MPAG 3. MATRIAS PRIMAS PARA LA FABRICACION DE PAPEL

[11/06/2009]

MPAG

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TEMA 3. MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRICACIÓN DE PAPEL

Ciclo formativo de Preimpresión en “Artes Gráficas” Centro “Ponce de León” M. P.A.G

Mª Isabel Muñoz Martín‐Albo

TEMA 3- MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRICACIÓN DE PAPEL MPAG. CFGM Mª ISABEL MUÑOZ MARTÍN-ALBO PREIMPRESIÓN

TEMA 3‐ MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRICACIÓN DE PAPEL

3.1. Historia del papel 3.2. Composición de las materias papeleras 3.2.1. Fibras

3.2.1.1. Madereras

3.2.1.2. Fibras no madereras

3.2.1.3. Fibras sintéticas

3.2.2. Lo que no son fibras en el papel

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3.2.3 .Aditivos

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3.1.‐HISTORIA DEL PAPEL

Los primeros en fabricar papel según la historia fue un chino llamado Hsín en el siglo II a.d.c, pero por casualidad, ya que lo que se intentó fue fabricar una prenda de abrigo económica, para ello se tomaron desechos de capullos de gusanos de seda, añadió agua y lo tamizó.

En ese tamiz, aparecían fibras unidas, entrecruzándose formando un fieltro que se ponía entre dos telas formando una guata, pero más tarde se comprobó que también se podía escribir.

Posteriormente, en el año 105, el emperador chino de aquella época mandó que se buscara un material donde poder escribir y Cai Lun (o Tsai‐lun), eunuco de la corte lo hizo recordando el invento de Hsin. (o Ho Ti). El material empleado fue probablemente corteza de morera, y el papel se fabricó con un molde de tiras de bambú.

Lo que le faltaba al invento anterior era una substancia que uniese fibras y además las impermeabilizara, lo cual introdujo Cai Lun, mediante la utilización de agar‐agar. El papel más antiguo conservado se fabricó con trapos alrededor del año 150. Durante unos 500 años, el arte de la fabricación de papel estuvo limitado a China; en el año 610 se introdujo en Japón, y alrededor del 750 en Asia central. El papel apareció en Egipto alrededor del 800.

El empleo del papel fue introducido en Europa por los árabes, y la primera fábrica de papel se estableció en España alrededor de 1150. A lo largo de los siglos siguientes, la técnica se extendió a la mayoría de los países europeos. La introducción de la imprenta de tipos móviles a mediados del siglo XV abarató enormemente la impresión de libros y supuso un gran estímulo para la fabricación de papel.

El aumento del uso del papel en los siglos XVII y XVIII llevó a una escasez de trapos, la única materia prima satisfactoria que conocían los papeleros europeos. Hubo numerosos intentos de introducir sustitutos, pero ninguno de ellos resultó satisfactorio comercialmente. Al mismo tiempo se trató de reducir el coste del papel mediante el desarrollo de una máquina que reemplazara el proceso de moldeado a mano en la fabricación del papel. La primera máquina efectiva fue construida en 1798 por el inventor francés Nicholas Louis Robert. La máquina de Robert fue mejorada por dos papeleros británicos, los hermanos Henry y Sealy Fourdrinier, que en 1803 produjeron la primera de las máquinas que llevan su nombre. El problema de la fabricación de papel a partir de una materia prima barata se resolvió con la introducción del proceso de trituración de madera para fabricar pulpa, alrededor de 1840, y del primer proceso químico para producir pulpa, unos diez años después.

Estados Unidos y Canadá son los mayores productores mundiales de papel, pulpa y productos papeleros. Finlandia, Japón, la antigua Unión Soviética y Suecia también producen cantidades significativas de pulpa de madera y papel prensa.

• PAPIRO EGIPCIO Y PERGAMINO

Se obtiene a partir del tronco de una planta que se llama CIPERUS PAPYRUS (3000 a.c.). Para su fabricación sólo se utilizaba la parte mas baja y gruesa descortezada hasta la médula.

Se iban colocando tiras finas de la planta unas al lado de otras. Una segunda capa se superponía a la primera. Se prensaba, produciéndose la formación de la hoja.

El pergamino apareció en el año 258‐197 a. c.. El pergamino se fabricaba a base de pieles curtidas de asno, ovejas y cabras, sustituyendo en muchas ocasiones al papiro.

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PAPEL MEXICANO

Los Mayas y Aztecas fabricaron su propio papel a base de corteza de higueras y otras plantas reproduciendo en papel un almanaque sagrado.

En esta cultura los tributos (impuestos) se pagaban en RESMAS (500 hojas) de papel.

• PAPEL EN ESPAÑA

El primer documento escrito en España fue el misal mozárabe (1040‐1050), escrito en el Monasterio de Silos.

Entonces ya se comienza a sustituir el papiro, ya que es caro, por el papel.

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3.2.‐ MATERIAS PAPELERAS

Actualmente para la fabricación de papel se utilizan fibras, cargas y pigmentos (materiales no fibrosos y aditivos).

3.2.1.‐ Fibras: • Madereras. Las fibras madereras se extraen de los árboles. Pueden ser:

o Hoja perenne ( son las llamadas resinosas, Ej; pino o abeto). Las fibras resinosas, suelen ser fibras de longitud de 2‐4 mm, por lo que se suelen utilizar en papeles de bajo gramaje (finos), ya que al ser de fibra larga da como resultado papeles de gran resistencia.

o Hoja caduca ( son las llamadas frondosas Ej; haya o abedul). Las fibras frondosas son cortas ( 1mm), y son importantes porque aportan lisura al papel. Cuanto mayor es la proporción de fibras cortas, los papeles se fabrican de mayor gramaje (espesor). Cuando trabajamos con offset, si en el papel no están bien ligadas las fibras aparecen motas.

• No Madereras. Suelen ser fibras de cáñamo esparto, algodón, etc. Si utilizamos algodón en la fabricación de papel obtendremos un tacto agradable (También se utiliza para el papel moneda por ser la fibra larga y resistente). La paja por ejemplo se utiliza para la fabricación de papel ondulado.

• Sintéticas. Como fibra sintética se puede utilizar el polietileno, que nos ofrece papeles de resistencia elevada.

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Aparecen las primeras fábricas de papel en Córdoba y Xátiva, en los cuales utilizaban trapos de Lino.

Se extendió a Cataluña, que exportó papel a Egipto, Grecia y Bizancio (S. XIII). Entre los siglos XII Y XIV, también se extendió a Europa.

Actualmente existe una relación directa entre el consumo de papel y desarrollo de un pais.

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3.2.2.‐ Lo que no son fibras. Cargas y Pigmentos . Son productos de carácter inorgánico que entran a formar parte del papel, en cantidad en ocasiones elevada.

Las cargas pueden tener sobre el papel tanto efectos positivos como negativos, por ello se debe tener cuidado en la formulación del papel. Se utilizan sustancias como caolín, talco, carbonato cálcico, o sulfato cálcico.

Los pigmentos en el proceso de estucado, dan lisura y microporosidad.

El pigmento más usado es el caolín, ya que produce una superficie brillante y una estructura cerrada y uniforme.

El carbonato cálcico tiene el problema de que suele ser atacado por ácidos, por lo que hay que tener mucho cuidado con el pH del agua de mojado de offset. Produce papeles de elevada finura, y buena opacidad (papeles mate) y es mas absorbente que el caolín.

El blanco satino, aporta al papel una extraordinaria microporosidad.

El talco (silicato de magnesio, ver imagen), se utiliza para aportar brillo, aunque se utiliza poco en el estucado.

El dióxido de titanio se utiliza poco pues su coste es elevado.

Proporciona papeles con una opacidad elevada.

Los efectos que producen las cargas y los pigmentos son:

• Afecta a las propiedades químicas • Comportamiento frente a la luz (blancura y opacidad). Aumenta la blancura si las cargas son más blancas que las fibras, y viceversa.

• Densidad. Si aumenta la densidad disminuye el volumen.

• Absorción de líquidos‐ aceites. Las cargas ayudan a evitar la penetración de aceites • Tamaño de las partículas. Si las partículas son finas, el papel el mas opaco y mas blanco, pero también son menos resistentes. Si hay mayor cantidad de cargas entonces la opacidad es mayor.

• Forma geométrica (afecta a las propiedades mecánicas). La presencia de cargas influye en que el papel tenga menos resistencia, menor rigidez, menor encolado, disminuye la porosidad, mejorando la posibilidad de aumentar el brillo y la lisura • La utilización de pigmentos ayuda a obtener mejores resultados en la impresión

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3.2.3.‐Aditivos:

• Productos de encolado. Los principales son el sulfato de aluminio y las colas de colofonia, pero proporcionan un pH ácido al papel. Para poder trabajar en medio neutro se fabrican productos sintéticos.

Los productos de encolado, disminuyen la permeabilidad del agua, lo cual es importante cuando se trabaja en offset, evitan las barbas de tinta. El encolado es importante para las etiquetas de botellas recuperables.

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El encolado neutro mejora el envejecimiento del papel, mejora el secado de las tintas, se puede utilizar carbonato cálcico en masa, se produce menor corrosión y se puede realizar un mejor tratamiento de los residuos líquidos.

Ligantes de estucado. Es importante utilizar este producto en la cantidad adecuada, ya que si se sobrepasa, se producen problemas de absorción de tinta, y si es escasa se producen problemas de arrancado.

Antiespumantes. Ayudan a la formación uniforme de la hoja

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Resinas de resistencia al húmedo.

Blanqueantes ópticos.

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Colorantes (en masa o en superficie).

Microbicidas. Eliminan microorganismos.

Retentivos y floculantes (retención de cargas en mesa plana).

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ACTIVIDADES.

a) Para el aula:

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Busca en el diccionario el significado de las siguientes palabras y anótalo en tu cuaderno. Si en la definición no comprendes alguna palabra, búscala también y escribe su significado: ) Carga ) Aditivo ) Pigmento ) Papiro ) Densidad ) Encolado ) Estucado ) Antiespumante ) Agar ) Microbicida

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¿Cuál fue el primer uso que se le dio al papel?

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¿Para qué tipo de papeles se suele emplear la fibras de resinosas?

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¿Qué característica fundamental aporta la fibra que proviene de los árboles frondosos al papel? ¿Por qué? ¿si tuvieras que realizar una Biblia, que tipo de papel utilizarias?

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¿Para qué sirven las cargas y los pigmentos en el papel?

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Experiencia

Visualización de fibras madereras y no madrereras a microscopio Material: Microscopio.

Portaobjetos Cubreobjetos

Reactivos: Agua destilada.

Azul de metileno Iodo.

Na OH.

Procedimiento:

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Deshacer las fibras madereras en un poco de NaOH. Poner la muestra en un portaobjetos y cubrir con agua.

Retirar el agua sobrante con un poco de papel absorbente Poner el cubreobjetos encima de la muestra Observar la muestra a microscopio

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