INSTITUTO TECNOLGICO DE MINATITLN

PROCESO DE FABRICACIN DE PAPEL

CAMACHO GARCIA ESTEFANIA CAROLINAMARTINEZ SALOM GABRIELA DE LA LUZ

MINATITLN VER, A; 26 DE NOVIEMBRE 2013

OBJETIVO:El objetivo de esta investigacin es conocer el proceso de fabricacin del papel, y que sistemas de control se manejan las fbricas al momento de realizar el papel.

INTRODUCCIN:El Papel es un producto de fibras vegetales tratadas mecnica o qumicamente que son afieltradas, es decir, unidas entre s despus de un amplio proceso industrial.Su fabricacin por primera vez fue en el ao 105 de nuestra era en China y su composicin fue de una mezcla de fibras de corteza de morera, bamb, ramio, camo y trapo usada.La fabricacin de la celulosa y del papel Mxico se remontan alrededor del ao 500 D.C. en que los mayas inventaron, y posteriormente los aztecas mejoraron, su proceso a base de corteza de higuera.Dentro de este proceso la corteza era ablandada a base de golpes y posteriormente tratada con agua y cal para remover la sabia, formando hojas sobre tablas planas que dejaban secar al aire, para despus desprenderlas y emplearlas como papel.El primer molino para fabricar papel en nuestro pas y en Amrica, data de fines del siglo XVI recin terminada la conquista de Mxico, como queda constatado por hallazgos recientemente efectuados en la poblacin de Culhuacan, en la Cd. de Mxico. La primera planta de fabricacin de celulosa y papel dentro del concepto moderno, se establece a finales del siglo pasado en San Rafael, Estado de Mxico.En la actualidad se fabrica papel a partir de madera, de bagazo de caa y de desperdicio de papel y de cartn, quedando en desuso el resto de los materiales mencionados por razones econmicas, de calidad y de disponibilidad.

DESARROLLO O ETAPAS DEL PROCESOEl proceso de fabricacin del papel se divide en una serie de operaciones que citamos a continuacin:1) PREPARACIN DE LAS PASTASa) Desintegracinb) Despastilladoc) Refinod) Mezcla de los diferentes aditivose) Depuracin2) FORMACINDELAHOJAa) Mesadefabricacin3) PRENSADOENHMEDO4) SECADO5) ESTUCADO6) ACABADODELPAPELa) Calandradob) Bobinadoc) CortadoA continuacin se presenta el esquema del proceso de fabricacin del papel.

1) PREPARACIN DE LAS PASTASLa preparacin de las pastas es la primera operacin que hay que realizar en la fabricacin del papel. En realidad, lo que hay que hacer es "poner" a esa pasta en condiciones de "hacer" papel. Normalmente, cuando hablamos de "preparacin de pastas" nos referimos a las siguientes operaciones que sern descritas en siguientes apartados: Desintegracin. La desintegracin es la operacin mecnica por medio de la cual se consigue poner, en suspensin en agua, pasta que viene en forma de hojas o cartones prensados y que es necesario deshacer .Esta operacin se lleva a cabo en un aparato llamado pulper. Despastillado. Fase en la que se consigue la completa desintegracin de las fibra. El aparato donde se realiza el despastillado se llama despastillador. Refinado. El refinado es la operacin en la preparacin de la pasta por la cual, mediante la accin de un trabajo mecnico y en presencia de un medio acuoso (agua), se modifica la morfologa de las fibras y su estructura fsico-qumica. Elaparatodondeserealizaelrefinadosellamarefino. La operacin de refinado influye de manera diferente en las propiedades tcnicas y mecnicas del papel fabricado, aumentando unas y disminuyendo otras. Mezcla de aditivos. En la fabricacin del papel es imprescindible que el resultado final tenga una serie de caractersticas y propiedades adecuadas para el diferente uso a que vaya destinado el papel, y que con slo fibra no se logra obtener. Por eso, segn sea el tipo de papel que se pretenda obtener, se deben aadir a las fibras una serie de productos no fibrosos que modifican sus propiedades y las del papel obtenido de ellas, y que podemos agrupar en dos familias: aditivos y auxiliaries.Los aditivos son productos que se aaden en el proceso de fabricacin para modificar las caractersticas del papel, mientras que los auxiliaries son aquellos que no modifican de manera importante las propiedades del papel, siendo su misin principal la de facilitar el trabajo y ayudar en el proceso de fabricacin. Depuracin. La depuracin es un proceso por el cual de pretende eliminar aquellas partculas que no son deseables durante el proceso de fabricacin o en el papel acabado. Los objetivos principales de la depuracin son: obtener un papel limpio sin manchas y evitar roturas y desgastes en la fabricacin.

2) FORMACIN DE LA HOJAUna vez que se han dado las propiedades necesarias a la pasta de papel y se ha preparado convenientemente la mezcla de materias primas (fibras, aditivos, pigmentos, etc.) en la tina de mezclas, las siguientes fases del proceso de fabricacin de papel van a ser bsicamente iguales para cualquier tipo de papel. A partir de aqu se realizar la formacin de la hoja, es decir, se tratar de transformar un caudal de esa pasta diluida en una lmina delgada, ancha y uniforme, con todos los componentes perfectamente distribuidos. Esta lmina constituye lo que ms tarde ser la hoja de papel. La hoja de papel se realiza de la siguiente forma: Caja de entradaLa caja de entrada es la encargada de dar salida a la pasta sobre la mesa de fabricacin, en forma de lmina delgada, ancha y uniforme (antes la pasta viene por tuberas circulares).

Mesa de fabricacinLa mesa de fabricacin es la encargada de formar la hoja y reducir parte del agua que contiene la pasta.

En la mquina de papel existe una zona crtica que va desde la entrada de la caja hasta los primeros metros de la mesa de fabricacin. En esta zona crtica se puede decir que la hoja queda prcticamente constituida fijando su estructura y caractersticas principales: Distribucin de las fibras: debe ser lo ms uniforme posible. Orientacin de las fibras en sentido longitudinal (sentido de marcha de la mquina) o en sentido transversal. Distribucin homognea de las cargas y finos.

3) PRENSADOENHMEDOEn la mesa de fabricacin de papel, con ayuda de una serie de elementos desgotadores, es posible eliminar una parte del agua contenida la hoja. Posteriormente, a lo largo de su recorrido hasta su formacin total, el papel necesita ir eliminando el resto del agua que contiene. El procedimiento de secado que se utiliza inmediatamente a continuacin de la mesa de fabricacin es el llamado prensado hmedo, y puede considerarse por tanto como una continuacin del proceso de eliminacin del agua que se haba comenzado en la mesa de fabricacin.Las funciones principales de la operacin de prensado son: Extraccin de la mayor cantidad de agua posible, uniformemente a todo lo ancho de la mquina. Altos niveles de eficiencia y maquinabilidad, dando mayor Resistencia mecnica a la hoja en la zona de prensas o parte hmeda. Ahorro energtico en la operacin posterior de secado. Maximizar la calidad de la hoja suministrando lisura superficial al papel sin reducir el espesor del papel en exceso y asegurando una igualdad de caras.

Fases del prensadoUna de los objetivos principales del prensado es el desgote del papel, que depender de diferentes parmetros (presin, gramaje del papel, velocidad, contenido de agua, etc.). El proceso de prensado de papel se puede dividir en cuatro fases bien diferenciadas segn el comportamiento de los elementos. Las cuatro fases del prensado son:Compresin y saturacin de la hoja (fase I). Comprende desde que la hoja entra en la zona de prensado hasta el punto en que sta alcanza la saturacin. En esta fase, debido a la compresin, el aire sale de los poros del papel, los cuales son ocupados por el agua. El agua va llenando la hoja hasta que sta queda saturada, es decir, llega a contener la mayor cantidad de agua que es capaz de admitir. En esta fase la presin del agua no aumenta y el agua todava no pasa de la hoja al fieltro.

Compresin y saturacin del fieltro (fase II). Comprende desde la saturacin con agua de la hoja hasta el punto de presin mxima del agua (hacia la mitad de la zona de prensado), que es donde el fieltro alcanza la saturacin. Al llegar a esta fase la hoja ya est saturada, y el aumento de presin hidrulica provoca un movimiento del agua del papel hacia el fieltro, es decir, se produce el desgote del papel. El fieltro comienza a absorber agua hasta su saturacin.Expansin del fieltro (fase III). Comprende desde el punto en que la presin hidrulica (presin del agua) es mxima hasta el punto de mxima sequedad de la hoja. En esta fase, la zona de prensado se expande hasta que la presin del fluido en el papel se anula. El fieltro se expansiona ms rpido que la hoja por lo que ste succiona el agua. El desgote del papel contina hasta el punto en que la hoja elimina la mayor cantidad de agua posible.Expansin de la hoja (fase IV). Comprende desde el punto de mxima sequedad de la hoja hasta la separacin de sta del fieltro. En esta fase, el papel y el fieltro se descomprimen y el papel ya no se encuentra saturado. La presin hidrulica se convierte en "negativa", es decir, se produce un vaco de manera ms acentuada en el papel, lo que produce un flujo de agua de retorno desde el fieltro hasta la hoja. 4) SECADOCuando el papel sale de la seccin de prensas, su contenido de agua suele ser de un 60%. A partir de aqu no es posible eliminar ms agua por medios fsicos, sino que la nica manera de hacerlo ser mediante la aplicacin de calor. Esto se realiza con la operacin de secado, con la cual se conseguir reducir la humedad del papel hasta un 5% de agua, que es el contenido que debe tener al final del proceso de fabricacin.La operacin de secado se realiza en una seccin conocida como sequera, y en ella el calor hace que el agua de la hoja se evapore dejndola seca. Al final de esta operacin, el papel habr eliminado prcticamente la totalidad del agua que tena, quedando con una ligera humedad (aproximadamente el 5%) deseada en su composicin final para mantener su elasticidad. La operacin de secado es la ms costosa dentro de la fabricacin de papel. Por eso, es necesario tener una serie de cuidados durante el desarrollo de la misma para reducir al mximo sus costes. Con la operacin de secado se pretende obtener: Una formacin homognea de la hoja. Un perfil homogneo de secado. Una distribucin regular de la temperatura a la hoja. Una ventilacin eficaz y equilibrada.

5) ESTUCADO

El papel, cuando termina su formacin, tiene una superficie que no es la ms adecuada para la impresin de la tinta. Para mejorar su calidad superficial con objeto de poder aplicar tintas de impresin de una manera fcil y eficaz, se realiza una operacin muy importante, denominada estucado, que consiste en aplicar una especie de pintura que proporciona a la hoja la lisura y el brillo necesario para que la tinta se adapte bien al papel.El papel tiene una estructura porosa debido a las fibras. Por eso, cuando el papel entra en contacto con la tinta de impresin, sta tiende a extenderse en todas direcciones.Para evitar esto, es necesario conseguir una superficie lisa y uniforme. Con el fin de eliminar o tapar las cavidades del papel (macroporos) se le aplican una serie de aditivos que mejoran su superficie, hacindola ms lisa, con vistas a una buena impresin, disminuyendo las cavidades a un tamao muy pequeo (microporos) aunque suficiente para que la tinta pueda introducirse en el papel. A la vez, tambin se le proporciona propiedades como brillo, opacidad, lisura y blancura. Esta operacin es lo que se llama estucado, y se realiza exclusivamente en los papeles destinados a la impresin o escritura.

6) CALANDRADOHay papeles que, tal y como salen de la mquina de papel y tras pasar por un proceso de estucado, ya son aptos para su utilizacin en procesos de impresin de tintas. Sin embargo, muchos otros, sobre todo aquellos que requieren un elevado acabado superficial, se les hace pasar por una operacin denominada calandrado.Con la operacin de calandrado se pretende mejorar principalmente el brillo del papel y las propiedades de impresin. En la siguiente figura se puede ver una vista general de la mquina que realiza este proceso, y que se denomina calandra.

7) BOBINADOLos usuarios de papel necesitan que el papel les llegue de una forma adecuada a sus necesidades. Por ejemplo, en una imprenta se utilizan bobinas de papel con tamaos y dimetros apropiados para sus mquinas. Igual ocurre en la cortadora.El papel que sale de la mquina de papel o el que sale de la calandra, en caso de realizarse el calandrado, se enrolla en forma de bobinas para facilitar su transporte y utilizacin en las dems operaciones. Cada una de estas bobinas, llamadas bobinas madre, son almacenadas hasta su siguiente operacin, que ser la de bobinado.La operacin de bobinado tiene la misin de cortar y rebobinar la bobina de la mquina, de gran dimetro (bobina madre), en bobinas de dimetro y anchura ms pequeos (bobinas hijas). Este proceso se realiza en una mquina llamada bobinadora.

8) CORTADO

El papel procedente de la mquina de fabricacin se obtiene en forma de bobinas, y antes de que llegue a los clientes puede ser sometido a operaciones que le den las propiedades y dimensiones que stos desean. El cliente, segn la aplicacin que le vaya a dar al papel, lo puede solicitar de dos formas:

En bobinas. Se obtienen en la propia bobinadora con unas dimensiones determinadas (dimetro y ancho de bobina y longitud de la banda). El comprador lo solicita por kilogramos de papel.

En formatos o pliegos. Se obtienen a partir de la bobina de papel, mediante el corte de sta en piezas rectangulares cuyas dimensiones (ancho y largo) pueden ser normalizadas o no, segn la peticin del cliente. La forma ms usual de solicitarlo es mediante resmas.

La cortadora es la mquina en la cual las bobinas de papel se transforman, mediante cortes, en una serie de formatos o pliegos con una longitud y anchura determinadas (si bien existe una normalizacin de formatos, stos pueden ser solicitados por los clientes de manera muy diversa, pudiendo ser o no normalizados). La cantidad de pliegos obtenidos depender del tamao original de la bobina y del tamao que se desea obtener para cada pliego.En la fbrica deber haber una correcta distribucin de las diferentes fases para un buen desarrollo de la operacin de cortado. Las fases en las que se divide la operacin son: Desbobinado. Corte en dos fases. Deteccin de defectos. Transporte. Apilado. Operacin de conteo.

TENDENCIASUna tendencia muy importante es que con el papel se ha logrado una infinidad de aplicaciones, las cuales, como recordamos, en el mundo antiguo se utilizaban otros medios para plasmar sus ideas. Hoy en da aparte de las ms habituales (escritura, impresin...) hay una serie de usos curiosos: Para la papiroflexia. Puertas. Algunas puertas de baja calidad constan de dos chapas de madera en cuyo interior se encuentran unas celdas tipo abeja, que dan consistencia, hechas de papel. Decorativo como sucedneo de madera. Por ejemplo, en las de roble en cuyo interior aparece al romperse serrn prensado y una capa con el dibujo simulando las vetas de madera. Es papel pintado y melaminado (tratamiento que le da aspecto de plstico). Tambin se usa para elaborar objetos decorativos superponiendo capas de trozos engomados dndole la forma deseada, o moldendolo despus de reconvertirlo en pasta, tcnicas denominadas papel mach o carta pesta. Dinero (billetes). Es un papel complicado de fabricar, y muy complicado de imitar. Se fabrica con un gran porcentaje de pasta de algodn, que le confiere resistencia (fibras muy largas). Se aaden fibras especiales que brillan con luz ultravioleta, y se le aplican marcas al agua. El empapelado decorativo de paramentos en arquitectura interior. En la escultura, aunque siempre tuvo su sitio para la realizacin de ciertas figuras, ms o menos artsticas, para las cuales se utiliza el llamado cartn piedra, se ha integrado para la realizacin de aquellas "ms nobles". El papel tiene, en contra de lo que se pudiera suponer, una gran fortaleza y persistencia en el tiempo.A pesar de que durante muchos aos ha sido una buena herramienta, desafortunadamente tambin ha tenido un impacto negativo en el ambiente. PRINCIPALES PROBLEMAS DEL MEDIO AMBIENTE Son muchos y variados. Entre ellos podemos destacar: -Efecto invernadero/ cambio climtico/ sequa -Deforestacin/ incendios/ erosin -Extincin de especies animales y vegetales/ destruccin de hbitats -Contaminacin de la tierra, el agua y el aire/ los residuos No cabe duda de que estos problemas vienen todos producidos por la accin humana, especialmente en las ltimas dcadas. Por lo mismo, est en nuestras manos que estos problemas se aminoren o por el contrario vayan a ms. Entre las muchas cosas que se pueden hacer se encuentra todo lo relacionado con el tema del papel. SISTEMAS DE CONTROLEn el siguiente esquema se puede apreciar un sistema de control, ya que se muestra a groso modo las partes del proceso, y cabe mencionar que en cada etapa se debe tener cierto control como lo puede ser de la trituradora, la caldera y los rodillos.

En los rodillos se debe tener un buen control, podra ser de giro o de velocidad.

En la figura se observan los mecanismos presentes en el proceso, y nos muestra donde puede ser aplicado el control.CONCLUSIONESCon la realizacin de este trabajo, se logr conocer las distintas etapas que hay en la elaboracin del papel bond, de igual manera, se analiz las tendencias que ha tenido y tiene el uso del papel as como los distintos sistemas de control que maneja todo el proceso de produccin del papel, lo cual nos es de mucha utilidad para lograr el control de distintos procesos y/o equipos en el proceso.