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 1.074 1ª fábrica de papel en Europa (Xativa) (Trapos de lino) S XII Italia (mala calidad) S XII Italia S XIV Francia 1.440 Invención de la Imprenta (Gutemberg) Final XVII America 1.799 Invención de la máquina continua de papel (Roberts) 1.804 Máquina de papel Fourdrinier 1.827 1ª Máquina Fourdrinier en USA 1.844 Pasta mecánica de madera 1.866 Pasta al Sulfito Final del XIX Pastas Sulfato

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

Preparación de la Pasta

Formación de la hoja

Prensado

Secado Hoja de Papel

1.074 1ª fábrica de papel en Europa (Xativa) (Trapos de lino) 1.440 Invención de la Imprenta (Gutemberg) 1.799 Invención de la máquina continua de papel (Roberts) 1.804 Máquina de papel Fourdrinier

La Máquina de Papel

Papel Formación de la hoja Secado Prensado Fieltros húmedos Papel Formación de la hoja Secado Prensado

Parte húmeda Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Parte seca Circuito de Cabeza de máquina Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Parte seca Secadores 1er grupo Prensa encoladora Secadores 2º grupo Lisa Bobinadora

Circuito de cabeza de Máquina: Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Circuito de cabeza de Máquina: Prepara la suspensión de pasta a la consistencia y condiciones adecuadas para llevarla a la tela. 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

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

Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina 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

Tipos de Cajas de Entrada Circuito de Cabeza de máquina Caja de entrada Tela Fieltros Prensas 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

Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina Caja hidráulica -

Elementos de la Caja Distribuidor Cuerpo central Labios de salida Circuito de Cabeza de máquina Caja de entrada Tela Fieltros Prensas 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. Elementos de la Caja Distribuidor Cuerpo central Labios de salida 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. 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.

Distribuidor en T’s Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Caja de entrada Distribuidor en T’s

Distribuidor de entrada lateral Circuito de Cabeza de máquina Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Caja de entrada Distribuidor de entrada lateral

Caja de entrada Tela Fieltros Prensas 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.

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

Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina Mármol Foils Rodillos Cajas de vacío Caja de entrada La mesa plana 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) Cajas aspirantes Cilindro aspirante Rodillo Pisón Rodillos tensores y de conducción de la tela Rodillos cabecero y de retorno Mármol Foils Rodillos desgotadores

Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina Bronce 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 Cobre fino

Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina 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 Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina Monocapa Doble 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. Triple Trama Triple Capa

Resistencia a la abrasión; Resistencia a la contaminación. Circuito de Cabeza de máquina Caja de entrada Tela Fieltros Prensas 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 Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina Sin mármol Con mármol El mármol se coloca justamente detrás del rodillo cabecero para evitar un excesivo desgote en los primeros momentos

Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina Efectos de succión Foil Vaccun Foil Rodillo desgotador

Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina Ventajas de los Foils : Mayor retención Mejor distribución de finos Mejor doble cara Mayor opacidad 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.

Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina Rodillo Foil

Cajas de vacio. Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina Caja de entrada Tela Fieltros Prensas 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. Cajas de vacio. Vacio Tela

Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina 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 Dandy Roll

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

Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina Rodillo aspirante (Couch Roll)

Factores que intervienen en la formación de la hoja. Circuito de Cabeza de máquina Caja de entrada Tela Fieltros Prensas 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 Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina Fuente: Voith Paper

Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Circuito de Cabeza de máquina Los fieltros llevan a la hoja por su recorrido a través de las prensas 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

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

Problemas con los fieltros Circuito de Cabeza de máquina Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Problemas con los fieltros Desgaste Degradación Contaminación

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

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

Caja de entrada Tela Prensas Fieltros Circuito de Cabeza de máquina

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

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

Caja de entrada Tela Prensas Fieltros Circuito de Cabeza de máquina

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

PARTE SECA Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Secadores Prensa Circuito de Cabeza de máquina Caja de entrada Tela Fieltros Prensas Consistencia 45 % PARTE SECA Consistencia 95 % Secadores Prensa encoladora Secadores Lisa Bobinadora

Secadores Campana Mantas Cilindros secadores Hoja

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

Secadores Entrada vapor Transmisión de calor Condensación Salida condensados

Bolsillos de ventilación de los paños secadores ….

Secadores Cilindros secadores ….

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

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

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

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

Bobinadora Bobinadora ….

PROCESOS POSTERIORES

Algunos procesos posteriores Cortado Calandrado Acuchillado Estucado Empaquetado Almacenado

Cortadora

Calandra (Gloss calender) Rodillo Duro Rodillo Blando Calandra (Gloss calender)

Estucadora De rodillos De cuchilla

Empaquetado Importante para proteger de la humedad

OTROS DISEÑOS Y NUEVOS DESARROLLOS -

HÍBRIDAS DOBLE TELA CAJAS MULTIPLES FLUJOS MULTIPLES FORMAS REDONDAS YANKEE -

Formador Hibrido

Forma redonda Salida de aguas coladas Entrada de pasta espesa

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

Telas múltiples, papel multicapa

Cartón multicapa

Estaba ubicada donde ahora está la cafetería 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 II CURSO INTERNACIONAL EN TECNOLOGÍA DE PRODUCTOS FORESTALES MÓDULO DE CELULOSA Y PAPEL. MADRID 2008

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

Estaba ubicada donde ahora está la cafetería 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 II CURSO INTERNACIONAL EN TECNOLOGÍA DE PRODUCTOS FORESTALES MÓDULO DE CELULOSA Y PAPEL. MADRID 2008