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3.500 a.C. Papiro egipcio 180 a.C. Pergamino 105 Invención del papel en China 760 Samarkanda papel de lino y cáñamo 795 1ª fábrica de papel en Bagdad utilizando.

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1 3.500 a.C. Papiro egipcio 180 a.C. Pergamino 105 Invención del papel en China 760 Samarkanda papel de lino y cáñamo 795 1ª fábrica de papel en Bagdad utilizando obreros chinos ª fábrica de papel en Europa (Xativa) (Trapos de lino) S XII Italia (mala calidad) S XII Italia S XIV Francia Invención de la Imprenta (Gutemberg) Final XVII America Invención de la máquina continua de papel (Roberts) Máquina de papel Fourdrinier ª Máquina Fourdrinier en USA Pasta mecánica de madera Pasta al Sulfito Final del XIX Pastas Sulfato

2 FORMACIÓN DEL PAPEL LA MAQUINA DE PAPEL Profesor : Esteban Revilla Laboratorios de Celulosa y Papel INIA-CIFOR

3 Preparación de la Pasta

4 Formación de la hoja

5

6 Prensado

7 Secado Hoja de Papel

8

9

10 ª fábrica de papel en Europa (Xativa) (Trapos de lino) Invención de la Imprenta (Gutemberg) Invención de la máquina continua de papel (Roberts) Máquina de papel Fourdrinier

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12 Fieltros húmedos Papel Secado Prensado Formación de la hoja

13 Caja de entrada TelaPrensasFieltros Secadores 1er grupo Prensa encoladora Secadores 2º grupo LisaBobinadora Parte húmeda Parte seca Circuito de Cabeza de máquina

14 Operaciones del circuito de cabeza de máquina: Buena mezcla de los caudales parciales (aguas coladas, pasta, aditivos). Caudal constante a la caja de entrada. Concentración constante de la pasta que llega a la Caja. Introducción de aditivos. Garantizar buena depuración Evitar el aire ocluido en la pasta (Desaireación) Mínimas pulsaciones de las bombas Caja de entrada TelaPrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina Circuito de cabeza de Máquina: Prepara la suspensión de pasta a la consistencia y condiciones adecuadas para llevarla a la tela.

15 Caja de entrada TelaPrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina Tina de pasta Aguas coladas Depuración Deaireación Caja de entrada Bomba Válvula de gramaje Pasta procedente de los Pulpers Tela

16 La Caja de Entrada es el elemento mas importante de la máquina de papel, en ella se trasforma el flujo cilíndrico que viene por los tubos, en una corriente plana en régimen laminar, uniforme en todo el ancho de la máquina. Su diseño incorpora elementos para asegurar la uniforme distribución del flujo, evitar la floculación y la presencia de burbujas de aire. El labio de salida es ajustable, permitiendo variar el caudal y el ángulo de incidencia Todas sus superficies interiores están en pulido espejo para evitar cualquier adherencia Caja de entrada TelaPrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina

17 Caja de entrada TelaPrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina Tipos de Cajas de Entrada Abiertas La velocidad de salida la determina la altura del nivel de líquido. De colchón de aire La velocidad de salida se regula con la presión del colchón de aire Hidráulica Están totalmente llenas de líquido, son mas pequeñas y mas económicas. Necesitan un dispositivo exterior para atenuar las pulsaciones

18 - Caja de entrada TelaPrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina Caja hidráulica

19 Caja de entrada TelaPrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina Elementos de la Caja Distribuidor Cuerpo central Labios de salida Cuerpo central: Su función es homogeneizar longitudinal y transversalmente el flujo de pasta manteniendo las fibras en suspensión y evitando la formación de floculos. Para ello hay diferentes soluciones como el generador de turbulencia (banco de tubos de turbulencia) o los rodillos rectificadores perforados. Labios de salida: Los labios aceleran el flujo a la velocidad de la tela y controlan las condiciones de abertura y ángulo del impacto con la tela. Distribuidor Su misión es transformar un flujo de forma circular en otro de forma rectangular que cubra todo el ancho de la máquina. Tipos: - Flujo divergente, o en T´s - Entrada lateral Este último es prácticamente el único empleado en la actualidad.

20 Caja de entrada TelaPrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina Caja de entrada Distribuidor en Ts

21 Caja de entrada TelaPrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina Distribuidor de entrada lateral Caja de entrada

22 Caja de entrada TelaPrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina Rodillo rectificador: Homogeniza el flujo Evita la formación de agregados de fibas Los labios permiten regular la velocidad del flujo y también el ángulo de incidencia sobre la tela.

23 Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina Formación de la hoja Procesos hidrodinámicos: Drenado Esfuerzos orientados Turbulencias Buena formación: Flujo constante Evitar floculación; Dilución Temperatura

24 Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina La tela es una cinta sin fin de malla metálica (actualmente de materiales sintéticos), sobre la que se forma la hoja. En las máquinas con mesa plana (Fourdrinier), está dispuesta horizontalmente entre dos rodillos, contando con una serie de elementos para conseguir una buena formación de la hoja, mantenerla tensa y procurar la mejor eliminación de agua, (desgote) Mármol Foils Rodillos Cajas de vacío Caja de entrada La mesa plana Cajas aspirantes Cilindro aspirante Rodillo Pisón Rodillos tensores y de conducción de la tela Rodillos cabecero y de retorno Mármol Foils Rodillos desgotadores

25 Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina Tela – El término proviene de las telas que se usaban en los tamices en la fabricación del papel a mano. El paso de bronce a material sintético se da a finales de los años 50 con multifilamento de poliamida. A finales de los 60 se introduce el monofilamento de poliamida para papeles finos de impresión y escritura y en la decada de los 70 el monofilamento se extiende también a las telas para papeles de embalaje Bronce Cobre fino

26 POLIESTER : aporta mayor estabilidad dimensional POLIAMIDA : aporta mejor resistencia mecánica Material en los hilos de urdimbre Poliéster – Usado en la mayoría de las Telas de formación Debe tener alta resistencia al alargamiento Material para los hilos de Trama Tradicionalmente Poliéster y Poliamida. Debe poseer buena resistencia al encogimiento: Los hilos del envés deben ser resistentes a la abrasión Poliester / Poliamida Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina

27 Monocapa Doble Capa Triple Trama Triple Capa Cara papel Cara máquina Las caras papel y máquina son completamente distintas. La cara papel presenta una estructura mas cerrada, con filamentos mas finos La cara máquina presenta filamentos mas gruesos y mayor resistencia ala abrasión. Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina

28 Requisitos de la Tela Estabilidad; Alargamiento mínimo; Resistencia a la abrasión; Resistencia a la contaminación. Resistencia a los ataques químicos. Bajo Volumen Vacío – para menor arrastre de agua Buen desgote Buena retención Ausencia de Marcas y Lisura Buena Duración Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina

29 El mármol se coloca justamente detrás del rodillo cabecero para evitar un excesivo desgote en los primeros momentos Sin mármol Con mármol Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina

30 Efectos de succión Rodillo desgotador FoilVaccun Foil Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina

31 Las telas de las máquinas antiguas eran soportadas por los rodillos desgotadores, que cumplían la única misión de mantener plana la tela. La implantación de los Foils supuso una gran mejora en el desgote Al incrementarse la velocidad de la tela se comprobó que en los rodillos también aparecía un considerable efecto de succión. Ventajas de los Foils : Mayor retención Mejor distribución de finos Mejor doble cara Mayor opacidad Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina

32 Rodillo Foil Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina

33 Cajas de vacio. Situadas debajo e la tela, producen una succión localizada, para ayudar a la eliminación del agua de la hoja. Suelen instalarse dos grupos de cajas. La intensidad del vacío se va incrementando a medida que se van alejando de la cabeza de máquina. Vacio Tela Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina

34 Dandy Roll El Dandy Roll. (Rodillo desgotador) Es un cilindro de malla metálica, hueco situado sobre la tela para compactar la hoja todavía húmeda recién formada (consistencia 2´5 – 3 %) Mejora el terminado de la cara superior, produciendo una reorientación de las fibras mejor reparto de finos. Este cilindro puede llevar un grabado para imprimir una Marca de Agua en la hoja Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina

35 Pisón Rodillo aspirante El rodillo Pisón ayuda a eliminar agua y consolidar la hoja, antes de abandonar la tela Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina

36 Rodillo aspirante (Couch Roll) Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina

37 Factores que intervienen en la formación de la hoja. 1.-Caracteristicas de la Pasta 2.-Refino 3.-Relación de velocidades tela/chorro 4.-Regaderas 5.-Mármol 6.-Diseño y ángulo de los foils 7.-Dandy roll Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina

38 Fuente: Voith Paper Caja de entrada Tela PrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina

39 Caja de entrada TelaPrensas Fieltros Circuito de Cabeza de máquina FIELTROS Soportar y conducir la hoja Absorber agua Amortiguar el contacto de la hoja con prensas Superficie de contacto lisa Correa de transmisión Rodillo Pick Up Fieltro Tela Hoja Los fieltros llevan a la hoja por su recorrido a través de las prensas

40 Los fieltros deben reunir tres condiciones: Desgote Resistencia Lisura D R L Caja de entrada TelaPrensas Fieltros Circuito de Cabeza de máquina

41 Caja de entrada TelaPrensas Fieltros Circuito de Cabeza de máquina Problemas con los fieltros DesgasteDegradaciónContaminación

42 Fieltros Para continuar la eliminación de agua, la hoja es conducida por los fieltros a través de las prensas. Tipos de prensas: Lisas Ranuradas Fabric Aspirantes Orificios ciegos Prensa zapata Extended NIP Caja de entrada TelaPrensas Fieltros Circuito de Cabeza de máquina Prensas

43 Caja de entrada Tela Prensas Fieltros Circuito de Cabeza de máquina

44 NIP Caja de entrada Tela Prensas Fieltros Circuito de Cabeza de máquina

45 Caja de entrada Tela Prensas Fieltros Circuito de Cabeza de máquina

46 Prensa de zapata Caja de entrada Tela Prensas Fieltros Circuito de Cabeza de máquina

47 Extended NIP Fieltro Zapata Hoja Correa Fieltro Caja de entrada Tela Prensas Fieltros Circuito de Cabeza de máquina

48 Caja de entrada Tela Prensas Fieltros Circuito de Cabeza de máquina

49 Prensa aspirante Caja de entrada Tela Prensas Fieltros Circuito de Cabeza de máquina

50 Secadores Prensa encoladora SecadoresLisaBobinadora PARTE SECA Caja de entrada TelaPrensasFieltros Circuito de Cabeza de máquina Consistencia 45 % Consistencia 95 %

51 Campana Secadores Mantas Cilindros secadoresHoja

52 Paños secadores: (Mantas) Transmisión de calor Evaporación Estabilidad Resistencia Lisura Fases del secado: CalentamientoEvaporaciónSecado Cilindros secadores: Buen control temperatura Secadores

53 Salida condensados Entrada vapor Transmisión de calor Condensación Secadores

54 Bolsillos de ventilación de los paños secadores …. Secadores

55 Cilindros secadores …. Secadores

56 …. Secadores Prensa encoladora Secadores Prensa Encoladora (Size-Press)

57 PRENSA ENCOLADORA (SIZE PRESS) Secadores vertical horizontal inclinada Encolado superficial Almidón Otros encolantes Colorantes Estucos

58 SIZE PRESS Gate roll (rodillo auxiliar) Size press convencional Aplicación en balsa Film Press

59 LISA: Mejorar la lisura superficial Cilindros de acero pulido Calandras suaves …. Lisa

60 Bobinadora …. Bobinadora

61 PROCESOS POSTERIORES

62 Algunos procesos posteriores Cortado Calandrado Acuchillado Estucado Empaquetado Almacenado

63

64 Cortadora

65

66 Calandra (Gloss calender) Rodillo Duro Rodillo Blando

67 Estucadora De rodillos De cuchilla

68 Empaquetado Importante para proteger de la humedad

69 OTROS DISEÑOS Y NUEVOS DESARROLLOS -

70 HÍBRIDAS DOBLE TELA CAJAS MULTIPLES FLUJOS MULTIPLES FORMAS REDONDAS YANKEE -

71 Formador Hibrido

72

73 Salida de aguas coladas Entrada de pasta espesa Forma redonda

74 La Forma Redonda Entrada de pasta espesa Fieltro tomador Prensa tomadora

75

76

77 Telas múltiples, papel multicapa

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80

81

82 Cartón multicapa

83 II CURSO INTERNACIONAL EN TECNOLOGÍA DE PRODUCTOS FORESTALES MÓDULO DE CELULOSA Y PAPEL. MADRID 2008 Esta máquina de papel estuvo instalada en el INIA desde 1954 hasta 1992 Estaba ubicada donde ahora está la cafetería Varias generaciones de técnicos papeleros aprendieron en ella los secretos de la fabricación del papel FIN

84 II CURSO INTERNACIONAL EN TECNOLOGÍA DE PRODUCTOS FORESTALES MÓDULO DE CELULOSA Y PAPEL. MADRID 2008

85 II CURSO INTERNACIONAL EN TECNOLOGÍA DE PRODUCTOS FORESTALES MÓDULO DE CELULOSA Y PAPEL. MADRID 2008 Esta máquina de papel estuvo instalada en el INIA desde 1954 hasta 1992 Estaba ubicada donde ahora está la cafetería Varias generaciones de técnicos papeleros aprendieron en ella los secretos de la fabricación del papel


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