El paper i el cartró són, essencialment, productes fabricats a partir de fibres
vegetals (principalment de cel·lulosa de fusta), a les quals s’addicionen
diferents tipus de productes químics, que variaran les propietats i la qualitat del
producte. Per a la producció del paper i cartró, inicialment s’haurà de preparar
la pasta amb matèria vegetal (fusta o diverses plantes herbàcies). A partir
d’aquest material semielaborat, es fabricaran els diferents tipus de paper,
cartró, cartronet, etc. L’aspecte ambiental més rellevant del sector és que els
processos implicats en l’elaboració de la pasta i del paper i cartró suposen
un consum important de recursos com aigua i energia (elèctrica i calorífica).
La pasta de paper pot ser produïda a partir de fibres verges, per mitjans químics
o mecànics, o bé mitjançant processos de reciclatge de paper recuperat.
Una fàbrica de paper pot limitar-se a reconstruir la pasta fabricada a
qualsevol altre lloc o té la possibilitat d’integrar aquesta producció a les
mateixes instal·lacions. Així doncs, existeixen diferents tipologies d’activitat en
el sector: fàbriques dedicades exclusivament a la fabricació de pasta de paper
que es ven al mercat obert; fàbriques que es dediquen a la producció del paper
o cartró a partir de pasta procedent d’altres instal·lacions; i en altres casos hi ha
processos integrats que a partir de fusta o paper recuperat tenen
diferents tipus de paper, cartró o similars com a producte final.
Aquesta publicació se centra en l’anàlisi de la problemàtica ambiental derivada
de l’àmbit específicament paperer, i no s’hi inclouen els aspectes relacionats
amb l’explotació forestal, el transport i la producció de productes auxiliars. Això
no significa que qualsevol empresa amb una visió global de la problemàtica
ambiental derivada de la seva activitat productiva no pugui integrar aquests
aspectes indirectes dins la seva política de gestió ambiental, incidint en els
seus proveïdors, en la logística d’abastament, en la definició de les primeres
matèries i en l’avaluació dels seus productes i proveïdors, d’acord amb criteris
de sostenibilitat.
La fabricació de pasta de paper i productes derivats del paper constitueix un
sector complex, amb diverses etapes de procés, una àmplia gamma de
primeres matèries utilitzades i diferents tipus de productes, segons els diversos
subsectors. No obstant això, els diferents processos poden desglossar-se
en una sèrie d’operacions unitàries a l’efecte de discussió. Aquest document
exposa les línies més habituals i genèriques que corresponen a un procés de
producció estàndard, i intenta cobrir tots els aspectes ambientals possibles
i particularitzar-los en funció de la seva importància.
A Catalunya no hi cap fàbrica de pasta de paper obtinguda a partir de fusta i,
per tant, no es considera necessari aprofundir excessivament en aquest sector.
L’única fàbrica que hi ha de pasta verge fa servir fibres vegetals procedents de
plantes com el sisal o el cànem. Aquesta activitat és tan peculiar que aplica tècniques a
mida, com, per exemple, l’ús d’antraquinona en l’operació de cocció de les
fibres.
La principal font de cel·lulosa per a la fabricació de la pasta de paper és la
fusta; té un contingut aproximat del 55% en cel·lulosa, i la resta és una barreja
de lignina, resines, sucres i altres.
Com a tractament previ a la fabricació de pastes de paper, els troncs es
preparen i es netegen. Per deixar neta la fusta, se’n separa l’escorça, que es
pot aprofitar com a combustible en el procés mateix. El tronc net se sotmet a
una preparació mecànica a fi d’obtenir les anomenades estelles com a pas
previ per entrar a la fabricació de pasta.
Les pastes papereres es classifiquen en funció de la matèria primera fibrosa
utilitzada en la seva fabricació:
—Fustes de coníferes: són de fibra llarga (avet, pi...).
—Fustes de frondoses: són de fibra curta (eucaliptus, faig, bedoll, roure...).
—Fibres de plantes anuals (espart, palla, abacà, sisal, cotó, cànem...).
I en funció de les característiques del procés de fabricació utilitzat: mecànic,
semiquímic, kraft, a la sosa, etc.
També s’especifica si la pasta és crua o blanquejada.
Taula d´origen de la pasta de paper:
Producción
Producción de pasta a partir de fibra de madera
Los troncos de mayor tamaño se destinan a la producción de madera aserrada.
La industria de la pasta y el papel utiliza sobrantes de los aserraderos, ramas,
copas de árboles y materiales descartados en los procesos de criba. La
madera cosechada del bosque incluye dos partes bien diferenciadas: una
interna, compuesta por fibra de celulosa de gran utilidad, y una capa externa de
corteza. La corteza reduciría la calidad del papel si se mantuviera en el proceso
de fabricación de pasta, por lo que se extrae antes de iniciar este proceso.
La corteza constituye un importante biocombustible.
A partir de aquí, la madera descortezada puede seguir distintas rutas
en la producción de pasta papelera. La pasta mecánica puede elaborarse
siguiendo diferentes métodos que emplean aproximadamente
el 98% del volumen de la madera en la producción de una pasta de
alta opacidad. La pasta química se elabora extrayendo la lignina de
la madera.
La lignina es un material que ejerce de agente aglutinante
de las fibras durante el crecimiento del árbol. Al eliminar la lignina,
el rendimiento del volumen de madera disminuye al 50%, resultando en fibras
de buena resistencia pero opacidad inferior.
Pasta mecánica
Este método de elaboración de pasta, inventado aproximadamente en 1840, es
el más antiguo. Los troncos descortezados se presionan contra una muela
giratoria, que separa las fibras a través de un procedimiento de arranque. Se
añade agua para facilitar el proceso y también refrigerar la muela recalentada
por la intensa fricción de los troncos presionados contra ella. La pasta atraviesa
unas finas cribas, lo que permite sólo el paso de las fibras, depurándose
además de todo material extraño, como, por ejemplo, arena o polvo.
Pasta mecánica: Pasta termomecánica (TMP)
En este método de producción, los troncos se cortan en astillas. Las
astillas son lavadas para eliminar cualquier resto de arena o polvo
que pudiera desgastar o desgarrar la maquinaria. Seguidamente, las
astillas se calientan mediante vapor para ablandarlas y son introducidas con
agua a presión en el refinador. El refinador consta de dos discos de
contrarrotación, ambos con canales radiales desde el centro hasta el borde
exterior. Los mencionados canales van estrechándose conforme se aproximan
al borde del disco. Las astillas reblandecidas son introducidas entonces por el
centro y, gracias a la acción de los discos, se separan en fibras individuales al
alcanzar el borde exterior de éstos. Las fibras no desprendidas completamente
se desechan en la etapa de cribado, enviándose al refinador de desechos para
su posterior tratamiento.
Pasta química: También denominada pasta
Kraft – Procedimiento al sulfato
Al igual que con la TMP, los troncos descortezados son cortados en astillas y
lavadas antes de pasar a la etapa de fabricación de pasta.
Las astillas se introducen en un amplio recipiente de cocción llamado digestor.
Se añaden productos químicos para disolver la lignina y
liberar las fibras. El proceso se propicia aumentando la temperatura
del digestor hasta los 150-200°C. A continuación, la pasta se criba
y se extraen los haces de fibras que no se han separado, lavándose
seguidamente para eliminar cualquier resto químico, arena o polvo.
Las sustancias químicas utilizadas son recicladas para su posterior
reaprovechamiento en el proceso.
Blanqueo
El blanqueo es un requisito esencial para la obtención de una alta calidad. La
pasta elaborada con cualquiera de los métodos de fabricación presenta un
aspecto algo parduzco.
Todas las pastas pueden blanquearse para aumentar su blancura. El blanqueo
resulta imprescindible en la producción de papel para impresión de alta calidad,
para una reproducción de colores superior.
Aunque el gas de cloro y el dióxido de cloro son extremadamente eficaces en
el blanqueo de fibras de madera, las consideraciones ambientales han llevado
a la eliminación gradual de dichas sustancias químicas en el proceso de
blanqueo. Los compuestos de cloro no pueden neutralizarse completamente en
la estación de tratamiento de efluentes de la fábrica. Por lo tanto, las aguas
procesadas vertidas en ríos o mar contendrían aún residuos de compuestos
de cloro (dioxinas, etc.) que consumen oxígeno y destruyen los hábitats
acuáticos.
La pasta blanqueada sin ayuda de estas sustancias químicas se denomina
“totalmente libre de cloro” (TCF en sus siglas inglesas). Las sustancias
químicas utilizadas habitualmente para el blanqueo son las siguientes:
Oxígeno (O2), ozono (O3) y peróxido de hidrógeno (H2O2).
En las pastas mecánicas, el blanqueo mediante peróxido es el método más
común para la obtención de grados de blancura superior.
Todos los residuos resultantes del uso de estos compuestos pueden tratarse
con mayor facilidad en la estación de tratamiento de efluentes y el vertido final
en el agua no supone efecto perjudicial alguno para la vida acuática.
Los carbohidratos
- Compuestos principalmente por celulosa y hemicelulosas.
- La celulosa es un polímero de la glucosa
- La celulosa es hidrófila por lo que al absorber agua se dispersa
perfectamente. También esta afinidad por el agua es la responsable de la
estabilidad dimensional del papel ante la humedad.
Las hemicelulosas se degradan fácilmente al cocer la madera. Tienen
importancia en el refinado de la pasta.
La lignina
- Amorfa y de color oscuro.
- Compuesto químico muy complejo.
- Une fuertemente las fibras al árbol a modo de cemento.
- Para conseguir papeles blancos y separar bien sus fibras, es necesario
eliminarla.
-El principal problema es que provoca el envejecimiento prematuro del papel
porque amarillea con rapidez (por ejemplo los periódicos)
Otros compuestos
- Aunque son minoritarios, a veces es necesario eliminarlos porque
pueden producir
Otros compuestos
- Aunque son minoritarios, a veces es necesario eliminarlos porque
pueden producir manchas en el papel.
Descortezado
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