Infografía. Proceso de fabricación del papel.
El principio básico consiste en hacer una mezcla homogénea y maleable en un medio acuoso (pasta + agua) y a continuación eliminar el agua mediante procesos que requieren poca energía (gravedad, aspiración, presión, secado) para finalmente formar la hoja de papel.
1. Se talan árboles con diferentes tipos de fibras, tanto resinosas como frondosas. Los árboles seleccionados deben poseer un diámetro aproximado entre 15 - 30 cm. Se desmochan (eliminación de la copa) y se quitan las hojas y las ramas, dejando el tronco limpio. Después los troncos se transportan a la fábrica para someterlos al proceso de preparación de la pasta.
2. Para preparar la pasta se cortan los troncos en rollizos de 2 - 2,5 m. Una vez hecho esto se introducen en una máquina cilíndrica con cuchillas en su interior que se encarga de descortezarlos, dejándolos limpios y preparados para el proceso de astillado (a excepción de la preparación de la pasta mecánica clásica que no precisa astillado).
3. Tras el astillado de la madera se procede a la realización de la pasta según la que se desee obtener ya sea mecánica, termomecánica, química ó quimicotermomecánica. Posteriormente se lleva a cabo el blanqueo para eliminar la lignina y otras materias que no son fibras. 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 este proceso. Como otras opciones están el blanqueo con ozono, con enzimas o con peróxidos, que eliminan la contaminación.
4. A continuación se lleva a cabo la depuración, que, dependiendo del tipo de fibra necesitará unos u otros tratamientos.
En el caso de las fibras primarias necesitará pasar por el púlper para individualizar las fibras agitando las hojas de pasta con una hélice.
Después necesitará una pasada por los despastilladores que hacen la misma función que el púlper pero de manera más enérgica para que no queden partículas mal desfibradas.
El refino sería la última parada antes de la fabricación del papel propiamente dicha. Este tratamiento dota a las fibras de celulosa de las características necesarias para producir el papel. Se llevan a cabo en pilas holandesas, refinos de discos o cónicos.
En el caso de las fibras secundarias (papelote), se las introduce dentro del púlper para deshacer el papelote y eliminar impurezas.
Tras ello, se procede al destintado usando detergentes, dispersantes y espumantes a través de 4 técnicas distintas. Dichas técnicas son el lavado, el destintado por flotación, por enzimas o combinando estos procesos.
5. En la tina de mezclas se realiza la formulación del papel, añadiendo fibras, cargas y aditivos que se precisen. Esta mezcla pasa a una tina de reserva y a veces se da un nuevo refinado.
Tras la tina de mezclas se lleva a cabo la depuración de la pasta que eliminan las partículas indeseables.
Tras la tina de mezclas se lleva a cabo la depuración de la pasta que eliminan las partículas indeseables.
6. La caja de entrada regula la pasta de acuerdo con parámetros como la densidad, la consistencia y el caudal, homogeneizándola para luego, pasar a la mesa plana a través del labio que posee la caja de entrada.
La mesa plana es una tela sin fin (metálica o plástica) donde se formará la hoja de papel. En esta etapa se decidirá la orientación de las fibras. Si el chorro de pasta va más rápido que la tela las fibras tienden a orientarse en todas las direcciones. Si por el contrario va más lento, las fibras se orientarán en el sentido de avance de máquina.
La mesa plana es una tela sin fin (metálica o plástica) donde se formará la hoja de papel. En esta etapa se decidirá la orientación de las fibras. Si el chorro de pasta va más rápido que la tela las fibras tienden a orientarse en todas las direcciones. Si por el contrario va más lento, las fibras se orientarán en el sentido de avance de máquina.
7. Una vez la pasta esta distribuida sobre la mesa plana comienza el proceso de desgote. Se utilizan distintos mecanismos de desgote empezando por los rodillos desgotadores que soportan la tela y ayudan a eliminar el agua.
Otro elemento de desgote en las primeras zonas son los foils, que están compuestos de barras que no giran, la tela se desliza sobre ellos y producen un efecto de aspiración progresiva.
Tras los mecanismos anteriores encontraríamos las cajas aspirantes ó de vacío que realizan el desgote más enérgicamente mediante una aspiración progresiva con bombas de vacío.
El cilindro aspirante es el último elemento de desgote y consta de una camisa metálica perforada que gira a la velocidad de la tela.
Al final de la mesa plana está el rodillo mataespumas ó Dandy Roll que dota de mayor consistencia, mejor formación, lisura y uniformidad a la hoja. Por supuesto, contribuye al desgote y en algunas máquinas se utiliza para verjurar y hacer marcas de agua.
8. Inmediatamente después de la tela el papel pasa por las prensas, donde se consolida la hoja forzándola a un contacto con el rodillo. La humedad se queda en los fieltros y el papel pasará posteriormente por la sequería.
La sequería es un conjunto de secciones de rodillos que aplican calor y van a distintas velocidades. Esto crea problemas de estabilidad dimensional por lo que necesitará un tratamiento superficial, que supondría la siguiente fase.
La sequería es un conjunto de secciones de rodillos que aplican calor y van a distintas velocidades. Esto crea problemas de estabilidad dimensional por lo que necesitará un tratamiento superficial, que supondría la siguiente fase.
Dentro de los tratamientos superficiales tendríamos 3 máquinas distintas; la Size-Press, Gate-Roll ó la Bill-Blade. La primera es la más utilizada y se usa para colocar una capa de ligante para evitar problemas de arrancado y si hiciese falta otra capa de estucado. Todo ello se aplica a través de prensas blandas que presionan el papel.
Las lisas son el último paso de fabricación. Son grupos de rodillos metálicos superpuestos que se encargan de dar lisura y regular el espesor de toda la hoja.
Finalmente el papel es enrollado en el Pope para mandarlo a la fase de acabados.
9. Una vez hecho el papel, se puede aplicar una salsa de estuco que ennoblecerá su acabado y lo dotará de mejores condiciones de imprimibilidad. El estucado esta compuesto por pigmentos, ligantes y aditivos.
Este acabado se podría aplicar mediante dos métodos distintos:
Este acabado se podría aplicar mediante dos métodos distintos:
- Estucadora de rasqueta. Es el más común. Se aplica el fluido mediante un rodillo y después se iguala y dosifica mediante una lámina de acero que puede ser rígida o flexible, para aplicar más o menos cantidad de capa.
- De labio soplador. Un rodillo aplica un exceso de fluido que luego es eliminado por un flujo laminar de aire a presión, lo cual nos permite depositar altas cantidades de capa de estuco. Se emplea en papeles arte y altos brillos.
- De labio soplador. Un rodillo aplica un exceso de fluido que luego es eliminado por un flujo laminar de aire a presión, lo cual nos permite depositar altas cantidades de capa de estuco. Se emplea en papeles arte y altos brillos.
10. A continuación del estucado el papel se rebobina, eliminando posibles defectos y haciendo empalmes de posibles roturas.
Una vez bobinado el papel se le da el acabado que le corresponde a cada uno, pueden darse estos tres acabados distintos ó solo uno, (a parte del estucado) dependiendo del papel.
- Uno de los acabados es el calandrado; se trata de un conjunto de rodillos alternos metálicos (duros) y de fibras (blandos) que dan lisura por la presión y aportan brillo mediante la fricción. Este proceso se realiza en la calandra, fuera de la máquina de papel.
- Otra opción es el cepillado, que se hace en una máquina provista de grandes cepillos cilíndricos los cuales giran a gran velocidad aportando brillo aunque disminuyendo la porosidad del papel.
- En última instancia estaría el gofrado, en el cual se transfiere una textura en relieve al papel haciéndolo pasar entre rodillos metálicos portantes de la forma deseada.
Las bobinas madre se cortan y enrollan en otras más pequeñas. Si es necesario se utiliza la cortadora que transforma el papel de bobina en hojas. Tras ello se realiza el escogido manualmente para sacar los posibles defectos de fábrica no detectados.
Para enviarlo a los respectivos clientes se embala en bobinas y paquetes de resmas que se retractilan con plástico.
Aquí se adjunta un vídeo donde se visualiza la Fabricación del Papel