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TKKDepartment of Forest Products Technology

UDELARSchool of Engineering

Fundamentos de la fabricación delpapel

Fabricación de calidadesespecíficas

Graciela Beatriz Gavazzo615 de marzo 2008

Helsinki University of TechnologyDepartment of Forest Products Technology

University of the RepublicSchool of Engineering



PapelesPapelessanitarios osanitarios o

TisTisúú

Fundamentos de la fabricación del papelGraciela Beatriz Gavazzo


UDELARSchool of Engineering 3

• Los productos de tisú se fabrican en una o más capas depapel, utilizando pulpa kraft o sulfito, blanqueadas o no, deconíferas o de latifoliadas y también pulpas de papelreciclado destintado o no.

• Se puede agregar pulpas CTMP a la mezcla para hacer elpapel más voluminoso y más absorbente.

• Se pueden agregar aditivos para mejorar sus características:• Encolantes para mejorar resistencia en húmedo,

• Pigmentos para dar color,

• Blanqueadores ópticos,

• Antiespumantes y controladores de pH para mejorar la operaciónen máquina.

• Todos los aditivos utilizados en la fabricación de tisú debenser aprobados para su utilización para estar en contacto conalimentos.




•Generalmente son de muybajo gramaje (desde 5 g/m2)

•Productos para la higiene:–Toallas para cocina–Toallas de papel doblado–Papel higiénico–Paños industriales–Pañuelos de papel–Manteles–Servilletas–Pañales descartables–Compresas hospitalarias–Toallitas faciales

•Otros productos:•Filtros para café•Filtros de cigarrillos•Acolchados para alimentos•Vestimentas descartables•Para condensadores•En embalajes.




Obtención del papel tisúEl proceso de fabricación es básicamente el mismoque paraotros tipos de papeles:•cabeza de máquina y formación•prensado•secado

Se agrega la sección de:•crepado

La suspensión de pulpa, con un 99,8 % de agua,entra a la cabeza de máquina, y, al final del procesotenemos una hoja con solo 4 –8 % de agua.




Principales etapas de fabricación delpapel tisú

•Proceso más “corto”.•De ordinario, un solo cilindro en secado: elYankee•Ancho de máquina, en cm:

•280•330•500

Y muy pocas, alrededor de 750•Velocidad de máquina: entre 800 y 2000 m/min•Cabeza de máquina:puede permitir la formaciónde multicapas.




Sección de formación

En términos de la sección de formación, hay cuatrotipos de máquinas de tisú:

•Formadoras fourdrinier

•Formadoras en rodillo cabeza (suction breast roll)

•Formadoras de doble tela

•Formadoras Crescent former




Formación con fourdrinier

Formación por gravedad y succión




Formación en rodillocabeza(o cilindro cabecero)(suction breast roll machine)

Eliminación de aguacontrolada por succión




Alimentación entre dos telas

Formación con doble tela




Caja de entrada para multicapas

Este tipo de caja de entrada permite la utilización de diferentes tiposde fibras en cada capa, por ejemplo, para obtener al mismo tiempo laresistencia deseada y mayor suavidad del papel, o bien, cuando sebusca fabricar un producto de buena calidad utilizando fibras menosnobles.

Las impurezas del reciclado oel problema de amarillamientode las pulpas mecánicas sehalla “cubierto”.

Exterior:Exterior: fibras cortas,para mayor suavidadInterior:Interior: reciclado opulpas de alto rendimiento,para mayor resistencia.




Caja de entrada para multicapasEl volumen especvolumen especííficofico de la hoja aumenta cuando separamos lasfibras cortas de las largas en una caja de entrada tipo multicapas, sicomparamos con el vs de una hoja producida en una sola capausando una mezcla de fibras cortas y fibras largas.




Formación conCrescent former

La suspensión se alimentaentre la tela y el fieltro




Característica importante en todas lasconfiguraciones:la hoja es transportada en todo momento




En vez de un usar pickup de vacío, en los tisús de bajogramaje, suele usarse un fieltro llamado "lickup" parala transferencia de la tela a las prensas.

El lickup es relativamente impermeable y está húmedo.

El fieltro se apoya en la tela, y la hoja se adhierepreferentemente al fieltro.

Transferencia de la secciTransferencia de la seccióón den deformaciformacióón a prensasn a prensas




PrensadoPrensado SecadoSecado

§Se puede usar un solo rodillo de prensado. Estoresulta en un espesor mayor de la hoja y en mássuavidad. Con una sola prensa la sequedad de la hojadisminuye un 23%.§Otra innovación es la utilización de una prensa dezapata o de nip extendido en lugar de una prensa derodillos: mayor voluminosidad de la hoja, y, por lotanto, mayor producción.




PrensadoPrensado SecadoSecadoEl secado se realiza con un cilindro de grandiámetro: Yankee, que además de la energíanecesaria para el secado:

§ Transporta la hoja durante el secado

§ Funciona como un rodillo en la operaciónde prensado caliente

§ Provee la base para el proceso de crepado




PrensadoPrensado SecadoSecadoSECADO CONVENCIONAL: por contacto con el cilindro Yankee




§La hoja se transporta sobre un fieltro hasta unasequedad del 1218% y se transfiere al Yankee en el nipde la primera prensa. La hoja se desagota en uno o dosnips de prensa utilizando el mismo fieltro en ambosnips.

§El primer rodillo es normalmente un rodillo desucción. Si se usa un segundo rodillo, éste es ciego.Generalmente la carga en el primer nip es de 8085kN·m y en el segundo de 8590 kN/m.

PrensadoPrensado SecadoSecado




PrensadoPrensado ––SecadoSecadoSistema tSistema tíípicopico




PrensadoPrensado ––SecadoSecadoPrensa de succiPrensa de succióón convencionaln convencional

Rodillo de succión y de prensado




PrensadoPrensado ––SecadoSecadoSistema con secador posteriorSistema con secador posterior

Zona de prensado




PrensadoPrensado ––SecadoSecadoSistemaSistema TissueFlexTissueFlex®® con rodillo prensacon rodillo prensa

tipo zapatatipo zapata




Eliminación del condensado

PrensadoPrensado SecadoSecadoYankee:5,5 m de diámetro.Calentado con vapor .La temperatura transferida a la hoja esde alrededor 550°C.




PrensadoPrensado ––SecadoSecadoSistema con secador anteriorSistema con secador anterior

SistemaSistema ““TADTAD””: aire a trav: aire a travééss

•Cilindro perforado•Aire a través•No requiere prensado•No hay etapa de prensado

•Cilindro perforado•Aire a través•No requiere prensado•No hay etapa de prensado






Secado porsoplado deaire

Secado porcontacto






El secado por soplado de aire calienteproporciona un volumen libre entre fibrasmayor, y, por lo tanto, el papel fabricado coneste tipo de máquina tiene mayor volumenespecífico, y otras características como mayorsuavidad y mejor absorción y retención delíquidos.

El secado por soplado de aire calienteproporciona un volumen libre entre fibrasmayor, y, por lo tanto, el papel fabricado coneste tipo de máquina tiene mayor volumenespecífico, y otras características como mayorsuavidad y mejor absorción y retención delíquidos.





SistemaSistema ““TADTAD””: aire a trav: aire a travééssOtra característica de este tipo demáquina es la utilización de una telaespecial en lugar del fieltro de lasección de prensas.Una caja de alto vacío hace que la hojasea succionada hacia la estructura de latela. De este modo, la hoja, al final,tendrá una textura especial, con unvolumen “natural”mayor.Al contrario de lo que ocurre elgofrado, esta textura no desaparececuando la hoja es humedecida. Y estocontribuye a la retención de agua, aúndespués de humedecer la hoja.




CrepadoCrepadoAcción de orientar el papel a lasalida del Yankee con unacuchilla.El papel recibe doblecesen la dirección transversal ydisminuye su longitud en 1025%.El crepado da al papel unavoluminosidad elevada, y mejorala suavidad, la absorbencia y elestiramiento.La reducción de la longitud selogra girando la bobina a bajavelocidad.

Crepado “seco”a 9397% de sequedadCrepado “humedo”a sequedad < 90%.




CrepadoCrepadoPara que el crepado ocurra, algunafuerza debe retener el papel sobrela superficie del cilindro.En crepado húmedo: se usa una películade agua.Por debajo del 70 % de humedad: laadhesión se logra por medio decomponentes naturales de la pulpa ovaporizando sustancias sintéticasdirectamente sobre el Yankee(“estucando”la superficie del cilindro).El “estuco”orgánico tiene la mismacomposición que el papelLa fractura debe ocurrir en la interfasepapelestuco.




ConversiConversióónn

•Realce•Impresión•Perforación•Plegado•Empaquetado




ConversiConversióónnRealceRealce

Grabado de los cilindrosGrabado de los cilindros





Grabado del papelGrabado del papel







FABRICACIFABRICACIÓÓN DEL CARTN DEL CARTÓÓNN




CartonesCartones

CartonesCartonesCartones

GradosGradosGrados

Para cajas CCPara cajas CCPara cajas CC EspecialesEspecialesEspeciales

PlegadosPlegadosPlegados

Sólido blanqueadoSSóólido blanqueadolido blanqueado

Sólido s/blanquearSSóólido s/blanquearlido s/blanquear

Para envasadode líquidos

Para envasadoPara envasadode lde lííquidosquidos

Para tubosPara tubosPara tubos

Base paraempapelarBase paraBase paraempapelarempapelar

Para lijasPara lijasPara lijas

Tapa delibros cosidos

Tapa deTapa delibros cosidoslibros cosidos

OtrosOtrosOtros

Tapa o CaraTapa o CaraTapa o Cara

OndaOndaOnda

•Marrón•Kraftliner (p.vírgen)•Testliner (p.reciclada)

•Moteado•Tapa blanca•Tapa blanca estucada

•Blanqueado•Sin blanquear

•Reciclada•Semiquímica










FORMADORAS CILFORMADORAS CILÍÍNDRICASNDRICAS

§ Comienzo deformación de la hojaen el punto de mayorconsistencia.

FORMADORA A CONTRACORRIENTEFORMADORA A CONTRACORRIENTE

Entrada, consistenciacontrolada

Zona principalde formación.Corrientesestancas;floculación;elevadaconsistencia

Área de gran turbulencia,lavado de la hoja y

aumento de consistencia




§ Se eliminanalgunos de losproblemasasociados conla diferencia develocidad entreel flujo de pulpay la tela deltambor.

Comienzo de laformación: altaturbulencia

Entrada con consistenciacontrolada

Rebalse,lavado de lahoja

Área de decantación

FORMAFORMADORADORA A CORRIENTE PARALELAA CORRIENTE PARALELA





FORMAFORMADORADORA SECA AJUSTABLESECA AJUSTABLE

Rebalse

Entrada





ROTOFORMERROTOFORMER

§ Puedenalcanzarsevelocidades dehasta 300m/min.

FORMADORAS CILFORMADORAS CILÍÍNDRICASNDRICASFORMAFORMADORA BAJO VACDORA BAJO VACÍÍOO

Rebalseajustable Cajas de succión Cilindro

aspirante

Cilindrorectificador

Caja decabeza

presurizada

Bandeja




VACUUM FORMERVACUUM FORMER

FORMADORAS CILFORMADORAS CILÍÍNDRICASNDRICASFORMAFORMADORA BAJO VACDORA BAJO VACÍÍOO

•350 m/min•130 g/m2

Entradade pulpa

Fieltro

Cilindro aspirante

CilindroFormador




FORMADORESFORMADORES ““on topon top””

InverformInverform









. Linerboard machine with two fourdriniers in the forming section




Linerboard machine with a gap former and a fourdrinier in the forming section









§ Modificacióndel formador desucciónconvencional.

•450 m/min•150 g/m2


De vacDe vacííoo((TampellaTampella))




ARCUARCUFORMFORMERER((TampellaTampella))

§ 450 m/min§ 150 g/m2

§ Utiliza dos telas en elformador de la partesuperior para mejorarel drenado yaumentar lavelocidad.





ConventionalConventionalULTRAULTRA FORMERFORMER

FieltroFieltro

FieltroFieltro+ Hoja+ Hoja

•La pulpa es drenadaentre el fieltrotransportador y la tela.•200 m/min•100 g/m2





§ 490 m/min§ 90 g/m2

§ La hoja es posteriormenteaprisionada entre el fieltroy la tela, provocando eldrenado por la presióncreciente.

Hoja +Hoja +fieltrofieltro

FieltroFieltro

TelaTelaULTRAULTRA CCFORMERFORMER





700 m/min 100 g/m2700 m/min 100 g/m2SUPERSUPER ULTRAULTRAFORMERFORMER


ULTRAULTRATWINTWIN

FORMERFORMER

Fieltro+ Hoja

Fieltro

Fieltro+ Hoja

Tela

Tela

Fieltro




MULTIFORMERMULTIFORMER

Cilindroformador Entrada de

pasta

FieltroCilindroaspirante





CAJAS DE ENTRADACAJAS DE ENTRADAMULTICAPAMULTICAPA

Converflow StrataFlow (Beloit)Opti Flo (Valmet)




CONTRAFLOW (Tampella)

CAJAS DE ENTRADACAJAS DE ENTRADAMULTICAPAMULTICAPA




SISTEMA CONSISTEMA CON CAJA DE ENTRADA MULTICAPACAJA DE ENTRADA MULTICAPAMMÁÁS UNIDAD DE FORMACIS UNIDAD DE FORMACIÓÓNN

CONVENCIONALCONVENCIONAL

1 pasta = 1 capa

3 pastas = 3 capas




CARTCARTÓÓN CORRUGADON CORRUGADO




















Figura 11


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