MP07 Teoria 1

Fibras

-Hay 2 tipos de fibras:       

Madereras

Son la parte más importante y imprescindible de la composición del papel.

Pueden ser:

- Fibras de árboles resinosos

- Fibras de árboles frondosos

Fibras no madereras

Las fibras no tienen porque ser siempre madereras

- Procedentes de algunas plantas como la caña de azúcar y paja de cereales y otras minoritarias como cáñamo, algodón, esparto y lino.

- El algodón se utiliza para papel moneda y papeles especiales.

- La paja se emplea para papel fino tipo biblia y para la tripa del cartón ondulado.

Fibras sintéticas: Se utilizan poco para la impresión y dan papeles especiales muy resistentes.

-Se utilizan poco para impresión y dan papeles especiales muy resistentes.

-Es una fibra textil que se obtiene por síntesis orgánica de diversos productos derivados del petróleo. Las fibras artificiales no son sintéticas, pues proceden de materiales naturales, básicamente celulosa. Algunas veces la expresión «fibras químicas» se utiliza para referirse a las fibras artificiales y a las sintéticas en conjunto, en contraposición a fibras naturales

Lo que no son fibras en el papel

 -Son compuestos químicos similares aunque de tamaño de grano diferente.

-Pigmentos

 -Cargas

Cargas:

 -Se añaden el papel en masa,en la tina de mezclas.

-Confieren al papel características para mejorarlo.

-Las cargas más utilizadas son:

- Caolín

-Talco

-Carbonato cálcico

-sulfato cálcico

Efectos que producen las cargas y pigmentos en el papel

 -Dan buenas propiedades químicas al papel.

-Dan mayor blancura y opacidad dependiendo de la finura de sus partículas.

-Dan mayor densidad por ser más densas que la pasta y, por tanto,mayor gramaje.

-Evitan el traspasado de la tinta.

-Disminuyen la macroporosidad y mejoran brillo y lisura.

Pigmentos y cargas más utilizados

Caolín

-El mas usado

-Es un silicato de aluminio.

-Da buen brillo al papel al ser calandrado.

Carbonato cálcico

-Muy sensible a los ácidos y puede influir al entrar en contacto con el agua de mojado en Offset.

-De brillo  inferior al caolín,se emplea para papeles mate.

-Más absorbente que el caolín.

Blanco satino

-Obtenido por la reacción del sulfato de aluminio con hidróxido cálcico

Al2( SO4 )3  +  Ca (OH)2

forma agujas dando al papel mucha microporosidad.

Talco

-Es sulfato de magnesio ( Mg SO4 )

-Da un buen brillo aunque se usa poco.

Dióxido de titanio

-Es el mejor, pero es bastante caro y por eso se usa poco.

-Da mucha opacidad.

Pigmentos sintéticos

-Son naturales todos los anteriores pero hay muchos pigmentos sintéticos obtenidos en laboratorio a base de silicatos de aluminio y magnesio.

-Mejoran su uniformidad superficial del papel y su precio es más elevado.

Composición de las materias papeleras

Aditivos

-Son productos añadidos al papel para mejorar sus propiedades.

-Productos de encolado

-Aumentan la impermeabilidad del papel (importante en Offset , en encuadernación con colas al agua y en el escurrido de la tinta al escribir con tintas líquidas).También es importante para el papel de etiquetas de envases recuperables.

-Hoy en día se sintetizan en laboratorio también para papel de etiquetas de envases recuperables.

- Los antiespumantes

como bien dice la palabra, son para evitar la formación de espumas en la elaboración del papel.

- Los blanqueantes ópticos

 -Aumentan la blancura de las pastas y cargas y además se pueden añadir en masa y en el estucado.

 -Los ligantes de estucado

-Son productos químicos que se agregan a las "salsas" del estuco para que los pigmentos queden junto a la superficie del papel soporte.

-Resinas de resistencia a la humedad

-Hace que sea mas resistente a cuando se moje, como vayas publicitarias o etiquetas de envases recuperables.

 -Colorantes

-Sirven para obtener papeles de colores; se pueden añadir en masa o en superficie.

Los retentivos y floculantes mejoran la retención de cargas en la mesa de formación de la máquina de papel.

-Microbicidas

-Evitan que se reproduzcan colonias de hongos o bacterias durante la fabricación del papel; a veces se aplican en superficie cuando el papel va destinado a envase de alimentos, detergentes, etc.

-Los retentivos y floculantes

-Mejoran la retención de cargas en la mesa de formación de la máquina de papel.

Tipos de pastas papeleras

Preparada adecuadamente la madera, se procede a formar la pasta (pasteado) que se puede hacer con procesos mecánicos , químicos o bien combinando ambos.

Mecánica clásica (de muelas)

- Se utiliza una muela cilíndrica de superficie rugosa (granito normalmente)

 - Se humedece constantemente para disipar calor, para transportar las fibras que se van desprendiendo y para lavar la muela.

 - La muela tiene un movimiento de rotación y los troncos se presionan contra ella a lo largo de su eje (molino Warren)

 - El frote provoca temperaturas de unos 170 ºC que reblandecen la lignina y favorecen la separación de fibras.

- Pasta de astillas:

   - Utiliza desfibradores a los que se introducen la madera cortada en astillas.

   - La mecánica de muelas daña la pared de las fibras y por eso no se puede aplicar en frondosas (pared más fina).

   - La acción de los desfibradores es distinta a la de las muelas y se obtienen pastas menos degradadas.

   - En los últimos años se utilizan más los desfibradores de discos.

- Pasta termomecánica:

   - Introduce vapor a temperatura elevada para calentar las astillas antes de introducirlas en el refino.

 - El calentamiento reblandece la lignina y permite una mejor separación de las fibras sin deteriorarlas tanto.

 - Se obtienen pastas con fibras más largas y resistentes y menor nº de trozos de astillas sin desfibrar.

 - Según la temperatura de tratamiento, así se obtienen distintos tipos de   pastas.

- La separación de fibras se hace mediante refinos de discos.

- Características generales de la pasta mecánica:

- Su uso básico es para el papel de periódico y de carboncillo.

- No pierde apenas celulosa, hemicelulosa y lignina, haciendo que su rendimiento sea elevado (95%).

- Depende de la cantidad de lignina, se pueden amarillear con el tiempo y la luz.

- Da papeles de alta opacidad luego se podrán utilizar para papeles de bajo gramaje.

- Se obtienen papeles de espesor superior a los fabricados con igual gramaje pero con pasta química.

- Pasta semiquímica:

- La diferencia fundamental con la termomecánica es que se les aplica un suave tratamiento químico con hidróxido sódico en caliente.

- Ofrecen mejores características físicas que las convencionales y también altos rendimientos.

- Se pueden usar fibras cortas y largas, ambas sirven.

- También utiliza astillas.

- Después del tratamiento químico se pasan a refinos de discos para extraer las fibras.

- Pasta química:

- Se consigue tratando químicamente la madera para eliminar la lignina.

- Existen dos variedades:

- Pasta al Bisulfito (Cada una de las sales ácidas del ácido suluroso, y en especial la de sodio).

- Pasta al sulfato (más importante)

- Ambas pastas pueden mezclarse, incluso con pastas mecánicas, dando distintos papeles.

- El tratamiento puede ser en continuo o en discontinuo.

- Pasta al bisulfito:

- Los productos químicos utilizados son bisulfitos cálcico, magnésico o amónico.

- La temperatura del tratamiento está entre 130 y 140 ºC con tiempos entre 6 y 8 horas.

- Con este método la eliminación de la lignina es más fácil y se obtienen  pastas ricas en hemicelulosas.

- No suelen recuperarse los productos químicos.

- Sistema al sulfato:

 - La Sosa es el principal reactivo químico utilizado en el tratamiento.

- También se llama Kraft (resistente en alemán) por obtener pastas más resistentes que las bisulfíticas.

- Se utiliza más que el anterior por la posibilidad de recuperar los reactivos.

- Con una correcta secuencia de blanqueo se puede llegar a blancuras similares a las obtenidas con el bisulfito.

- Es posible el reciclado de los reactivos y por ello, al ser un ciclo cerrado, no genera problemas medioambientales.