpa de papel).
- Evaluar mediante análisis físicos el producto final (papel).
1.7 Ideas a Defender
Obtener papel a partir de la cáscara del cacahuate que cumpla con
las especificaciones encontradas en las normas TAPPI (por sus siglas en
inglés: Technical Association of the Pulp and Paper Industry; en español
Asociación Técnica de la Industria de Pulpa y Papel) correspondiente a
cada uno de las especificaciones.
1.8 Hipótesis
Si se puede obtener un papel que pueda ser usado en la industria,
la cáscara de maní podría ser aprovechada como materia prima en la
industria papelera.
6
1.9 Variables
1.9.1 Variables Independientes
- Temperatura de proceso
- Concentración de solución alcalina.
- Tiempo de cocción
- Hidromódulo: relación en peso entre materia prima seca y licor blanco.
- Proporciones en las mezclas de pulpa con DKL (Double Kraft Liner, o
Trazos de Doble Revestimiento).
1.9.2 Variables Dependientes
- Composición química de la cáscara de cacahuate
- Propiedades físico químico del licor residual, determinación de lignina
por medio del número de Kappa de la pulpa, porcentaje de alfa-celulosa,
rendimiento del proceso.
- Propiedades físico mecánicos del papel: resistencia al rasgado, gramaje,
longitud de rotura, índice de explosión Muellen.
7
CAPÍTULO II
Revisión Bibliográfica
2.1 Cacahuate
El cacahuate (Arachis hypogaea) también llamada cacahuete o
maní, es una planta anual de la familia de las fabáceas, perteneciente a la
clasificación de las leguminosas, cuyos frutos contienen semillas que son
apreciados en la preparación de alimentos. (Ecured, 2013)
2.1.1 Morfología y Taxonomía del Cacahuate
El cacahuate o maní comprende una altura entre 30 y 80 cm, con
tallo de color amarillento. Presenta apéndices o brotes que miden entre 2 a
4 cm. Posee unas hojas tetrafolioladas que presentan peciolos. Sus flores
miden alrededor de 10 mm y tienen un cáliz estrecho de hasta 6 mm, de
color amarillo dorado. (Harvard, 2012)
Posee una raíz pivotante, con ramificaciones secundarias laterales.
La profundidad de esta dependerá del tipo de suelo donde fue sembrada.
Las raíces pueden crecer a manera de adventicias si estas entran en
contacto con el suelo, caso que sucede con las ramas. (Valladares, 2010)
El fruto de esta planta crece de manera subterránea, tiene forma
prolongada, robusta y de pared gruesa y rígida, En su interior tienden a
tener 4 a 6 semillas. El tegumento de los frutos es rojizo o morado, y pueden
llegar a medir hasta un 1 cm de diámetro (Harvard, 2012)
Según (Valladares, 2010), el color de la cubierta de la semilla puede
ser blanco. (INIAP I. N., 2004) nos asegura que las semillas de cacahuate
pesan aproximadamente entre 0,3 a 1,5 g.
8
FIGURA 1. CACAHUATE (MANÍ).
Fuente: (Dominicana, 2016)
2.1.2 Clasificación Taxonómica
Según (Salas, 1985) el cacahuate fue clasificado por Linneo en
1753, donde es ubicado en la familia de las Fabaceae, al género Arachis y
la especie hypogaea. Tal como se muestra en el siguiente cuadro:
TABLA 1 CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA DEL CACAHUATE.
Reino Plantae
Subreino Embriophyta
División Anthophyta
Subdivisión Angiospermae
Clase Dicotiledoneas
Subclase Arquiclamideas
Orden Rosales
Suborden Rosineas
Familia Fabaceae
Subfamilia Papilonoideae
Tribu Aeschynomeneae
Subtribu Stylosanthinae
Género Arachis
Especie Hypogaea
Fuente: (Salas, 1985)
9
2.1.3 Variedades y Cultivos en el Ecuador
La variedad usada en la provincia de Manabí es conocida como
Tarapoto o INIAP-380. La cual puede llegar a producir hasta 3000
kg/hectárea de maní en cáscara. Esta variedad es usada por los
agricultores por el poco cuidado que necesita y la facilidad que presenta la
cosecha (Romulo, 2007)
La variedad INIAP-381 conocida como Rosita, proveniente de la
variedad Valencia de semierecto y tallo de color rojizo, de buen rendimiento
y con gramos rosados de buena calidad comercial; tolera enfermedades
como viruela del maní (Cercospora arachidicola) y roya (Puccinia
arachidis). Las zonas donde se cultiva son las provincias de Manabí, Loja
y El Oro. Esta variedad posee un rendimiento superior a 2600 kg/hectárea.
(INIAP, Nuevas variedades de mani precoz para zonas semisecas de Loja
y Manabi, 2003)
En Ecuador el INIAP ha producido en sus estaciones experimentales
en Boliche y Portoviejo algunas variedades entre las destaca la variedad
llamada INIAP-382 Caramelo, que es un grano tipo Runner.
La variedad Runner es caracterizada por su crecimiento rastrero, no
poseen flores en el eje central y presentan muchas ramificaciones. Tienen
frutos con reticulaciones uniformes y granos medianos. Estos son de color
crema rojo o combinado, de tipo caramelo o barriga de sapo. Esta variedad
también es conocida como caramelo de Loja (Guamán R. A., 2010)
La ultima variedad desarrollada en el país recibe el nombre de
INIAP-383 conocido como Pintado, también proveniente a partir de una
variedad de maní Valencia. Posee tolerancia a plagas y buen rendimiento.
Fue evaluada en 19 ensayos establecidos en siete localidades de las
provincias de Loja, Manabí, Guayas, Península de Santa Elena, Los Ríos,
Bolívar y Esmeraldas, donde en promedio produjo 3.878 kg/ha de maní en
10
cáscara, que representa un incremento del 17.72 % con relación a la
variedad comercial INIAP 381 Rosita. (INIAP, INIAP, 2014)
2.1.4 Características Físico-Químicas
Las flores del cacahuate una vez fecundadas empiezan a formar
vainas y raíces, las cuales tienen en su interior las semillas. Estas se
entierran con el fin de madurar. (EcuRed, 2014)
El cacahuate presenta físicamente cuatro estructuras:
- Cáscara
- Cutícula
- Grano
- Corazón
FIGURA 2. ESTRUCTURA FÍSICA DEL CACAHUATE.
Fuente: (KKwater, 2014)
2.1.5 Composición Química del Cacahuate
En (Sanchez, 1991) se nos indica que la composición química
promedio del grano de cacahuate o maní comprende: humedad, 6%;
proteína, 30%; aceite, 45%; fibra cruda, 3%; extracto libre de nitrógeno,
13%; ceniza, 3%.
11
2.1.6 Desechos Generados
Según nos reporta (M. Gatani, 2010) los desechos representan el
28% del cacahuate recolectado siendo la cáscara de mayor proporción
TABLA 2. COMPOSICIÓN DEL MANÍ RECOLECTADO.
Composición Porcentaje
Tierra Hasta 2%
Tallo Hasta 1%
Grano Hasta 75%
Cáscara Hasta 25%
Fuente: (M. Gatani, 2010)
Anualmente en el Ecuador se siembra de 12000 a 15000 hectáreas
en las provincias de Loja, Manabí, El Oro y en menor cantidad en el Guayas
durante la época lluviosa. Según datos publicados por el INIAP, el
rendimiento anual no superaba los 1500 toneladas anuales por hectárea,
dando alrededor de una producción media de 12663 toneladas de maní, de
lo cual se deduce un aproximado 3800 ton de desechos al año (Z.I., 2015).
2.1.7 Usos de la Cáscara del Cacahuate
El principal uso de la cáscara, es como combustible de calderas,
también se utiliza como alimento de ganado particularmente porcino y sin
valor proteico; como ingrediente para alimento balanceado de aves de
corral; como medio para cultivo de hongos, vehículo para pesticidas y
fertilizantes; y algunos usos similares a la viruta de madera, tales como
protección de plantas. También se puede producir carbón activo que tiene
múltiples usos: desde pastillas para contener diarreas hasta sofisticados y
complejos procesos industriales. (Medina, 1989)
2.1.8 Composición Química de la Cáscara del Cacahuate
Autores como (Woodroof, 1983) y (Yeboah, 2003) han descrito la
composición química de la cáscara de maní. El 95% de la cáscara tiene
12
materia orgánica y 5% corresponde a minerales presentes en las cenizas
(generalmente Si, Ca, Mg, K, Al, P, S, Cl). La bibliografía indica que la
composición química de la cáscara de maní está formada principalmente
por celulosa, lignina y hemicelulosa (Arsene, 2007). Contiene además otros
polisacáridos, lípidos, proteínas, minerales, azúcares libres, resinas.
TABLA 3 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA CÁSCARA DE MANÍ
Contenido Cantidad %
Humedad 8-10%
Proteína cruda 6-11%
Grasa 1-2%
Celulosa 35-45%
Hemicelulosa 23-30%
Lignina 27-33%
Ceniza 2-4%
Extractivos 14%
Fuente: (M. Gatani, 2010)
2.2 Papel
Según (CamaradelPapel, Historia del Papel, 2008): ‘‘el papel es un
producto de fibras vegetales tratadas mecánica o químicamente que son
afieltradas, es decir, unidas entre sí después de un amplio proceso
industrial. ’’
2.2.1 Historia del Papel en el Mundo
El papel fue inventado en China en el año 105 DC, a partir de
materias primas vegetales y residuos como trapos. (CamaradelPapel,
Historia del Papel, 2008)
Fue llevado más tarde por los árabes a Europa, donde se lo produjo
a partir de vitelas en España. Mientras que en otras zonas, como Italia, se
13
lo producía a partir del trapo y se usaba gelatina de origen animal para
producir un efecto satinado (Turner, 1991).
La aparición de la imprenta hizo que la producción de papel
prospere, logrando que en 1820 el papelero Dickinson y los alemanes
Leisterscheider y Kefertein hicieron avanzar y mejorar la técnica papelera
y los acabados de los papeles.
La alta demanda de papel en esa época fue uno de los principales
motores en la búsqueda de nuevas materias primas y procesos para su
elaboración. (Ecopapel, 2011)
Hoy en dia los materiales usados para la elaboración de papel se
reducen a maderas, bagazo de caña, papel reciclado y trapos por ser
económicamente viables. (CamaradelPapel, Historia del Papel, 2008)
2.2.2 Aplicaciones
Debido a la gran cantidad de usos que se le puede dar se elaboran
varios tipos de papel que otorgan las condiciones y características
necesarias para cada caso. (Papel y Carton, 2012)
Según el tipo de aplicación a la que este destinado el papel puede
ser: papeles de embalaje o de empaquetar
Nombre con el que se conoce a todos los papeles de menor calidad
y ordinarios usados solo para proteger materiales y mercancías. En el caso
de que sea un papel especializado estos tienden a tener una mayor calidad
como lo es el papel manteca, el papel de cristal, entre otros.
- Papel Kraft: Obtenido por medio del método Kraft, el cual separa la
celulosa por medio de sulfato. Se usan para empaquetar. Tiene una gran
resistencia al corte, desgarramiento, explosión. Su color generalmente
es el pardo oscuro. Usado en la elaboración de bolsas y cartones.
- Papel Kraft Blanco: Similar al caso anterior, si embargo este ha pasado
por un proceso de blanqueamiento otorgándole un color más claro.
14
Posee un rango de gramajes desde los 20 a 120 g/cm2. Se lo usa para
la elaboración de ciertas bolsas y sacos. Están destinados al
empaquetamiento.
- Papel de Empapelar: Es aquel papel usado para pegar sobre cubiertas.
Caracterizado por tener un gramaje de 65 a 85 g/m2. Dependiendo de
su calidad este puede llevar pigmentos o colorantes
- Papel de Envolver: Destinado para envolver utensilios específicos
debido a esto dependiendo del uso al que este destinado, el papel tendrá
determinado gramaje, espesor, resistencia, etc.
- Papel Sulfito: EL 40% de las fibras que componen este papel se las
obtiene a partir de la madera por medio del método de separación de
sulfito.
- Papel Sulfurizado: Conocido como papel pergamino, es obtenido a
partir de papel de buena calidad que ha entrado en contacto con ácido
sulfúrico, provocando la separación de las fibras de celulosa. Este luego
es lavado y secado. Es más resistente que el papel del que se formó,
tiene características impermeables a grasas, gases y al agua. A partir
de este papel se puede obtener cartón pergamino. Es usado para
elaborar envase protectores de grasas, también para envolver dinamita,
como membranas para procesos como osmosis y diálisis. Mientras que
el cartón es usado para hacer pantallas de lámparas, artículos de viajes,
etc
- Papeles de Impresión y Escritura: Conocido así a todo el grupo de
papeles destinado a las funciones de impresión. Dependiendo del uso al
que estén destinados tendrán una materia prima distinta y características
especiales. La materia prima puede ir desde el trapo hasta celulosa
obtenida a partir de procesos mecánicos de la madera. Generalmente su
color es blanco.
- Papel Bond: Obtenido de pastas semiquimicas, es de color blancos.
Destinado para escritura e impresión, su gramaje no es menor que 50
g/m2 y no mayor que 220 g/m2. Es uniforme sin arrugas.
15
- Papel Ecológico: Se llama así a aquel papel cuya fabricación cause un
bajo impacto ambiental, ya sea: que sus materias primas no son de
origen forestal o que proviene de bosques que cumplen con plantación
programada y reforestación. Además de no usar en su elaboración
sustancias contaminantes para el medio ambiente. (CamaradelPapel,
Tipos y Aplicaciones, 2008)
2.2.3 Celulosa
Recibe el nombre de celulosa a un polímero formado por monómeros
de glucosa. En la madera estas forman fibras que están enlazadas por el
complejo conocido como lignina que da lugar a la rigidez.
Las fibras de celulosa pueden ser largas o cortas, provocando que
el mercado tenga distintas materias primas según este criterio. (ARAUCO,
2014)
2.3 Fuentes Principales
Las tres posibles fuentes que pueden servir para la elaboración del
papel son:
- Arboles: usados para la elaboración de papel de escritura o impresión.
Las maderas blandas pueden ser usados para la elaboración de
cartones y empaquetados. La mayor parte del papel que proviene de
esta materia prima son obtenido de bosques no reforestados.
- Sobras o Residuos: estos incluyen el aserrín y el bagazo. Se usa para
el papel de embalaje, cartón y otros productos desechables
- Papel Reciclado: usado para elaborar papel desechable como papel
higiénico. (Elpapel, 2010)
Pueden también clasificarse según su origen en:
- Vegetales: Principal materia prima usada, Se les hace un pretratamiento
para eliminar impurezas y sustancias que afectaran la calidad del papel,
16
esto da como resultado un mayor grado de flexibilidad, tenacidad y finura
en el producto final que se obtendrá.
- Animal: En esta categoría se encuentran materias primas como la seda,
la lana, pelos, u otro material fibroso que provenga de animales. También
se incluyen los trapos.
- Papel Usado: Ingresa en los procesos como materia prima adicional
pero se debe someter a procesos de blanqueo para evitar que sustancias
como tintas reaccionen y bajen la eficiencia del proceso en la obtención
del producto.
Otra clasificación que se puede hacer a la materia prima es según
las fibras que presenta y pueden ser:
- Materia Prima Celulósica: Pueden ser ricas en celulosa si tienen
alrededor del 50% en su composición. lo cual encierra las maderas en
estado natural y las cultivadas, el bagazo de la caña de azúcar, paja de
trigo, algodón, cáñamo, etc.
- Madera de Fibra Corta o Fibra larga: se considera fibra corta si miden
entre 0,8 a 2 mm, y fibra larga si miden alrededor de 2 a 4 mm. Las fibras
cortas provienen de árboles de hoja ancha como el eucalipto o el sauce.
Mientras que las fibras largas provienen de árboles de coníferas como el
ciprés y el abeto.
- Trapos: los trapos son usados en papeles de excelente calidad para
papel destinado a escritura e impresión si provienen de fibras vegetales,
de lo contrario sirven para fabricar papeles de embalado. (Sajaczkowski,
1998)
2.4 Separación de la Celulosa
La celulosa se mantiene unida en la materia prima debido a la
presencia de lignina, por lo cual esta debe ser retirada para poder manipular
las fibras de celulosa. Esto se puede lograr por métodos mecánicos,
químicos y mixtos.
17
2.4.1 Procesos Mecánicos
En los procesos mecánicos se puede aplicar fuerza de compresión
o cizalla, la cual eliminara todos aquellos compuestos que no sean solubles
en agua. El papel obtenido mediantes estos pulpajes es débil, y tiende a
colorearse cuando está en presencia de luz debido a que la lignina no se
retira en su totalidad. (Chiluiza Benitez & Hernandez Lara, 2009)
Según (Sajaczkowski, 1998) la pulpa mecánica se emplea para
elaborar cartones para cajas y papel para servilletas, toallas de papel, papel
higiénico. Otros papeles que se pueden obtener a partir de estas pulpas
son el papel periódico el cual pertenece a los de baja calidad.
2.4.2 Procesos Químicos
El proceso o tratamiento químico consiste en agregar una sustancia
o reactivo a la materia prima con el fin de eliminar la lignina. Requiere una
alta temperatura y presión. Es el más común en la industria del papel.
(Chiluiza Benitez & Hernandez Lara, 2009)
Proceso a la Soda. El hidróxido de sodio es usado como la
sustancia deslignificante, la cantidad usada variara dependiendo del tipo de
materia prima y sus característica.
El proceso a la soda tiene como principal ventaja que el licor blanco
es fácil de preparar. Las pulpas obtenidos bajo este proceso tendrán un
color claro, por lo que serán buenas para impresión.
Sin embargo este proceso puede deteriorar las fibras de celulosa, la lignina
en cambio se transforma en sustancias solubles en álcali. Este proceso
puede producir jabones con las grasas encontradas en la materia prima,
por lo que el lavado debe hacerse inmediatamente.
El proceso puede llegar a tener rendimientos de 45 a 50% (Casey, 1990).
18
Proceso al Sulfato. Como dice (Sajaczkowski, 1998) se usa para
producir papel Kraft, se obtiene por vía química en medio alcalino,
usándose hidróxido de sodio y sulfuro de sodio.
Este proceso se realiza en digestores a temperaturas de 150 a 200
°C. La pasta obtenida se lava para separar cualquier componente químico
aun presente, arena o polvo. En la industria es posible reciclar las
sustancias usadas y volverlas a aprovechar en el proceso. (Papers, 2010).
2.4.3 Procesos Semiquímicos
Los procesos mecánicos como los procesos químicos pueden
usarse juntos, sin embargo uno de ellos se convertirá en complementario
del otro según la eficiencia que otorguen en el proceso (Casey, 1990)
2.5 Propiedades Morfológicas de la Fibra
Las propiedades del papel a obtener estarán en función de varias
características que posea la materia prima, tales como la longitud que
presente la fibra, el diámetro del lumen (espacio entre las paredes celulares
que conforman al tejido vegetal) o el grosor de la pared celular. Estas
características propias de cada materia prima reciben el nombre de
propiedades biométricas.
19
FIGURA 3. PROPIEDADES BIOMÉTRICAS DE LA FIBRA.
Fuente: (Maribel Prado Martínez, 2012)
Las propiedades biométricas nos pueden servir para obtener índices
que nos señalaran si la materia prima es apta o no para producir un papel
de calidad excelente, buena, regular o mala. (Hernandez, 2008)
Entre estos índices tenemos:
- El índice de Flexibilidad: es una relación que nos permite conocer la
posible unión entre fibras en función al diámetro de lumen y el ancho de
esta. Un índice de flexibilidad muy grande da lugar a un papel muy
resistente a la tensión. Un papel con fibras rigidas tiende a formar hojas
compactas y lisas con una formación uniforme. (Molinari, 1989)
𝐼𝐹 = 𝑙/𝐷
Donde:
l es el diámetro de lumen.
D es el diámetro total de la fibra.
20
- La relación de Runkel; el cual indica si la fibra es adecuada o no para
hacer papel tomando como referencia el grosor de las paredes de las
fibras. A mayor índice de Runkel la pulpa es menos adecuada para la
elaboración de papel. (Hernandez, 2008)
Este índice se determina usando la siguiente formula:
𝑅𝑅 = 2𝑃/𝐼
Donde:
P es espesor de la membrana celular.
I es diámetro de lumen.
- El índice de Afiltramiento: que es nos señala si las fibras de la materia
prima se entrelazaran. Un bajo índice de afiltramiento nos predice poca
unión entre las fibras.
- Fracción de Pared: el cual relaciona el espesor de la membrana celular.
Un índice de fracción de pared menor a 20 nos indica que la pulpa tiene
excelentes cualidades para la elaboración de papel por la buena unión
que presentan al tener poco espesor las fibras que conforman a la pulpa.
2.5.1 Índices y Propiedades Biométricas de la Fibra de Cáscara de
Maní
Las características biométricas de la cáscara de maní, según (Azzini,
Godoy, & Nunes, 1983) se presentan en la siguiente tabla:
TABLA 4. DIMENSIONES MORFOLÓGICAS DE LAS FIBRAS DE LA CÁSCARA DE MANÍ.
Unidades Longitud Diámetro Lumen Pared Celular
µm 670 19 8 6
Fuente: (Azzini, Godoy, & Nunes, 1983)
Usando estas medidas podemos obtener los siguientes índices:
21
TABLA 5. ÍNDICES BIOMÉTRICOS DE LAS FIBRAS DE LA CÁSCARA DE MANÍ.
Índice Valor
Índice de Flexibilidad (%) 42.1
Relación de Runkel 1.5
Índice de Afiltramiento 35.2
Fracción Pared 66.6
Fuente: (Azzini, Godoy, & Nunes, 1983)
2.6 Índices de Calidad de la Pulpa
2.6.1 Rendimiento Porcentual
Se define como rendimiento porcentual a la cantidad de pulpa
obtenida para la cantidad de materia prima seca que ingresó multiplicado
por cien.
2.6.2 Alfacelulosa
Es definida como la fracción de celulosa no degradada o insoluble
que se obtiene al someter una pasta química a una solución de NaOH al
17.5%. Esta fracción es considerada como la celulosa en su forma más
pura, y su cantidad nos da una referencia a propiedades como la capacidad
a no degradarse por envejecimiento y conservar su resistencia (Grant,
1966)
2.6.3 Numero de Kappa
El índice kappa es un método comúnmente usado para la
determinación indirecta de la lignina, por medio permanganato de potasio
como agente oxidante, ya que los compuestos no celulósicos como la
lignina reaccionan fácilmente con una solución de este reactivo en medio
ácido. Este procedimiento es aplicable para pulpas cuyo rendimiento sea
por debajo del 70%, provenientes de procesos químicos y semiquímicos
(Veroes, 2004).
22
El número de Kappa es un factor numérico, que mientras más alto
sea, indica una deslignificación deficiente y viceversa. Un valor de Kappa
de 30-35 es aceptable para pulpas destinadas a tratamientos de blanqueo
posteriores (Hernandez, 2008).
2.6.4 Soda Residual
Esta práctica corresponde a la concentración de NaOH remanente
en el licor negro, el cual no se consumió en el proceso de cocción.
El análisis es expresado en g NaOH/L
2.7 Proceso de Obtención de Papel
Tras retirar la lignina del material mediante uno de los métodos de
separación de este componente, se procede al proceso de batido,
formación de la hoja de papel, prensado y secado.
2.7.1 Batido
Esta operación consiste en poner la pulpa en un equipo que conste
de aspas romas llamadas cuchillas, las cuales al entrar en contacto a alta
velocidad provocara la desfibracion de la pulpa con el objetivo de modificar
las fibras y se incorporen en forma de papel por medio de ligaduras
interfibrales producidas a partir de los puentes de hidrogeno.
También en esta operación se puede lograr mezclar otras materias primas
las cuales pueden otorgar características deseadas al papel obtenido.
(Chiluiza Benitez & Hernandez Lara, 2009)
2.7.2 Formación de la Hoja
La formación de la hoja se puede ser en sistemas modernos por
medio de máquinas, y pueden ser: hoja a hoja o papel continuo, siendo este
último el más utilizado. En la forma tradicional se realiza por medio de la
llamada formadora, que consiste en una red colocada en un marco, el cual
se hunde en una tina o tanque que contenga la pulpa de forma vertical y se
23
retira de forma horizontal mientras se mueve un poco hacia los lados para
que de esa manera se repartan las fibras de manera uniforme. (Antolin,
2011)
2.7.3 Prensado
Las hojas de papel formadas son sometidas a un prensado húmedo
el cual puede realizarse por medio de prensas de tornillo hidráulico, con el
fin de que tras el prensado se puedan aun manipular y retirar sin riesgo de
que se dañen. (Antolin, 2011)
2.7.4 Secado
Las hojas prensadas pasan a secarse de forma natural en el caso
del papel tradicional, o en secadores de rodillos en la industria papelera.
Tras el secado se pueden someter a un alisado (Chiluiza Benitez &
Hernandez Lara, 2009), o un prensado final en seco con el fin de mejorar
la calidad del papel. (Antolin, 2011).
2.8 Evaluación de Calidad de Papel
2.8.1 Gramaje
Esta propiedad es muy tomada en cuenta a la hora de realizar
operaciones de compra y venta. Se define como el peso en gramos de un
metro cuadrado de papel (también conocido como peso base). Hasta un
gramaje de 119 g/m2 se habla de papeles, a partir de 120 g/m2 de cartulina
y desde 300 g/m2 de cartones (Grant, 1966)
2.8.2 Resistencia al Rasgado
Es la fuerza requerida para continuar un rasgado ya provocado.
Esta característica tiene gran importancia para bolsas, envolturas, toallas
de papel, libros y revistas, ya que por motivo al esfuerzo que son sujetos
por su uso, el rasgado es común.
24
2.8.3 Resistencia a la Explosión Muellen
Se define como la resistencia ejercida por el papel cuando se lo
somete a una fuerza perpendicular a su superficie hasta que éste estalla.
La fuerza es producida por un diafragma de área circular.
Esta propiedad se expresa en Psi/g/m2
2.8.4 Índice de Longitud de Ruptura
Es la longitud máxima de una tira de papel con ancho uniforme, que
se rompe por su propio peso cuando se sostiene de uno de sus extremos
y se tira de ella del otro (Casey, 1990)
25
CAPÍTULO III
Ingeniería Del Proyecto
3.1 Ingeniería de Procesos
3.1.1 Diagrama de Flujo del Proceso
FIGURA 4: DIAGRAMA DE PROCESO DE LA ELABORACIÓN DE PAPEL A PARTIR DE LA CÁSCARA DE MANÍ.
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin León
Fuente: Datos Propios (2016)
Recepcion de Materia Prima
Seleccion de Materia Prima
Lavado de materia prima
Coccion con solucion alcalina(105 PSI - 60 min)
Filtracion
Lavado de pulpa(pH 7-8)
Batido
(t=60 s)
Formacion
Prensado
Secado
Almacenamiento
26
3.1.2 Descripción del Proceso
- Recepción de Materia Prima. La materia prima usada se la obtuvo a
partir de peladoras de maní del cantón Tosagua, ubicado en la provincia
de Manabí. La cáscara usada tiene una medida de largo de 1 a 2 cm, y
de ancho 1 cm.
- Selección de materia prima. Se escoge como materia prima apropiada
cáscaras enteras. Se elimina manualmente material triturado y
materiales que no sean de origen vegetal. Es pesada y pasa a la
siguiente etapa.
- Lavado de materia prima. La materia prima se la sumerge en
abundante agua con el fin de eliminar tierra que pueda ingresar en el
digestor.
- Cocción con solución alcalina. La materia prima es ingresada al
digestor, y se le agrega la solución alcalina. El digestor es asegurado
con el fin de que no existan fugas de vapor. Se coloca sobre una hornilla
industrial y se procede a calentarlo. Cuando el manómetro del digestor
indique 20 PSI de presión se procede a abrir la válvula de purga que está
en la parte superior hasta que se vea salir vapor y se cierra. Continúa
calentándose el digestor hasta llegar a una presión de 105 PSI y se
empieza a contabilizar el tiempo. Una vez de haber cumplido con un
tiempo determinado, se detiene la fuente de calor y se procede a bajar
la presión del tanque por despresurizado. La pulpa es desalojada junto
con el licor negro.
- Filtrado. La pulpa desalojada es separada del licor negro por medio de
un cedazo, el licor negro es recolectado y pesado, mientras que la pulpa
obtenida pasa a la fase de lavado.
- Lavado. La pulpa separada en un cedazo se la pone en contacto con
abundante agua que está en flujo constante con el fin de eliminar la
lignina y solución alcalina. El lavado termina cuando el agua de lavado o
cernida llega a un pH neutro. La pulpa lavada retenida en el cedazo será
pesada.
27
- Batido. La pulpa retenida lavada pasa a ser desfibrada sin necesidad de
dañar la fibra o reducir su tamaño en una licuadora con una cuchilla sin
filo por un minuto. Por cada gramo de pulpa lavada ingresada a la
licuadora se colocara 100 gramos de agua para que haya una correcta
dispersión. El material desfibrado en suspensión pasa a ser depositado
a un recipiente donde se llevara a cabo la etapa de formación.
- Formación. Usando la formadora o bastidor se procede a ingresarla en
el recipiente contenedor de la fibra en suspensión y se la retira en forma
ascendente, manteniendo horizontal y recta la formadora. En la
superficie de la formadora, la fibra formara una película la cual se
procederá a separarla colocando sobre ella una tela, luego se coloca una
plancha de plywood y se gira todo el conjunto, de tal manera que la
formadora pasara a estar encima de la tela y la plancha de plywood. La
formadora se levanta inclinada desde uno de sus extremos y la lámina
queda separada sobre la tela.
- Prensado. Sobre la lámina separada se coloca otra tela encima y sobre
ella otra plancha de plywood. Se aplica presión sobre toda la plancha.
Las telas con la lámina húmeda en su interior son retiradas de las
planchas de plywood.
- Secado. La lámina entre las telas es secada al aire libre mientras está
sujeta a una superficie plana con el fin de que conserve esta forma al
cumplirse esta etapa. Una vez seca se las separa de las telas.
- Almacenado. Las láminas secas son recolectadas y guardadas en un
lugar libre de humedad para su conservación.
28
3.2 Balance de Materia
- Seleccion de materia prima
FIGURA 5. BALANCE DE MATERIA EN SELECCIÓN DE MATERIA PRIMA.
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin Leon
Fuentes: Datos Propios (2016)
- Lavado de materia prima
FIGURA 6. BALANCE DE MATERIA EN LAVADO DE MATERIA PRIMA.
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin Leon
Fuentes: Datos Propios (2016)
Selección de
Materia Prima
Materia
prima
554,4 g
Cáscara en
base húmeda
552,1 g
Impurezas 2,3 g
Lavado de Materia
Prima
Cascara en
base
húmeda
552,1 g
Agua 3000 g
Cascara lavada
574,6 g
Agua de
Lavado
2977,5 g
29
- Cocción con solucion alcalina
FIGURA 7. BALANCE DE MATERIA EN COCCION CON SOLUCION ALCALINA.
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin Leon
Fuentes: Datos Propios (2016)
- Filtrado
FIGURA 8. BALANCE DE MATERIA EN FILTRADO.
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin Leon
Fuentes: Datos Propios (2016)
Cocción con
solución alcalina
P =105 PSI t= 60 minutos
Cascara lavada
574,6 g
Agua 7425,4 g
NaOH al 98% 98,7 g
Na2S al 62% 152,2 g
Pulpa + Licor
Negro
7779,7 g
Vapor
471,2 g
Filtrado Pulpa + Licor
negro
7779,7 g
Pulpa
1962.5 g
Licor Negro
5817,2 g
30
- Lavado de pulpa
FIGURA 9. BALANCE DE MATERIA EN LAVADO DE PULPA.
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin Leon
Fuentes: Datos Propios (2016)
- Batido
FIGURA 10. BALANCE DE MATERIA EN BATIDO.
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin Leon
Fuentes: Datos Propios (2016)
Lavado de pulpa
(pH 7 - 8)
Pulpa
1962,5 g
Pulpa Lavada
1429,3 g
Impurezas en el
Agua de lavado
533,2 g
Batido
(t = 60 seg)
Pulpa
lavada
1429,3 g
Fibra + Agua
15722,3 g
Agua
14293 g
Agua
31
- Formación
FIGURA 11. BALANCE DE MATERIA EN FORMACION.
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin Leon
Fuentes: Datos Propios (2016)
- Prensado
FIGURA 12. BALANCE DE MATERIA EN PRENSADO.
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin Leon
Fuentes: Datos Propios (2016)
Prensado
Láminas
formadas
765,7 g
Láminas
prensadas
584,2 g
Agua
181,5 g
Formación
Fibra + Agua
15722,3 g
Laminas formadas
765,7 g
Material desechado +
Agua
14956,6 g
32
- Secado
FIGURA 13. BALANCE DE MATERIA EN SECADO.
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin Leon
Fuentes: Datos Propios (2016)
Secado Láminas
prensadas
584,2 g
Láminas
secas
225,5 g
Agua evaporada
358,7 g
33
3.3 Ubicación de Área de Investigación
La obtención de pulpas se realizó en el domicilio ubicado en el
cantón Guayaquil, sector Batallón del Suburbio, debido a que se tiene todas
las facilidades para poder elaborar el procedimiento de la elaboración de la
pulpa.
FIGURA 14. UBICACIÓN DEL PROCESO EXPERIMENTAL.
Fuente: Google Earth (2016)
El análisis de la materia prima así como las diversas muestras que
se obtuvieron del proceso de obtención de pulpas, tanto como el Número
de Kappa, porcentaje de Alfacelulosa y licor residual, se realizaron en el
Laboratorio de Aguas ubicado en las instalaciones de la Facultad de
Ingeniería Química.
34
FIGURA 15. UBICACIÓN DEL LABORATORIO DE FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
Fuente: Google Earth (2016)
3.4 Método
3.4.1 Caracterización de la Materia Prima
La cáscara de maní fue sometida a pruebas de humedad y de
contenida de ceniza, celulosa y lignina
TABLA 6. NORMAS APLICADAS PARA ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICO A LA CÁSCARA DE MANÍ.
Propiedad Norma
Contenido Ceniza TAPPI T 15 os-58
Contenido de Celulosa TAPPI T 201 m-54
Contenido de Lignina TAPPI T 13 os-54
Solubilidad en Alcohol Benceno TAPPI T 6 os-59
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin León
Fuente: Normas TAPPI (2016)
35
Determinación de la Humedad. La humedad de la materia prima
es un parámetro importante pues nos permite saber cuál es el peso en base
seca de la misma. Además de que conociendo esta característica, se puede
decidir el tratamiento que se le dará durante el proceso de pulpaje. De tal
manera que a menor cantidad de humedad se deberá someterla a
humidificación para obtener una mejor cocción.
Para esto, se pesó 1,0 g de materia prima en base húmeda en una
capsula de porcelana y se la coloco en la estufa a temperatura de ±105 °C
de 4 a 5 horas y luego de eso se lleva la muestra al desecador.
Se pesa el material desecado y se obtiene el porcentaje de humedad
mediante la siguiente formula:
% 𝑑𝑒 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 =𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙∗ 100
Determinación del Porcentaje de Cenizas. El porcentaje de
cenizas es una medida que nos indica la cantidad de minerales o
componentes inorgánicos que ingresa con la materia prima.
Para llevar a cabo este análisis, se pesó en balanza analítica 1,0 g
de cáscara, la cual ya había sido sometida a desecación, en una capsula y
esta es ingresada en la mufla, donde se eleva gradualmente la temperatura
hasta 550 °C, manteniendo esa temperatura durante tres horas.
Se pesan las cenizas y se determina el porcentaje mediante la siguiente
formula:
% 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑛𝑖𝑧𝑎𝑠 =𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑛𝑖𝑧𝑎
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑒𝑛 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑎∗ 100
36
Solubilidad en Alcohol-Benceno. Se pesó 4g de la muestra que
fue molida y desecada en la estufa. Esta muestra fue sometida en un
extractor Soxhlet con 200 ml de una mezcla en proporción 2:1 de diluyente
acrílico en reemplazo del benceno (debido a que es una sustancia
controlada) y alcohol etílico al 95% por 8 horas. Terminada la extracción,
se recoge el residuo y se lo seca. Se pesa el residuo y se calcula la
solubilidad mediante la siguiente formula:
% 𝑑𝑒 𝑆𝑜𝑙𝑢𝑏𝑙𝑒𝑠 𝑒𝑛 𝐴𝑙𝑐𝑜ℎ𝑜𝑙 𝐵𝑒𝑛𝑐𝑒𝑛𝑜 =𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑒𝑛 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑎∗ 100
Determinación de Celulosa. Colocamos en un matraz pequeño 2
gramos de la muestra seca que fue anteriormente extraída con alcohol-
benceno. Se añadió 30 ml de hipoclorito de sodio al 96% dejándolo actuar
por 6 horas. Transcurrido el tiempo se procedió a filtrar la mezcla al vacío
lavándolo sucesivamente con 50 ml de agua destilada, 50 ml de solución al
3% de ácido sulfúrico, 50 ml de agua destilada y 50 ml de solución al 2 %
de sulfito de sodio.
Hecho esto se pasa la mezcla a un vaso y se lo lava por agitación
en 30 minutos con 105 ml de solución de sulfito de sodio. Luego,
nuevamente se filtra al vacío con 150 ml de agua destilada. El residuo se
seca a 1030C en la estufa. Se adicionó 15 ml de ácido sulfúrico al 72% a
120 C, se agitó la mezcla por 2 horas. Se agregaron 560 ml de agua
destilada y se hirvió con un sistema a reflujo por 4 horas. La mezcla se filtró
al vacío y se lavó con agua destilada caliente (70o C). Se dejó secar en una
estufa a 1030 C hasta peso constante.
La ecuación para determinación de celulosa es la siguiente:
% 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑜𝑠𝑎 =𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎∗ 100
37
Determinación de Lignina. En un vaso de precipitación, se colocó
1 gramo de la muestra seca previamente extraída con alcohol-benceno. Se
adicionó 15 ml de ácido sulfúrico al 72% a 120 C, se agitó la mezcla por 2
horas. Luego se agregó 560 ml de agua destilada y se llevó a ebullición con
un sistema a reflujo por 4 horas. La mezcla se filtra al vacío y se lava con
agua destilada caliente (70o C). Se dejó secar en una estufa a 1030 C hasta
peso constante.
La ecuación para la determinación de lignina es la siguiente:
% 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑔𝑛𝑖𝑛𝑎 =𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎∗ 100
3.4.2 Obtención de Pulpas
Para la obtención de pulpas nos basamos en el proceso químico. Y
con el fin de saber cuál proceso de cocción era más eficiente se realizaron:
el proceso a la soda y el proceso Kraft.
Características del Licor Blanco. Debido a que se realizaron dos
procesos de cocción, se utilizaron dos tipos de licores blancos.
El licor blanco usado en el proceso de cocción a la soda consiste en
una solución alcalina de NaOH, cuya concentración se expresa en
porcentaje con relación a la masa seca de la materia prima usada.
El licor blanco usado en el proceso de cocción Kraft, consiste en una
mezcla alcalina elaborada con NaOH y Na2S.
Proceso de Cocción a la Soda. El proceso de cocción a la soda fue
realizado de manera tradicional y en un digestor obtenido de la modificación
de un tanque Cornelius.
- Proceso de Cocción Tradicional. Para este proceso, se pesó una
cantidad de cáscara equivalente a 100 g en base seca y era colocada en
una olla de acero inoxidable. La cantidad de agua usada para la cocción
fue en razón de 1:20, la cual se mezcló con el NaOH y luego se depositó
en la olla junto con la cáscara. La cocción se llevó a llama media por un
lapso de tiempo de 6 horas.
38
La cáscara sometida a cocción se la separó del agua con un
cernidero, lo que quedó retenido pasa a la operación de batido.
- Proceso de Cocción en Digestor. Se verifica que el digestor tenga
sellada correctamente las válvulas de salida e instalado el manómetro
con un rabo de cochino para protegerlo de las altas temperaturas a la
que será sometida la materia prima.
Se pesó una cantidad de cáscara equivalente a 100 g en base seca.
La cantidad de agua usada para la cocción fue en razón de 1:15, la cual
se mezcló con el NaOH y luego se depositó en el digestor junto con la
cáscara.
Tras esto se colocó el digestor sobre una hornilla industrial y se
empieza a calentar. Al llegar a 20 PSI se efectuó una purga para eliminar
del aire. Una vez realizada la purga, se dejó elevar la presión hasta 105
PSI, que fue la presión de proceso utilizada.
Esta cocción se llevó a cabo durante dos horas, luego de eso se
apagó la hornilla y se dejó enfriar hasta que el manómetro se encontraba
por debajo de 10 PSI y se procedió a despresurizarlo.
Retiramos la cáscara cocida del digestor y se la separó del licor
negro. Se recogió muestras de licor negro y también de cáscara cocida
para los análisis de determinación de soda residual, numero de Kappa y
contenido de Alfa-celulosa.
La pulpa obtenida pasa al siguiente proceso que es el batido.
Proceso de Cocción Kraft. En este proceso se realiza una mezcla
usando hidróxido de sodio y sulfuro de sodio que nos dará como resultado
oxido de sodio disuelto en el licor blanco. Este permitirá la deslignificacion
de la materia prima, sin embargo requiere que se la realice a temperaturas
y presiones elevadas. Como ventaja, este proceso necesita menos tiempo
de cocción, lo cual es beneficioso porque no permitirá un prolongado
deterioro de las fibras de celulosa.
El proceso se llevó a cabo en un digestor, que nos permitió alcanzar
las presiones altas requeridas. Se pesó una cantidad de cáscara
equivalente a 100 g en base seca. La cantidad de agua usada para la
39
cocción fue en razón de 1:15, la cual sirvió para dar lugar a la mezcla
sulfurosa de NaOH y Na2S, que se depositó en el digestor junto con la
cáscara.
Tras esto se colocó el digestor sobre una hornilla industrial y se lo
calentó. Al llegar a 20 PSI se efectuó una purga para eliminar el aire. Una
vez realizada la purga, se dejó elevar la presión hasta 105 PSI, que fue la
presión de proceso utilizada.
Esta cocción se llevó a cabo durante 45 minutos, luego de eso se
apagó la hornilla y se dejó enfriar hasta que el manómetro estuvo por
debajo de 10 PSI y se procedió a despresurizarlo.
Se retiró la cáscara cocida del digestor y se la separó del licor negro.
Se recogió muestras de licor negro y también de cáscara cocida para los
análisis de determinación de soda residual, numero de Kappa y contenido
de Alfa-celulosa.
La pulpa obtenida pasó al siguiente proceso que es el batido.
Mezclado con Pulpa Secundaria (Pulpa DKL). Se mezcla pulpa
obtenida de nuestro proceso con pulpa Double Kraft Liner (DKL).
TABLA 7: PROPORCIONES DE MEZCLA DKL-PULPA DE CÁSCARA DE MANÍ (PCM).
# Pulpa a Partir de Cáscara de Maní (%) Pulpa DKL (%)
1 5 95
2 10 90
3 25 75
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin León
Fuente: Datos Propios (2016)
3.4.3 Análisis a la pulpa
Para determinar condiciones óptimas de proceso se realizan sobre
la pulpa destinada para la formación de papel análisis de rendimiento,
determinación de alfacelulosa y número de kappa
40
TABLA 8. NORMAS APLICADAS PARA LA CALIDAD DE PULPA DE CÁSCARA DE MANÍ.
Parámetro Norma
Determinación de Alfcelulosa TAPPI T 203 m-58
Número de Kappa TAPPI T 236 cm-85
Porcentaje de Lignina TAPPI T 236 cm-85
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin León
Fuente: Norma TAPPI (2016)
Rendimiento. Para la determinación del rendimiento se pesara la
pulpa obtenida totalmente seca y se la relaciona para la cantidad de materia
prima en base seca que ingresó al digestor.
El rendimiento se puede calcular mediante la siguiente formula:
% 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑢𝑙𝑝𝑎 𝑜𝑏𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑎
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎 𝑖𝑛𝑔𝑟𝑒𝑠𝑎𝑑𝑎× 100
Determinación de Alfacelulosa. Se determinó usando la norma
TAPPI T 203 m-58.Para este análisis se pesó 3 g de pulpa seca, y se la
coloca en un vaso de precipitación. Se le agregó 15 ml de una solución de
NaOH al 17,5% en peso, agitando con una varilla de vidrio. Esta solución
se agregó en 4 partes en un tiempo de 10 minutos. La mezcla reposó
durante 30 minutos en incubadora a una temperatura de 20 ° C. Luego se
agregó 100 ml de agua destilada a 20°C y se agitó durante 30 minutos,
cuidando de mantener esa temperatura.
La mezcla se filtró al vacío, lavándolo con 750 ml de agua destilada
a 20°C. Tras esto, se lavó con 40 ml de ácido acético al 10% a 20°C durante
5 minutos. Por último, eliminamos el ácido acético lavando con 750 ml de
agua destilada a 20°C.
Se secó la muestra obtenida en estufa a 105 °C hasta tener peso
constante. Los resultados se calcularon como porcentaje sobre masa de
pulpa de la muestra inicial.
41
%𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝐴𝑙𝑓𝑎𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑜𝑠𝑎 =𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜 𝑑𝑒 𝑙 𝑎𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑠𝑒𝑐𝑎
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎× 100
Numero de Kappa y Porcentaje de Lignina. El número de Kappa
se determinó usando la Norma TAPPI T 236 cm-85.
Se pesó una cantidad de muestra de pulpa seca a la estufa cuya
50% se degrade en una solución de Permanganato de potasio al 0.1 N. Se
desfibró la pulpa pesada en 500 ml de agua destilada usando una licuadora
y se trasvasó en un vaso de precipitado de 1500 ml. Se lavó el vaso de
licuadora con 250 ml de agua destilada. Seguido a esto, se agregó en un
vaso de precipitado de 250 ml: 50 ml de una solución de Ácido Sulfúrico
(4N) con 50 ml de una solución de Permanganato de Potasio (0.1 N). Esta
mezcla se agregó al vaso de 1500 ml y se agitó, cuidando de no provocar
burbujas, durante 10 minutos. Se agregó rápidamente 20 ml de una
solución de Ioduro de Potasio (1N) y se titula con una solución de Tiosulfato
de Sodio (0.1 N) hasta que la mezcla adquiera un color amarillo claro,
procediendo a agregar 5 ml de una solución de almidón al 0.2% en peso
como indicador, la solución se volverá azul oscuro y se sigue titulando hasta
decoloración.
Se repite el procedimiento sin usar la muestra, el valor del consumo
obtenido será conocido como el blanco.
El consumo total se anota y se procede a usar la siguiente formula
encontrada en Norma TAPPI T 236 cm-85:
log 𝐾 = log (𝑝
𝑤) + 0.00093(𝑝 − 50)
Donde
K es número de Kappa
w es peso de la muestra seca
p es cantidad de permanganato realmente consumido en el ensayo, la cual
se determina con la siguiente formula:
𝑝 =(𝑏 − 𝑎) ∗ 𝑁
0.1
Donde:
b es el consumo de tiosulfato del blanco
42
a es el consumo de tiosulfato de la muestra
N es la normalidad de la solución de tiosulfato de sodio
Con el resultado obtenido se puede calcular la cantidad de lignina
presente expresada en porcentaje mediante la siguiente formula:
% 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑔𝑛𝑖𝑛𝑎 = 0.15 ∗ 𝐾
3.4.4 Análisis al licor negro
Determinación de Soda Residual. Se tomó 50 ml de licor negro
obtenido del proceso de cocción en un vaso de precipitado de 250 ml el
cual se sometió a valoración.
Se valoró mediante titulación potenciométrica con una solución de
Ácido Clorhídrico (0.1 N). Para esto, se midió el pH al inicio, y se procedió
a agregar la solución de Ácido Clorhidrico (0.1 N) hasta llegar a un pH de
8.2. Este consumo se anotó como P. Se sigue valorando hasta llegar a pH
de 4.5, se detiene la titulación y se anota el consumo total como O.
La determinación del sodio residual se procede a calcular usando las
siguientes formulas:
- Cuando 2P es mayor que O, parte será hidróxido de sodio y parte
carbonato de sodio
(2𝑃 − 𝑂) ∗ 0.8 = 𝑔 𝑑𝑒𝑁𝑎𝑂𝐻
𝐿𝑡 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑐𝑜𝑟
(𝑂 − 𝑃) ∗ 2.12 = 𝑔 𝑑𝑒𝑁𝑎2𝐶𝑂3
𝐿𝑡 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑐𝑜𝑟
𝑂 ∗ 0.62 = 𝑔 𝑑𝑒𝑁𝑎2𝑂
𝐿𝑡 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑐𝑜𝑟
- Cuando 2P es menor que O, parte será carbonato de sodio y parte
bicarbonato de sodio.
2.12 ∗ 𝑃 = 𝑔 𝑑𝑒𝑁𝑎2𝐶𝑂3
𝐿𝑡 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑐𝑜𝑟
(𝑂 − 2𝑃) ∗ 1.68 = 𝑔 𝑑𝑒𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3
𝐿𝑡 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑐𝑜𝑟
43
𝑂 ∗ 0.62 = 𝑔 𝑑𝑒𝑁𝑎2𝑂
𝐿𝑡 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑐𝑜𝑟
3.4.5 Evaluación de Papel Artesanal
De la pulpa de condiciones óptimas de proceso se elaboraron las
mezclas establecidas con DKL. Las láminas se evaluaron con parámetros
aplicables al papel artesanal. Los análisis se realizaron en el laboratorio
Físico-Químico de Papelera Nacional S. A.
TABLA 9. NORMAS APLICADAS PARA LA EVALUACIÓN DE PAPEL ARTESANAL.
Propiedad Norma
Índice de Longitud de Ruptura TAPPI T 494 om-88
Resistencia al Rasgado TAPPI T 414 om-88
Índice de Explosión Muellen TAPPI T 403 om-85
Gramaje TAPPI T 410 om-98
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin León
Fuente: Norma TAPPI (2016)
44
CAPITULO IV
Análisis y Discusión de Resultados
4.1 Caracterización de Materia Prima
4.1.1 Porcentaje de Humedad
El porcentaje de humedad que se obtuvo a partir de la
materia prima usada fue aproximadamente de 9,44%.
4.1.2 Porcentaje de Cenizas
El porcentaje de cenizas que se obtuvo fue de 2.01%.
4.1.3 Evaluación de la Materia Prima
La cáscara de maní reportó los siguientes resultados. Analizando la
cantidad de lignina y de celulosa podemos ver que hay una relación
aproximada de 1:2, la cual es aceptable en la fabricación de papel.
TABLA 10. COMPOSICIÓN FÍSICO-QUÍMICA DE LA MATERIA PRIMA (CÁSCARA DE MANÍ).
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin León
Fuente: Datos Propios (2016)
Contenido Porcentaje
Humedad 9.2
Cenizas 2.01
Solubles en Alcohol-Benceno 8.56
Celulosa 44.36
Lignina 25.67
45
4.2 Evaluación del Proceso
4.2.1 Pruebas Preliminares
TABLA 11. RESULTADOS DE LAS PRUEBAS PRELIMINARES DE COCCIÓN.
#
Peso de
Materia
prima (g)
% NaOH Temperatura
(°C)
Tiempo
de
Cocción
(min)
Hidromódulo Calidad de
Cocción
1 110,2 100 165 120 1:20 Semicruda
2 110,2 100 170 120 1:20 Cocida
3 110,2 100 170 60 1:20 Cruda
4 110,2 100 170 90 1:20 Semicruda
5 110,2 100 170 120 1:15 Cocida
6 110,2 100 170 120 1:10 Semicruda
Autores: Jonathan Espinoza y Kevin León
Fuente: Datos Propios (2016)
46
- Prueba #1
La primera prueba de cocción se realizó usando el método a la
soda, donde el licor blanco usado tuvo una concentración al 100% en base
a la materia prima. Se pesó 110,2 g de materia prima en base húmeda y se
estableció como tiempo de cocción ciento veinte minutos basándonos en
fuentes bibliográficas con referencia a otras materias primas y como
temperatura de proceso 165 °C (90 PSI) y la relación materia prima – agua
(hidromódulo) fue de 1:20.
Tras la cocción se separó por filtración la pulpa y el licor negro. La
pulpa al ser examinada presentaba un color negro y al tacto era un poco
dura, al ser comprimida con las manos esta trataba de regresar a su forma
original.
- Prueba #2
Se pesó 110,2 g de materia prima en base húmeda y se estableció
como tiempo de cocción ciento veinte minutos, con un licor blanco de
concentración 100% en base a la materia prima y la relación materia prima–
agua (hidromódulo) fue de 1:20. La temperatura de proceso esta vez se
cambió a 170 °C (105 PSI).
La pulpa que se obtuvo presentaba color negro, pero en cambio su
textura era suave, se doblaba a la mínima fuerza aplicada sobre esta y se
deformaba permanentemente. Se obtuvo muy poco producto de esta
cocción, la mayor parte de la pulpa en la filtración fue eliminada en forma
de finos.
- Prueba #3
Se pesó 110,2 g de materia prima en base húmeda y se estableció
como temperatura de proceso 170 °C (105 PSI), con un licor blanco de
concentración 100% en base a la materia prima y la relación materia prima–
agua (hidromódulo) fue de 1:20. El tiempo de cocción establecido esta vez
fue de sesenta minutos.
47
La pulpa que se obtuvo presentaba el mismo color en las pruebas
anteriores, sin embargo esta era apreciablemente más dura que los casos
anteriores, por lo que se catalogó a esta pulpa como cruda.
- Prueba #4
Se pesó 110,2 g de materia prima en base húmeda y se estableció
como temperatura de proceso 170 °C (105 PSI), con un licor blanco de
concentración 100% en base a la materia prima y el hidromódulo fue de
1:20. El tiempo de cocción establecido esta vez fue de noventa minutos.
La pulpa que se obtuvo presentó una textura similar a cuando la
temperatura era de 165 °C, mostrando cierta resistencia a la deformación,
un estado considerado semicrudo.
- Prueba #5
Se decidió determinar cómo afectaba el hidromódulo por lo que se
realizó una cocción con una relación materia prima – agua de 1:15.
Se pesó 110,2 g de materia prima en base húmeda y se estableció
como temperatura de proceso 170 °C (105 PSI), con un licor blanco de
concentración 100% en base a la materia prima. El tiempo de cocción
establecido esta vez fue de ciento veinte minutos.
La pulpa que se obtuvo presentaba características de una pulpa
cocida, la cual era una textura suave.
- Prueba #6
Se decidió determinar cómo afectaba el hidromódulo por lo que se
realizó una cocción con una relación materia prima – agua de 1:10.
Se pesó 110,2 g de materia prima en base húmeda y se estableció
como temperatura de proceso 170 °C (105 PSI), con un licor blanco de
concentración 100% en base a la materia prima. El tiempo de cocción
establecido esta vez fue de ciento veinte minutos.
48
La pulpa que se obtuvo presentaba características de una pulpa semicruda.
Con los resultados presentados en cada prueba, se pudo
determinar que las variables óptimas para poder llevar a cabo la cocción,
fue un tiempo de cocción de ciento veinte minutos, una temperatura de 170
°C y un hidromódulo de 1:15.
49
4.2.2 Pruebas Experimentales
Proceso de Cocción a la Soda
TABLA 12. RESULTADOS DE ANÁLISIS EN PROCESO DE COCCIÓN A LA SODA
#
Peso de
Materia
Prima
(g)
%
NaOH
Temperatur
a (°C)
Tiempo
de
Cocción
(min)
g de
NaOH
%NaOH
consumido # Kappa
%
Lignina
% Alfa
celulosa
Rendimient
o
1 110,2 70 170 120 27,92 40,17% 42,09 6,31 92,91% 22,00%
2 110,2 60 170 120 23,2 42,00% 52,00 7,80 94,17% 38,80%
3 110,2 50 170 120 13,2 60,40% 46,87 7,03 92,51% 37,91%
4 110,2 40 170 120 5,6 79,00% 26,32 3,95 91,94% 48,40%
5 110,2 35 170 120 2,88 88,48% 24,31 3,65 80,54% 73,13%
Nota: La relación del hidromódulo en todas las pruebas fue de 1:15
Autores: Jonathan Espinoza y Kevin León.
Fuente: Datos Propios (2016).
50
- Prueba #1
Tomando como referencia los resultados de las pruebas
preliminares, se procedió a buscar el valor óptimo de la concentración de
NaOH, por lo que se procedió a usar un valor menor a lo correspondiente
a 100% de concentración de NaOH.
Se pesó 110,2 g de materia prima en base húmeda y se estableció
como temperatura de proceso 170 °C (105 PSI), con un tiempo de cocción
de ciento veinte minutos, con una concentración del licor blanco de 70%
en base a la materia prima.
La pulpa que se obtuvo se consideró que estaba cocida por la
textura que presentaba y se tomaron muestras para realizar los análisis
respectivos.
Esta pulpa obtuvo un número de Kappa de 42, porcentaje de Alfa
celulosa 92,91% y de soda residual presento 27,92 gramos de NaOH por
litro. El rendimiento de la pulpa fue de 22%. Una pulpa con adecuada
cocción debe darnos un número de Kappa de 30 a 33, el valor obtenido en
esta pulpa nos indica que no es la adecuada. Además, la cantidad de soda
residual presente en el licor negro nos indica que se está usando en exceso
el reactivo. Por lo que a pesar de haberse cocido no se ha logrado que esta
sea la adecuada.
- Prueba #2
Se realizó una cocción usando una concentración en el licor blanco
de 60% en relación a la materia prima. Se pesó 110,2 g de materia prima
en base húmeda y se estableció como temperatura de proceso 170 °C (105
PSI), con un tiempo de cocción de ciento veinte minutos y la relación
materia prima – agua (hidromódulo) fue de 1:15. La pulpa que se obtuvo se
consideró que estaba cocida por la textura que presentaba y se tomaron
muestras para realizar los análisis respectivos.
51
Esta pulpa obtuvo un número de Kappa de 52, porcentaje de Alfa
celulosa 94,17 % y de soda residual presento 23,2 gramos de NaOH por
litro. El rendimiento de la pulpa fue de 38,8%. En esta cocción se pudo
apreciar un aumento del rendimiento, pues a menor concentración la
cocción será menos agresiva y la soda no consumirá parte de la celulosa.
- Prueba #3
Se realizó una cocción usando una concentración en el licor blanco
de 50% en relación a la materia prima. Se pesó 110,2 g de materia prima
en base húmeda y se estableció como temperatura de proceso 170 °C (105
PSI), con un tiempo de cocción de ciento veinte minutos y la relación
materia prima – agua (hidromódulo) fue de 1:15. La pulpa que se obtuvo se
consideró que estaba cocida y se tomaron muestras para realizar los
análisis respectivos.
Esta pulpa obtuvo un número de Kappa de 46,87, porcentaje de
Alfa celulosa 92,51% y de soda residual presento 13,2 gramos de NaOH
por litro. El rendimiento de la pulpa fue de 37,91%. En esta cocción se pudo
apreciar disminución de la soda residual, aunque todavía se presentaba en
cantidades apreciables, lo cual indica que aun la soda se encuentra en
exceso en el licor blanco.
- Prueba #4
Se realizó una cocción usando una concentración en el licor blanco
de 40% en relación a la materia prima. Se pesó 110,2 g de materia prima
en base húmeda y se estableció como temperatura de proceso 170 °C (105
PSI), con un tiempo de cocción de ciento veinte minutos y la relación
materia prima – agua (hidromódulo) fue de 1:15. La pulpa que se obtuvo se
consideró que estaba cocida y se tomaron muestras para realizar los
análisis respectivos.
Esta pulpa obtuvo un número de Kappa de 26,32, porcentaje de
Alfa celulosa 91,94% y de soda residual presento 5,6 gramos de NaOH por
52
litro. El rendimiento de la pulpa fue de 48,4 %. Los resultados muestran un
número de Kappa inferior a 30, generalmente indica que se está
consumiendo y deteriorando la celulosa, sin embargo el alto rendimiento de
este nos muestra que la pulpa ha recibido una adecuada cocción.
- Prueba #5
Se realizó una cocción usando una concentración en el licor blanco
de 35% en relación a la materia prima. Se pesó 110,2 g de materia prima
en base húmeda y se estableció como temperatura de proceso 170 °C (105
PSI), con un tiempo de cocción de ciento veinte minutos y la relación
materia prima – agua (hidromódulo) fue de 1:15. La pulpa que se obtuvo se
consideró que estaba semicruda, a pesar de esto se procedió a tomar
muestras y hacerse los análisis respectivos.
La pulpa obtuvo un número de Kappa de 24,31, porcentaje de Alfa
celulosa 80,54% y de soda residual presento 2,88 gramos de NaOH por
litro. El rendimiento de la pulpa fue de 73,31 %. Esta pulpa sin embargo no
forma láminas, no se desfibra. La teoría nos dice que a pesar de que la
cantidad de soda presente en el licor blanco debería estar en la cantidad
suficiente para que se realice la remoción de lignina y a su vez que el
material se pueda desfibrar, de lo contrario el material no está cocido aun.
De los resultados obtenidos se pudo concluir que el mejor resultado
se encontraba en las condiciones de la prueba 4, pero esta no cumplía en
las especificaciones de número de Kappa necesaria, por lo que se procedió
a realizar pruebas experimentales con el proceso de cocción Kraft para
luego comparar resultados entre ambos casos.
53
Proceso de Cocción Kraft
TABLA 13. RESULTADOS DE ANÁLISIS EN PROCESO DE COCCIÓN KRAFT
#
Peso
de
Materia
prima
(g)
NaOH/
Na2S
Temperatura
(°C)
Tiempo
de
Cocción
(min)
g de
NaOH
%NaOH
consumido
#
Kappa
%
Lignina
%
Alfacelulosa Rendimiento
1 110,2 55/10 170 120 17,92 51,13% 42,81 6,42 91,24% 29,40%
3 110,2 45/10 170 120 13,12 56,27% 43,22 6,48 91,61% 53,50%
4 110,2 40/10 170 63 10,4 61,00% 29,87 4,48 92,21% 57,80%
5 110,2 40/20 170 60 8,96 66,40% 34,55 5,18 90,64% 56,40%
6 110,2 35/20 170 60 6,88 70,51% 49,14 7,37 90,31% 53,50%
7 110,2 30/30 170 60 3,92 80,40% 27,15 4,07 91,59% 64,10%
8 110,2 30/40 170 60 2,4 88,00% 29,41 4,41 91,51% 56,40%
9 110,2 30/50 170 60 1,84 90,80% 30,74 4,61 92,85% 46,10%
Nota: La relación del hidromódulo en todas las pruebas fue de 1:15
Autores: Jonathan Espinoza y Kevin León
Fuente: Datos Propios (2016)
54
- Prueba #1
Partiendo de los resultados del proceso de cocción a la soda, se
decidió empezar las pruebas con las mismas variables de proceso,
cambiando solo la formulación del licor blanco, el cual estaba constituido
por sulfuro de sodio e hidróxido de sodio.
Se realizó una cocción usando una mezcla sulfurosa de NaOH/ Na2S
cuya concentración equivalente era de 55/10. Se pesó 110,2 g de materia
prima en base húmeda y se estableció como temperatura de proceso 170
°C (105 PSI), con un tiempo de cocción de ciento veinte minutos y la
relación materia prima – agua (hidromódulo) fue de 1:15. La pulpa que se
obtuvo se consideró que estaba cocida.
La pulpa obtuvo un número de Kappa de 42,81, porcentaje de Alfa
celulosa 91,24 % y de soda residual presento 17,92 gramos de NaOH por
litro. El rendimiento de la pulpa fue de 29,4 %.
- Prueba #2
Se procedió a realizar una cocción con 165 °C para determinar si en
esta temperatura se puede realizar la cocción.
Se pesó 110,2 g de materia prima en base húmeda y se estableció
un tiempo de cocción de ciento veinte minutos, la mezcla sulfurosa de
NaOH/Na2S usada fue de una concentración equivalente a 55/10 y con
hidromódulo de 1:15. La pulpa que se obtuvo se consideró que estaba
semicruda, de apariencia rígida y no era posible desfibrarla.
- Prueba #3
Tomando en cuenta la prueba anterior, se decidió volver a tomar 170
°C como la temperatura adecuada de proceso. Y se redujo la cantidad de
NaOH en la proporción de la mezcla sulfurosa.
Se pesó 110,2 g de materia prima en base húmeda y se estableció
un tiempo de cocción de ciento veinte minutos, la mezcla sulfurosa de
55
NaOH/Na2S usada fue de una concentración equivalente a 45/10 y con
hidromódulo de 1:15.
Al cumplirse sesenta y tres minutos del proceso de cocción, se
presentó una fuga en el digestor y se tuvo que parar. La pulpa obtenida, sin
embargo, presentaba características propias de una pulpa cocida.
La pulpa fue sometida a los análisis correspondientes, obteniendo
un número de Kappa de 43,22, porcentaje de Alfa celulosa 91,61%, una
soda residual de 13,12 gramos de NaOH por litro y un rendimiento de
53,50%.
- Prueba #4
Después de analizar los resultados de la pulpa de la prueba anterior
se decidió tomar el tiempo de sesenta minutos para la cocción y observar
si se obtenía una pulpa cocida. También se redujo la cantidad de NaOH en
la mezcla sulfurosa
Se pesó 110,2 g de materia prima en base húmeda y se estableció
un tiempo de cocción de sesenta minutos, la mezcla sulfurosa de
NaOH/Na2S usada fue de una concentración equivalente a 40/10 y con
hidromódulo de 1:15. La pulpa que se obtuvo se consideró que estaba
cocida.
La pulpa fue sometida a los análisis correspondientes, obteniendo
un número de Kappa de 29,87, porcentaje de Alfa celulosa 92,21%, una
soda residual de 10,4 gramos de NaOH por litro y un rendimiento de
57,80%.
A partir de esta prueba el tiempo de cocción Kraft para la cáscara de
maní quedo determinado como sesenta minutos.
56
- Prueba #5
Para la siguiente prueba se decidió modificar la concentración de
Na2S en la mezcla sulfurosa elevándola, para ver qué cambios posibles
lograría.
Se pesó 110,2 g de materia prima en base húmeda y se estableció
un tiempo de cocción de sesenta minutos, la mezcla sulfurosa de
NaOH/Na2S usada fue de una concentración equivalente a 40/20 y con
hidromódulo de 1:15. La pulpa que se obtuvo se consideró que estaba
cocida.
La pulpa fue sometida a los análisis correspondientes, obteniendo
un número de Kappa de 34,55, porcentaje de Alfa celulosa 90,64 %, una
soda residual de 8,96 gramos de NaOH por litro y un rendimiento de 56,4%.
- Prueba #6
Se decidió bajar la concentración de NaOH en la mezcla sulfurosa
con respecto a la prueba anterior, con el fin de comprobar si la cocción se
sigue efectuando.
Se pesó 110,2 g de materia prima en base húmeda y se estableció
un tiempo de cocción de sesenta minutos, la mezcla sulfurosa de
NaOH/Na2S usada fue de una concentración equivalente a 35/20 y con
hidromódulo de 1:15. La pulpa que se obtuvo se consideró que estaba
cocida.
La pulpa fue sometida a los análisis correspondientes, obteniendo
un número de Kappa de 49,14, porcentaje de Alfa celulosa 90,31%, una
soda residual de 6,88 gramos de NaOH por litro y un rendimiento de 53,5%.
- Prueba #7
Se decidió bajar la concentración de NaOH en la mezcla sulfurosa
con respecto a la prueba anterior. Pero basándonos que en el proceso de
57
cocción a la soda a una concentración de 30% NaOH no había cocción
adecuada se decidió elevar la concentración de Na2S.
Se pesó 110,2 g de materia prima en base húmeda y se estableció
un tiempo de cocción de sesenta minutos, la mezcla sulfurosa de
NaOH/Na2S usada fue de una concentración equivalente a 30/30 y con
hidromódulo de 1:15. La pulpa que se obtuvo se consideró que estaba
cocida.
La pulpa fue sometida a los análisis correspondientes, obteniendo
un número de Kappa de 27,15, porcentaje de Alfa celulosa 91,59%, una
soda residual de 3,92 gramos de NaOH por litro y un rendimiento de 64,1%.
- Prueba #8
Se decidió subir la concentración de Na2S en la mezcla sulfurosa con
respecto a la prueba anterior.
Se pesó 110,2 g de materia prima en base húmeda y se estableció
un tiempo de cocción de sesenta minutos, la mezcla sulfurosa de
NaOH/Na2S usada fue de una concentración equivalente a 30/40 y con
hidromódulo de 1:15. La pulpa que se obtuvo se consideró que estaba
cocida.
La pulpa fue sometida a los análisis correspondientes, obteniendo
un número de Kappa de 29,41, porcentaje de Alfa celulosa 91,51%, una
soda residual de 2,4 gramos de NaOH por litro y un rendimiento de 56,4%.
- Prueba #9
Se decidió subir la concentración de Na2S en la mezcla sulfurosa con
respecto a la prueba anterior.
Se pesó 110,2 g de materia prima en base húmeda y se estableció
un tiempo de cocción de sesenta minutos, la mezcla sulfurosa de
NaOH/Na2S usada fue de una concentración equivalente a 30/50 y con
58
hidromódulo de 1:15. La pulpa que se obtuvo se consideró que estaba
cocida.
La pulpa fue sometida a los análisis correspondientes, obteniendo
un número de Kappa de 30,74, porcentaje de Alfa celulosa 92,85 %, una
soda residual de 1,84 gramos de NaOH por litro y un rendimiento de 46,1%.
Esta pulpa entraba en los rangos aceptables de número de Kappa,
además al tener un bajo contenido de soda residual nos indica que el
proceso de cocción se ha realizado correctamente. Por estas razones el
proceso Kraft fue tomado como el mejor proceso para obtención de pulpa
en esta materia prima.
4.3 Evaluación de Papel Obtenido a Partir de Pulpa y Mezclas con DKL.
El papel elaborado a partir de la pulpa obtenida de nuestro proceso
de cocción no pudo obtener resultados en los equipos que se encuentran
en las instalaciones de Papelera Nacional S.A. por lo que se procedió a
hacer mezclas con DKL con el fin de analizar sus efectos sobre la materia
prima utilizada en el proceso de planta.
Se hicieron mezclas de la pulpa de cáscara de maní (PCM) con DKL en
proporciones en peso de 5%, 10% y 25%. Las cuales reportaron los
siguientes resultados tabulados:
TABLA 14. CARACTERÍSTICAS DEL PAPEL DKL 100%
Parámetro Cuantificación Unidad
Gramaje 105 g/m2
Resistencia al rasgado 88 F
Índice de Explosión Muellen 0,283 𝑃𝑆𝐼
𝑔/𝑚2
Longitud de Ruptura 3,066 Km
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin León
Fuente: Datos Propios (2016)
59
TABLA 15. CARACTERÍSTICAS DEL PAPEL DE LA MEZCLA DKL-5% PULPA DE CÁSCARA DE MANÍ (PCM).
Parámetro Cuantificación Unidad
Gramaje 104 g/m2
Resistencia al rasgado 87 F
Índice de Explosión Muellen 0,274 𝑃𝑆𝐼
𝑔/𝑚2
Longitud de Ruptura 2,987 Km
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin León
Fuente: Datos Propios (2016)
TABLA 16. CARACTERÍSTICAS DEL PAPEL DE LA MEZCLA DKL-10% PCM.
Parámetro Cuantificación Unidad
Gramaje 104 g/m2
Resistencia al rasgado 76 Sq dm
Índice de Explosión Muellen 0,235 𝑃𝑆𝐼
𝑔/𝑚2
Longitud de Ruptura 2,360 Km
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin León
Fuente: Datos Propios (2016)
TABLA 17. CARACTERÍSTICAS DEL PAPEL DE LA MEZCLA DKL-25% PULPA DE CÁSCARA DE MANÍ (PCM).
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin León
Fuente: Datos Propios (2016)
Parámetro Cuantificación Unidad
Gramaje 104 g/m2
Resistencia al rasgado 64 Sq dm
Índice de Explosión Muellen 0.221 𝑃𝑆𝐼
𝑔/𝑚2
Longitud de Ruptura 1.978 Km
60
A continuación podemos ver cada una de estas propiedades
graficadas y podremos apreciar que cuando hay 5% de pulpa en la mezcla
las especificaciones del papel se mantienen, sin embargo conforme
aumenta esta cantidad estas van decayendo.
GRÁFICA 1 RESULTADOS DE LONGITUD DE RUPTURA DE LAS MEZCLAS DKL-PCM.
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin León
Fuente: Datos Propios (2016)
GRÁFICA 2. RESULTADOS DE RESISTENCIA AL RASGADO DE LAS MEZCLAS DKL-PCM.
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin León
Fuente: Datos Propios (2016)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0 5 10 15 20 25 30
Ind
ice
de
Lon
pgi
tud
Ru
ptu
ra (
Km
)
Porcentaje de Mezcla DKL-PCM
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20 25 30
Fact
or
de
Res
iste
nci
a R
asga
do
(F)
Porcentaje de Mezcla DKL-PCM
61
GRÁFICA 3. RESULTADOS DE EXPLOSIÓN DE MUELEN DE LAS MEZCLAS DKL-PCM.
Autores: Jonathan Espinoza, Kevin León
Fuente: Datos Propios (2016)
Por lo que se puede observar, a mayor proporción de pulpa de maní
en la mezcla los resultados en las especificaciones de calidad en el papel
bajan, por lo que el máximo que podemos usar en mezcla seria hasta un
5%.
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0 5 10 15 20 25 30
Ind
ice
de
Exp
losi
ón
Mu
elle
n
(Psi
/g/m
2)
Porcentaje de mezcla DKL-PCM
62
CONCLUSIONES
Se logró obtener papel artesanal a partir de la cáscara de maní según el
objetivo general. Además, mediante análisis fisicoquímico se pudo
caracterizar a la materia prima utilizada, la cual reportó una composición
de: 9,2% en Humedad, 44,36% de celulosa y 25,67% en lignina.
Se determinó que la temperatura como variable del proceso de cocción
químico fue de 170 °C, la relación de proporción de materia prima – licor
blanco (solución alcalina) fue: 1:15 y el tiempo óptimo de cocción: 120
minutos para el proceso a la soda y 60 minutos para el proceso Kraft. La
composición óptima del licor blanco en el proceso de cocción a la soda
fue de: 40% de NaOH en base a materia prima seca, y para el proceso
de cocción Kraft la composición optima de la mezcla sulfurosa
(NaOH/Na2S) fue de 30/50 en base a la materia prima.
Se determinó la pulpa obtenida del proceso de cocción Kraft como la
mejor, reportando los siguientes valores: Número de Kappa de: 30,74,
porcentaje de alfa-celulosa: 92,85 % y una cantidad de soda residual de
1,84 g de NaOH/Lt. El rendimiento de pulpa obtenida fue de 45,1%.
En las mezclas realizadas con la pulpa de cascara de maní y papel DKL
(Double Kraft Liner) en distintas proporciones, el mejor resultado
obtenido fue en la mezcla donde la pulpa de cáscara de maní participaba
en un 5%, mostrando una magnitud 87 F en resistencia al rasgado, 0,274
psi/ (g/m2) en índice de explosión y longitud de ruptura de 2,987 Km. Sin
embargo el papel obtenido con la pulpa de la cáscara de maní puede
mezclarse con el DKL en la proporción de hasta 25% si está destinado
a otros usos tales como la elaboración de bolsas de papel.
63
RECOMENDACIONES
La cáscara de maní es recomendable para ser usada en el proceso de
elaboración de papel, usando la pulpa obtenida en el proceso de cocción
Kraft y mezclarla con pulpa DKL (Double Kraft Liner) para ser destinada
a la fabricación de bolsas de papel donde puede participar en una
proporción de 25% y en la elaboración de cartón hasta una proporción
de 5%.
Los residuos agrícolas de similares características a la cáscara de maní
deberían ser estudiados con el fin de desarrollar procesos relacionados
a la elaboración de papel. Las fibras de estos residuos deberían ser
sometidos a análisis de tipo biométrico, documentarlos de tal manera,
servirían para conocer si tendrán utilidad como materia prima en la
elaboración de papel y su relación con la calidad del papel obtenido.
Debería investigarse un proceso de recuperación de fibras tras el
proceso de cocción, separándolas del licor negro de una forma más
eficiente. También debería investigarse el proceso de recuperación de
reactivos al proceso a partir del licor negro, con el fin de eliminar este
agente contaminante y aprovechar los reactivos recuperados, tales
como NaOH y Na2O, para volverlos a ingresar en el proceso mejorando
el rendimiento y gastando los costes por compras de reactivos.
Se debería realizar la clarificación de las pulpas con el fin de que esta
tenga un color cuya tonalidad sea más baja y cuya aceptación en el
mercado sea mejor.
64
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Yeboah. (2003). “Hydrogen from Biomass for Urban Transportation.
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Review Meeting. Berkeley”. CA MAY, 18-22.
Z.I., A. (20 de Julio de 2015). Agroquimic Z.I. Obtenido de Produccion
actual de mani en Ecuador:
http://ivad1991.blogspot.com/2015/07/produccion-actual-de-mani-
en-ecuador.html
ANEXOS
ANEXO 1
CALCULOS EFECTUADOS EN LA OBTENCION DE PULPAS
Proceso a la soda:
Para estos cálculos tomamos como ejemplo la prueba #10
Porcentaje de NaOH: 40%
Tiempo de digestión: 120 min
Temperatura de digestión: 170 °C
Pesa de cáscara: 100 g
Porcentaje de humedad: 9,2 %
Hidromódulo: 1:15
Peso de Materia Húmeda a procesar:
100 g de MH – 9,2 g agua = 90,8 de Materia Seca
100 g de MS (100 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝐻
90,8 𝑑𝑒 𝑀𝑆)= 110,13 g de MH
Peso de NaOH a utilizar:
100 g de MS (40 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻
100 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑆) (
100 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝐻
98 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻)= 40,81 g de NaOH (G.C.)
Volumen de agua a agregar:
Volumen de licor total = (100 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑆
1/15)= 1500 ml de agua
Volumen de agua = Volumen de licor – Volumen de agua contenida en la
muestra
Volumen de agua = 1500 ml – 110,13 g de MH(9,2 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻
100 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝐻) (
1 𝑚𝑙 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎
1 𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎)
Volumen de agua = 1489,86 ml de agua
Proceso Kraft o al sulfato:
Para estos cálculos tomamos como ejemplo la prueba #9
Porcentaje de Sulfidez: 50%
Porcentaje de alcalinidad: 30%
Tiempo de digestión: 60 min
Temperatura de digestión: 170 °C
Pesa de cáscara: 100 g
Porcentaje de humedad: 9,2 %
Hidromódulo: 1:15
Peso de Materia Húmeda a procesar:
100 g de MH – 9,2 g agua = 90,8 de Materia Seca
100 g de MS (100 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝐻
90,8 𝑑𝑒 𝑀𝑆)= 110,13 g de MH
Peso de Na2S a utilizar:
Reactivos totales (como Na2O)= peso de MS * %Alcalinidad
Reactivos totales (como Na2O)= 100 de MS * 0,30
Reactivos totales (como Na2O)= 30 g de Na2O
Peso de Na2S (como Na2O)= Reactivos totales * % Sulfidez
Peso de Na2S (como Na2O)= 30 * 0,5 =15 g de Na2O
Peso de Na2S =15 g de Na2O (46 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎
62 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎2𝑂) (
78 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎2𝑆
46 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎)= 18,87 g de Na2S
Peso de Na2S = 18,87 g de Na2S (100 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎2𝑆 (𝐺.𝐶.)
62 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎2𝑆)= 30,44 g de Na2S (G.
C.)
Peso de NaOH a utilizar:
Peso de NaOH (como Na2O)= Reactivos totales – Peso de Na2S
Peso de NaOH (como Na2O)= 30 g – 15 g = 15 g de Na2O
Peso de NaOH = 15 g de Na2O (46 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎
62 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎2𝑂) (
40 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻
23 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎)= 19,35 g de
NaOH
Peso de NaOH= 19,35 g de NaOH (100 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 (𝐺.𝐶.)
98 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻)= 19,74 g de NaOH
(G. C.)
Volumen de agua a agregar:
Volumen de licor total = (100 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑆
1/15)= 1500 ml de agua
Volumen de agua = Volumen de licor – Volumen de agua contenida en la
muestra
Volumen de agua = 1500 ml – 110,13 g de MH(9,2 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻
100 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝐻) (
1 𝑚𝑙 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎
1 𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎)
Volumen de agua = 1489,86 ml de agua
ANEXO 2
EQUIPO DE LABORATORIO
Para caracterización de la materia prima:
- Estufa
- Mufla
- Balanza analítica
- Capsula de porcelana
Para la obtención de pulpaje de la cáscara:
- Tanque Cornelius Modelo SPARTAN NSDA-VS-01. Capacidad 11.4 Lt.
Presión Máxima 130 PSI.
- Manómetro Simmons ¼ pulgadas. Presión: 0 a 200 PSI
- Balanza digital. Digital Scale. Capacidad: 2000 g x 0.1 g
- Molino manual de cizalla Victoria
- Recipientes plásticos para mezclas.
- Olla de acero inoxidable
- Agitador
- Licuadora Osterizer Modelo 465-41
- Cernidero
- Formadora
- Telas usadas para la compresión de las pulpas.
Para la determinación del porcentaje de Alfacelulosa:
- Incubadora
- Vasos de precipitado
- Equipo de filtrado al vacío
- Agitador
- Papel filtro
- Estufa
- Balanza Analítica
- Matraz aforado de 1000 ml
- Cronometro
- Vidrio de reloj
Para la determinación de soda residual en licor negro
- Ph-metro
- Bureta de 100 ml
- Vaso de precipitación de 250 ml
- Agitador
Para la determinación del Número de Kappa
- Vaso de precipitado de 2 Lt
- Bureta de 100 ml
- Probeta de 100 ml (x2)
- Probeta de 50 ml
- Agitador
- Matraz aforado de 500 ml
Para solubilidad en alcohol benceno
- Equipo de extracción Soxhlet
- Probeta de 100 ml
- Probeta de 50 ml
- Estufa
- Balanza analítica
Para la determinación de lignina
- Vaso de precipitación de 1 Lt
- Probeta de 50 ml
- Probeta de 250 ml
- Equipo de filtración al vacío
- Estufa
- Balanza analítica
Para la determinación de celulosa
- Probeta 50 ml (x4)
- Probeta de 150 ml
- Vaso de precipitación de 600 ml
- Equipo de filtrado al vacío
- Termómetro
- Estufa
- Balanza analítica
Equipo para determinación de especificaciones del papel
- Equipo de Muellen
- Troqueladora
- Cortadora
- Tensiómetro
- Equipo Elmendorf
REACTIVOS
Los siguientes reactivos fueron utilizados durante el pulpaje de la
materia prima:
- Cáscara de Maní. Usado como materia prima en el proceso.
- NaOH al 98%. Destinado a la elaboración de licor blanco.
- Na2S al 62%. Destinado a la elaboración de licor blanco.
Los siguientes reactivos fueron utilizados en el laboratorio durante la
investigación:
- Licor Negro. Obtenido como un subproducto de la obtención de pulpa.
Destinado a los análisis de determinación de Soda Residual.
- Solución de HCl, 0.1 N. Destinado a la determinación de Soda Residual.
- Solución de H2SO4, 4 N. Destinado a los análisis de determinación de
Número de Kappa.
- Solución de Na2SO3, 0,2N. Destinado para la determinación de Número
de Kappa.
- Solución de KMnO4, 0,1 N. Destinado a la determinación de Número de
Kappa.
- Solución de Almidón al 0,2%. Utilizado como indicador. Destinado a la
determinación de Número de Kappa.
- Solución de IK, 1N. Destinado a la determinación de Número de Kappa.
- Solución de Ácido Acético al 10%. Destinado a la determinación del
Porcentaje de Alfacelulosa.
- Solución de NaOH al 17,5. Destinado a la determinación de Porcentaje
de Alfacelulosa.
- Alcohol etílico al 95%. Destinado a la determinación de solubilidad en
alcohol benceno.
- Benceno. Destinado a la determinación de solubilidad en alcohol
benceno.
- Solución de H2SO4, al 3%. Destinado a la determinación de celulosa.
- Solución de NaClO al 96%. Destinado a la determinación de celulosa.
- Solución de Na2SO3 al 3%. Destinado a la determinación de celulosa.
- Solución de H2SO4 al 72%. Destinado a la determinación de lignina.
ANEXO 3
CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN DE FIBRAS RESPECTO A INDICES
BIOMÉTRICOS
Clasificación de Espesor de Pared de Fibras.
Clasificación Rango en µm
Extremadamente Delgada 1.50
Muy Delgada 1.50 - 2.00
Moderadamente Delgada 2.00 - 3.00
Mediana 3.00 - 4.00
Moderadamente Gruesa 4.00 - 5.00
Muy Gruesa 5.00 - 7.00
Extremadamente Guesa 7.00
Fuente: (Terrazas, 1984)
Clasificación de Fibras Según su Longitud.
Clasificación Rango En µm
Extremadamente Corta ˂ 1000
Muy Corta 1000 – 1200
Moderadamente Corta 1200 – 1300
Mediana 1300 – 1650
Moderadamente Larga 1650 – 1800
Muy Larga 1800 – 2000
Extremadamente Larga ˃ 2000
Fuente: (Terrazas, 1984)
Clasificación por Diámetro de Fibras.
Clasificación Rango En µm
Extremadamente Fina ˂ 10
Muy Fina 10 - 12
Moderadamente Fina 12 – 14
Mediana 14 -19
Moderadamente Ancha 19 – 21
Muy Ancha 21 – 26
Extremadamente Ancha ˃ 26
Fuente: (Terrazas, 1984)
Clasificación de Fibras de Acuerdo al Índice de Afieltramiento.
Clasificación Cuantificación
Muy Poco Fieltrante ˂ 30
Poco Fieltrante 30 – 50
Fieltrante 50 – 70
Muy Fieltrante 70 – 100
Extremadamente Fieltrante ˃ 100
Fuente: (Molinari, 1989)
Clasificación de Fibras de Acuerdo al Índice de Flexibilidad.
Clasificación Cuantificación
No Flexible ˂ 20
Poco Flexible 20 – 50
Flexible 50 – 80
Muy Flexible 80 – 100
Extremadamente Flexible ˃ 100
Fuente: (Molinari, 1989)
Clasificación de Fibras de Acuerdo al Índice de Runkel
Clasificación Cuantificación
Excelente para Papel ˂ 0.25
Muy Bueno para Papel 0.25 – 0.50
Bueno para Papel 0.50 – 1.00
Regular para Papel 1.00 – 2.00
No sirve para Papel ˃ 2.00
Fuente: (Molinari, 1989)
ANEXO 4
TABLAS DE VAPOR
Fuente: (University, 2016)
ANEXO 5
OBTENCION DE PULPA DE CÁSCAR DE MANÍ
Cocción
Fotografía. Jonathan Espinoza, Kevin Leon (2016)
Ubicación: Sector Batallón del Suburbio
Filtrado
Fotografía. Jonathan Espinoza, Kevin Leon (2016)
Ubicación: Sector Batallón del Suburbio
Lavado
Fotografía. Jonathan Espinoza, Kevin Leon (2016)
Ubicación: Sector Batallón del Suburbio
ANEXO 6
OBTENCIÓN DE PAPEL ARTESANAL Y PAPEL DE MEZCLA PCM-
DKL
Batido
Fotografía. Jonathan Espinoza, Kevin Leon (2016)
Ubicación: Sector Batallón del Suburbio
Formación de Hoja
Fotografía. Jonathan Espinoza, Kevin Leon (2016)
Ubicación: Sector Batallón del Suburbio
Fotografía. Jonathan Espinoza, Kevin Leon (2016)
Ubicación: Laboratorio Físico-Químico, Papelera Nacional S.A.
Prensado
Fotografía. Jonathan Espinoza, Kevin Leon (2016)
Ubicación (Izquierda): Sector Batallón del Suburbio
Ubicación (Derecha): Laboratorio Físico-Químico, Papelera Nacional S.A.
Secado
Fotografía. Jonathan Espinoza, Kevin Leon (2016)
Ubicación (Izquierda): Sector Batallón del Suburbio
Ubicación (Derecha): Laboratorio Físico-Químico, Papelera Nacional S.A.
Almacenado
Fotografía. Jonathan Espinoza, Kevin Leon (2016)
Ubicación (Izquierda): Sector Batallón del Suburbio
Ubicación (Derecha): Laboratorio Físico-Químico, Papelera Nacional S.A.
ANEXO 7
PRODUCTO Y SEMIPRODUCTO
Pulpa de Cáscara de Maní
Fotografía. Jonathan Espinoza, Kevin Leon (2016)
Ubicación: Sector Batallón del Suburbio
Papel de Cáscara de Maní
Fotografía. Jonathan Espinoza, Kevin Leon (2016)
Ubicación: Sector Batallón del Suburbio
Papel Mezcla PCM-DKL
Fotografía. Jonathan Espinoza, Kevin Leon (2016)
Ubicación: Sector Batallón del Suburbio
ANEXO 8
ENSAYO DE DETERMINACION
DE ALFACELULOSA
Fotografía. Jonathan Espinoza,
Kevin Leon (2016)
Ubicación: Laboratorio de Aguas,
Facultad de Ing. Quimica
ENSAYO DE DETERMINACION
DE SODA RESIDUAL
Fotografía. Jonathan Espinoza,
Kevin Leon (2016)
Ubicación: Laboratorio de Aguas,
Facultad de Ing. Quimica
ENSAYO DE DETERMINACION DE NUMERO DE KAPPA
Fotografía. Jonathan Espinoza, Kevin Leon (2016)
Ubicación: Laboratorio de Aguas, Facultad de Ing. Quimica
ANEXO 9
RESULTADOS DE ANALISIS DE MEZCLAS DE PULPAS REALIZADOS
EN PAPELERA NACIONAL S.A.
