El papel ha recorrido un largo camino antes de comenzar a fabricar en la forma en que ahora lo conocemos. Inventado en China, desde el principio fue un medio importante de información, en aquel entonces se usaban fibras de seda y lino en su producción.
Proceso de fabricación de papel
El proceso de producción de papel constante de varias etapas. En la primera etapa, se produce la fragmentación y purificación de la pulpa, que puede ser de origen primario (madera) o secundaria (papel de desecho). La fuente principal de fibras de celulosa es la madera obtenida en aserraderos bajo varias formas, por ejemplo, como troncos, astillas de madera o aserrín. En la siguiente etapa, el material fibroso se somete a un procesamiento adicional, donde se convierte en pulpa, que luego se procesa en papel. La producción de pulpa puede ser utilizada por métodos mecánicos o químicos. En el proceso de pulpa química, el álcali (p. Ej., Hidróxido de sodio en forma de lejía o sosa cáustica ) se usa frecuentemente para eliminar la lignina que une las fibras. El uso de antiespumantes en cada etapa de la producción de papel también es crucial. Las sustancias antiespumantes se utilizan en el proceso de fabricación de todo tipo de productos de papel. La espuma se crea mezclando gases con pulpa de celulosa y se retiene en ella debido a la presencia de tensioactivos. Los productos de la oferta del Grupo PCC se pueden utilizar con éxito para eliminar la espuma producida en las siguientes etapas de la producción de papel. Estos incluyen copolímeros de bloque EO / PO ( ROKAmer ) y una serie de alcoholes grasos alcoxilados ( ROKAnol LP ). Su alta eficacia en la eliminación de espuma y en la prevención de su formación permite una mejora en la eficiencia de los pasos tecnológicos posteriores.
Métodos químicos de pulpa.
Los procesos de pulpa química consiste principalmente en el uso de diversos reactivos químicos, así como también calor para ablandar la lignina. Como resultado, se disuelve y luego se refina mecánicamente para separar las fibras. En la práctica, se utilizan dos procesos químicos diferentes de pulpa. El primero de ellos es el proceso de pulpa kraft , también conocido como proceso de sulfato. Actualmente, es la tecnología dominante: aproximadamente el 80 %de la producción mundial de pulpa se procesa utilizando este método. La fabricación de pasta Kraft se ha convertido en el método más utilizado debido a varios factores. Las fibras procesadas con sulfato tienen una mejor durabilidad en comparación con las obtenidas como resultado de otras tecnologías disponibles. Además, se puede utilizar para todo tipo de madera, y el proceso en sí mismo permite la recuperación efectiva de las materias primas químicas utilizadas. El proceso kraft consiste en combinar astillas de madera con licor blanco (es una solución acuosa de hidróxido de sodio y sulfuro de sodio). En condiciones de presión y temperatura elevadas, esta solución disuelve la lignina y libera fibras celulósicas. Después de completar la reacción de digestión, se obtiene un licor negro y pulpa de celulosa. El licor contiene sustancias orgánicas disueltas que se recuperan y pueden contener nuevamente en el proceso químico. La lignina se elimina de la masa en el proceso de designificación de oxígeno (en presencia de oxígeno e hidróxido de sodio). El material obtenido de esta manera se blanquea para lograr un rendimiento adecuado, como la resistencia, el brillo y la pureza del producto final. El segundo proceso de digestión química es el proceso de sulfito . Consiste en utilizar una solución acuosa de dióxido de azufre en presencia de álcalis (p. Ej. Calcio, magnesio, sodio y amonio). Los productos obtenidos en este proceso son más livianos y fáciles de blanquear, sin embargo, tienen una resistencia mucho menor en comparación con la pulpa de sulfato controlados con más frecuencia. El proceso de sulfito también requiere una cuidadosa selección de la materia prima de la madera; este método es intolerante, por ejemplo, para la madera de pino. El proceso de sulfito en comparación con la fabricación de pasta kraft es más eficiente, produce gases menos desagradables y también permite obtener una pulpa muy ligera, que se lixivia fácilmente. Desafortunadamente, debido a la baja calidad de la fibra, el mayor consumo de energía y la baja capacidad de recuperación de las materias primas químicas modificadas en el proceso, la tecnología de sulfito ha sido reemplazada por el proceso kraft.
Métodos mecánicos de pulpa.
La pulpa mecánica proporciona un rendimiento muy alto de pulpa de madera. Los principales procesos utilizados a escala industrial son el proceso de pulpa de piedra molida (SGW), el proceso de pulpa termomecánica (TMP) y el proceso de pulpa quimio termomecánica (CTMP).
La pulpa de madera molida se obtiene en el proceso de abrasión de la madera sobre la piedra a la presión atmosférica. La madera (de la que se ha eliminado previamente la corteza) se hace pulpa con piedra y luego se lava con agua. La masa preparada se seca en hidrociclones, desde donde se transporta al compactador. En la siguiente etapa, la masa de madera densa se transporta a la tina y el agua circulante (filtrada) se recicla nuevamente a la fábrica de pulpa. Durante la producción de pulpa de madera procesada, se liberan sustancias resinosas, se aglomeran fácilmente y crean sedimentos en el molino o en las paredes internas de las tuberías. A menudo causan incrustaciones en la superficie de la piedra, lo que empeora sus propiedades abrasivas. Para eliminar estos denominados "problemas de resina" se utilizan diversos agentes químicos. El agente más utilizado para este propósito son los dispersantes, que están determinados para dispersar los depósitos que se forman, facilitando su posterior eliminación. Los productos de las ROKAcet y ROKAfenol son excelentes dispersantes dedicados a la industria de la pulpa y el papel. Además de sus capacidades de dispersión, estos productos pueden actuar como agentes de limpieza, emulsionantes y agentes anti-electrostáticos. Los ROKAfenols son perfectos para los procesos de emulsión y eliminación de manchas de pulpa de papel y celulosa. Mientras que ROKAcet R40W es un producto con una propiedad suavizante que se puede utilizar en la industria textil, del cuero y del papel. La mejora del método SGW es la producción de pulpa termomecánica (TMP). En el proceso TMP, las astillas de madera se lavan automáticamente para eliminar la arena, las piedras y otras impurezas duras, luego se calientan con vapor a presión aumentada y se procesan en una fábrica de discos. En la siguiente etapa, la masa se transporta a la tina, donde tiene lugar el enderezado y la extracción de la deformación de las fibras. Finalmente, se dirige al tanque de almacenamiento. Para reducir la cantidad de resinas dañinas formadas en el proceso TMP, use productos químicos similares a los del proceso SGW. La masa creada de esta manera se usa con mayor frecuencia para la producción de papel de periódico. El proceso CTMP combina el proceso TMP junto con la impregnación química de chips. En la primera fase, se lavan y tamizan y luego se impregnan. Dependiendo del tipo de madera, se necesitan soluciones químicas utilizadas. El sulfato de sodio generalmente se usa para madera blanda, mientras que los peróxidos alcalinos generalmente se seleccionan para madera dura. Una vez que se completa el proceso de impregnación, las astillas se calientan y se mezclan con agua, lo que afloja los enlaces de lignina y libera las fibras. El proceso CTMP permite obtener pulpa limpia con suficiente resistencia y propiedades ópticas seleccionadas. CTMP se utiliza principalmente para la producción de componentes fibrosos de pulpa de papel, que se pueden utilizar para la producción de papeles de impresión y de higiene.
Flotación y blanqueo
La siguiente etapa del procesamiento de pulpa es la eliminación de tinta combinada con la eliminación mecánica de impurezas. En la producción de papel, el parámetro más importante es el color (la blancura, en el caso del papel de impresión). Por esta razón, el papel reciclado debe limpiarse completamente de la tinta de impresión. La condición básica para su eliminación es la liberación de partículas de pintura de las fibras y mantenerlas en un estado disperso. Las partículas de tinta finamente divididas se separan luego de la suspensión de fibra. Esto generalmente se hace sobre la base de las diferencias en las propiedades físicas de los materiales, como el peso específico de sustancias indeseables en comparación con las fibras y el agua. Debido al hecho de que las impurezas más grandes, como las partes metálicas (grapas), piedras y arena, ya se eliminan en la etapa de desfibrilación, los procesos de flotación se usan con mucha frecuencia en relación con las impurezas finas.
Un proceso adicional frecuente es el blanqueo y se utiliza en productos que requieren una alta pureza, donde el amarilleo no es deseable (por ejemplo, papeles para escribir e imprimir). El hipoclorito de sodio es una sustancia muy popular para el blanqueo. También se puede utilizar para la producción de carboximetilcelulosa (CMC) a partir de aserrín. La solución de hidróxido de sodio y el ácido cloroacético (MCAA) también se puede utilizar en este proceso. El blanqueo implica el uso de productos químicos que se acuerdan directamente al dispersante para aumentar la blancura de la masa. El tipo de fibras utilizadas y las propiedades finales deseadas del producto tienen una gran influencia en el grado de blanqueo de la pulpa. Las masas que contienen materiales de alta densidad son difíciles de blanquear y altas dosis de productos químicos. Las aguas residuales de las instalaciones de blanqueo antes del reciclaje requieren una serie de agentes químicos necesarios para reducir su formación de espuma, corrosión o la capacidad de formar incrustaciones. Los productos del Grupo PCC, como ROKAmers , son perfectos para su uso en procesos donde se produce la formación de espuma en aguas residuales y tecnológicas. Los productos ROKAmer son copolímeros en bloque de óxido de etileno y propileno. Estos productos reducen la tensión superficial entre el líquido y el aire, al mismo tiempo que mejoran el "drenaje" de la espuma, lo que en efecto provoca su reducción.
Procesamiento final de pulpa de papel.
Después de los procesos de disolución, flotación y blanqueo, la pulpa de celulosa terminada se procesa en pulpa de papel, que luego se utiliza para la producción de papel. Este proceso implica varias etapas:
- mezcla de la pulpa de celulosa,
- formación de dispersión de pulpa en agua,
- refinamiento
- introducción de las adiciones necesarias.
Los aditivos se usan para producir productos de papel con propiedades especiales o para mejorar el proceso del papel. Las adiciones más populares son:
- resinas y ceras para hidrofobización,
- rellenos, como por ejemplo arcillas, talco y sílice,
- colorantes inorgánicos y orgánicos,
- compuestos inorgánicos que mejoran la estructura, densidad, brillo y calidad de impresión (por ejemplo, dióxido de titanio, sulfato de calcio y sulfuro de zinc),
- e) emulsionantes y agentes de limpieza. PCC Group ofrece la serie de productos ROKAcet que puede realizar ambas funciones. Gracias a su estructura, también se puede usar en la industria del papel como agentes de baja espuma y suavizantes.
Durante la etapa final, la masa se procesa en un producto de papel utilizando máquinas especiales. Una vez completado el proceso, el papel se inscribe para protegerlo de daños y suciedad. El laminado de papel PE es el más utilizado para el embalaje del papel. Dicho embalaje proporciona una buena protección contra daños mecánicos, polvo y humedad. La gran ventaja de este tipo de embalaje es también que es completamente reciclable.
