FABRICACIÓN DE PERGAMINOS CON ENCOLADOS INTERNOS

EL ENCOLADO INTERNO DE LOS PERGAMINOS ACARTONADOS. UNA EXPERIENCIA EN PAPELERA SANTA ROSA. ESCRITA POR LOS INGENIEROS QUÍMICOS CARLOS MANUEL GÓMEZ ODIO Y ANACATALINA SOTO ARAYA PARA RECICLADORA EL ROSARIO S.A. El encolado interno de los productos celulólicos transformados en pergaminos por el método del ácido suñlfúrico y posteriormente la aplicación de aminas.,pudiendose completar conla aplicación de gelatinas de pescado sobre su superficiesonla aplicación de gelatinas de pescado sobre su superficie.

ProcedimieEnto de fabricación del pergamino acortonado con

encolado interno mediante un sistema enzima mediador

Se ha patentado un nuevo procedimiento biotecnológico basado en un sistema

enzima-mediador que incrementa la eficiencia del proceso de encolado interno

y puede utilizarse indistintamente para cualquier condición de pH.

En la fabricación del papel, el proceso de encolado interno que consiste en reducir la

velocidad de penetración de un líquido en la estructura del pergamino acartonado creando una superficie

hidrofóbica en la interfase fibra-agua, es necesario en mayor o menor grado para la mayoría

de clases de pergaminos y productos celulósicos modificados.

Este proceso permite obtener una buena respuesta en sus aplicaciones finales y evitar

problemas en determinadas secciones del proceso de fabricación del pergamino sintético celulósico. Este principio también es usado en la industria

papelera, la cual tradicionalmente ha utilizado la colofonia (un componente de la resina de los

árboles) para medios ácidos y agentes de encolado sintéticos como los dímeros de alquil

ceteno (AKD) y los anhídridos de alquenil succínico (ASA) para condiciones neutras. En la

actualidad se buscan nuevos métodos que permitan ser más efectivos, eficientes e

incrementar la hidrofobicidad a las fibras celulósicas siendo a la vez más respetuosos con el

medio ambiente.Ventajas innovadoras.En este proceso, algunos de los productos son naturales o sus derivados.

.

El mismo proceso se puede realizar en condiciones ácidas, neutras o alcalinas

Con algunos de los productos se pueden obtener otras propiedades como antioxidantes

y antimicrobianas

Por otro lado, el mismo tratamiento puede utilizarse para el control de microorganismos en

los procesos de fabricación de papel y del pergamino celolósico modificado. La velocidad

de penetración de un líquido en la estructura del papel creando una superficie

hidrofóbica en la interfase fibra-agua, es necesario en mayor o menor grado para la mayoría

de clases de papeles y productos celulósicos como el pergamino modificado y acartonado, excepto en el caso de papeles absorbentes.

Este proceso permite obtener una buena respuesta en sus aplicaciones finales y evitar

problemas en determinadas secciones del proceso de fabricación de papel y pergamino modificado. La industria

papelera tradicionalmente ha utilizado la colofonia (un componente de la resina de los

árboles) para medios ácidos y agentes de encolado sintéticos como los dímeros de alquil

ceteno (AKD) y los anhídridos de alquenil succínico (ASA) para condiciones neutras. En la

actualidad se buscan nuevos métodos que permitan ser más efectivos, eficientes e

incrementar la hidrofobicidad a las fibras celulósicas siendo a la vez más respetuosos con el

medio ambiente.

Ventajas innovadoras

En este proceso, algunos de los productos son naturales o sus derivados

Se pone a disposición un amplio abanico de productos en los que se puede

aprovechar la propiedad del encolado interno.

El mismo proceso se puede realizar en condiciones ácidas, neutras o alcalinas

Con algunos de los productos se pueden obtener otras propiedades como antioxidantes

y antimicrobianas

El mismo tratamiento puede utilizarse para el control de micro-organismos en

los procesos de fabricación de papel y pergaminos modificados.

Con determinados mediadores el papel y pergaminos, puede presentar encolado interno frente

a otros líquidos además del agua Los polímeros celulósicos son producidos por modificación química o natural de la celulosa. Los ejemplos más comunes son el celofán y el acetato de celulosa. Fibras de algodón y de madera son las principales materias primas utilizadas para la producción de celulosa de uso industrial.

Monómero de la celulosa

La celulosa es un complejo polisacárido con morfología cristalina. Químicamente, la celulosa es parecida al almidón: ambos son polímeros de glucosa. Sin embargo, la celulosa es más resistente a la hidrólisis, por esta razón la modificación de la misma es más costosa, requiriendo condiciones de procesamiento más importantes.

Obtención

Los polímeros celulósicos son producidos principalmente a partir de madera, pero algunas veces la celulosa a partir de fibras de algodón también es usada (puede contener hasta un 95% de celulosa pura, mientras que la madera contiene alrededor de un 50%). Actualmente existen dos tipos de procesos para separar la celulosa del resto de los componentes de la madera (lignina y hemicelulosa) -a partir de los cuales se llega a obtener celulosa de una pureza cercana al 97%-, un proceso de tipo químico (también denominado “Fraft”) y uno de tipo mecánico.

El celofán, un tipo de celulosa regenerada, es producido mediante trituración de la pulpa de madera y tratamiento con soda cáustica. Posteriormente, una vez concluida la despolimerización, se agrega sulfuro de carbono lo cual forma un compuesto denominado “xantato de celulosa” el cual se disuelve con el agregado de soda cáustica formando una solución amarillenta denominada “viscosa”. La viscosa es extruida en un baño ácido para regeneración en forma de film.

Los tipos de polímeros celulósicos más importantes son los siguientes:

  • acetato de celulosa [CH3COOC2H5], fabricado a partir de la reacción entre la celulosa y el ácido acético.
  • acetato butirato de celulosa, es un éster compuesto producido por el tratado de fibras de celulosa con ácido butírico [CH3CH2CH2COOH], anhídrido butírico [(CH3CH2CH2CO)2O], ácido acético[CH3COOH] y anhídrido acético [(CH3CO)2O] en presencia de ácido sulfúrico [H2SO4].
  • propionato de celulosa, formado al tratar las fibras de celulosa con ácido propiónico [CH3CH2CO2H], ácido acético y anhídridos en presencia de ácido sulfúrico.
  • nitrato de celulosa, fabricado al tratar las fibras de celulosa con una mezcla de ácido nítrico [HNO3] y ácido sulfúrico.

Fibras celulósicas

Las fibras de viscosa (también denominado como “rayón” o “celulosa regenerada”) son fabricadas mediante el mismo proceso de obtención del celofán, excepto que la solución de viscosa (xantato de celulosa) es bombeada a través de un hilador, que contiene cientos de orificios, hacia un baño de ácido sulfúrico diluido de modo que la celulosa es regenerada como finos filamentos a medida que el xantato se descompone.

sonla aplicación de gelatinas de pescado sobre su superficie.

papel encolado para obtener pergaminos modificados
Se llaman papeles encolados a aquellos que en su elaboración reciben el agregado de sustancias que lo hacen parcialmente repelentes al agua. Mientras que un papel común absorverá fácilmente el 50 % de su peso en agua, uno encolado lo hará únicamente en la cara expuesta a una velocidad mucho menor. Se comercializan distintos grados. Existe una sencilla técnica estandarizada para la medición del grado de encolado de papeles y cartones que consiste en poner el papel a examinar al contacto con agua y posteriormente pesar la cantidad de agua absorvida,obteniendose los pergaminos modificados al recubrirlos con geletina de huesos.
El encolado ácido para obtener pergaminos modificados
Para lograr el objetivo descripto se deberá buscar una sustancia con propiedades tales que permita sus incorporación a la estructura de la hoja de papel, que se fabrica en medio acuoso, y posteriormente sea repelente al agua.
Por muchos años se usó resina colofonia, obtenida de la savia de pino, saponificada para hacerla soluble en agua. Este jabón de resina permite que se lo incorpore a la pasta de papel durante la elaboración de la misma y con los cuidados adecuados se logra una buena dispersión de las partículas. Cuando la pasta está por ser alimentada a la máquina de papel se le agrega un acidulante suave, generalmente sulfato de aluminio, cuya finalidad es romper la molécula de jabón y lograr la regeneración de la resina. Como la resina colofonia es repelente al agua el papel obtenido también deberá serlo.
El grado de encolado que se logre dependerá de la cantidad de resina utilizada inicialmente, de la tasa de reconversión de la resina a su estado original, de la cantidad retenida sobre la tela formadora y de algunas características de la pasta base de papel que luego va a ser recubierto por la gelatina,para obtener el pergamino modificado.
El encolado alcalino para obtener pergaminos modificados
Fibras celulósicas

Las fibras de viscosa (también denominado como “rayón” o “celulosa regenerada”) son fabricadas mediante el mismo proceso de obtención del celofán, excepto que la solución de viscosa (xantato de celulosa) es bombeada a través de un hilador, que contiene cientos de orificios, hacia un baño de ácido sulfúrico diluido de modo que la celulosa es regenerada como finos filamentos a medida que el xantato se descompone.

ntidad agregada, etc, etc.
Los encolantes alcalinos tienen muy baja retención en tela formadora, lo que obliga, casi ineludiblemente, al uso de agentes químicos de retención. El uso de estos actúa sobre el encolante y también sobre la fibra de papel lo que redunda en un beneficio accesorio. No es inusual que los proveedores de encolantes los agreguen en sus formulaciones.

Comentarios
Obtener un papel encolado para obtener un pergamino modificado,requiere de la implementación de controles específicos desde la preparación de pasta hasta la rebobinadora, lo que redunda en mayores costos operativos, mientras esos mismos controles provocan una mejora en la calidad del pergamino así obtenido. Tanto en el caso de la resina como de los alcalinos deberá tenerse en cuenta que cualquier sustancia
papel encolado para obtener pergaminos modificados
Se llaman papeles encolados a aquellos que en su elaboración reciben el agregado de sustancias que lo hacen parcialmente repelentes al agua. Mientras que un papel común absorverá fácilmente el 50 % de su peso en agua, uno encolado lo hará únicamente en la cara expuesta a una velocidad mucho menor. Se comercializan distintos grados. Existe una sencilla técnica estandarizada para la medición del grado de encolado de papeles y cartones que consiste en poner el papel a examinar al contacto con agua y posteriormente pesar la cantidad de agua absorvida,obteniendose los pergaminos modificados al recubrirlos con geletina de huesos.
El encolado ácido para obtener pergaminos modificados
Para lograr el objetivo descripto se deberá buscar una sustancia con propiedades tales que permita sus incorporación a la estructura de la hoja de papel, que se fabrica en medio acuoso, y posteriormente sea repelente al agua.
Por muchos años se usó resina colofonia, obtenida de la savia de pino, saponificada para hacerla soluble en agua. Este jabón de resina permite que se lo incorpore a la pasta de papel durante la elaboración de la misma y con los cuidados adecuados se logra una buena dispersión de las partículas. Cuando la pasta está por ser alimentada a la máquina de papel se le agrega un acidulante suave, generalmente sulfato de aluminio, cuya finalidad es romper la molécula de jabón y lograr la regeneración de la resina. Como la resina colofonia es repelente al agua el papel obtenido también deberá serlo.
El grado de encolado que se logre dependerá de la cantidad de resina utilizada inicialmente, de la tasa de reconversión de la resina a su estado original, de la cantidad retenida sobre la tela formadora y de algunas características de la pasta base de papel que luego va a ser recubierto por la gelatina,para obtener el pergamino modificado.
El encolado alcalino para obtener pergaminos modificados
La resina fué muy bien aceptada en la industria por ser de implementación relativamente sencilla, tanto que muchas fábricas de papel saponificaban in situ su propia resina. El problema que siempre existió es que es incompatible con el carbonato de calcio, siempre presente en la elaboración de papel, sea como componente ineludible del agua de proceso o bien como carga para lograr blancura y opacidad. El calcio desplaza a la resina de la molécula de jabón produciendo pequeñas gotas de resina y el carbonato neutraliza la acidez del sulfato. Cuando desde los años ’70 se comienza a imponer el uso de carbonatos artificiales, muy baratos y muy blancos, se produce una fuerte presión sobre los proveedores de la industria para el desarrollo de una tecnología que reemplace la resina.
Aparecieron durante los ’80 y se afinaron en los ’90 dos tecnologías basadas en aceites y ceras respectivamente y se conocen como “encolado alcalino” por su independencia del sulfato de aluminio. Se basan en lograr una emulsión de la sustancia encolante, finamente dividida, la que se agrega a la pasta de papel inmediatamente antes de la formación de la hoja. El proceso de formación y el posterior secado de la hoja, destruye la emulsión y logra que la sustancia base “cure” obteniendo un papel repelente al agua, siempre dependiendo de la caLos polímeros celulósicos son producidos por modificación química o natural de la celulosa. Los ejemplos más comunes son el celofán y el acetato de celulosa. Fibras de algodón y de madera son las principales materias primas utilizadas para la producción de celulosa de uso industrial.

Monómero de la celulosa
La celulosa es un complejo polisacárido con morfología cristalina. Químicamente, la celulosa es parecida al almidón: ambos son polímeros de glucosa. Sin embargo, la celulosa es más resistente a la hidrólisis, por esta razón la modificación de la misma es más costosa, requiriendo condiciones de procesamiento más importantes.

Obtención

Los polímeros celulósicos son producidos principalmente a partir de madera, pero algunas veces la celulosa a partir de fibras de algodón también es usada (puede contener hasta un 95% de celulosa pura, mientras que la madera contiene alrededor de un 50%). Actualmente existen dos tipos de procesos para separar la celulosa del resto de los componentes de la madera (lignina y hemicelulosa) -a partir de los cuales se llega a obtener celulosa de una pureza cercana al 97%-, un proceso de tipo químico (también denominado “Fraft”) y uno de tipo mecánico.
El celofán, un tipo de celulosa regenerada, es producido mediante trituración de la pulpa de madera y tratamiento con soda cáustica. Posteriormente, una vez concluida la despolimerización, se agrega sulfuro de carbono lo cual forma un compuesto denominado “xantato de celulosa” el cual se disuelve con el agregado de soda cáustica formando una solución amarillenta denominada “viscosa”. La viscosa es extruida en un baño ácido para regeneración en forma de film.
Los tipos de polímeros celulósicos más importantes son los siguientes:

  • acetato de celulosa [CH3COOC2H5], fabricado a partir de la reacción entre la celulosa y el ácido acético.
  • acetato butirato de celulosa, es un éster compuesto producido por el tratado de fibras de celulosa con ácido butírico [CH3CH2CH2COOH], anhídrido butírico [(CH3CH2CH2CO)2O], ácido acético[CH3COOH] y anhídrido acético [(CH3CO)2O] en presencia de ácido sulfúrico [H2SO4].
  • propionato de celulosa, formado al tratar las fibras de celulosa con ácido propiónico [CH3CH2CO2H], ácido acético y anhídridos en presencia de ácido sulfúrico.
  • nitrato de celulosa, fabricado al tratar las fibras de celulosa con una mezcla de ácido nítrico [HNO3] y ácido sulfúrico.

Fibras celulósicas

Las fibras de viscosa (también denominado como “rayón” o “celulosa regenerada”) son fabricadas mediante el mismo proceso de obtención del celofán, excepto que la solución de viscosa (xantato de celulosa) es bombeada a través de un hilador, que contiene cientos de orificios, hacia un baño de ácido sulfúrico diluido de modo que la celulosa es regenerada como finos filamentos a medida que el xantato se descompone.
ntidad agregada, etc, etc.
Los encolantes alcalinos tienen muy baja retención en tela formadora, lo que obliga, casi ineludiblemente, al uso de agentes químicos de retención. El uso de estos actúa sobre el encolante y también sobre la fibra de papel lo que redunda en un beneficio accesorio. No es inusual que los proveedores de encolantes los agreguen en sus formulaciones.

Comentarios
Obtener un papel encolado para obtener un pergamino modificado,requiere de la implementación de controles específicos desde la preparación de pasta hasta la rebobinadora, lo que redunda en mayores costos operativos, mientras esos mismos controles provocan una mejora en la calidad del pergamino así obtenido. Tanto en el caso de la resina como de los alcalinos deberá tenerse en cuenta que cualquier sustancia http://www.santarosapapelbanano.jimdo.com/
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2 respuestas a FABRICACIÓN DE PERGAMINOS CON ENCOLADOS INTERNOS

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