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
Fieltros
húmedos
Formación
de la hoja
Papel
Secado
Prensado
Parte húmeda
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
Secadores
2º grupo
Lisa
Bobinadora
Parte seca
Secadores
1er grupo
Prensa
encoladora
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
Circuito
de cabeza
dedeMáquina:
Operaciones
del circuito
de cabeza
máquina:
Prepara
suspensión
de(aguas
pastacoladas,
a la consistencia
Buena mezcla
de losla
caudales
parciales
y condiciones adecuadas para llevarla a la tela.
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
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
Deaireación
Caja de
entrada
Tela
Pasta procedente
de los Pulpers
Depuración
Bomba
Aguas coladas
Tina de pasta
Válvula de
gramaje
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
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
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
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
Fieltros
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Caja hidráulica
-
Fieltros
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Distribuidor
Su misión es transformar un flujo
de forma circular
Elementos
de en
la otro
Caja
de forma rectangular que cubra todo el ancho de la
máquina.
Tipos:
- Flujo divergente, o en T´s
•Distribuidor
- Entrada lateral
Este último es prácticamente el único empleado en la
•Cuerpo central
actualidad.
•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.
Fieltros
Prensas
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.
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
Caja de entrada
Distribuidor en T’s
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Caja de entrada
Distribuidor de entrada
lateral
Fieltros
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
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.
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Formación de la hoja
Buena formación:
Procesos hidrodinámicos:
Flujo constante
• Drenado
Evitar floculación;
Dilución
Temperatura
• Esfuerzos orientados
• Turbulencias
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Caja de
entrada
Mármol
Tela
Fieltros
Prensas
La mesa plana
Foils
Rodillos
Cajas de
vacío
•Cajas aspirantes
La tela es
•Rodillos
una cinta
cabecero
sin fin de
y de
malla
retorno
metálica (actualmente
de materiales sintéticos), sobre la
•Cilindro aspirante
que se forma
•Mármol
la hoja.
•Rodillo Pisón
•Foils
En las máquinas con mesa plana (Fourdrinier), está•Rodillos
dispuesta
horizontalmente
entre dos
tensores
y de
•Rodillos desgotadores
rodillos, contando con una serie de elementos paraconducción
conseguir una
de labuena
tela formación de la
hoja, mantenerla tensa y procurar la mejor eliminación de agua, (desgote)
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Tela” – El término proviene de las telas que se
usaban en los tamices en la fabricación del
papel a mano.
Fieltros
Bronce
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
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
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
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
Monocapa
Doble Capa
Cara papel
Cara máquina
Las caras papel y máquina son
completamente distintas.
Triple Trama
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 Capa
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
•
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
•
•
•
•
•
Tela
Fieltros
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
Sin mármol
El mármol se coloca justamente detrás del
rodillo cabecero para evitar un excesivo
desgote en los primeros momentos
Con
mármol
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Efectos de succión
Rodillo
desgotador
Foil
Vaccun Foil
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
Ventajas de los Foils :
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.
•Mayor retención
•Mejor distribución de
finos
•Mejor doble cara
•Mayor opacidad
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Rodillo
Foil
Tela
Fieltros
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Cajas de vacio.
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.
Tela
Vacio
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
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
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
El rodillo Pisón ayuda a eliminar agua y consolidar la hoja, antes de
abandonar la tela
Pisón
Rodillo
aspirante
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
Rodillo aspirante
(Couch Roll)
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
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
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Fuente: Voith Paper
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
Los fieltros llevan a la hoja por su recorrido a través de las prensas
FIELTROS
Fieltro
•Soportar y conducir la hoja
•Absorber agua
Hoja
Rodillo Pick Up
•Amortiguar el contacto de la hoja
con prensas
•Superficie de contacto lisa
•Correa de transmisión
Tela
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
D
Los fieltros deben reunir tres condiciones:
Desgote
Resistencia
Lisura
R
L
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
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
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
5. Sequedad
Salida
6. Gram aje y Tipo
2. Presión
4. Sequedad
Entrada
11. Espesor
10. Gram aje
9. Contenido
Agua
PAPEL
3. Velocidad
FIELTRO
8. Perm eabilidad
1. Tipo Prensa
7. Ancho Zona Contacto
NIP
Carga Lineal
Prensado
Fieltros
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Prensa de zapata
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltro
Hoja
Fieltro
Correa
Zapata
Extended NIP
Fieltros
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Prensa aspirante
Fieltros
Prensas
Circuito de
Cabeza de
máquina
Caja de
entrada
Tela
Fieltros
Prensas
Consistencia
45 %
Consistencia
95 %
PARTE SECA
Secadores
Prensa
encoladora
Secadores
Lisa
Bobinadora
Secadores
Campana
Mantas
Hoja
Cilindros secadores
Secadores
Fases del secado:
Calentamiento
Evaporación
Paños secadores: (Mantas)
Transmisión de calor
Evaporación
Estabilidad
Resistencia
Lisura
Secado
Cilindros secadores:
Buen control
temperatura
Secadores
Entrada vapor
Transmisión de calor
Condensación
Salida condensados
Secadores
Bolsillos de ventilación de los paños secadores
….
Secadores
Cilindros secadores
….
Secadores
Prensa
Prensa
encoladora
Encoladora
Secadores
(Size-Press)
Mantas
….
Hoja
Cilindros secadores
Secadores
PRENSA ENCOLADORA
vertical
(SIZE PRESS)
Encolado superficial
Almidón
Otros encolantes
Colorantes
horizontal
Estucos
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
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
La Forma Redonda
Prensa tomadora
Fieltro tomador
Entrada de pasta
espesa
Telas múltiples, papel multicapa
Cartón multicapa
Esta máquina de papel estuvo
instalada en el INIA desde
1954 hasta 1992
Estaba ubicada donde ahora
está la cafetería
FIN
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
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
II CURSO INTERNACIONAL EN TECNOLOGÍA DE PRODUCTOS FORESTALES
MÓDULO DE CELULOSA Y PAPEL.
MADRID 2008
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