Lunes, marzo de 28 2011 20: 15

Producción y conversión de láminas: pulpa de mercado, papel, cartón

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Los productos finales de las fábricas de pulpa y papel dependen del proceso de fabricación de pulpa y pueden incluir pulpa comercial y varios tipos de productos de papel o cartón. Por ejemplo, la pulpa mecánica relativamente débil se convierte en productos de un solo uso, como periódicos y papel tisú. La pulpa kraft se convierte en productos de papel de usos múltiples, como papel para escribir, libros y bolsas de comestibles de alta calidad. La pulpa de sulfito, que es principalmente celulosa, se puede utilizar en una serie de diversos productos finales que incluyen papel especial, rayón, película fotográfica, TNT, plásticos, adhesivos e incluso helados y mezclas para pasteles. Las pulpas químico-mecánicas son excepcionalmente rígidas, ideales para el soporte estructural necesario para el cartón corrugado para contenedores. Las fibras de la pulpa de papel reciclado suelen ser más cortas, menos flexibles y menos permeables al agua y, por lo tanto, no se pueden utilizar para productos de papel de alta calidad. Por lo tanto, el papel reciclado se utiliza principalmente para la producción de productos de papel blando como papel tisú, papel higiénico, toallas de papel y servilletas.

Para producir pulpa de mercado, la suspensión de pulpa generalmente se tamiza una vez más y se ajusta su consistencia (4 a 10%) antes de que esté lista para la máquina de pulpa. Luego, la pulpa se esparce sobre una malla de metal móvil o una malla de plástico (conocida como "alambre") en el "extremo húmedo" de la máquina de pulpa, donde el operador controla la velocidad del alambre en movimiento y el contenido de agua de la pulpa ( figura 1; las prensas y la tapa del secador se pueden ver en la parte superior izquierda; en los molinos modernos, los operadores pasan mucho tiempo en las salas de control). El agua y el filtrado pasan a través del alambre, dejando una red de fibras. La hoja de pulpa se pasa a través de una serie de rodillos giratorios ("prensas") que exprimen el agua y el aire hasta que la consistencia de la fibra es del 40 al 45%. Luego, la lámina se flota a través de una secuencia de varios pisos de secadores de aire caliente hasta que la consistencia es del 90 al 95%. Finalmente, la hoja de pulpa continua se corta en pedazos y se apila en pacas. Los fardos de pulpa se comprimen, envuelven y empaquetan en paquetes para su almacenamiento y transporte.

Figura 1. Extremo húmedo de la máquina de pulpa que muestra una malla de fibra en el alambre.

PPI070F1

Biblioteca Canfor

Aunque en principio es similar a la fabricación de láminas de pulpa, la fabricación de papel es considerablemente más compleja. Algunas plantas utilizan una variedad de pulpas diferentes para optimizar la calidad del papel (p. ej., una mezcla de pulpas de madera dura, madera blanda, kraft, al sulfito, mecánicas o recicladas). Dependiendo del tipo de pasta utilizada, es necesaria una serie de pasos previos a la formación de la hoja de papel. Generalmente, la pulpa comercial seca se rehidrata, mientras que la pulpa de alta consistencia almacenada se diluye. Las fibras de pulpa se pueden batir para aumentar el área de unión de las fibras y mejorar así la resistencia de la hoja de papel. Luego, la pulpa se mezcla con aditivos de "extremo húmedo" (tabla 1) y se pasa a través de un conjunto final de pantallas y limpiadores. La pulpa está entonces lista para la máquina de papel.

Tabla 1. Aditivos para la fabricación de papel

Aditivos

Ubicación aplicada

Propósito y/o ejemplos de agentes específicos

Aditivos más utilizados

Talco

Tendemos

Control de paso (prevenir la deposición y acumulación
de tono)
Relleno (hacer más brillante, más suave, más opaco)

Dióxido de titanio

Tendemos

Pigmento (hoja más brillante, mejora la impresión)
Relleno (hacer más brillante, más suave, más opaco)

“Alumbre” (Al2(SO4)3)

Tendemos

Precipita el apresto de colofonia sobre las fibras
Auxiliar de retención (fijar aditivos a las fibras, mejorar la pulpa
retención de fibra)

colofonia

Tendemos

Dimensionamiento interno (resistente a la penetración de líquidos)

Arcilla (caolín)

Mojado / seco

Relleno (hacer más brillante, más suave, más opaco)
Pigmento o recubrimiento superficial (impartir color)

Almidón

Mojado / seco

Dimensionamiento de la superficie (resistir la penetración de líquidos)
Aditivo de resistencia en seco (aumentar la resistencia, reducir
pelusa superficial)
Auxiliar de retención (unir aditivos al papel, mejorar
retención de fibra de pulpa)

Tintes y
pigmentos

Mojado / seco

ej., colorantes ácidos, básicos o directos, lacas de color,
caco3, también puede incluir vehículos solventes

látex

extremo seco

Adhesivo (hoja de refuerzo, aditivos aglutinantes al papel,
llenar los poros)
Impermeabilización (resistir la penetración de líquidos)

Otros aditivos

Slimicidas

Tendemos

ej., tionas, tiazoles, tiocianatos, hiocarbamatos, tioles, isotiazolinonas,
formaldehído, glutaraldehído, glicoles, naftol,
orgánicos clorados y bromados, orgánicos
compuestos de mercurio

Antiespumantes

Tendemos

por ejemplo, aceite de pino, aceite combustible, aceites reciclados, siliconas, alcoholes

tratamiento de alambre
agentes

Tendemos

ej., imidazoles, butildiglicol, acetona, trementina,
ácido fosfórico

Mojado y seco
aditivos de fuerza

Tendemos

por ejemplo, resinas de formaldehído, epiclorhidrina, glioxal,
gomas, poliaminas, fenoles,
poliacrilamidas, poliamidas, derivados de celulosa

revestimientos,
adhesivos y
plastificantes

extremo seco

por ejemplo, hidróxido de aluminio, acetato de polivinilo,
acrílicos, aceite de linaza, gomas, colas proteicas, cera
emulsiones, azita, glioxal, estearatos, disolventes,
polietileno, derivados de la celulosa, lámina, caucho
derivados, poliaminas, poliésteres,
polímeros de butadieno-estireno

Otros

Mojado / seco

Inhibidores de corrosión, dispersantes, ignífugos,
agentes antideslustre, auxiliares de drenaje, defloculantes, pH
agentes de control, conservantes

 

El esparcidor de flujo y la caja de entrada distribuyen una fina suspensión (1 a 3 %) de pulpa refinada sobre un alambre en movimiento (similar a una máquina de pulpa, solo que a una velocidad mucho mayor, a veces superior a 55 km/h) que forma las fibras en una fina hoja de fieltro. La lámina se mueve a través de una serie de rodillos de presión hasta la sección de secado, donde una serie de rodillos calentados con vapor evaporan la mayor parte del agua restante. Los enlaces de hidrógeno entre las fibras se han desarrollado completamente en esta etapa. Finalmente, el papel es calandrado y bobinado. El calandrado es el proceso mediante el cual la superficie del papel se alisa y se reduce su grosor. La hoja de papel seca y calandrada se enrolla en un carrete, se etiqueta y se transporta al almacén (figura 2; observe el papel de desecho debajo del carrete y el panel de control del operador no cerrado). Los aditivos de "extremo seco" se pueden agregar antes del calandrado en la máquina de papel o en operaciones separadas de recubrimiento "fuera de la máquina" en el sector de conversión de la industria.

Figura 2. Extremo seco de una máquina de papel que muestra el carrete de papel lleno y el operador que usa una cortadora neumática para cortar el extremo.

PPI070F2

Jorge Astrakianakis

Se utiliza una variedad de productos químicos en el proceso de fabricación de papel para proporcionar al papel características de superficie y propiedades de hoja específicas. Los aditivos más comúnmente usados ​​(tabla 1) se usan típicamente a nivel de porcentaje, aunque algunos como la arcilla y el talco pueden contribuir hasta en un 40% al peso seco de ciertos papeles. La Tabla 1 también indica la diversidad de aditivos químicos que pueden usarse para fines de producción y productos específicos; algunos de estos se usan en concentraciones muy bajas (p. ej., los slimicidas se agregan al agua de proceso en partes por millón).

El proceso de fabricación del cartón es similar al de la fabricación de papel o pulpa. Se dispersa una suspensión de pulpa y agua sobre un alambre viajero, se elimina el agua y la hoja se seca y almacena como un rollo. El proceso difiere en la forma en que se forma la lámina para darle espesor, en la combinación de múltiples capas y en el proceso de secado. El tablero puede estar hecho de láminas de una o varias capas con o sin núcleo. Las láminas suelen ser pulpa kraft de alta calidad (o una mezcla de kraft y CTMP), mientras que el núcleo está hecho de una mezcla de pulpa semiquímica y reciclada de bajo costo o de pulpa completamente reciclada y otros materiales de desecho. Se agregan revestimientos, barreras de vapor y capas múltiples de acuerdo con el uso final para proteger el contenido del agua y del daño físico.

 

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