Producción del Papel
Una vez producida la pasta, la producción del papel se realiza en dos etapas: preparación de la pasta y en la máquina de papel.
En la preparación de la pasta, las fibras se baten para dar al papel propiedades especiales, como resistencia y una unión óptima de las fibras. Además de la pasta, los ingredientes suelen ser: cola, carbonato clásico, colorante y un 99% de agua.
La producción del papel comienza al introducir la mezcla de la pasta en la cabecera, que es el punto de partida de la máquina de papel, y se pulveriza sobre lo que se denomina malla. La sección de malla es el primer proceso de desecación y, por gravedad y vacío, se reduce considerablemente el contenido de humedad de la mezcla (hasta un 20% de sequedad). En esta sección también es donde el papel comienza a formarse y las fibras se orientan por sí mismas en la dirección del rápido movimiento de la bobina de papel.
Desde la malla, la pasta todavía húmeda pasa a la sección de prensado, donde se seca aún más mediante presión entre cilindros y fieltros. La hoja de papel entra en la prensa con una consistencia del 20% aproximadamente, es decir, que contiene un 80% de agua. Al final de la operación de prensado, quedará con un 60% aproximadamente. La presión de prensado también influye en el volumen, la rigidez, la opacidad, la resistencia y la rugosidad del papel acabado.
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A partir de aquí no es posible eliminar más agua por medios físicos, sino que hay que aplicar un tratamiento térmico (calor).
La siguiente etapa, entonces, es la sección de secado, donde el papel pasa sobre una serie de cilindros calentados con vapor y se conseguirá reducir la humedad del papel hasta un 5% de agua, que es el contenido que debe tener al final del proceso de fabricación, para mantener su elasticidad. Luego de esta etapa, se puede usar el término papel en su verdadero sentido.
Generalmente, dependiendo de la calidad del papel a producir, el proceso de secado se realiza en dos etapas. Cuando el papel sale del primer secador se aplica una fina película de un producto, normalmente almidón, para garantizar una mayor resistencia y aptitud para la impresión. Esta etapa se denomina “estucado del papel”. El papel pasa entonces al segundo secador manteniendo la misma alta velocidad, donde se seca tras haber añadido el almidón.
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Durante el proceso de secado, el vapor que se forma al evaporarse el agua contenida en la hoja de papel se mezcla con el aire que se encuentra en el secador. Al aumentar la temperatura del aire, éste eleva a su vez la capacidad de admitir vapor de agua (aumenta su temperatura de saturación), mejorando la velocidad de secado.
Sin embargo, a medida que este aire absorbe el vapor de agua, tiende a saturarse, llegando a un punto en el cual no es capaz de recibir más cantidad de vapor procedente de la evaporación del agua del papel, con la consecuencia de que se retrasa el secado. Por esta razón, es necesario mantener el aire de secador caliente y seco. Esto se realiza extrayendo el aire saturado de vapor.
Generalmente, no se mide directamente la masa de papel, sino que las fábricas de papel usan la medición del aire de la campana extractora para monitorear y controlar el proceso de secado de manera indirecta y para evitar el exceso de humedad en la campana extractora. Esta medición es especialmente demandante si existe riesgo de condensación combinado con temperaturas elevadas.
El proceso de secado es el más complejo y costoso del sistema de producción de papel y es en donde casi se elimina toda la humedad del producto. Por ello, es necesario automatizar y contar con instrumentos de medición precisos y robustos, y tener ciertos cuidados, para reducir los costos.
Antes de que el papel esté completamente listo y enrollado en una gran bobina, llamada bobina tambor o calandra, se prensa entre cilindros, donde se aplica la presión y la fricción necesarias para lograr la suavidad de la superficie y el espesor final deseados. En la etapa final del proceso, el papel acabado se enrolla en grandes bobinas tambor y se corta después en bobinas más pequeñas o en hojas.
El proceso completo en la máquina de papel -desde el estado de pasta hasta el papel acabado- dura poco tiempo, entre 10 y 30 segundos. Durante esta breve secuencia de acontecimientos, la pasta se seca y se convierte en papel. La máquina de papel es, por lo tanto, simplemente, una máquina de desecación de gran tamaño.
