Papel

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Varios

1. Generalidades. Término aplicado a: "hoja constituida esencialmente de fibras celulósicas de origen natural, afieltradas y entrelazadas". En un sentido más amplio, incluye "hojas constituidas por cualquier clase de fibras (animales, minerales o sintéticas) afieltradas y entrelazadas, ya sea solas o mezcladas en cualquier proporción". La palabra p. se deriva del griego papyros o papiro. Sin p. la civilización quedaría paralizada; a él se le confían los bienes y derechos de los hombres, los tesoros de la ciencia y el arte (Papini). El p. es compañero del hombre a lo largo de toda su vida.

Antes de que se dispusiera del p. se contaba con el papiro, remontándose su primera utilización hacia el 800 a.C. El papiro procede de la caña Cyperús papyrós que crece profusamente en las orillas del Nilo. Rivalidades entre Alejandría y Pérgamo llevaron a Euménedes, rey de Pérgamo (197 a 158 a. C.), a utilizar pieles, después de secas, curtidas y preparadas, en sustitución del papiro y a la vez que él, dando origen al pergamino, a la vitela y, con ellos, al códice. En el pergamino eran utilizables las dos caras.

Alrededor del a.100 d. C., el chino Tsai-Lun, que habitaba en Le¡-Yang, provincia de Human, al norte de Cantón, consiguió fabricar p., batiendo con agua cortezas de morera, mitsumata y bambú, con las que elaboró una pasta, que, vertida en cedazos para eliminar el agua, secada al sol y frotada después con una piedra suave, consigue adelgazar ésta sin romperla, hasta reducirla a película: era el p. En los s. lI y III de nuestra Era, se usaba ya en China el p. procedente de una mezcla de cáñamo y trapo. El arte de hacer p. se difundió rápidamente por todo el Imperio chino, si bien guardaron celosamente el secreto de su fabricación durante 600 años.

En el700 d. C. pasa el p. alJapón, y en el751 vía Samarkanda, y como consecuencia de la batalla del nombre de esta ciudad del Turkestán Oriental, en la que los árabes apresaron chinos, papeleros de profesión, que un año antes habían llegado a aquella ciudad a trabajar en una fábrica recién instalada, llega el p. a Bagdad, donde Hrum-el-Raschid monta el primer molino papelero, utilizando lino v cáñamo, de los que había abundantes plantaciones. Con los árabes, y al ritmo de sus conquistas, se introduce el p. -fabricado principalmente con algodón y trapos de algodón- en Persia, Rusia meridional, Siria y Egipto (ca. el a. 900) para, a través de Marruecos, llegar en la segunda mitad del S. XI a látiva (España), primer país que fabrica p. en Europa. Más tarde, en el S. XIII, a Italia y Francia, de donde pasará en el S. XIV a Holanda, Alemania y Austria; a Inglaterra en el S. XV; a Rusia, en el XVI, y a Estados Unidos, importado por los holandeses, en el XV.

Con la invención de la imprenta el p. adquiere un desarrollo inusitado, y entra en una época fecunda en nuevos usos, dando fin a la fase técnica medieval, al poder divulgar los conocimientos hasta entonces reservados a una minoría, mediante la publicación de libros.

La invención, en 1798, de la máquina continua para la fabricación de p., y el descubrimiento de la máquina de imprimir rotativa provocaron la gran revolución papelera, consistente en la conversión de esta industria, de manual, en pesada, y la sustitución de los trapos, como primera materia, por la madera transformada en pastas papeleras, que resultaban a precio más económico que las producidas a base de trapo y de pastas de algodón, lino, esparto, etc.

El códice más antiguo escrito en p. salió del Monasterio de S. Domingo de Silos en el S. XI; Pedro Mauricio el Venerable (Abad de Cluny), atestigua lo extendido que estaba en España el uso del p. a comienzos del S. XII, y por El Edrisi (v.), se sabe que, en Játiva, había fábricas en este mismo siglo, que exportaban a Oriente y Occidente.

A medida que aumentaba la demanda de p. y progresaba la tecnología fueron surgiendo nuevas fábricas, a la vez que iban desapareciendo los molinos papeleros de fabricación manual por hojas, poniéndose los cimientos de la industria del p.

2. Proceso de fabricación. Pueden distinguirse dos etapas: a) adecuación o preparación de la materia prima (pastas papeleras) y b) fabricación de p.

a) Adecuación de la materia prima. Es una operación delicada, ya que de la preparación de las pastas dependerán las propiedades del p. Las fases de que consta son: 1) Desintegración de los cartones, de la pasta de p., o del papelote, que consiste en su reducción a una especie de serrín de fibras. 2) Refino de las pastas. Esta operación es la fundamental y más importante, ya que las características del p. dependen de cómo se haya efectuado. Se lleva a cabo en la pila holandesa, o pila de refino, hidrapulpers y refinos cónicos, según el tipo de p. que se va a fabricar. 3) Adición de cargas y colas. Una vez terminada la operación de refino, se añaden a la pila las cargas minerales, caolín, yeso, etc., y las colas, colofonia, féculas, etc., con el fin de reducir las cualidades absorbentes de la pasta y producir una superficie de acabado liso en el p. 4) La última operación a que se someten las pastas en la pila es la de la coloración, para corregir la simple tonalidad amarillenta de las pastas. La pasta así elaborada pasa a las cubas, tinas o depósitos de alimentación de las máquinas papeleras, hallándose en condiciones para ser sometida al proceso que la convertirá en p.

b) Fabricación del papel. La pasta diluida, al grado conveniente, (0,5-1%) en el cajón mezclador, a su salida de las tinas, pasa ya en continuo y sin interrupción por los areneros y depuradores, alcanzando, a la salida de éstos, la cabecera de la máquina continua, cuyo primer elemento es el cajón alimentador de la mesa de fabricación.

Las máquinas de p., pueden ser planas y redondas. Las primeras son del tipo Fourdrinier o de las denominadas Yankees. Las redondas se usan preferentemente en la fabricación de cartones (v.) y cartoncillos.

La máquina plana moderna de fabricación de p., del tipo Fourdrinier o continua, consta de cuatro partes esenciales: 1) Mesa de fabricación, constituida por una banda de tejido metálico, en la que se vierte la pasta. Mientras avanza, recibe un movimiento de vaivén, por efecto del cual las fibras comienzan a afieltrarse y entrelazarse, formando un fieltro de fibras entrelazadas. Para ayudar al escurrido espontáneo se aplican a la cara inferior de la tela unas cajas llamadas aspirantes. Con el fin de que pierda mayor cantidad de agua se hace pasar la hoja húmeda, por entre los rodillos de la llamada prensa húmeda o prensa manchón, que es el último organismo de la mesa de fabricación. 2) Prensado. Tiene por objeto escurrir tanta agua como sea posible sin dañar la hoja húmeda. Tal como sale la hoja húmeda de la prensa manchón, pasa a una correa de lana, llamada fieltro o manta, la cual, además de servirle de soporte y conducción a través de las prensas de la máquina, se empapa del agua que desprende a su paso por las prensas, las cuales consisten en una serie de rodillos entre los que circula el p. Al entrar en las prensas el p. tiene un 90% de agua; al salir de ellas contiene del 60 al 70°,’0. 3) Inmediatamente después de salir de las prensas, se hace pasar el p. húmedo por una serie de cilindros, de eje horizontal, de hierro fundido, calentados interiormente con vapor, y que se denominan secadores. A la salida de la batería de secaje o sección de :ecadores, el p. sale con un grado de humedad comprendido entre un 4 y un 10%. Desde el punto de vista de fabricación ya puede considerarse como terminado. 4) Las operaciones complementarias a que ha de someterse después en la sección de apresto final, son: enfriamiento, haciendo pasar el p. sobre la enfriadora. Según el tipo de p., así han de tener o no un tratamiento posterior. Los p. alisados, pasan al salir de la enfriadora por la llamada lisa, sufriendo por peso y fricción un aislamiento de su superficie. Los p. satinados necesitan de una operación, que se denomina calandrado, y tiene lugar en unas máquinas denominadas calandras: la acción combinada de la humedad, la presión, el calor y la fricción producen el satinado. Las bobinadoras y cortadoras terminan las operaciones.

El agua se utiliza a lo largo de todas las fases del proceso de fabricación. Sirve para la disolución de los productos químicos y como medio de suspensión y transporte de las fibras. La necesidad de cantidades considerables de agua da lugar a dos problemas: el de abastecimiento o suministro abundante de agua pura suficiente (aguas claras) y el de la eliminación del agua ya utilizada (aguas negras), sin que se contaminen los ríos, los lagos de los alrededores o playas donde se realicen los vertidos. Su importancia es tal, que sólo cuando se dispone de agua en abundancia (además de primeras materias) y de un lugar donde verter las aguas residuales o aguas negras, se puede pensar en construir una fábrica de celulosa o de p. Por término medio la fábrica de p. requiere de 100 a 200 m3 de agua por tonelada de producto acabado; no deberá ser dura, ya que puede provocar perturbaciones, ni tampoco contener impurezas, ni materias en suspensión.

Presentación. El p. se presenta en hojas, sin plegar ni enrollar (formatos), en hoja continua enrollada en un mandril (bobinas) o sobre sí misma (rollos). Los p. en bobinas, rollos o formatos se empaquetan generalmente bajo maculatura atada, sellada o encolada. La unidad corriente para los p. en formato es la resma, compuesta por 500 hojas. La vigésima parte de una resma se denomina mano.

3. Clasificación de los papeles. Los p. de mayor consumo, de acuerdo con la utilización predominante, se clasifican en: 1) Papel de impresión y escritura. Impresión: prensa, revistas, litos, printings, hueco, offset, parchemines, registrados. Delgados: copias, correspondencia aérea, biblias. Escritura: hilo-Barba, cartas. Dibujo: Artístico y lineal,, acuarela, lavado, vegetal. 2) Papel de envolver y embalaje. Envolver: celulosa. Ordinarios: estrazas, gris, cueros, inglés, krajt. Delgados: sedas, manilas, sulfurizados, pergamino para grasas, cristales. Embalaje: krajts especiales: para sacos, liner; semiquímicos; pajas, bagazo, etc. 3) Papeles especiales: Moneda, valores, mapas, fichas, formularios. Absorbentes: secantes, tisúes:guatas, higiénicos, confección; filtros; dieléctricos; fumar. 4) Papeles soportes. Para estucados, plastificados, reproductores: para carbón. Para emulsionados: para fotográficos. Para engomados, parafinados, alquitranados, copiativos, metalizados. 5) Papeles revestidos: Estucados; plastificados. Reproductores: carbón; emulsionados: fotográficos; engomados; parafinados; alquitranados; copiativos; metalizados.

Producción y consumo. La producción mundial de p ha ido en constante aumento. Variación experimentada en la década 1956-66 (millares de toneladas): consumo de p. aumenta constantemente, debido no sólo al incremento de la población y del ingreso real por habitante y la tendencia a la eliminación del analfabetismo, sino porque hay un crecimiento de consumo a medida que se desarrollan nuevos tipos y nuevas aplicaciones: p. ej., p. de envase y embalaje. Por lo que se refiere a la elevación del consumo del p. de periódicos y revistas, y en las escuelas primarias para libros de texto y p. para escribir, son dos aspectos que merecen consideración especial en los países insuficientemente desarrollados, ya que los consumos son muy bajos; hay una demanda insatisfecha de p. para toda clase de publicaciones y limitada en la actualidad a los medios de impresión existentes. En las regiones insuficientemente desarrolladas el p. es un artículo caro, lo que influye en su consumo.

La ONU ha calculado en base a la demanda actual de p., pasta y cartón, que esta industria para atender la demanda tiene que duplicar su producción para 1980 y, asimismo, de nuevo, para el a. 2000.

El consumo per cápita de p. y cartón, en Kg. en 1967, en los principales países consumidores, fue: EE. UU., 233; Canadá, 157; Suecia, 171; Reino Unido, 117; Dinamarca, 122; Suiza, 128; Finlandia, 97; Bélgica, 84; Francia, 79; Austria, 60; Italia, 49; Holanda, 109; Nueva Zelanda 108; Noruega 108; y Australia, 99.

4. Integración. Dimensiones e inversiones en la industria del papel. Integración vertical. Se observa una tendencia general a la integración de las fábricas de celulosa mediante el montaje de máquinas de p. con objeto de completar el ciclo de producción hasta llegar a la obtención del producto final. Sin embargo, esta evolución no ha sido tan notable en Europa como en América del Norte. La integración de las fábricas de pasta con las de p. permite obtener las mayores economías dimensionales, sobre todo en la fabricación de p. de las calidades de gran serie, tales como el p. prensa y el p. kraft. Las ventajas de la integración son más importantes en el caso en que la mayor parte de la composición fibrosa del p. proviene de una sola calidad de pasta: las inversiones son menos elevadas, y menores el consumo de energía, los gastos de administración, la mano de obra, etc. La integración permite también obtener p. de mejor calidad o utilizar las máquinas de p. a mayor velocidad.

Dimensión mínima. En la industria de pasta de madera, la dimensión mínima de la fábrica rentable aumenta en el siguiente orden: pasta mecánica, pasta semiquímica, pasta química. En la industria del p. solamente las empresas equipadas con máquinas de gran capacidad pueden fabricar de un modo rentable calidades de las que se fabrican grandes cantidades, como son el p. prensa, el p. revista, el p. kra f t y el p. kraf t para sacos. Las nuevas fábricas son, en general, mayores que las antiguas; estas fábricas pequeñas se encuentran amortizadas en gran parte. Se observa una tendencia general a la ampliación de capacidad en todas las fábricas cuyo volumen de producción es menor de 100.000 t/año.

Inversiones. La industria de pasta de p. se caracteriza por exigir grandes inversiones. Las necesidades de inversión son inferiores en las fábricas integradas que en las no integradas. De acuerdo con una consulta realizada por la FAO (v.), el aumento de la demanda regional y mundial, prevista para 1965-75, exigiría la instalación de una capacidad industrial adicional que requiere unas inversiones anuales que podrían ser del orden de 1.500 millones de dólares. Estas cifras no incluyen las inversiones considerables que será necesario efectuar para desarrollarlos recursos de materias fibrosas. Alrededor de la mitad de las inversiones necesarias corresponderían a América del Norte y Europa occidental. Sin embargo, es en las regiones deficitarias donde crecerán más rápidamente las necesidades de inversión. En Hispanoamérica, p. ej., entre 1965 y 1975, se necesitarán unos 120 millones de dólares anuales.

5. Manipulados de papel. Utilizando la maquinaria adecuada y como materias primas diferentes tipos de p., de acuerdo con el producto que se va a elaborar, y materias auxiliares tales como mordientes y pegamentos, disolventes, hilos y cuerdas y otros materiales, se elaboran los siguientes productos:Artículos de oficina y escritorio de todas clases, carteles, etiquetas, talonarios de billetes, etc. Para los formatos normalizados de p., plegados y formas usuales, véase la norma UNE 1.011; y en la norma UNE 1.012 la aplicación de los tamaños de los p. de la norma anterior a los impresos de uso más corriente. Existen normas especiales para cartas comerciales (UNE-1.013) y sobres (UNE-1.015), para sobres con ventana de cuadro transparente (UNE-1.017) y otros.

Artículos de uso industrial, empleados en la construcción y decoración. Entre la fabricación de productos industriales cabe mencionar el p. para cables eléctricos que se emplea como aislante en la fabricación de conductores. Los p. y cartones para construcción comprenden: p. para forro, fieltro para tejados (saturante y seco), materiales para pisos, fieltros para automóviles, p. de asbesto y otros.

Envases de todas clases, bolsas, sacos, p. de envolver en resmas, timbrado o sin timbrar, a la celulosa, aceitado, engomado, etc. Es interesante destacar la fabricación de los sacos, similar a la de las bolsas. Estas se fabrican normalmente de una o dos capas de p. a veces hasta tres, mientras que el saco se fabrica hasta con seis capas. Se distinguen dos grupos principales de sacos: de válvula y abiertos. Los campos de aplicación de los sacos de válvula son tres, a) envase de cemento; b) envase de abonos artificiales. Mientras que el saco de cemento consta de tres o como máximo cuatro capas, el saco para abono artificial tiene como mínimo cuatro y como máximo seis y, además, en muchos casos se aplica p. asfalto o p. de bitumen; c) envase de comestibles (azúcar, harina, almidón, etc.), este saco debe ser de buena calidad y son de los de mayor tamaño debido al menor peso específico de los productos. El campo de aplicación de los sacos abiertos es similar.

P. de fumar en blocs o bloques, libritos, etc. Los libritos y blocs para el liado a mano de los cigarrillos se fabrican con p. de fumar de características distintas a la del p. de fumar que se destina a la fabricación mecánica de cigarrillos. Si bien los dos son combustibles y resistentes a la perforación contra materias duras que pueden acompañar a las hojas o fibras de tabaco, debe tener resistencia a la tracción en dirección longitudinal, cuando va en bobinas para la fabricación mecánica, y transversal en los libritos para el liado a mano.

Otros manipulados de p. y artículos de lujo y uso personal, etc. Incluimos en este grupo los manipulados del p. cristal, el cual ha tenido que entrar en seria competencia con las películas transparentes, como, p. ej., el celofán (la materia prima para su fabricación es celulosa noble), con el que se fabrican bolsas, desde las pequeñas para caramelos hasta las grandes para artículos de confección en general.

V. t.: CELULOSA; CARTÓN.

V. RUBIO DE ARRIBA.

BIBL.: K. KEIM, El papel, Madrid 1966; ÍD, El papel y la inipresion, Madrid 1967; H. MÚLLER Y HENNEBERG, Usos comerciales papeleros en Europa, Madrid 1966; C. EARL LtBBY, Ciencia y tecnología sobre pulpa y papel, México; V. RUBIO DE ARRIBA, Estructuras industriales, Madrid 1968; J. GRAND, Manual sobre la fabricación de pulpa y papel (laboratorio), México; J. P. CASEY, Pulp and Paper, Nueva York.