El Papel

0. Objetivos.-

Dar conocer proceso productivo del papel a la clase junto con los productos que se pueden obtener de este último abarcando toda la cadena productiva del papel.

• Diferenciar e identificar el proceso que se lleva a cabo para la producción del papel.

Diferenciar e identificar el proceso que se lleva a cabo para la producción de la celulosa.

• Encontrar métodos alternativos para la producción del papel que no sena tan contaminantes.

• Estudiar los tipos de papel que existen.

• Conocer los usos del papel.

• Desarrollar los diferentes tipos de procesos productivos de productos basados en papel.

A continuación se realizara un pequeño, resumen de lo que fue la invención del papel, y además su cambio a través de. Tiempo.

Primeramente el hombre utilizo, la piedra como instrumento, para expresar conceptos, después de esto se empezó a utilizar la arcilla, como una mezcla de un tipo de tierra y agua, después de esto se empezaron a hacer tallados en madera, y por ultimo se realizo el papiro, este ultimo lo desarrollaremos a detalle.

El papiro es la expresión mas antigua de lo que es el papel, su nombre provine, del nombre de la planta que se utilizaba para hacer este material, esto se realizaba de la siguiente manera sé hacia descortezando las fibras gruesas de la planta de papiro y dejándolas entrecruzadas sobre una superficie dura y lisa, y comprimiéndolas hasta formar una hoja. La superficie de dicho papel o papiro se alisaba frotándolo con un marfil o con una piedra.

Posteriormente se empezó a utilizar el cuero de animales, esto se conoce como el papiro, esto nació en Asia menor, el año 300 a.C., lastimosamente, debido al precio del cuero en Europa se empezó a borrar los manuscritos para ser utilizados nuevamente, perdiéndose asi un cien numero de obras, una de las ventajas que tenia el pergamino, sobre el papiro era que este se podía escribir de los dos lados de la piel.

El pergamino no reemplazo, al papiro, ya que este ultimo era de menor costo, generalmente se utilizaba el pergamino para escritos importantes, como ser leyes, en cambio al papiro se lo utilizaba para escritos cotidianos como ser cartas.

Después de esto, llegamos finalmente a lo que es la invención del papel, este nació en lo que es china, el año 105, como resultado de la idea de unir diferentes fibras vegetales para formar una hoja continua. Ts'ai Lun, un funcionario de la corte china, fabricó por primera vez un papel, desde una pasta vegetal a base de fibras de caña de bambú, morera y otras plantas, dando origen al papel que conocemos hoy. T'sai Lun emprendió esta tarea siguiendo órdenes expresas del emperador, quien le ordenó buscar nuevos materiales para escribir sobre ellos. Durante 500 años la técnica de la elaboración del papel perteneció sólo a los chinos, quienes la guardaron celosamente durante ese largo período.

Manufactura de papel en la Antigua China.

Alrededor del 600 d.C. el papel llegó a Corea y Japón, países en los cuales se comenzó a fabricar en forma manual, de acuerdo a la antigua tradición; coreanos y japoneses fueron perfeccionando paulatinamente este sistema.

En el año 750 d.C. los conocimientos para la fabricación del papel llegaron al Asia Central, el Tibet y la India. Posteriormente los árabes, en su expansión hacia el oriente, se familiarizaron con los métodos de producción del papel de escribir y crearon molinos de papel en Bagdad, Damasco, El Cairo y -más tarde- en Marruecos, España y Sicilia. Los árabes no tenían fibras frescas, de manera que para producir papel extrajeron la materia prima de sus antiguas alfombras; luego usaron harneros hechos de caña y fabricaron hojas delgadas recubiertas con pasta de almidón. Este papel era de apariencia fina y resistía muy bien la escritura.

En Europa el papel fue introducido por los árabes, quienes en el siglo VIII hicieron prisionero en el Turquestán a soldados chinos conocedores de su fabricación.

Fue un francés, Nicholas Louis Robert, quien, en 1798, construyó una máquina efectiva, la que fue mejorada por dos británicos -los hermanos Henry y Sealy Fourdrinier-, quienes en 1803 crearon la primera de las máquinas marcadas con su apellido.

Producir una materia prima barata era, hasta ese entonces, uno de los grandes problemas. Sin embargo, por 1840, se inventó la primera máquina que tenía por objetivo triturar la madera para fabricar pulpa. Diez años después se conoció el proceso químico para éste fin.

En 1844 Federio Gottlob Keller consiguió por primera vez, mediante procedimiento mecánico, la pasta de madera. Por 1852 Meillier descubrió la celulosa y Tilghman patentó el procedimiento mediante el cual se obtenía celulosa de la madera a base de bisulfito de calcio.

De aquí en adelante los futuros mecanismos sólo buscarían la perfección de la maquinaria existente, la utilización de nuevos materiales y la disminución de los tiempos productivos

La industria papelera siempre ha estado en constante desarrollo y durante el siglo XX alcanzó elevados niveles de producción. Estados Unidos y Canadá son los mayores productores mundiales de papel, pulpa y productos papeleros.

A continuación se describen las materias primas para realizar el proceso productivo del papel:

El ÁRBOL es una planta leñosa que se caracteriza por poseer un tallo principal erguido llamado tronco -o fuste - que crece ascendentemente y se ramifica en altura. La altura de los árboles varía según la especie. Los árboles más pequeños llegan a medir poco más de 4,5 m de alto con un diámetro de fuste de no más de 15 cm; las especies más grandes, en cambio, pueden superar los 100 m de altura y un diámetro de 6 m en el tronco.

La madera es una sustancia dura y resistente que constituye el tronco de los árboles; se ha utilizado durante miles de años como combustible, materia prima para la fabricación de papel, mobiliario, construcción de viviendas y una gran variedad de utensilios para diversos usos.

La madera está atravesado por una red de células longitudinales (desde las raíces a la copa) y transversales (desde la médula a la corteza) de distintas características, que dan forma a sus tres componentes químicos básicos: celulosa, la extracción de este se describirá en el capitulo 3 del presente trabajo, hemicelulosa y lignina, más otros compuestos secundarios como taninos, gomas, aceites, colorantes y resinas.

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La madera contiene pequeños tubos que transportan agua desde las raíces a las hojas; estos vasos conductores están dispuestos verticalmente en el tronco y son los que forman su veta. El tronco de un árbol no crece hacia lo alto (excepto en su parte superior), sino a lo ancho, y la única sustancia del tronco destinada a su crecimiento es una fina capa situada entre la corteza y la madera, llamada cambium; a través del cambium circula la savia cruda, y produce el tejido fibroso externo, así como la zona interna a través de la cual circula la savia.

2.1.1 Tipos de Madera utilizados:

Rendimiento en Pasta seca, este termino se lo explicara a detalle en el capitulo 3, de diversas maderas según CK. Cresson:

Cerezo Seco 32%

Pino Seco 36.5%

Abeto Seco 43%

Abeto Resinoso 32%

Nogal 42%

Haya Seca 40%

Alcornoque Seco 35.7%

2.1.2 Fibras no madereras

También se pueden utilizar otras fibras que no sean necesariamente del árbol, estas se obtiene de otros tipos de arbustos esto se utiliza mucho en lo que es Asia, especialmente en China, de tal manera que el sesenta por ciento de las fibras que usan son no madereras, entre ellas tenemos:

Algodón: La celulosa de esta materia prima, es pura, haciendo así un papel de alta calidad, las fibras que se sacan de este son superiores a 12 mm.

Cáñamo: Este se utiliza generalmente para la fabricación del papel de fumar. Las fibras que se sacan de este son superiores a 5 mm.

Lino: Se utiliza para la fabricación de papel moneda, las fibras de este oscilan entre 6 a 60 mm.

2.1.3 Fibras recuperadas.

Las fibras que contiene, el cartón, pueden ser vueltas a utilizar, este proceso no se lo puede realizar indefinidamente, ya que las fibras pierden resistencia.

2.2 Celulosa

Desde el punto de vista bioquímico, la celulosa (C6H10O5)n con un valor mínimo de
n = 200, es un polímero natural, constituido por una larga cadena de carbohidratos polisacáridos. La estructura de la celulosa se forma por la unión de moléculas de -glucosa a través de enlaces -1,4-glucosídico, lo que hace que sea insoluble en agua. La celulosa tiene una estructura lineal o fibrosa, en la que se establecen múltiples puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas de glucosa, haciéndolas muy resistentes e insolubles al agua. De esta manera, se originan fibras compactas que constituyen la pared celular de las células vegetales, dándoles así la necesaria rigidez.

A pesar de que está formada por glucosas, el hombre no puede utilizar a la celulosa como fuente de energía, ya que no cuenta con la enzima necesaria para romper los enlaces -1,4-glucosídicos, sin embargo, es importante incluirla en la dieta humana (fibra dietética) por sus efectos benéficos.