HISTORIA DEL PAPEL

Después de la expresión oral, la escritura es el principal instrumento de comunicación entre los hombres, permitiendo la supervivencia de su pensamiento a través del tiempo y del espacio.

Tres espacios de 600 años caracterizan su historia, 600 años de su invención por los creadores los chinos, 600 años de migración hasta su introducción en Europa y otro 600 hasta llegar a la maquina de papel continuo que marca la etapa actual.
La divulgación de la información y de los conocimientos, al que ha llegado la humanidad, no hubiera sido posible sin la invención del papel y la imprenta.
los soportes anteriores fue la piedra, la madera , la arcilla, luego fue le papiro y el pergamino y por ultimo el papel.
China ofreció a la humanidad un tipo de material de bajo costo sustituyendo al papiro y pergamino, los árabes tiene el merito de haber introducido el papel en Europa por España, este fomento la cultura de escribir, los grandes avances que introdujeron los árabes en la fabricación de papel fue la utilización de la energía hidráulica , el blanqueo de la fibra con cal, el engrudo, como materias primas utilizadas era el lino, el cáñamo y el ramio.
con la invención de la imprenta de gutenberg hubo una gran demanda de papel , una prensa de imprenta necesitaba 3 resmas de papel al día , a esto que se debe que ha principios del siglo XVI Europa se cubre de molinos de papel.

FABRICACIÓN DEL PAPEL

Preparación de pasta, nos referimos a las siguientes operaciones
-desintegración
-despastillado
-refino
-mezcla de los diferentes aditivos
-depuración

las fabricas de papel pueden obtener la pasta por si misma  a eso se llama fabrica integrada y  por el contrario las fabricas que reciben la pasta de otra fabrica se denomina fabrica no integrada, la pasta que reciben es en forma de hojas prensadas que después tendrán que ser disueltas en agua.

Desintegración, procedimiento mecánico que consiste en deshacer la pasta en hojas con el agua.
el pulper es la maquina que ayuda en disolver la pasta consiste en una máquina en forma de cilindro y en la parte de abajo tiene como una especie de hélice que es la que hace la separación de las fibras, lo que sirve pasa por una rejilla que son las fibras mas pequeñas mientras que las grande son devueltas para su siguiente uso.

Despastillado, con el pulper no es suficiente conseguir todo el proceso de desintegrado debido también a que gasta mucha energía y para este problema se utilizan unas maquinas para conseguir una desintegración por completo, la maquina es una despastilladora que posee unas tres cuchillas que con ellas se consigue que las fibras se rompan en su totalidad.

Refinado, con esta operación se consigue modificar la morfología de las fibras y su estructura.
la maquina que realiza el refinado es el refino y esta basado en un elemento fijo estator y otro rotación rotor por las cuales se hace pasar la pasta.

Algunos efectos del refinado son la eliminación de la pared primaria y segundaria externa y con ello se elimina gran parte de la lignina, el agua penetra más fácilmente en el interior (pared secundaria interna y principal). Con este proceso mecánico, se consigue un blanqueamiento. Básicamente estos efectos se pueden agrupar en hidratación, fibrilación y corte.
El refino se controla con un aparato llamado Schopper-Riegler, que se basa en la velocidad con la que la pasta deja escurrir el agua absorbida.
- Mezcla de aditivos.
- Depuración: Es un proceso que pretende eliminar aquellas partículas que no son deseables durante el proceso de fabricación o en el papel acabado.
2 tipos y ambos complementarios:
Probabilísticos o de ranuras o perforaciones
la pasta pasa a través de una malla o tamiz
- planos vibrantes
- cerrados a presión
Dinámicos o ciclónicos o cleaner
por la fuerza centrífuga las partículas más pesadas van hacia la pared, resbalando a la boquilla inferior,
produciendo lo que se llama, rechazo

Depuración Primaria-
 Evita rotura y desgaste en la fabricación
 Proporciona papel limpio sin manchas
Fibras
Partículas no deseadas o impurezas
- Perjudican el papel
- Problemas en la fabricación

Según volumen
- de peso (arenas, grapas...)
- de tamaño (astillas, pegotes...)
Según origen
- propia pasta (resinas...)
- transporte y almacenaje (arena, cuerdas...)
- fabricación (limaduras, aceites...)

Depuración Secundaria:
- Depuración del material de rechazo para asegurar que no se pierde pata.
- Se puede realizar esta operación hasta 3/4 veces
- Cuando el rechazo es despreciable, se elimina por el desagüe
Proceso de fabricación de la hoja:
1º La pasta, a través de la caja de entrada, se situa sobre la mesa de fabricación
2º En la mesa de fabricación: - Se reduce la parte de agua de la pasta (deshidratación) hasta un 20%
- Se forma la hoja
- Zona crítica: donde se ja la estructura y características del papel por la disposición de las bras, su orientación,
la distribución de cargas....

Elementos básicos de una mesa de fabricación:
- Labio de la caja de entrada
- Tela: transporta las fi bras a lo largo de la mesa y,
a través de ella se produce el desgote
(eliminación del agua)
Desgote por gravedad: por el propio peso de la masa sobre la tela (folis i rodillos desgotadores)
Desgote por vacío: a través de la fuerza aspirante, los vacuololis, las cajas aspirantes y
cilindros aspirante
Tipos de mesas de fabricación
- Plana convencional: Desgote en un solo sentido, hacia abajo dando lugar a dos caras distintas de la hoja del papel (la cara de la tela más rugosa)
- De doble tela: Las dos caras de la hoja están en contacto con la tela. El desgote es por ambos lados con cajas aspirantes. La hoja resultante es
más “simétrica”, es decir, las dos caras son iguales
Prensado en húmedo: Procedimiento de secado tras la mesa de fabricación a través de rodillos, eltro y presión que elimina el 20% del agua que queda
tras el desgote.
sirve para
- Consolidación de la hoja (contacto íntimo de las bras)
- Condiciones super ciales (lisura, igualdad de caras...)
- Resistencia mecánica
- Ahorro energía en el secado posterior
Fases del prensado:
- Compresión y saturación de la hoja: Por la presión la hoja pierde el aire, un espacio que ocupa el auga y por tanto la hoja se satura
- Compresión y saturación del fieltro: Por la misma presión, la hoja que está saturada sufre un “movimiento” y parte del agua que
contiene se desplaza al fieltro que absorbe este agua hasta que se satura.
- Expansión del fi eltro: La hoja de papel ya no trasvas más agua y el fieltro llega a su máxima capacidad de expansión absorbiendo toda el agua posible.
- Expansión de la hoja: La hoja “sin agua”, para evitar el retorno del agua, se separa rápidamente del fieltro descomprimiéndose y
desaturando el papel
Variables del prensado:
- Tipo y con guración de prensas
- Velocidad máquina: + velocidad + presión
- velocidad - presión
- Si el papel está seco se puede aumentar la presión. Si el papel está húmedo la presión debe ser mínima sino el papel puede hacer boom.
- Si el  fi eltro está seco, más puede saturarse y más agua puede desgotar
- Tipos de fi eltro y conservación
- Propiedades del papel (composición, grado de re nado, compresibilidad, gramaje, temperatura...)

Tipos de prensas: Una prensa ha de ser capaz de evacuar de la forma más rápida posible el agua
- Prensas lisas
- Prensas aspirante
- Prensa de zapata
- Prensa transversal: - Prensa “fabric”
- Prensa con rodillos ranurados
- Prensa de rodillos de agujeros ciegos

SECADO
Cuando el papel ha realizado el recorrido por las prensas y sale de esta sección, el contenido de agua que tiene es aproximadamente del 60%. Como en este punto no se puede eliminar más agua mediante medios físicos, se aplica calor. La operación de secado reduce la humedad hasta un 5% de agua que es el que debe tener al final del proceso de su fabricación.
El secado se realiza en la sección clasificada como sequería. La operación de secado es la más costosa
dentro de toda la fabricación del papel. Se debe controlar su desarrollo para reducir lo que sea posible
los costes.
El secado consiste en someter la hoja a una gran cantidad de calor, con esto se consigue elevar su temperatura provocando la evaporación del agua. Este procedimiento es químico porque provoca la condensación del agua, de líquido a vapor.
En esta operación se produce una transferencia de energía aplicando calor en la hoja y también una transferencia de masa con el cambio de estado que provocamos. Que este proceso sea efectivo depende de tres factores determinantes: la temperatura, la calidad del aire ambiental y la circulación del aire en la sequería.

Objetivo del secado
- Obtener una formación homogénea de la hoja
- Conseguir un perfil homogéneo de secado
- Distribución regular de la temperatura a la hoja
- Ventilación eficaz y equilibrada
Tipos de agua en el papel
El agua eliminada del papel puede ser de tres tipos diferentes que se clasifican de la siguiente manera:
Agua embebida
-Ocupa os huecos del papel
-Se presenta en un 20-30%
-Fácil eliminación
Agua coloidal
-Forma parte de los compuestos químicos
-Se presenta en un 0-6%
- No se elimina en la sequería
Agua capilar
-Proviene del refino
-Ocupa zonas amorfas de las fibras
-Se presenta en un 6-8%
-Más difícil eliminación

Mecanismos de secado
La transmisión del calor que se produce en el proceso de secado que se usa para calentar la hoja, se puede producir de dos maneras distintas:
-Conducción: A través del cuerpo (molécula a molécula)
-Convección: Calor en los fluidos. Al calentarse, un fluido tiene menos densidad que cuando se encuentra frío, entonces tiende a subir.
Equipos de secado
Según el método por el cual se transmite el calor, hay variedad de diferentes equipos de secado:
- Secado por aire a través:
Paso de aire caliente a través de la estructura porosa del papel.
PAPEL TISSUE, PAPEL DE TOALLAS, PAPEL PARA FILTRO...
- Secado con cilindro Yankee:
Contacto del papel sobre un cilindro de grandes proporciones calentado por vapor.
PAPEL CARBÓN, PAPEL GLASSINE, PAPEL DE ENVOLTORIO DE PAN...
- Secado por chorro de aire:
Choque con un chorro de aire caliente sobre la cara del papel.
PARA REVESTIMIENTOS DE MUCHOS TIPOS DE PAPEL.
- Secado infrarrojo:
Secado de los recubrimientos y presecado de la hoja
PAPELES ESTUCADOS.
- Secado con cilindros calentados (sequería multicilíndrica):
Serie de cilindros de varios diámetros variables y calentados con vapor. El papel
queda en contacto con los cilindros superiores y inferiores por ambas caras respectivamente.

El vapor
Es un gran transportador de energía que tiene una serie de ventajas:
- Se produce a partir del agua, por lo tanto hay en gran cantidad, es económico y fácil de obtener.
- Es muy controlable. Cada temperatura va correspondida con una energía y volumen específicos.
- Es de fácil distribución y control y transporta grandes cantidades de energía por unidad de masa.
Vapor saturado
- Formado por agua evaporada.
- No contiene gotas de agua.
Vapor recalentado
- A temperaturas superiores que el vapor saturado.
- No contiene gotas de afua
Vapor húmedo
- Contiene gotas de agua en suspensión.
-Aumenta la erosión de tuberías y reduce la transferencia de calor.
Tipos de vapor según su calidad
Se tiene que vigilar mucho que el vapor no contenga impurezas. En el caso que haya impurezas, estas son eliminadas con los filtros instalados en las tuberías. No pueden haber tampoco gotas de agua (provocan corrosión en las tuberías) ni aire (tiene un efecto negativo en la transferencia de calor), si hay gotas o aire estos se eliminan con purgadores instalados.
La evaporación del agua del papel se produce gracias calentamiento de éste al entrar en contacto con el metal caliente de los rodillos secadores. Los rodillos también son calentadores introduciendo vapor en ellos. El vapor proviene de una caldera y sigue una tubería hasta entrar al cilindro. Para que no haya condensaciones en las tuberías durante esta conducción, se utiliza vapor recalentado.
APLICACIÓN DELVAPOR
CALDERA agua + calor = VAPOR
SECADORES VAPOR = agua + calor
Cuando el vapor recalentado entra en los secadores y contacta con las paredes de los cilindros pasa calor a través de ellas y disminuye su temperatura hasta llegar a la de saturación. Cuando tiene esta temperatura, el vapor se condensa (gotas de agua) y devuelve el calor latente que se había dado en la caldera.

Condensados
Se le llama condensados a las gotas de agua depositadas en el interior del cilindro que
se forman por la condensación del vapor al ceder temperatura en los cilindros secadores.
El comportamiento de los condensadores según la velocidad de la máquina puede
ser de tres tipos:

Régimen de balsa
- Velocidad de rotación del secador lenta.
- Los condensados se acumulan en el fondo del secador por gravedad.

Régimen de casacada
- Aumenta la velocidad y los condensadores suben por la pared del secador.
- Vuelven a caer por su peso.
- No hay suficiente velocidad de rotación.

Régimen de anillo
- Velocidad de rotación suficientemente alta.
- Los condensadores se adhieren a la pared por la fuerza centrífuga.
- Se forma un anillos espero en la pared interna

Los condensados pueden perjudicar el funcionamiento de los secadores:
- Aumento de peso en los rodillos
- Reducción en la efectividad de transmisión del calor.

ESTUCADO

PROCESO EN EL CUAL SE RECUBRE LA SUPERFICIE DEL PAPEL CON SALSA DE ESTUCO PARA UNA MAYOR NITIDEZ EN LA IMPRESIÓN.
EL ESTUCADO CONSISTE EN APLICAR UNA SERIE DE ADITIVOS QUE CONVIERTEN LOS MACROPOROSDEL PAPEL EN MICROPOROS
MAYOR NITIDEZ EN LAS IMÁGENES IMPRESAS
PAPEL MÁS OPACO
CONSUMO MÁS REDUCIDO DE TINTAS
MEJOR DEFINICIÓN EN LOS CONTORNOS
ALTA RESISTENCIA AL AGUA
BAJO PODER ABSORBENTE = MENOS TINTA EN LA IMPRESIÓN
SUPERFICIES FINAS
PH ALCALINO = MAS FACILIDAD EN EL SECADO DE TINTAS