papel blanco....contaminacion segura...

¿Cuál es la historia y origen del papel? ¿Y quién fue su inventor? En el antiguo Egipto, para hacer símbolos y escrituras, escribían sobre papiro, el cual se obtenía a partir del tallo de una planta muy abundante en las riberas del río Nilo. En Europa, durante la Edad Media, se utilizó el pergamino que consistía en pieles de cabra o carnero, curtidas, preparadas para recibir la tinta, que por desgracia eran bastante costosos, lo que ocasionó que a partir del siglo VIII se popularizara la infausta costumbre de borrar los textos de los pergaminos para reescribir sobre ellos, perdiéndose de esta manera una cantidad inestimable de obras. Sin embargo, los chinos ya fabricaban papel a partir de los desechos de la seda y el cáñamo, e incluso del algodón , invento que se atribuye a T’Sai Lun, debido a la relación comercial transmitieron este conocimiento a los árabes, quienes a su vez lo llevaron a las que hoy son España y Silicia desde el siglo X. La elaboración de papel se extendió a Francia que lo producía utilizando lino desde el siglo XII. Fue el uso general de la camisa, en el siglo XIV, lo que permitió que hubiera suficiente trapo o camisas viejas disponibles para fabricar papel a precios económicos y gracias a lo cual la invención de la imprenta permitió que unido a la producción de papel a precios razonables surgiera el libro, no como una curiosidad sino como un producto de mercado accesible. Desde entonces el papel se ha convertido en uno de los productos emblemáticos de nuestra cultura, elaborándose no sólo de trapos viejos o algodón sino también de gran variedad de fibras vegetales; además la creciente invención de colorantes permitió una generosa oferta de colores y texturas. ¿Qué es el papel? El papel es una estructura obtenida en base a fibras vegetales de celulosa, las cuales se entrecruzan formando una hoja resistente y flexible. Estas fibras provienen del árbol y, según su longitud, se habla de fibras largas -de aproximadamente 3 milímetros (generalmente obtenidas de pino insigne u otras coníferas)- o de fibras cortas -de 1 a 2 milímetros (obtenidas principalmente del eucalipto) Procesos Productivos del Papel Composición química de la madera: ¿Cuáles son los componentes químicos que presenta la madera? Desde el punto de vista maderero nos interesan tres componentes fundamentales: Carbohidratos Lignina Resinas y esencias. ¿Qué compuestos forman los carbohidratos? Están compuestos por dos componentes básicos: la celulosa y la hemicelulosa. La hemicelulosa es el segundo componente de la madera, representando entre el 15- 25% del peso seco de la madera. A diferencia de la celulosa, que está constituida sólo por glucosa, la hemicelulosa consta de glucosa más otros azúcares solubles en agua producidos en la fotosíntesis. La Celulosa es la principal componente de las paredes celulares de los árboles y otras plantas. Es una fibra vegetal que al ser observada en el microscopio es similar a un cabello humano, cuya longitud y espesor varía según el tipo de árbol o planta. Las fibras de algodón, por ejemplo, tienen una longitud de 20-25 mm., las de Pino 2-3 mm. Y las de Eucalipto 0,6-0,8 mm. De igual manera, el contenido de celulosa varía según el tipo de árbol o planta que se considere. El conjunto de celulosa y hemicelulosa en la pasta maderera se le llama: Olocelulosa ¿Qué es la lignina? Es un compuesto químico complejo que se caracteriza por ser amorfo y de color oscuro y une fuertemente a las fibras del árbol lo que hace necesario extraerlas en su totalidad para individualizar las fibras. En papeles blancos hay que extraerla totalmente. Uno de los problemas de la lignina es que provoca envejecimiento del papel amarilleándolo con gran rapidez. ¿Qué son resinas y esencias? Actúan en muy pequeña proporción teniendo que ser algunas de ellas tratadas para evitar problemas de manchas sobre el papel. ¿Cuáles son las partes de un árbol? Corteza Externa: Floema: Esto es lo que se ve del tronco desde fuera. Esta capa protege al árbol de los insectos, enfermedades, temperaturas extremas u otros daños Procesos Es la corteza interna. Transporta los carbohidratos producidos en las hojas hacia abajo, a las otras partes del árbol, donde se convierten en el alimento que necesita el árbol para crecer. Cámbium: Esta es una capa delgada de células embrionarias, del espesor de una célula, ubicada en la parte interior de la corteza interna. Aquí es donde se produce el crecimiento del árbol. Cada año el cámbium produce las células que constituyen el Xilema y el Floema. Una vez producidas las nuevas células del floema, las antiguas se secan y pasan a formar parte de la corteza. Hacia el interior del cámbium, las nuevas células de madera se unen a la albura (xilema). Así se producen los anillos de crecimiento del árbol. Xilema: También conocida como albura, cuya función es conducir el agua y las sales minerales desde las raíces hacia las hojas. La albura está compuesta por largas moléculas de celulosa que le dan al árbol su fortaleza. Duramen: En los árboles más viejos, en la medida que se forman nuevos anillos de crecimiento desde afuera hacia dentro, los anillos interiores, de albura más vieja, se bloquean con resina y se transforman en duramen. El duramen ya no puede transportar fluidos, pero su rigidez ayuda a sostener el árbol en el centro del tronco. El duramen típicamente es más oscuro que la albura. Este árbol aún no había desarrollado el duramen. ¿En que parte de árbol se encuentra la fabrica de celulosa? La madera o xilema se forma en el cámbium a través de un importante proceso químico. La celulosa representa alrededor del 50% del peso seco de la madera (una vez extraída el agua). Debido a que las uniones entre las moléculas de glucosa son tan firmes, las moléculas de celulosa son muy resistentes y por esa misma razón, la madera también es resistente. Las uniones laterales entre las moléculas de celulosa también son muy fuertes, lo que hace que ellas se agrupen para formar filamentos, los cuales a su vez forman estructuras más gruesas, similares a una cuerda, llamadas microfibrillas. Procesos Productivos del Papel Productos de encolado: antes se utilizaba el sulfato de aluminio y las colas de colofonia, genera un ph ácido en el papel, actualmente se emplean productos sintéticos que proporcionan un ph neutro. El encolado tiene por objeto disminuir la permeabilidad al agua, muy necesario en el caso del offset. Ligantes de estucado: aditivos que usamos para fijar el estucado al papel, la desventaja es que a veces crean espumas que estropean, generalmente es yeso, tiene que estar en equilibrio. Resinas de resistencia húmeda: tienen por objeto mantener la resistencia del papel cuando se moja, por ejemplo en las vallas publicitarias expuestas a la intemperie. Blanqueantes ópticos: es necesario incrementar la blancura de la pasta y las cargas en la mayoría de los casos se echan en la masa o en la capa de estucado. Los colorantes: éstos se añaden cuando se quiere conseguir un papel de un color determinado. Se pueden añadir tanto a la masa como a la superficie. Los microbicidas: son componentes cuya función es la de destruir determinados tipos de hongos y bacterias que se instalan en la formación del papel, las cuales incluso pueden provocar roturas en el papel. Retentivos y floculantes: se añaden en la fabricación del papel para mejorar la retención de las cargas cuando la hoja de papel se está formando. Mas que un aditivo se considera un elemento auxiliar del papel. Blanqueo de la pasta. ¿Por qué se realiza en el blanqueo de la pasta? El blanqueado de la pasta de celulosa ha sido tradicionalmente visto como un índice de calidad por el consumidor de papel. La blancura de la pasta de celulosa se mide por su capacidad para reflejar luz monocromática en comparación con un Standard de óxido de magnesio. La pulpa resultante del proceso Kraft es generalmente marrón mientras la de los procesos sulfito es amarilla a marrón claro. Estos colores se deben a residuos de lignina que se adhieren a las fibras y que pueden ser estabilizados o removidos en procesos posteriores. ¿Cómo esta compuesto el proceso de blanqueado? El proceso de blanqueado de las pastas esta compuesto de 5 a 6 etapas dependiendo de las características de la pulpa obtenida. Desde el siglo XIX se utiliza hipoclorito para el blanqueado de la pasta, posteriormente se aplicó también cloro gaseoso. Los residuos de lignina se convierten en productos solubles en agua o en soluciones alcalinas que son lavados en las etapas siguientes del proceso. El uso de cloro gaseoso tiene varias ventajas en el producto y se estima que genera una menor cantidad de AOX vertidos al ambiente. En algunos casos se usa, en las últimas etapas del blanqueado la combinación de peróxido de hidrógeno con cloro. Las cantidades de cloro utilizadas por la industria de la celulosa han disminuido desde lo 90kg/ton que se usaban hace 80 años a los 25 Kg./ton que se usan hoy e incluso valores más bajos como 3 a 10 ton/Kg. en algunos procesos. Impactos ambientales que se producen por la fabricación de papel. ¿De que factores depende el impacto sobre el medio ambiente? El impacto sobre el medio ambiente de la fabricación de la pasta de papel depende de muchos factores, como la materia prima (tipo de madera, papelote, residuos vegetales, etc.), el método de obtención de la pasta a partir de madera (Kraft, sulfito, métodos mecánicos), el proceso de blanqueo de la pasta (cloro gas, dióxido de cloro, oxígeno, ozono, sosa cáustica, peróxido de hidrógeno, tratamientos enzimáticos), los sistemas de depuración que tengan instalados o la ubicación de las fábricas y las necesidades de transporte. ¿Cuáles son los efectos negativos que produce la fabricación de papel? Contaminación atmosférica. Sistema de efluentes. Desechos sólidos. Contaminación atmosférica: ¿Cuáles son los principales problemas de contaminación atmosférica y dónde se producen? Los principales problemas de contaminación atmosférica que tienen las plantas de pulpa se relacionan con los compuestos malolientes de azufre, cuyos niveles de umbral para detección son extremadamente bajos (1 y 10 partes por billón). Estos gases se producen principalmente en las plantas del proceso Kraft, y emanan de los siguientes equipos: válvulas de alivio y de seguridad del digestor, campana de lavado al vacío y desfogues del tanque sellado, respiraderos calientes del evaporador de md1tiples etapas, acueductos del horno de recuperación, tanques de disolución de 'smelt', desfogues del apagador o del tanque de oxidación del licor negro, y dispositivos de tratamiento de las aguas servidas. Otra preocupación que se presenta durante el diseño de la planta se relaciona con las emisiones de cloro provenientes de los desfogues de los tanques, filtros de lavado, y alcantarillas, que ocurren durante las operaciones de blanqueo de la pulpa. ¿Qué se debe hacer para prevenir esto? Para prevenir el escape de los gases azufrados, el diseño debe recolectar todos los gases producidos, incluyendo las fugas casuales; asimismo, debe haber un sistema de incineración adecuado y lavado de gases de escape. Sistemas de efluentes: ¿Con qué se relacionan los principales problemas y qué se debe hacer al respecto? Aquí, los principales problemas se relacionan con la alta Demanda de Oxígeno Bioquímico y Químico del agua que se descarga de la planta y el efluente del licor negro. Todas las plantas de pulpa (químicas y mecánicas) requieren que las aguas del proceso y lavado se traten adecuadamente para bajar los valores de la Demanda de Oxígeno Bioquímico y Químico, antes de verterlas a las aguas de recepción. Los sulfuros o sulfitos que contiene el efluente tienen que ser oxidados a sales de sulfato, y el color debe ser reducido a un nivel aceptable. Se puede reducir con anticipación el nivel de los sólidos totales suspendidos mediante coagulación, floculación, sedimentación y, de ser necesario, filtración. Desechos sólidos: ¿Cuáles son los desechos sólidos que produce la preparación de madera? La preparación de la madera para uso en una planta de pulpa genera una gran cantidad de desechos sólidos: la extracción de la madera, incluyendo la tala de los árboles, y remoción de las ramas, corteza, tierra, arena o piedras. El diseño del proyecto debe incluir la eliminación adecuada de estos desechos. Las otras fuentes de desperdicios sólidos incluyen el material rechazado por la malla y el recausticador, lodos de las aguas servidas, papel defectuoso y basura. Asimismo, la ceniza de la caldera puede constituir hasta la cuarta parte de todos los desechos sólidos. Donde sea posible, se deben quemar los desechos sólidos y recuperar el calor residual. A menudo, los desperdicios sólidos deben ser desecados antes de quemarlos. Alternativas: ¿Cómo se puede controlar la contaminación atmosférica? Dependiendo del proceso y su ubicación, uno o más de los siguientes métodos pueden ser necesarios para lograr un nivel de emisiones atmosféricas que sea aceptable: precipitadores electroestáticos; lavadores; ciclones; eliminador de neblina, de malla de alambre; filtros; incineración; separación a aire o vapor; oxidación de fase líquida; absorción. ¿Cuáles pueden ser las opciones del tratamiento de aguas servidas? Las opciones para el tratamiento de las aguas servidas y de enjuague incluyen las siguientes: Tratar y reutilizar el agua Secar los lodos Evaporación Sedimentación, floculación y filtración Neutralizar las aguas servidas ácidas o alcalinas; Uso agrícola Desnitrificación Anexos: La celulosa ¿sabías qué? 1. ¿Sabías que para producir una tonelada de celulosa de fibra corta blanqueada, se requieren 9 árboles de eucalipto? 2. ¿Sabías que para producir una tonelada de papel fotocopia se necesitan 6 árboles y que esa tonelada de papel fotocopia se transforma en 440 resmas de 500 hojas de papel fotocopia tamaño carta o 370 resmas tamaño oficio? 3. ¿Sabías que los bosques de pino radiata en Chile son manejados para producir maderas para la construcción y muebles, siendo destinados a la producción de celulosa sólo los subproductos de este proceso: podas y despuntes? 4. ¿Sabías que hace más de 100 años que habitan en Chile los pinos radiata, originarios de Estados Unidos y el eucalipto globulus, provenientes de Australia, considerados entre los árboles más adecuados para la producción de celulosa? 5. ¿Sabías que el árbol más grande del mundo es un pino Sequoia de California, Estados Unidos, que tiene una altura de 115 metros (la torre ENTEL de Santiago tiene 127 metros de altura) y que su tronco tiene un diámetro en su base de 7 metros? 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