LA MAQUINA DE PAPEL - :: INIA :: · PPT file · Web view2008-11-21 · FORMACIÓN DEL PAPEL LA...

3.500 a.C. Papiro egipcio180 a.C. Pergamino105 Invención del papel en China760 Samarkanda papel de lino y cáñamo795 1ª fábrica de papel en Bagdad utilizando obreros chinos1.074 1ª fábrica de papel en Europa (Xativa) (Trapos de lino)S XII Italia (mala calidad)S XII ItaliaS XIV Francia1.440 Invención de la Imprenta (Gutemberg)Final XVII America1.799 Invención de la máquina continua de papel (Roberts)1.804 Máquina de papel Fourdrinier1.827 1ª Máquina Fourdrinier en USA1.844 Pasta mecánica de madera1.866 Pasta al SulfitoFinal del XIX Pastas Sulfato

ESTEBAN

China 110 acPapiro siglo III ac

FORMACIÓN DEL PAPELLA MAQUINA DE PAPEL

Profesor : Esteban RevillaLaboratorios de Celulosa y Papel

INIA-CIFOR

Preparación de la Pasta

Formación de la hoja

Prensado

SecadoHoja 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

PapelSecado

PrensadoFormación de la hoja

Caja de entrada Tela PrensasFieltros

Secadores1er grupo

Prensa encoladora

Secadores2º grupo Lisa Bobinadora

Parte húmeda

Parte seca

Circuito deCabeza de máquina

Operaciones del circuito de cabeza de máquina:

Buena mezcla de los caudales parciales (aguas coladas, 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:

Prepara la suspensión de pasta a la consistencia y condiciones adecuadas para llevarla a la tela.



Tina de pasta Aguas coladas

Depuración

DeaireaciónCaja de entrada

Bomba

Válvula de gramaje

Pasta procedente de

los Pulpers

Tela

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





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

-



Caja hidráulica



Elementos de la Caja

•Distribuidor

•Cuerpo central

•Labios de salidaCuerpo 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.

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.

DistribuidorSu misión es transformar un flujo de forma circular en otro de forma rectangular que cubra todo el ancho de la máquina.Tipos:- Flujo divergente, o en T´s- Entrada lateralEste último es prácticamente el único empleado en la actualidad.



Caja de entrada

Distribuidor en T’s



Distribuidor de entrada lateral

Caja de entrada



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.



Formación de la hoja

Procesos hidrodinámicos:

• Drenado

• Esfuerzos orientados

• Turbulencias

Buena formación:

Flujo constante

Evitar floculación; Dilución Temperatura



La tela es una cinta sin fin de malla metálica (actualmente de materiales sintéticos), sobre la que se forma la hoja.

En las máquinas con mesa plana (Fourdrinier), está dispuesta horizontalmente entre dos rodillos, contando con una serie de elementos para conseguir una buena formación de la hoja, mantenerla tensa y procurar la mejor eliminación de agua, (desgote)

Mármol Foils Rodillos Cajas de vacío

Caja de entrada

La mesa plana

•Cajas aspirantes•Cilindro aspirante•Rodillo Pisón•Rodillos tensores y de conducción de la tela

•Rodillos cabecero y de retorno•Mármol•Foils•Rodillos desgotadores



Tela” – El término proviene de las telas que se usaban en los tamices en la fabricación del papel a mano.

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

Bronce

Cobre fino

POLIESTER : aporta mayor estabilidad dimensionalPOLIAMIDA : aporta mejor resistencia mecánica

Material en los hilos de urdimbrePoliéster – Usado en la mayoría de las Telas de formación Debe tener alta resistencia al alargamiento

Material para los hilos de TramaTradicionalmente Poliéster y Poliamida.Debe poseer buena resistencia al encogimiento:Los hilos del envés deben ser resistentes a la abrasión

Poliester / Poliamida



Monocapa

Doble Capa

Triple Trama

Triple Capa

Cara papel Cara máquina

Las caras papel y máquina son completamente distintas.

La cara papel presenta una estructura mas cerrada, con filamentos mas finos

La cara máquina presenta filamentos mas gruesos y mayor resistencia ala abrasión.



• 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



El mármol se coloca justamente detrás del rodillo cabecero para evitar un excesivo desgote en los primeros momentos

Sin mármol

Con mármol



Efectos de succión

Rodillo desgotador

Foil Vaccun Foil



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.

Ventajas de los Foils :

•Mayor retención•Mejor distribución de finos•Mejor doble cara•Mayor opacidad



Rodillo

Foil



Cajas de vacio.

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.

Vacio

Tela



Dandy Roll

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



Pisón

Rodillo aspirante

El rodillo Pisón ayuda a eliminar agua y consolidar la hoja, antes de abandonar la tela



Rodillo aspirante(Couch Roll)



Factores que intervienen en la formación de la hoja.

1.-Caracteristicas de la Pasta2.-Refino3.-Relación de velocidades tela/chorro4.-Regaderas5.-Mármol 6.-Diseño y ángulo de los foils 7.-Dandy roll



Fuente: Voith Paper





FIELTROS

•Soportar y conducir la hoja

•Absorber agua

•Amortiguar el contacto de la hoja con prensas

•Superficie de contacto lisa

•Correa de transmisión

Rodillo Pick Up

Fieltro

Tela

Hoja

Los fieltros llevan a la hoja por su recorrido a través de las prensas

Los fieltros deben reunir tres condiciones:

Desgote

Resistencia

Lisura

D

R L





Problemas con los fieltros

Desgaste Degradación Contaminación

Fieltros

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



Prensas

FIELTRO

2. Presión4. Sequedad Entrada

11. Espesor

10. Gramaje

9. Contenido Agua

5. Sequedad Salida

6. Gramaje y Tipo

PAPEL

8. Permeabilidad

3. Velocidad

1. Tipo Prensa

7. Ancho Zona Contacto

Carga LinealPrensado

NIP



Prensa de zapata



Extended NIP

Fieltro

Zapata

Hoja

CorreaFieltro



Prensa aspirante



Secadores Prensa encoladora Secadores Lisa Bobinadora

PARTE SECA



Consistencia45 %

Consistencia95 %

Campana

Secadores

Mantas Cilindros secadoresHoja

Paños secadores: (Mantas)

Transmisión de calor

Evaporación

Estabilidad

Resistencia

Lisura

Fases del secado:

Calentamiento Evaporación Secado

Cilindros secadores:

Buen control temperatura

Secadores

Salida condensados

Entrada vapor

Transmisión de calor

Condensación

Secadores

Bolsillos de ventilación de los paños secadores

….

Secadores

Cilindros secadores

….

Secadores

….

Secadores Prensa encoladora Secadores

Mantas Cilindros secadoresHojaMantas Cilindros secadoresHojaMantas Cilindros secadoresHojaMantas Cilindros secadoresHojaMantas Cilindros secadoresHojaMantas Cilindros secadoresHoja

Prensa Encoladora

(Size-Press)

PRENSA ENCOLADORA

(SIZE PRESS)

Secadores

vertical

horizontalinclinada

Encolado superficial

Almidón Otros encolantes

Colorantes

Estucos

SIZE PRESS

Gate roll (rodillo auxiliar)

Size press convencionalAplicación en balsa

Film Press

LISA:

Mejorar la lisura superficial

•Cilindros de acero pulido

•Calandras suaves

….

Lisa

Bobinadora

….

Bobinadora

PROCESOS POSTERIORES

Algunos procesos posteriores

• Cortado • Calandrado• Acuchillado • Estucado• Empaquetado• Almacenado

Cortadora

Calandra (Gloss calender)

Rodillo Duro

Rodillo Blando

Estucadora

De rodillos

De cuchilla

Empaquetado

Importante para proteger de la humedad

OTROS DISEÑOSY

NUEVOS DESARROLLOS

-

HÍBRIDASDOBLE TELA

CAJAS MULTIPLESFLUJOS MULTIPLES

FORMAS REDONDASYANKEE

-

Formador Hibrido

Salida de aguas coladas

Entrada de pasta espesa

Forma redonda

La Forma Redonda

Entrada de pasta espesa

Fieltro tomador

Prensa tomadora

Telas múltiples, papel multicapa

Cartón multicapa

II CURSO INTERNACIONAL EN TECNOLOGÍA DE PRODUCTOS FORESTALESMÓDULO 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

FIN


Esta máquina de papel estuvo instalada en el INIA desde 1954 hasta 1992

Estaba ubicada donde ahora está la cafeteríaVarias generaciones de técnicos papeleros

aprendieron en ella los secretos de la fabricación del papel

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