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PROYECTO PULPA TEXTIL, UN DESAFÍO PARA ARAUCO Y LA INDUSTRIA CELULOSA DE CHILE
PROYECTO PULPA TEXTIL, UN DESAFÍO PARA ARAUCO Y LA INDUSTRIA CELULOSA DE CHILE
Stephanie Nuñez 1 y Valentina Pezoa 2
1. Ingeniero de Procesos Fibra, Superintendencia de Procesos, Celulosa Arauco y Constitución, S.A, Planta Valdivia, Chile; stephanie.nunez @arauco.com
2. Ingeniero de Control Calidad, Superintendencia de Procesos, Celulosa Arauco y Constitución, S.A, Planta Valdivia, Chile; valentina.pezoa@arauco.com
Resumen
Planta Valdivia era una fábrica de celulosa productora de paper grade modalidad swing (Pino y Eucaliptus). En el año 2010 empieza el desarrollo del proyecto de pulpa textil, cuyo objetivo fue generar un producto con mayor valor agregado, más sustentable y menos agresivo con el Medio Ambiente. En el año 2019, se lleva a cabo la ejecución del proyecto de pulpa textil, sometiendo a la planta a una serie de modificaciones. La producción de pulpa soluble inicia a nivel industrial en junio del 2020, sólo con Eucaliptus, con el gran desafío de atender los distintos estándares de calidad que exige este producto en el mercado de viscosa. Esto convierte a Planta Valdivia en un centro de innovación para la industria forestal chilena. Por primera vez en Chile se está produciendo pulpa soluble, también llamada pulpa textil, un producto que otorga un uso diferente para la celulosa.
Palabras Clave: Arauco, Planta Valdivia, Proyecto, Pulpa Soluble, Pulpa Textil.
1. PLANTA VALDIVIA Y MODIFICACIONES DEL PROYECTO DE PULPA TEXTIL
Planta Valdivia es una planta productora de celulosa que nace el 2004 en la comuna de San José de la Mariquina, ubicada en la región de Los Ríos. Con pulpa papel grado se tenía como target de producción un total de 550.000 toneladas anuales en modalidad swing mediante campañas de Pino y Eucaliptus. El año 2010 inicia el proyecto de pulpa textil, el cual se lleva a cabo el año 2019 con una detención prolongada de 2 meses para realizar las modificaciones asociadas.
Dentro de los principales cambios asociados al proyecto, se tiene la pavimentación de las canchas de madera para minimizar la suciedad de los rollizos sumado a la incorporación 2 predes cortezadores para mejorar el manejo de corteza de la madera. En el área de digestores, se incorporaron 2 digestores adicionales el ritmo de producción, ajustado a la capacidad de la caldera recuperadora, un nuevo estanque de descarga y 2 nuevos acumuladores de licor blanco y negro para lograr manejo de licores y balance de sólidos. Se incorporó una planta generadora de ozono, la cual dosifica ozono en la etapa Z, dando inicio a la secuencia de blanqueo. En el área de máquina, se modernizó el sistema de limpieza, reemplazando los harneros por ciclones. Y en áreas asociadas a energía y recuperación, se incorporó la planta de osmosis para generar agua semidemi y cumplir con los parámetros del producto final y un CRP para tratar cenizas obtenidas en la Caldera Recuperadora.
Finalmente, la producción de textil inicia el mes de Junio del 2020 con un target de 502.000 toneladas al año.
2. MERCADO GLOBAL Y PRODUCTOS
Dentro del mercado global, alrededor del 80% de la demanda de la pulpa soluble está dada por China, Europa y el resto de Asia. Los principales clientes de Arauco son China, Tailandia e India.
En el uso final de esta pulpa, se destaca que el 67% produce fibra de viscosa (VSF), la cual para el mes de octubre 2024 alcanzó un precio cercano a los 900 US$/ton
Es importante aclarar que, dentro de la cadena productiva, Arauco se encuentra en el procesamiento de la astilla y obtención de la pulpa soluble, la cual se alimenta al proceso VSF del cliente para obtener el hilo de viscosa, el cual, a su vez, puede pasar por varios procesos, como por ejemplo: generación del hilo, teñido de telas, producción de textiles, etc.
3. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO
El proceso productivo se puede dividir en 4 etapas, donde en cada una de ellas se mantienen ciertos monitoreos y controles, con el fin de cumplir con los estándares de calidad y promover la baja variabilidad del producto final:
3.1. Acopio en Cancha y Astillado:
• Mantener limpieza de rollizos.
• Mantener segregación de edad, tiempo de corta y especie de madera.
• Mantener proporción de alimentación de madera estable a los digestores.
3.2. Cocción (Prehidrólisis + Cocción Kraft):
• Monitonear humedad de madera.
• Composición de la madera: La pulpa soluble busca cumplir con un alto contenido de celulosa, es por eso que a diferencia de la cocción tradicional, donde se remueven la lignina y los extraibles de las astillas, la cocción prehidrolisis kraft (PHK) busca remover además la hemicelulosa y el contenido de inorgánicos.
Secuencia de cocción: Se incorporan en el proceso de cocción dos etapas, las cuales son prehidrólisis y neutralización que junto con el llenado de licor caliente forman parte de las etapas más importantes para obtener una pulpa de calidad.
Estas etapas tienen como finalidad la remoción de la hemicelulosa, el desplazamiento del condensado ácido generado en la prehidrólisis mediante licor blanco y la preparación de las condiciones alcalinas para la cocción (que tiene como finalidad la remoción de la lignina).
Se debe tener en cuenta que la cocción PHK genera un mayor contenido de sólidos en comparación a la pulpa papel, pasando de 1,2 - 1,5 a 2,4 - 3,0 TSS/ADt lo que impacta directamente en el quemado de la caldera y el ensuciamiento del tren de evaporadores. Es importante mencionar el olor característico que se da durante la etapa de prehidrólisis, para el cual es importante asegurar un buen control en la extracción y neutralización de estos prehidrolizados.
En la Figura 4, se puede observar la secuencia de cocción PHK y los tiempos relativos de cada etapa, llevando la secuencia a una duración de aproximadamente 6 horas.
3.3. Deslignificación + Blanqueo Z-D-Eop-D:
• Monitoreo y control de viscosidad y blancura en cada etapa.
• Menor consumo de químicos.
• Obtención de efluente más limpio.
3.4. Formación y Secado:
• Ajustes en la formación para cumplir con seco y peso base de la hoja.
• Realizar limpieza de la secadora con mayor frecuencia debido a la mayor generación de finos.
• Control fino del seco final de la hoja.
• Implementación de estrategia operacional de manejo de recirculaciones para evitar dañar mecánicamente la fibra.
4. CARACTERIZACIÓN DE PULPA SOLUBLE
Dentro de los grandes distingos de la caracterización, encontramos que para pulpa papelera los analisis están asociados a propiedades físicas de la hoja (físico-mecánicos, blancura, pintas). Para pulpa textil, las mediciones están relacionadas a propiedades químicas, dentro de las cuales destacamos:
• Pureza: Pentosanos, S10, α-celulosa > 94%
• Contaminación: Blancura, Pintas, Metales.
• Viscosidad.
• Reactividad.
En resumen, se tiene un mayor requerimiento de capacidad de análisis de laboratorio, reactivos, cantidad de analistas y equipamiento para monitorear la calidad del producto final.
5.CONCLUSIONES
Dentro de los aprendizajes de los 4 años de producción, tenemos que es de suma importancia:
• Trabajo de coordinación entre áreas.
• Trabajo para control y análisis de datos.
• Identificación de variables claras para el control de prehidrólisis y cocción.
• Estrategia operacional para áreas que antes no eran limitantes.
• Desafío ambiental.
Los principales desafíos en la actualidad están relacionados a la mejora continua para:
• Aumentar productividad.
• Mantener continuidad y estabilidad operacional en áreas limitantes.
• Mantener rangos de calidad solicitados por los clientes.
Para lograr los aprendizajes desarrollados y próximos desafíos, es necesario continuar con el trabajo en equipo logrando la sinergia entre las diferentes areas de la compañía.
6.AGRADECIMIENTOS:
Agradecemos a la ATCP por darnos la oportunidad de presentar este trabajo. Extendemos los agradecimientos a cada uno de los trabajadores de Planta Valdivia, Área Forestal, Equipo Comercial y Equipo de Investigación de Bioforest, ya que la implementación de pulpa textil en Planta Valdivia representa no solo un hito técnico y operativo, sino también un testimonio del esfuerzo, compromiso y colaboración de un equipo multidisciplinario, que trabaja hacia un objetivo común: innovar y diversificar nuestra producción para alinearnos con las demandas de sostenibilidad y calidad en la industria textil.
7. REFERENCIAS
El trabajo presentado se realizó en base a la experiencia y estudios realizados en Celulosa Arauco y Constitución S.A Planta Valdivia durante la planificación, ejecución, puesta en marcha y operación del proyecto Pulpa Textil.
