Fibras Industrias de Transformación Química 2017

Fibras Definición: unidad estructural larga, fina y hueca, que consiste típicamente de una pared celular rodeando a una cavidad. El componente principal de su pared es celulosa en distintos grados de pureza. La madera es sometida a un “desfibrado” para transformarla en pulpa, proceso mediante el cual las fibras son separadas mecánicamente (pulpado mecánico) o bien disolviendo químicamente el material que las mantiene unidas en el tejido (pulpado químico).

Coníferas Latifoliadas Elementos anatómicos Traqueidas (“fibras”) Parénquima Vasos Fibras y fibrotraqueidas (fibras) Longitud de fibras 2,5-7 mm 0,8-1,5 mm Elementos diagnósticos de identificación Campos de cruzamiento Puntuaciones en traqueidas Espesamientos espiralados Vasos (placa de perforación y puntuaciones vaso-radiales) Fibrotraqueidas y traqueidas vasicéntricas

Características de las fibras y su influencia en las propiedades de la pulpa y el papel

Coníferas Fibras largas: aumentan la resistencia al rasgado del papel. Tipo y cantidad de punteaduras: influye en el proceso de desfibrado. El agua y demás fluidos deben pasar a través de ellas. Espesor de pared y ancho de fibras: al aumentar la superficie de unión entre fibras aumenta la resistencia a la tracción e implosión. Composición química: menos celulosa y mas lignina que latifoliadas. Similar proporción de hemicelulosas. Ácidos orgánicos (resínicos y grasos).

Canal resinífero Leño temprano Leño tardío

Latifoliadas Fibras cortas: menor capacidad de entrelazarse. Espesor de pared: mayor que coníferas, mas rígidas. Punteaduras simples y escasas. Leño mas complejo: menor proporción de tejido fibroso de interés papelero. Elementos perforados (vasos): facilitan la impregnación (algunos pulpados mecánicos -previo al desfibrado- o en pulpados químicos). Composición química: Ácidos orgánicos y componentes fenólicos que disminuyen blanqueabilidad (mayor consumo de reactivos de blanqueo).

A: Fibras B: Traqueidas vasicéntricas C: Traqueida vascular D: Vaso

Procesos de pulpado y su influencia sobre las características de la pulpa

Pulpado mecánico (alto rendimiento) Genera pulpas que contienen prácticamente toda la lignina presente en la madera y requiere considerable tratamiento mecánico para separar y preparar las fibras. La pared celular es poco afectada Rendimientos superiores al 90%.

Pulpas mecánicas Compuestas por 3 tipos diferentes de elementos fibrosos: - T A M Ñ O + Tipo Características Fracción de finos Segmentos muy cortos de fibras Fragmentos de paredes celulares Fracción de fibras Fibras enteras Fibras cortadas Haces fibrosos Conjunto de pocas fibras sin separar (astillas)

Pulpas mecánicas Caracterización microscópica: Baja proporción de fibras enteras Fibras rígidas con cortes limpios y sin fibrilación Las fibras colapsadas presentan fibrilación superficial y extremos desenrollados o escobados. Las fracciones menores muestran la aparición de cintas de pared Se visualizan haces fibrosos Aspecto sucio

Pulpado químico Mediante este proceso se elimina la mayor parte de la lignina, pero también se degrada una cierta cantidad de celulosa y hemicelulosas. Rendimiento en pulpa es bajo (entre el 40-50%).

Pulpas químicas Caracterización microscópica: Fibras enteras Fibras flexibles, colapsadas con aspecto de cinta Las fibras presentan fibrilación externa e interna Casi sin finos No se visualizan haces fibrosos

Identificación de procesos mediante tinción diferencial con el reactivo “GRAFF C”

Proceso Color con Reactivo C Mecánico Químico Fibra corta y larga Fibra larga - α C E L U O S A + S I N B L A Q. B L A N Q U E D

Preparados microscópicos

Fibra corta: Fibra larga:

Pulpa mecánica. Fibra corta.

Pulpado químico. Fibra corta.

Pulpa química blanqueada. Fibra corta.

Pulpa química sin blanquear. Fibra corta.

Pulpa mecánica. Fibra larga.

Pulpa química blanqueada. Fibra larga.

Pulpa química sin blanquear. Fibra larga.

Pulpa mecánica y química. Fibra corta y larga.