PROCESOS DE PAPEL.

Proceso de Producción de celulosa kraft.

La celulosa es elaborada mediante el proceso denominado "kraft", a través del cual los chips de maderas son cocidos en una solución alcalina basada en sulfatos y sosa cáustica para extraerles la lignina; estos compuestos químicos son posteriormente recuperados para su reutilización, en un proceso de ciclo cerrado.

Los rollizos de madera son descortezados, transformados en astillas (chipeados), las que después son enviadas a una pila de acopio para su homogeneización.

Desde la pila de acopio, los chips o astillas, son extraídos, clasificados y conducidos al proceso de cocción -en el digestor continuo o en digestores batch- con licor blanco, una solución alcalina de soda cáustica y sulfuro de sodio. Resultante del proceso de cocción es la pasta de celulosa, que se clasifica, se lava y se blanquea. Una vez blanqueada, se procede a su secado y embalado final.

En el proceso de cocción, el licor blanco junto con la lignina disuelta, se convierte en un licor negro, el cual se concentra para luego ser quemado en unos equipos denominados calderas recuperadoras. La parte orgánica del licor negro (lignina y otros compuestos de la madera) produce energía en el proceso de combustión, generando el vapor que se utiliza en la producción de energía eléctrica y, posteriormente, para calefaccionar diferentes procesos dentro de la misma planta industrial. La parte inorgánica -sales minerales (cenizas)- se recuperan después del proceso de combustión y son usadas en la etapa de caustificación para regenerar el licor blanco usado en la cocción.

La corteza de los rollizos de madera, recuperadas en los descortezadores, se quema en calderas de poder para producir vapor y energía eléctrica, usados para los diversos procesos de la planta.

Procesos de producción de (celulosa) pulpa mecánica.

Este es el caso de la pulpa mecánica tradicional (Stone Ground Wood, SGW), el método más antiguo de producción de celulosa, que comenzó a utilizarse en 1840 y su variante más moderna, la pulpa mecánica presurizada (Pressurized Ground Wood, PGW). En estos procesos, los rollizos de madera son presionados contra un cilindro de piedra recubierto con una sustancia abrasiva, el cual gira a gran velocidad, actuando como una lima. La fricción del cilindro contra los rollizos produce el aumento de la temperatura, que permite separar las fibras. Los rollizos son presionados contra este cilindro ya sea por su propio peso y cadenas alimentadoras (en el caso de la SGW), o mediante pistones hidráulicos en cámaras presurizadas (PGW). Regaderas de agua caliente a 75-100ºC, en algunos casos a presión, limpian las fibras removiéndolas del cilindro para que caigan a una cuba desde donde son llevadas al proceso de clasificación. El consumo específico de energía en estos procesos es alto, entre 1.600 a 1.900 kWh/ton de pulpa Lo normal es que esta pulpa fluya directamente para alimentar a una máquina papelera conectada en línea. El rendimiento de estos procesos es alto, ubicándose en el rango 94-97%, medido como toneladas de pulpa seca dividido por toneladas de madera seca alimentada. Esto significa que la pulpa producida retiene aún muchas de las componentes químicas de la madera, incluyendo lignina, hemicelulosas, resinas y otros. Así, los papeles producidos a partir de esta pulpa tiendan a decolorarse cuando son expuestos a la luz, el calor o simplemente, con el paso del tiempo. Este fenómeno, conocido como “reversión de blancura”, puede comprobarse exponiendo un periódico a la luz del sol. La lignina presente en las hojas hará que se torne amarillo.

Los papeles producidos en base a estas pulpas tienen características especialmente ventajosas para ciertos tipos de impresión, como periódicos y guías telefónicas. Dada la naturaleza de estos procesos, sin embargo, es inevitable que se produzca algún daño a las fibras, con lo cual los atributos de resistencia de estos papeles son bajos.

AQUÉLLOS QUE USAN COMO INSUMO ASTILLAS DE MADERA:

Dentro de esta categoría están, en orden cronológico, la pulpa mecánica refinada (Refiner Mechanical Pulp, RMP), desarrollada a fines de los ‘50s y la pulpa termomecánica (ThermoMechanical Pulp, TMP), desarrollada a principios de los ‘70s. En ambos casos, las astillas son desfibradas mediante un proceso de refinación, normalmente a un 30% de consistencia, es decir, en una mezcla que contiene un 30% en peso de fibra y un 70% en agua. La refinación se produce introduciendo las astillas a presión a una zona entre dos discos que rotan en direcciones opuestas a muy corta distancia. La acción de una serie de ranuras y barras sobre la superficie de estos discos separa las fibras. Se pueden utilizar entre una y tres estaciones de refinado en serie. La primera estación de refinado es presurizada, pero la segunda y tercera pueden operar a presión atmosférica. Después de la última estación de refinado, la pasta pasa por un proceso de clasificación y normalmente es alimentada en forma directa a la máquina papelera. Las fibras son mucho menos dañadas que en el caso anterior, tienen en promedio una mayor longitud y exhiben en consecuencia, mucho mejores atributos de resistencia. La principal novedad que introdujo el proceso TMP con respecto al RMP es la incorporación de una etapa inicial de ablandamiento de las astillas, impregnándolas y calentándolas con vapor antes de la refinación. De esta manera, se facilita la separación de la celulosa y se reduce el daño a las fibras.

Ambos tipos de proceso también están dentro del segmento de las pulpas de “alto rendimiento”, siendo éste de 95-97% en el caso de la RMP y 93-97% en el caso de la TMP. El consumo de energía de estos procesos, no obstante, es sustancialmente mayor que en la categoría anterior de pulpas mecánicas y oscila, dependiendo del papel que se vaya a producir con ella entre 1.650- 3.200 kWh/tonelada de pulpa.

Procesos de producción de (celulosa) pulpa CTMP.

En 1978 comenzó a operar en Suecia la primera Planta del mundo que utilizó el proceso Quimio- Termo-Mecánico para la producción de celulosa (Chemi Termo Mechanical Pulp – CTMP). Como su nombre lo indica, este proceso combina la acción de reactivos químicos con medios mecánicos para separar la celulosa de los demás componentes de la madera. Específicamente incorpora en el proceso TMP una estación de impregnación química intermedia entre la fase de impregnación con vapor y la unidad de precalentamiento de la pasta. Las astillas son alimentadas por medio de una prensa de tornillo en esta estación, donde son impregnadas con una solución de Sulfito de Sodio (Na2SO3), para ayudar a la separación de las fibras en la batería de refinadores.

...