mpag 3. matrias primas para la fabricacion de papel

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[11/06/2009] 3 TEMA 3. MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRICACIÓN DE PAPEL MPAG Ciclo formativo de Preimpresión en “Artes Gráficas” Centro “Ponce de León” M. P.A.G Mª Isabel Muñoz MartínAlbo

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MATERIAS PRIMAS UTILIZADAS, ASI COMO DESCRIPCION DE LO QUE APORTA CADA UNA.

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[11/06/2009] 

3TEMA 3.  MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRICACIÓN DE PAPEL

MPAG  

Ciclo formativo de Preimpresión en “Artes Gráficas”Centro “Ponce de León”

M. P.A.G  Mª Isabel Muñoz Martín‐Albo 

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TEMA 3- MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRICACIÓN DE PAPEL Mª ISABEL MUÑOZ MARTÍN-ALBO

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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  

3.2.3 .Aditivos  

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Página 3El  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. 

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.  

 

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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. 

 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. 

 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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Página5 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. 

 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 

 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. 

 

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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  

• Resinas de resistencia al húmedo.  

• Blanqueantes ópticos.  

• 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:   

• 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  

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

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

• ¿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? 

• ¿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:  Reactivos: 

Microscopio. Portaobjetos Cubreobjetos 

Agua destilada. Azul de metileno Iodo. Na OH. 

Procedimiento: 

• 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