ELABORACIÓN DE CARTULINA A PARTIR DE PAPEL RECICLADO Y TALLOS DE QUINUA
I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En la actualidad, el mal uso de los recursos naturales es debido a la falta de concientización de las personas sobre el proceso de reciclaje, la tala de árboles masivas para la elaboración de papel que hace que el planeta aumente sus niveles de calentamiento global, es necesario buscar alternativas productivas no tradicionales para ayudar al planeta ya que debido a este problema se tiene poco aprovechamiento de los desechos que podrían ser utilizados como materia prima (fibra) para la elaboración de productos como el papel y sus derivados y estas permitan generar ingresos, es así que el presente trabajo de investigación nos lleva a resolver las siguientes interrogantes: ¿Cómo aprovechar los desechos que por ahora no son utilizados? ¿Cuáles son los parámetros y calidad final en la elaboración de cartulina a partir de papel reciclado y tallos de quinua?
II. OBJETIVOS
2.1. Objetivo General Conocer los parámetros y la calidad final en la elaboración de cartulina cartulina a partir de papel reciclado y tallos de quinua
2.2. Objetivo Específico Conocer los parámetros de extracción de fibra mecánica en los tallos de quinua. Determinar los porcentajes adecuados respecto a las cantidades de fibra de quinua y reciclado en la elaboración elaboración de cartulina Determinar las características físicas, químicas y ópticas de la cartulina
III. JUSTIFICACIÓN En la actualidad el reciclaje de papel juega un papel importante en la conservación y protección del medio ambiente. Es quizás una de las f ormas más comunes y accesibles accesibles ya que cualquiera cualquiera puede llevarlo a cabo cabo así mismo darle uso al papel usado. usado. Utilizando estrategias o cualquier creatividad que puedan brindarles al momento de utilizarlos utilizarlos como material de apoyo o recursos que nosotros como estudiantes demos ese aporte a la institución; de manera que aprendamos a desarrollar desarrollar actividades creativas creativas y que este proyecto proyecto nos sirva para conocer y fomentar la importancia de cuidar nuestro medio ambiente, logrando un cambio de actitud hacia el medio ambiente. Esto no implica el uso de grandes maquinarias e incluso ni siquiera de químicos que puedan ser graves a la salud, por este motivo cualquier cualquier persona puede llevar a cabo este proceso proceso en el mismo ámbito doméstico sin problemas. Se considera que con el reciclaje de papel se ahorra material y se previene el continuo problema de la deforestación que es generada, entre otras cosas, para obtener madera y el papel que de ella se deriva. Finalmente pienso que la realización de este proyecto contribuirá de una u otra manera a crear conciencia ecológica y un ámbito de reciclaje en el que a futuro ayude considerablemente a la protección del planeta y sus recursos naturales. Así como también
promover la
reutilización, la reducción y el reciclaje de las cajas y otros envases y embalajes, para incentivar a las organizaciones organizaciones de las comunidades, comunidades, a los supermercados, escuelas y tiendas, a la instalación de programas de reciclaje de papel y cartón. Para lograr un
futuro
de pulcritud, organización, representación,
responsabilidad, compromiso propio y con la sociedad, cooperación y participación colectiva, promoviendo los valores humanitarios, que a través del trabajo conjunto sirva de ejemplo a las comunidades, pueblos y sus adyacencias. Así mismo llevar a las instituciones educativas, públicas y privadas la metodología aplicada, ya que empezaremos con concientizar a los alumnos que son el futuro del mundo, dejándoles un aprendizaje significativo, práctico cotidiano. Metodológicamente, Metodológicamente, es un estudio de aprendizaje. IV. MARCO TEORICO 4.1. .ANTECEDENTES
III. JUSTIFICACIÓN En la actualidad el reciclaje de papel juega un papel importante en la conservación y protección del medio ambiente. Es quizás una de las f ormas más comunes y accesibles accesibles ya que cualquiera cualquiera puede llevarlo a cabo cabo así mismo darle uso al papel usado. usado. Utilizando estrategias o cualquier creatividad que puedan brindarles al momento de utilizarlos utilizarlos como material de apoyo o recursos que nosotros como estudiantes demos ese aporte a la institución; de manera que aprendamos a desarrollar desarrollar actividades creativas creativas y que este proyecto proyecto nos sirva para conocer y fomentar la importancia de cuidar nuestro medio ambiente, logrando un cambio de actitud hacia el medio ambiente. Esto no implica el uso de grandes maquinarias e incluso ni siquiera de químicos que puedan ser graves a la salud, por este motivo cualquier cualquier persona puede llevar a cabo este proceso proceso en el mismo ámbito doméstico sin problemas. Se considera que con el reciclaje de papel se ahorra material y se previene el continuo problema de la deforestación que es generada, entre otras cosas, para obtener madera y el papel que de ella se deriva. Finalmente pienso que la realización de este proyecto contribuirá de una u otra manera a crear conciencia ecológica y un ámbito de reciclaje en el que a futuro ayude considerablemente a la protección del planeta y sus recursos naturales. Así como también
promover la
reutilización, la reducción y el reciclaje de las cajas y otros envases y embalajes, para incentivar a las organizaciones organizaciones de las comunidades, comunidades, a los supermercados, escuelas y tiendas, a la instalación de programas de reciclaje de papel y cartón. Para lograr un
futuro
de pulcritud, organización, representación,
responsabilidad, compromiso propio y con la sociedad, cooperación y participación colectiva, promoviendo los valores humanitarios, que a través del trabajo conjunto sirva de ejemplo a las comunidades, pueblos y sus adyacencias. Así mismo llevar a las instituciones educativas, públicas y privadas la metodología aplicada, ya que empezaremos con concientizar a los alumnos que son el futuro del mundo, dejándoles un aprendizaje significativo, práctico cotidiano. Metodológicamente, Metodológicamente, es un estudio de aprendizaje. IV. MARCO TEORICO 4.1. .ANTECEDENTES
CHAMBI, 2012 Presento a la Universidad Nacional Del Altiplano, Escuela
Profesional De Ingenieria Agroindustrial la tesis de determinación de parámetros del equipo refinador de pasta para la obtencion de papel kraft a partir de tallos de quinua (chenopodium quinoa willd.). el principal propocito de esta investigación fue evaluar las propiedades físicas (gramaje, densidad aparente, índice de rotura) y ópticas (lisura y color) del papel obtenido a partir de tallos de quinua utilizando el equipo refinador y el método manual; y determinar el rendimiento del equipo refinador de pasta, para lo cual, se realizaron 20 tratamientos con tres repeticiones utilizando el equipo refinador mediante el Diseño Estadístico Central Compuesto de dos variables (tiempo y velocidad del molón) y tres niveles y uno utilizando la metodología manual; los parámetros óptimos de control de tiempo del equipo refinador de pasta para el gramaje, densidad aparente e índice de rotura fueron de 6 minutos y la velocidad óptima fue de 2700.0 rpm, 3456.8 rpm, 1943.2 rpm respectivamente. Comparando los resultados obtenidos al utilizar el equipo refinador, mejora notablemente las propiedades físicas y ópticas del papel kraft; se evaluaron las propiedades físicas y ópticas del papel kraft a las mismas condiciones; obteniéndose obteniéndose como resultado; el gramaje (21.21 g/m2), densidad aparente (0.21 g/m3) e índice de rotura (0.18 Nm*m2/g). Las características obtenidas del papel kraft utilizando el equipo refinador se encuentra dentro de los rangos del papel patrón, con mejores propiedades que el método manual, obteniéndose como resultado un gramaje de (33.01 g/m2), densidad aparente (0.31 g/m3) y el índice de rotura (0.26 Nm*m2/g).La lisura del papel kraft obtenido con el equipo refinador y por el método manual resultó (medio liso y poroso) respectivamente, el color (marrón y amarillo pálido) y se determinó el rendimiento del equipo refinador el cual fue de 79.16%. 4.2. ASPECTOS GENERARES 4.2.1. QUINUA (Chenopodium quinoa Willd.) La Quinua es una planta alimenticia muy antigua del área andina. Su cultivo data de 5000 años a.C. Los Incas reconocieron desde muy temprano su alto valor nutricional. En la actualidad la Quinua se cultiva en Perú, Bolivia y en algunas zonas de Colombia, Ecuador, Chile y Argentina. (Mujica, et. al., 2004). La zona de producción de quinua ubicada al extremo sur oeste de Bolivia, cuyo clima es
seco y frio, la temperatura media anual oscila de 7 a 10 °C, la Humedad relativa se encuentra entre 25 a 50% con 74 a 220 dias de helada. Las temperaturas minimas extremas registradas presentan valores desde -8.8 a -2.5 °C; mientras que las máximas extremas oscilan de 10.5 a 22 °C. en estas condiciones climáticas extremas, solo dos rubros agropecuarios desarrollan: la quinua y camélidos, actividades que sustentan la vida de más de 20,000 familias de la zona (Revista ANED- FAUTAPO, 2011). La Quinua, es una planta anual cuyo período vegetativo varía de 150 a 240 días. Se adapta muy bien a diferentes condiciones ambientales y por eso se puede cultivar desde los 0 hasta los 4000 metros sobre el nivel del mar (Carrasco, 1998). La quinua es un cultivo de elevadas cualidades nutricionales, que al igual que el maíz, el amaranto, el fríjol, la papa y muchos otros cultivos nativos, constituye históricamente uno de los alimentos principales del hombre andino. Tiene la capacidad de adaptarse a diversas condiciones climáticas, presenta alta resistencia a factores abióticos y diversidad genética; la quinua producida de manera orgánica es muy apetecida en los mercados internacionales. En la actualidad se cultiva principalmente en Bolivia, Perú y en algunas zonas de Colombia, Ecuador, Chile y Argentina. Este alimento ha sido considerado por la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) como uno de los cultivos promisorios de la humanidad, no solo por sus propiedades benéficas, sino también por sus múltiples usos (Montoya et. Martinez et. Peralta.,2005). 4.2.1.1. Usos reales y potenciales de la quinua: Para establecer las posibilidades de desarrollo de la cadena es necesario identificar cada uno de los productos y subproductos que se pueden obtener de las hojas, el tallo y el grano de la planta de quinua, y sus usos reales y potenciales. Los colores de la planta y de las semillas, dados por la pigmentación de betacinina, se pueden utilizar en la elaboración de colorantes vegetales, por la facilidad de solubilizarse en agua e industrializarse.
El ensilaje permite conservar forraje en un estado físico parecido al que tenía en el momento de la recolección con una composición química modificada por las fermentaciones que sufre. Con las hojas de quinua es posible realizar este mismo proceso de ensilaje a fin de poder conservar alimento para los animales en las épocas de escasez (Montoya et. Martinez et. Peralta., 2005).
Figura 1. Planta de Quinua.
2.1.1 Clasificación Taxonómica de la Quinua. Los botánicos que han estudiado la taxonomía de la quinua están de acuerdo en considerar que se trata de una sola especie, no obstante de la amplia variación, observada ya sea en el color de la planta, color de grano, color de tallos, tipo de panoja o inflorescencia, habito de crecimiento (Soraide, 2011). La quinua posee la siguiente clasificación taxonómica (Mujica, et. al., 2004): Reino: Vegetal Sub-reino: Phanerogamae. División: Angiospermae. Clase: Dicotyledoneae. Sub clase: Archychlamydeae. Orden: Centrospermales. Familia: Chenopodiaceae. Género: Chenopodium.
Especie: Chenopodium quinoa Willd.
Variedades. Actualmente existe gran cantidad de variedades y cultivares utilizados comercialmente en la producción de quinua. Entre estas las más comerciales se encuentran: Amarilla Maranganí, Kancolla rosada, kancolla yocara, Blanca de Juli, Cheweca, Witulla, Salcedo-INIA, Quillahuaman-INIA, Sajama,
Tahuaco
(Mujica,
et.
al.,
2004).
BLANCA DE JULI: Originaria de la ciudad de Juli, Región Puno, selección efectuada a partir del ecotipo local, semi-tardía, con 160 días de periodo vegetativo, planta de color verde, de tamaño mediano de 80cm de altura, panoja intermedia, a la madurez la panoja adquiere un color muy claro blanquecino, de ahí su nombre, grano bien blanco, pequeño, semi-dulce, rendimiento que supera los 2300 Kg./ha, relativamente resistente al frío, susceptible al mildiw y al granizo, excesivamente
susceptible
al
exceso
de
agua(
malaga,
1995
).
2.1.3 Características Botánicas: Las características botánicas de la quinua son:
A. TALLO DE QUINUA El tallo es cilíndrico en el cuello de la planta y anguloso a partir de las ramificaciones, puesto que las hojas son alternas dando una configuración excepcional, el grosor del tallo también es variable siendo mayor en la base que en el ápice (Mujica, et. al., 2004). El tallo posee una epidermis cutinizada, corteza firme, compacta con membranas celulósicas, interiormente contiene una medula, que a la madurez desaparece, quedando seca, esponjosa y vacía, este tallo por su riqueza y gran contenido de pectina y celulosa se puede utilizar en la fabricación de papel y cartón (Nieto, 1992). El diámetro del tallo es variable con los genotipos, distanciamiento de siembra, fertilización, condiciones de cultivo, variando
de
1
a
8
cm
de
diámetro
(Mujica,
et.
al.,
2004).
Del tallo de la planta de quinua se obtiene ceniza, concentrado para animales y celulosa (ver gráfico 1).
El tallo de quinua tiene un gran contenido de proteínas, vitaminas, minerales, agua, entre otros, que permiten que después de un proceso de enriquecimiento proteico pueda incorporarse a la alimentación animal (bovinos, porcinos, aves), obteniéndose así un concentrado de alto valor nutritivo. Una fuente de fibra natural para la producción de celulosa es el tallo de la planta de quinua; ésta se usa como materia prima para la fabricación de papel y cartón. Los tallos secos e incluso las raíces, después de sacudidas para liberarlas de los fragmentos de tierra que se adhieren a ellos, se calcinan con el objeto de obtener ceniza, la cual convenientemente humedecida se amasa y se le da forma de pequeños panecillos (Montoya et. Martinez et. Peralta.,2005).
B. ESTRUCTURA PRIMARIA DEL TALLO DE QUINUA Esta parte de la quinua es predominante ya que en él predominan las funciones primarias. En un corte transversal a la altura de las posiciones cercanas al apéndice de la planta, se distinguen 3 regiones, partiendo del exterior. (Gallardo, et. al., 1997).
La Epidermis: Este tejido tiene como función la protección de las partes
verdes, tiene como característica la pared externa con cutina y posee pelos y
estomas.
Son
células
epidérmicas
propiamente
dichas.
Corteza Está conformado por tres tejidos los cuales son: - Colénquima,
tejido vegetal formado por células vivas, redondeadas o fibrosas, en forma de anillo continuo primeramente, luego en estado adulto en listones (rosado).Tiene como función sostén en órganos en crecimiento.
Parénquima (rosado): tiene como función los procesos del metabolismo: fotosíntesis, respiración, almacén y conducción a corta distancia. Tiene como característica ubicarse en la pared primaria o secundaria.
Esclerénquima (rosado): es el tejido vegetal de sostén, constituido por células muertas originado a partir de la colénquima por impregnación creciente de lignina.
Un cilindro central: Formado por un parénquima muy abundante, con células
grandes, en el que se hallan dispersos unos tejidos conductores formados por células pequeñas que se denominan libero –leñosos, estas bases líbero –leñosos se disponen en dos círculos concéntricos.(Gallardo, et. al., 1997).
2.1.4 Composición Química del Tallo de Quinua. Posee un papel importante en la determinación de la digestibilidad del tallo en los animales, que corresponde al contenido celular del vegetal que puede representar hasta el 60% de celulosa, las lignocelulosas pueden representar hasta el 37% de la composición química del tallo, cuando el vegetal está destinado para alimento del ganado se ha determinado que es mejor en su estado tierno, ya que cuando este llegue a su madurez fisiológica el contenido de las lignocelulosas es mayor lo cual hace que el alimento sea no digerible puesto que se relaciona con el contenido de lignina. (Cañas, 1998). El papel es una estructura obtenida en base a fibras vegetales de celulosa más cargas y aditivos, las cuales se entrecruzan formando una hoja resistente y flexible. Estas fibras provienen del árbol y según su longitud se habla de fibras largas de aproximadamente de 3 a 5mm y fibras cortas de 0.75 a 2mm. Para
poder elaborar un papel, el vegetal debe presentar como minimo un 33% de celulosa en su composición estructural (Casey, 1990). La materia prima fundamental para fabricar el papel es la celulosa, a partir de vegetales que tengan un contenido de 33% como minimo en su estructura, de hecho se puede decir que el papel es una lámina constituida por entramado tridimensional de fibras de celulosa y otras sustancias (minerales, colas, almidon, colorantes) que permiten mejorar las propiedades del papel y hacerlo apto para el uso al que está destinado, además debe tener un 10% de lignina (Quispe, 2005). .1.4 Composición Química del Tallo de Quinua. Posee un papel importante en la
determinación de la digestibilidad del tallo en los animales, que corresponde al contenido celular del vegetal que puede representar hasta el 60% de celulosa, las lignocelulosas pueden representar hasta el 37% de la composición química del tallo, cuando el vegetal está destinado para alimento del ganado se ha determinado que es mejor en su estado tierno, ya que cuando este llegue a su madurez fisiológica el contenido de las lignocelulosas es mayor lo cual hace que el alimento sea no digerible puesto que se relaciona con el contenido de lignina. (Cañas, Cuadro
1998). 1.
Componentes
Químicos
del
Tallo
de
Quinua.
Cuadro 2. Análisis proximal de celulosa y lignina del Tallo de Quinua (Variedad blanca de Juli).
FUENTE: Quispe, 2005.
PAPEL El papel es una estructura obtenida en base a fibras vegetales de celulosa más cargas y aditivos, las cuales se entrecruzan formando una hoja resistente y flexible. Estas fibras provienen del árbol y según su longitud se habla de fibras largas de aproximadamente de 3 a 5mm y fibras cortas de 0.75 a 2mm. Para poder elaborar un papel, el vegetal debe presentar como minimo un 33% de celulosa en su composición estructural (Casey, 1990). La materia prima fundamental para fabricar el papel es la celulosa, a partir de vegetales que tengan un contenido de 33% como minimo en su estructura, de hecho se puede decir que el papel es una lámina constituida por entramado tridimensional de fibras de celulosa y otras sustancias (minerales, colas, almidon, colorantes) que permiten mejorar las propiedades del papel y hacerlo apto para el uso al que está destinado, además debe tener un 10% de lignina (Quispe, 2005).
La estructura molecular consiste de unidades de disacárido que se repiten formando cadenas macromoleculares, compactadas entre sí por fuertes enlaces hidrógeno inter e intramoleculares. Estas interacciones son responsables de las excelentes propiedades mecánicas de la celulosa y de su baja solubilidad, lo que afecta la modificación química del polímero. (Walker y Wilson, 1991). Las principales fuentes de celulosa son los vegetales tales como árboles, pastos, bambúes, bagazos, algodones, linos, cáñamos y otros. La celulosa se obtiene a partir de la separación de las fibras naturales, las que son mantenidas unidas en la estructura de las plantas por un material conocido como lignina (Chuai, et. al., 2001). 2.2.1 Naturaleza Quimica de la Celulosa La reactividad química de la celulosa se relaciona a los tres grupos oxhidrilo (grupos OH: (Figura 2.) de la unidad de glucosa. Estos grupos reaccionan rápidamente ante la humedad, los colorantes y acabados especiales. Los productos químicos, como los blanqueadores que provocan la descomposición de la cadena molecular de la celulosa, casi siempre atacan al átomo de oxígeno y provocan en él una ruptura.Las fibras naturales de celulosa se clasifican de acuerdo a la parte de la planta de la que provienen (Fibras de la semilla, Fibras de tallos o liber y Fibras de hojas). La molécula de celulosa es una cadena lineal larga de unidades de glucosa: la longitud de esta cadena es un factor que influye en la resistencia de la fibra (Hollen, et. al., 1987). Los árboles son la principal fuente de fibras naturales para más del 90% de la producción de celulosa a escala mundial; el restante 10% de las fibras es aportado por otras plantas tales como pastos, bambúes, bagazos, algodones, linos, cáñamos y otros. La manufactura de la celulosa se obtiene a partir de la separación de las fibras naturales, las que son mantenidas unidas en la estructura de las plantas por un material conocido como la lignina. Estas fibras
pueden ser separadas mecánicamente o mediante un proceso químico de disolución de la lignina para recuperar las fibras. (Condori,2010). 2.2.2 Tipos de Celulosa Dependiendo del proceso de producción de celulosa, se clasifican
en
los
siguientes
tipos:
a. Celulosa Química: Se obtiene a partir de un proceso de cocción química de la madera a altas temperaturas y presiones, cuyo objetivo es disolver la lignina contenida en la madera con una solución alcalina, liberando las fibras. Dependiendo de los aditivos químicos usados en la cocción, existen celulosas químicas kraft y al sulfito, siendo la primera la más utilizada a nivel mundial. La celulosa química se caracteriza por tener un rendimiento total relativamente bajo, es decir, sólo entre un 40% y un 60% del material original (madera) queda retenido en el producto final (fibras), el resto (lignina) se disuelve en la solución alcalina para ser posteriormente quemada y generar la energía térmica y eléctrica necesaria en los procesos productivos. Estas celulosas son más resistentes, ya que las fibras quedan intactas, son más fáciles de blanquear y menos propensas a perder sus cualidades en el tiempo (Caponetto, et. al., 2006). b.Celulosa Mecánica: Se obtiene a partir de un proceso en el cual la madera es molida y triturada mecánicamente, siendo sometida a altas temperaturas y presiones. Posteriormente la pasta es clasificada, lavada y eventualmente blanqueada. Este proceso requiere un alto consumo de energía eléctrica. La celulosa mecánica se caracteriza por tener un alto rendimiento, normalmente entre un 85% y un 95%, pero la lignina remanente en el producto es susceptible a oxidarse, generando el color amarillo que caracteriza los diarios viejos. Los principales usos de estas celulosas son la fabricación de papel para periódicos y papeles para impresión y escritura de menor calidad. Esta celulosa es menos resistente que la química, no por la presencia de la lignina remanente, sino porque las fibras en ella contenida han sido cortadas en el proceso de fabricación. A nivel mundial, del total de 175 millones de toneladas de celulosas producidas (1998), cerca de un 76% correspondieron a celulosas químicas y sólo un 24% a celulosas mecánicas. La diferencia principal entre la celulosa química y celulosa mecánica es su resistencia, la cual depende básicamente de las uniones
moleculares
que
se
establecen
entre
9 las fibras. Otra forma de clasificar la celulosa corresponde al tipo de materia
prima usada para su fabricación. Dependiendo de ella existen celulosas de fibra larga y celulosas de fibra corta. La celulosa de fibra larga genera en los papeles una red de uniones más resistentes que las de fibra corta. La longitud de las fibras largas fluctúa entre 2,5 y 4,5 mm, contra los 0,7 a 1,8 mm de las fibras cortas
(Caponetto,
et.
al.,
2006).
2.2.3 Propiedades Físicas y Químicas de la Celulosa, Según (Chuai, et. al., 2001), las propiedades físicas y químicas que se miden de la celulosa son relevantes para predecir su desempeño una vez que se convierta en papel. Las principales propiedades que se miden de la celulosa son: a. Volumen Específico: Es el inverso de la densidad. En general se prefiere fibras con alto volumen específico debido a que permite hacer una hoja de igual espesor con un menor peso. b. Índice de Tensión: Mide la resistencia a la tracción que tiene un papel con esa celulosa. c. Índice de Rasgado: Mide la energía necesaria para rasgar un papel, tal como se hace cuando se corta una hoja con las manos. d. Largo de fibra: Mide el largo promedio de las fibras de celulosa (en milímetros). e. Drenabilidad: Mide la facilidad con que la celulosa evacua el agua que contiene. Es importante para producir papel dado cuando se forma la hoja el contenido de agua es de entre 98% y 99% en peso. f. Contenidos de finos: Mide la cantidad de elementos no fibra en la celulosa. g. Viscosidad: Mide la fricción interna de una mezcla de agua con fibras de celulosa. Es un indicador del grado de polimerización (largo de las cadenas) de las fibras de celulosa. h. Contenido: El contenido se clasifica en Alfa-celulosa: celulosa propiamente dicha; Beta-Celulosa: celulosa degradada (acortada) y Gamma-Celulosa: principalmente hemicelulosa; Lignina; Cenizas: 10 principalmente compuestos de silicio; y Extraíbles: que consisten en ácidos resinosos y ácidos grasos.
2.2.4 Derivados de la Celulosa Son varias las modificaciones derivadas de la celulosa, que se producen en grandes cantidades, las que se utilizan para la producción industrial de: fibras, películas, plásticos, explosivos, recubrimientos y espesadores. La producción de derivados de celulosa requiere en general una materia prima que cuente con un elevado contenido de celulosa, técnicamente denominado alfa celulosa. El contenido de alfa celulosa de una determinada materia prima se mide por la cantidad de celulosa que permanece sin disolverse en una solución de hidróxido de sodio al 18%. (Casey, 1991).
HEMICELULOSA Las hemicelulosas actúan como matriz de soporte para las
microfibrillas de celulosa y constituyen el 25-35% de la masa de la celulosa. Su naturaleza y proporción varían sensiblemente entre las especies. (Eaton y Hale, 1993). Las hemicelulosas son responsables de diversas propiedades importantes de las pastas celulósicas. Debido a la ausencia de la cristalinidad, su baja más molecular y su configuración regular-ramificada, las hemicelulosas absorben agua fácilmente. Este hecho contribuye en propiedades tales como: el hinchamiento, movilidad interna y aumento de la flexibilidad de las fibras, así como también influye en la reducción del tiempo y la energía requerida para refinar
las
pastas
celulósicas.
(Otero,
1988).
2.3 LIGNINA Es un compuesto químico complejo que se caracteriza por ser amorfo, de color oscuro y une fuertemente a las fibras del árbol lo que hace necesario extraerlas en su totalidad para individualizar las fibras. En papeles blancos hay que extraerla totalmente. Uno de los problemas de la lignina es que provoca envejecimiento del papel amarilleándolo con gran rapidez (Rodríguez y Lorient, 2008). La fórmula de la lignina es C9H8.83O2.37(OCH3)0.96 y un peso molecular de aproximadamente 8000. El contenido de lignina aumenta conforme la planta aumenta su madurez, el contenido puede variar desde un 2% aproximadamente en forrajes no maduros hasta un 15% en forrajes 11 maduros. El tratamiento con álcali permite el desdoblamiento de la ligadura de celulosa – lignina (Mayer, 1997). La formación de lignina se observa en función de sus aspectos biológicos y bioquímicos. La lignina protege a los elementos vasculares de la madera contra el colapso celular, al reforzar
mecánicamente las paredes de la célula, la lignina tiene un papel importante como agente de refuerzo mecánico aplicado a la totalidad del árbol. La lignina es un componente estructural que suministra a la madera sus propiedades únicas como las elásticas y de resistencia. La lignina esta concentrada en capas tangenciales concéntricas con el eje de la célula (Rodríguez y Lorient, 2008). La lignina es la sustancia que le confiere rigidez a las paredes celulares y en algunas partes de la madera, se presenta como un agente de unión entre las células, generando con ello una estructura resistente al impacto, compresión y doblado (Otero, 1988). La lignina es en polímero fenólico de unidades de fenilpropano unidas entre si por enlaces carbono carbono (C-C) y éter (C-O-C); de estructura amorfa reticulada tridimensionalmente (Camero, 1992). Ver Figura 3. Figura
3.
Estructura
Química
de
una
Unidad
de
Lignina.
FUENTE: Camero, 1992. Los principales grupos funcionales encontrados en la lignina son los siguientes: (Otero, 1988). Grupo metoxil (-OCH3). Es el grupo funcional más característico de la lignina.
Grupos hidroxilos (-OH). Son de naturaleza variada, es decir, fenólicos,
alifáticos primarios, secundarios y terciarios. Grupos carbonil y carboxil.
Grupos éter (R-O-R), los cuales pueden ser aromáticos o alifáticos.
Enlaces dobles (-C=C-).
Grupos esteres (-C-O-R).
2.3.1 Funciones de la Lignina. Posee un importante papel en el transporte interno de agua, nutrientes y metabolitos. Proporciona rigidez a la pared celular y actua como fuente de unión entre las moléculas de celulosa, creando un material que es notablemente resistente a los impactos, compresiones y flexiones. Realmente los tejidos lignificados resisten el ataque de los microorganismos, impidiendo la penetración de las enzimas destructivas en la pared celular (Mayer, 1997).
2.4 DESCRIPCION DEL PAPEL
El papel es una estructura obtenida en base a fibras vegetales de celulosa más cargas y aditivos, las cuales se entrecruzan formando una hoja resistente y flexible. Estas fibras provienen del árbol y según su longitud se habla de fibras largas de aproximadamente de 3 a 5mm y fibras cortas de 0.75 a 2mm. Para poder elaborar un papel, el vegetal debe presentar como minimo un 33% de celulosa en su composición estructural (Casey, 1990). La materia prima fundamental para fabricar el papel es la celulosa, a partir de vegetales que tengan un contenido de 33% como mínimo en su estructura, de hecho se puede decir que el papel es una lámina constituida por entramado tridimensional de fibras de celulosa y otras sustancias (minerales, colas, almidón, colorantes) que permiten mejorar las propiedades del papel y hacerlo apto para el uso al que está destinado, además debe tener un 10% de lignina (Quispe, 2005). Propiedades La capacidad que tiene un papel para cumplir diferentes actividades depende de sus propiedades básicas. Las más importantes son: Durabilidad
del
papel: Es
la
capacidad
del
papel
para
cumplir
sus funciones previstas durante un uso intensivo y continuado. La durabilidad del papel solo llega hasta un tiempo determinado. Un papel puede ser durable pero no permanente, debido a la presencia de ácidos que degradan lentamente las cadenas celulósicas. Estabilidad dimensional: Es la capacidad del papel para retener su forma plana al cambiar su contenido en humedad. Permanencia: Es la capacidad que tiene el papel para seguir conservando su color, después de prolongados períodos. El color del papel puede ser permanente pero no durable. Resiliencia: Es la capacidad del papel para retornar a su forma original después de haber sido curvado o deformado. Esta propiedad funciona gracias a la presencia de pasta mecánica en la elaboración del papel. Carteo: Es la combinación de sonido y tacto que produce una hoja de papel al agitarse manualmente.
EL RECICLAJE DE PAPEL EN EL PERU Los iniciadores del reciclaje de papel en el Perú, fueron los separadores de basura o también llamados "carretilleros". Ellos comenzaron a separar la basura doméstica, ordenándola y vendiéndola a empresas que necesitaban botellas, vidrios, metales, envases y papeles. Poco a poco, se fueron creando pequeñas fábricas que procesaban y reciclaban estos materiales, permitiendo su reutilización. La sociedad peruana, todavía no está sensibilizada del todo con ejercer la cultura de reciclaje. El Estado y las municipalidades están promoviendo lentamente buenas prácticas de reciclaje, mediante campañas y proyectos, como por ejemplo regalar bolsas de diferente color para la separación de los residuos. Se espera, de esta manera, facilitar la labor de los recicladores y ayudar a solucionar el problema de los rellenos sanitarios, que crecen constantemente día a día. Paralelamente, varias organizaciones internacionales, como Greenpeace y Tetrapark han ido inculcando valores y conciencia sobre el reciclaje a la sociedad peruana. Actualmente hay muchas empresas en el Perú que tienen conciencia del cambio positivo que se puede realizar en el planeta, con la simple función de reciclar. El
ministerio
del
ambiente
del gobierno peruano,
promueve
el
Premio Ciudadanía Ambiental para los ciudadanos y ciudadanas en acción que realicen con creatividad y entusiasmos buenas ideas a favor del reciclaje en el Perú. Su objetivo es "identificar, reconocer y difundir la creatividad, el compromiso y los mejores desempeños ambientales de los peruanos y peruanas e inducir su réplica en beneficio del ambiente y la mejor calidad de vida" Reciclar significa "someter un material usado a un proceso para que se pueda volver a utilizarse". También se puede indicar que reciclar es la recuperación de desechos para la fabricación de nuevos productos. El reciclaje es fundamental para mitigar el impacto del hombre en el medio ambiente, además de permitirnos un significativo ahorro de materias primas, disminución de gastos de energía y agua, así como la reducción en la generación de residuos y con ello ayudamos a reducir la contaminación del planeta en el que habitamos.
El papel y el cartón pueden reciclarse pero su porcentaje de reutilización dependerá de su calidad. Para lograrlo, se desmenuza el papel en tiras delgadas que luego se trituran en agua hasta formar una pulpa. Ésta se filtra y queda una masa blanca que se alisa cuidando que no se rompa. Posteriormente, esta lámina se deja secar. Las industrias especializadas automatizan el proceso de alisamiento con máquinas especiales y usan sustancias químicas para el desprendimiento de la tinta.
LAS 3R DEL RECICLAJE La organización ecologista Greenpeace hizo popular la propuesta de la ley de las 3 "R" que "incentiva la reducción, reutilización y el reciclaje de los productos que consumimos", como principios para un mundo mejor. Estos son los tres pasos básicos para ayudar a conservar el medio ambiente: Reducir: Significa evitar todo lo que genera un desperdicio innecesario y disminuir, rebajar o acortar el ritmo de consumo de la sociedad. Hay que detenernos a pensar que para la fabricación de todo lo que consumimos se necesitan recursos
naturales que
no
podemos
derrochar
o
gastar
innecesariamente. "No compre productos solo por el embalaje vistoso, lo importante es el contenido". Reutilizar: Utilizar algo de nuevo, bien con la función que desempeñaba anteriormente o con otros fines. Implica sacar el máximo provecho a las cosas que tenemos o que compramos. Es decir, no podemos desperdiciar dinero y productos naturales en el algo que no vamos a usar. De esta forma se generará menos basura y se ahorrará materia prima y dinero en gran cantidad. Por ejemplo podemos imprimir solo las veces que sea necesario por ambas caras de la hoja, así evitamos que se talen más árboles. Reciclar: "Someter una materia a un nuevo proceso para que pueda ser reutilizable". Representa utilizar nuestros materiales una y otra vez, solo hace falta un poco de ingenio y creatividad para reintegrarlo a otro proceso natural o industrial y tener nuevos productos usando menos recursos naturales. Para reciclar primero se debe seleccionar los residuos que generamos y separarlos por origen: papel y cartón, aluminio, plástico, vidrio y materia orgánica.
3.3.1. Ventajas y desventajas Las ventajas y desventajas del reciclaje de papel en la economía están estrechamente relacionadas con los aspectos ambientales y sociales:
3.3.1.1. Ventajas Reciclar papel es un ahorro significativo porque actualmente, el 90% de la pasta de papel está fabricada con madera. La producción de papel representa aproximadamente un 35% de árboles talados en todo el m undo. Utilizar
papel
reciclado
evita
la deforestación masiva
de
bosques.
Aproximadamente una tonelada de papel reciclado evita la tala de diecisiete árboles adultos, de aproximadamente 15 o 17 años de edad. En la producción de papel normal, se usan miles de toneladas de agua, mientras que en la producción de papel reciclado solo se usa la mitad de agua invertida en el papel normal. Esto sucede porque en la elaboración del papel normal se necesitan extraer fibras de los árboles, las cuales necesitan ser limpiadas, ya que siempre vienen con impurezas y astillas. Para limpiarlas se necesitan depuradores, los cuales obviamente necesitan agua. También ahorraríamos un aproximado de 390.000 toneladas de petróleo al año. Se generará menos de una cuarta parte de la contaminación ambiental, incluso teniendo en cuenta las sustancias químicas utilizadas para quitar la tinta del papel. Si se reciclara la mitad del papel usado en el planeta se salvarían 8 millones de hectáreas de bosque al año, se evitaría el 73% de la contaminación y se obtendría un ahorro energético del 60% en todo el mundo.
3.3.1.2. Desventajas Uno de las desventajas más significativas es la falta de demanda. Se están fabricando muchos productos reciclados, pero las personas no los compran, ya sea porque no lo necesitan o porque simplemente la economía de su país no es muy buena. Otra desventaja del reciclaje de papel, es su precio. Las cosas recicladas son más caras ya que en su proceso de elaboración se invierte
más trabajo y porque la mayoría de ellas son hechas a mano. Por lo tanto ningún producto es exactamente igual al otro, son muy parecidos, pero no iguales. Un claro ejemplo es China, el mayor fabricante de productos del mundo, está cerrando sus fábricas de reciclaje debido a la falta de demanda. Otra desventaja es la utilización de sustancias químicas para el blanqueado de la pasta en la elaboración de papel reciclado, porque algunas de ellas son contaminantes. Además en el mercado se han introducido papeles reciclados de baja calidad, lo que ha confundido a las personas con intención de comprarlo. Por otra parte hay rumores que afirman que no se puede usar papel reciclado en las fotocopiadoras e impresoras, porque las malogra. Varios blogs y páginas web advierten que debe usarse solo papel reciclado de alta calidad para las impresoras, pues de lo contrario se deteriora el tambor de la f otocopiadora, ya que la falta de lizura hace que el mal papel actué como una lija para la delicada superficie de copiado de la máquina. Estos rumores son totalmente falsos porque carecen de sustento científico.
EL RECICLAJE DE PAPEL EN CIFRAS Cuando se pone en práctica una cultura de reciclaje ayudamos mucho al medio ambiente y a la economía de un país. Para tener una idea de cuánto ayudamos, a continuación unas cifras aproximadas: "Por cada tonelada de papel que se recicla se ahorran mil 440 litros de petróleo, 26 mil 500 litros de agua se dejan de contaminar y se evita la tala de 17 árboles maduros". La mitad de los bosques del mundo han sido arrasados por la mano del hombre y por el fuego para extraer madera para la fabricación de papel, y el 80% que queda se halla en pésimas condiciones. De las 4 millones de toneladas de papel que se utilizan al año en el Perú, solo se recupera un millón y medio. Comparado con utilizar madera virgen, el papel resultante del reciclado consume 44% menos de energía, produce 38% menos en cuanto a gases invernadero, 41% menos de emisión de partículas, 50%
menos de aguas residuales, 49% menos de basura sólida y, lo mejor de todo, deja intacto el bosque. "Una ciudad con 500 mil habitantes genera en un día un aproximado de 9000 toneladas de residuos sólidos". Los productos hechos de papel ocupan el 25% de los vertederos de basura en el Perú. "En Ecuador 16 millones de hectáreas de bosques son destruidas por el hombre cada año. Una superficie mayor que la mitad del territorio ecuatoriano". Mientras que la industria del papel invierte en nuevas máquinas y fábricas, prácticamente ninguna de éstas utilizan productos reciclados. Actualmente, se cree que la demanda de papel reciclado está creciendo por parte de los propios consumidores, publicistas, editores de revistas, entre otros compradores de papel reciclado y esto producirá rápidas reformas en la industria.
El reciclaje de papel en la sociedad Hay que saber que el uso de papel reciclado implica una concientización social y un cambio de hábito en nuestro entorno. Las personas deben hacer un balance entre la calidad de papel y la calidad que requiere el destino que se le va a dar a ese papel, para llegar a un equilibrio. Las sociedades industriales modernas, han notado los beneficios económicos y medioambientales del reciclaje en general, y en particular, del reciclaje de papel. Desde hace muchos años los países desarrollados, especialmente en Norteamérica, Asia y Europa, han venido desarrollando tecnologías de reciclaje, otorgándole un valor agregado a los productos que emplean papel reciclado. Poco a poco las sociedades en vías de desarrollo están aplicando nuevas políticas de reciclaje, basadas en las experiencias positivas de los países desarrollados.
QUE ES CARTULINA La cartulina es un papel grueso, normalmente de gramajes mayores de 200gr y está compuesta de una o varias capas de distintos materiales obtenidos de la celulosa cruda o blanqueada, de pulpa mecánica o de papel reciclado. Por lo
general son estucadas por una cara. El estuco es una capa de componentes minerales y orgánicos que aporta al producto las mejores condiciones para impresión. Actualmente, la cartulina es la principal materia prima para la elaboración de packaging, displays y expositores efímeros, por lo que es un material imprescindible en la industria del marketing, sobretodo en acciones de marketing en el punto de venta.
3.4.1. Tipos de Cartulina Existen diversos tipos de cartulina, pero se clasifican en diferentes categorías dependiendo de si la celulosa se ha sometido a un blanqueamiento o si se ha empleado pulpa mecánica o celulosa reciclada en su fabricación. Dentro de la clasificación existen cuatro tipos de cartulina: dos tipos que los profesionales llaman específicamente cartulina (la SBS y la SUS) y otros dos que denominan folding y cartoncillo: SBB (Solid Bleached Board), SBS o Cartulina Sulfatada: Está elaborada exclusivamente con celulosa blanqueada y normalmente estucada por una cara. Es un material excelente para fabricar envases y embalajes. La cartulina sulfatada se emplea habitualmente en la elaboración de packaging de alta gama ya que su blancura permite la impresión de imágenes nítidas y gran cantidad de acabados. Se emplea también en las cubiertas e libros, catálogos, postales, carpetas, packaging de productos farmacéutico s y cosméticos…Ejemplo de Cartulina SBB:
Cartulina
SBB
SUB
(Solid
Unbleached
Board)
o
también
SUS:
Este tipo está elaborado con celulosa sin blanquear de manera que la podemos diferenciar porque tiene el reverso color café. Es estucada como la anterior para poder ser impresa y posee una fuerte resistencia al rasgado, por lo que se usa generalmente para el empaquetado y transporte de botellas o latas de bebida. FBB (Folding Box Board) o Folding: El folding es un producto cuya fabricación es similar a la cartulina, pero en este caso, en las capas intermedias se emplea pasta mecánica. La parte externa puede ser de celulosa (blanca, estucada, sin estucar o cruda). Tiene mayor calibre que la cartulina y por lo tanto es más rígida. Los folding pueden ser de diferentes tipos en función de si tienen estuco o no, pasta química blanqueada o sin blanquear… Además pueden plastificarse paras
ser utilizados en envases alimenticios.Ejemplo de Folding:
Ejemplo de Folding Cartoncillos (White Lined Chipboard): Los cartoncillos son productos fabricados con la misma estructura que los foldings, pero en vez de utilizar fibras vírgenes se emplean fibras recicladas. Se utilizan por ejemplo en la fabricación de packaging de productos de limpieza.Ejemplo de Cartoncillo:
Ejemplo de Cartoncillo Por último vamos amencionar la posibilidad de combinar una capa de cartoncillo (unos 200-220 g/m2) con microcanal. El mercado del cartón tiene características diferentes, pero en ocasiones se emplea esta combinación porque las características para la impresión son mejores. Se utiliza de forma habitual para fabricar envases de galletas. Ejemplo estructura de cartoncillo con microcanal:
Cartoncillo GT
FIBRAS UTILIZADAS PARA LA PRODUCCIÓN DE PAPEL. La materia prima fundamental para fabricar papel es la celulosa. De hecho, se puede decir que el papel es una lámina constituida por un entramado tridimensional de fibras de celulosa y otras sustancias (cargas minerales, colas, almidón, colorantes, etc.) que permiten mejorar las propiedades del papel y hacerlo apto para el uso al que está destinado (Mignoni, 1992). Las fibras de celulosa son un constituyente esencial de los tejidos vegetales, cuya función es
la de dar resistencia a los mismos. La celulosa para la fabricación de papel se obtiene principalmente 55% de madera, 9% de otras fibras vegetales denominadas no madereras y 16% de papel recuperado. (Chuai, et. al., 2001).
2.7.1 Fibras madereras Provienen de diferentes especies de árboles y son las fibras más utilizadas por la industria papelera. La importancia de la madera como materia prima para la industria papelera radica en que contiene alrededor de un 50% de celulosa. Según (López y Eugenio, 2004). En función del tamaño de las fibras que proporcionan las diferentes especies se puede realizar una nueva clasificación
en:
Fibras cortas: provienen de árboles de madera dura, como el eucalipto y
algunas especies de frondosas (abedul, chopo, arce o haya), y su longitud está comprendida entre los 0,75 mm. y los 2 mm. de largo, conteniendo además un porcentaje
más
elevado
de
celulosa.
Fibras largas: provienen de árboles de madera blanda, fundamentalmente
coníferas como el abeto y el pino, y su longitud está comprendida entre los 3 y 5 mm.,
resultando
la
pasta
de
papel
más
resistente.
2.7.2 Fibras no madereras Provienen de diferentes especies de arbustos. En los países industrializados se utilizan para producir papeles especiales, sin embargo, en otros países son la principal materia prima para la fabricación de papel, así, en China suponen el 60% de las fibras utilizadas para la producción de papel. Estas fibras presentan un gran potencial de desarrollo para sustituir a las fibras madereras (Jiménez, et. al., 2006) Según Jiménez, et. al., 2006, Las especies
más
utilizadas
son:
a. Tallo de Quinua: Las fibras de tallos de quinua se pueden utilizar en la elaboración de diferentes tipos de papeles.
PROCESO DE ELABORACIÓN DE PASTA DE CELULOSA La composición química de la madera es bastante compleja, el elemento básico estructural de la pared celular es la celulosa. La lignina y hemicelulosa también están distribuidas en la pared celular junto con esteres, terpenos, resinas, fenoles y taninos. La lignina mantiene a las fibras de celulosa unidas. El proceso de producción de celulosa consiste en separar las fibras de celulosa lo que se puede conseguir mecánicamente o por disolución química de la lignina (Eldred, 2000). La elaboración de pasta a partir de la madera es el proceso inicial en la fabricación
de celulosa para papel y cartón. Las diferentes calidades de papel requieren distintos procedimientos para obtención de celulosa, así el papel blanco para copias requiere una pulpa con fibras duras en su composición principal con algo de fibras blandas para añadir flexibilidad (Colvin, 2000). El papel para diarios se produce con fibras obtenidas por procesos mecánicos o fibras recicladas con poca cantidad de fibras blandas. Todas las metodologías para obtención de pasta de celulosa para papel se basan en la separación de las fibras de la madera. Esto se consigue con métodos mecánicos como el molido o con métodos químicos que disuelven la lignina de la pared celular dejando separadas las fibras de celulosa prácticamente sin acción mecánica (Eldred, 2000). Según (
Eldred,
2000),
existen
dos
tipos
de
proceso
como
son:
a. Proceso mecánico La pasta mecánica que se obtiene triturando la madera por medio de grandes piedras de arenisca o esmeril y haciéndola pasar por arrastre con agua a través de tamices. Este tipo de pulpa es de baja calidad, coloreada y con fibras de celulosa cortas. Una variante de este proceso consiste en usar chips de madera que se someten a vapor antes del triturado.
b. Procesos químicos La reducción de madera en un proceso químico se hace a través de un digestor, donde se trata la madera bajo condiciones controladas de presión y temperatura.
REFINACIÓN El principal objetivo de refinación es preparar las fibras para alcanzar las propiedades de resistencia deseables en el producto final. Los diversos estudios experimentales realizados en esta operación establecen que el refinado confiere cambios importantes en la estructura física de las fibras, modificándose la morfología de las mismas por la acción de un trabajo mecánico en un medio acuoso. En esta operación se desarrollan algunas de las características que favorecen la formación del papel, tales como la fibrilación externa e interna, formación de finos, variación en la longitud de la fibra e incremento en la capacidad retención de agua (Kerekes, 2005).
EQUIPOS PARA LA REFINACIÓN
A. Molino Los primeros trabajos mecánicos para desarrollar la fibra fueron a base de un machacado, utilizando un molino.
B. Pila Holandesa Un equipo importante para dar desarrollo a las fibras fue la "pila holandesa". Las personas que laboraban en estos equipos hicieron de trabajo un arte y llegaron a ser el eje central de una fábrica de papel. En este equipo se mezclaban las fibras y los materiales que se utilizarían para la elaboración del papel. La mezcla se hacía circular en la t ina de la pila holandesa, por un tiempo determinado a través de una placa y un molón provistos de cuchillas. A este proceso se le denomina "batido" (Meltzer 1996).
CARTULINA, EL PROCESO DE FABRICACIÓN DE PAPELES Y CARTULINAS Las fibras necesarias para fabricar el papel se mezclan en las proporciones requeridas en una gran cuba llamada pulper, que actúa como una juguera que forma una pasta acuosa que contiene las fibras. Esta pasta cae luego sobre una tela móvil o fourdrinier donde se produce el entrecruzamiento de las fibras. A medida que la tela avanza, se va drenando el contenido de agua de la pasta, quedando sobre la tela una película de fibras húmedas que constituyen la hoja de papel. El peso o gramaje de los papeles puede aumentarse agregando mayor cantidad de fibras en la pasta, es decir, aumentando la densidad de ésta. Otra alternativa es juntar tres o más hojas de papel en una sola, como ocurre en el proceso de producción de las cartulinas múltiplex. En este caso, las hojas provenientes de tres telas se juntan en una sola, antes de pasar por la prensa; para facilitar su pegado se les agrega un adhesivo en base a almidón.
A continuación la hoja de papel pasa por prensas que la estrujan y, luego, a través de cilindros secadores calentados con vapor que terminan de secarla. Algunos papeles, llamados monolúcidos, pasan por un solo gran cilindro que tiene la particularidad de dejar el papel más terso y brillante por la cara que queda en contacto con el cilindro. En la práctica pueden combinarse cilindros normales con un cilindro monolúcido. Para los papeles o cartulinas que serán destinados a usos en los que la impresión es muy importante, se requiere una superficie muy tersa y brillante. Esto se logra aplicando una fina capa de pintura que permite obtener papeles o cartulinas estucadas. El papel o cartulina pasa por un rodillo aplicador que contiene esta pintura; el exceso de estuco se elimina mediante cuchillos raspadores, que dejan lisa y pareja la superficie estucada. Como el estuco moja el papel, se requiere secado adicional mediante cilindros secadores.
Por último, el papel o cartulina es rebobinado en la parte final de la máquina, obteniéndose un rollo listo para ser usado o para ser cortado y transformado en resmas de diversos tamaños.
1. Cajón de entrada La pasta acuosa que contiene las fibras cae sobre una tela móvil donde se produce la formación de la hoja por el entrecruzamiento de las fibras.
2. Tela El exceso de agua de la pasta acuosa se elimina a través de la tela por gravedad y vacío. 3. Prensas Secadoras La hoja de papel pasa por prensas que por presión y succión eliminan parte del agua. 4. Cilindros Secadores La hoja de papel húmeda pasa por distintos grupos de cilindros secadores que por calor la secan. 5. Monolúcido Es un cilindro de gran diámetro cuya función es la de entregar una cara del papel más lisa y brillante. 6. Prensa Encoladora El papel recibe un baño de almidón con el cual se sella la superficie de éste. 7. Lisa Son rodillos de acero por los cuales pasa el papel proporcionándole tersura y un espesor homogéneo al ancho. 8. Bobinadora El papel se enrolla en el pope de la máquina para luego ser bobinado y/o cortado a las medidas requeridas. MATERIALES Y METODOS DEL PROCESO DE ELAVORACION MATERIALES
Tallos de quinua
Papel reciclado(papel de oficina)
EQUIPOS
Molino artesanal
Cocina eléctrica
Licuadora
METODOS
Descripción del proceso de obtención del papel de cartulina a partir de tallos de quinua a partir de papel reciclado Flujograma David
Materia prima. Se utilizaron los tallos de quinua extraídos de la INIA -Puno,
papel reciclado
Selección y clasificación. Se seleccionaron tallos sanos y enteros y se
clasificaron tallos en sus diferentes estados de crecimiento es decir por edades (AF, DF y PF).
Chipeado y molido. Se realizó este proceso con el fin de reducir el tamaño de
los tallos de totora en chips de 1 a 2 cm, para luego ser molidas en un molino manual.
Pesado. Se pesó 20g de fibra molida de totora en una balanza de precisión.
Digestión. Se realizó a fuego directo, en un recipiente hermético, (20g de fibra
molida de totora en 500ml de agua) con el fin de ablandar las fibras, durante 1hora
Deslignificado. En este proceso para un litro de agua, se añaden 80g de
NaOH (8%), una vez diluida se agrega los 20g de fibra de totora, para que esta pueda deslignificarse (durante 24hs). Es decir la lignina es separada de la celulosa.
Lavado. Se lavó utilizando abundante agua, para reducir las impurezas y
residuos de NaOH. El lavado se realiza hasta llegar a un pH neutro.
Licuado. Las fibras deslignificadas se sometieron a un proceso de refinado
(licuado) con el fin de poder uniformizar y mezclar las partículas de celulosa.
Blanqueado. Con hipoclorito de sodio al 5% de pureza (para 1 litro de agua
10ml de hipoclorito), con la finalidad de blanquear la pulpa y nuevamente lavarla.
