Reporte Celulosa

7/24/2019 Reporte Celulosa

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Obtencin decelulosa a partir deMulhembergiaRobusta

Celulosa y Papel I

Profesor: Dr. Jos Anzaldo

Integrantes:

Bernal Rosales Estefana

Cruz Espinosa Mara Luisa

Gonzlez Ernesto

Lomel Mercado Carlos Teodoro

Martnez Zaragoza Luis Armando

Moreno Lpez Luis Efrn

Padilla Moreno Ivonne del Roco

Ruelas Buenrostro Gabriela


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Celulosa y Papel I 1

ndice

Marco Terico --------------------------------------------------------02

Objetivos-------------------------------------------------------------- 04

Metodologa de preparacin de licor------------------------------04

Lavado-----------------------------------------------------------------08

Depuracin-----------------------------------------------------------09

Metodologa del blanqueo------------------------------------------10

Elaboracin de hojas de papel-------------------------------------11

Determinacin de numero Kappa---------------------------------15

Corte de hojas--------------------------------------------------------15

Pruebas fsicas-mecnicas-----------------------------------------16

Graficas ---------------------------------------------------------------20

Conclusiones---------------------------------------------------------26

Fotografas------------------------------------------------------------26

Bibliografa-----------------------------------------------------------27


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Marco Terico

Muhlenbergia, es ungnero deplantasherbceas perteneciente a lafamilia de laspoceas.Es originario deHimalaya aJapn,y deAmricadel Norte a losAndes.

Muhlenbergia robustaReino Plantae

Phylum Magnoliophyta

Clase Liliopsida

Orden Cyperales

Familia Gramineae

Gnero Muhlenbergia

Eptetoespecfico

robusta

NombreCientfico

Muhlenbergia robusta(Fourn.) A. Hitchc.

Autor del

nombre

(Fourn.) A. Hitchc.

Muhlenbergia robusta es un pastoperenne de 1 a 2 m de altura, sedistribuye entre los 2250 y 3200 ms.n.m., desde Nayarit y San Luis Potos

hasta Guatemala. Su floracin ocurre de junio a agosto y lafructificacin de septiembre a junio. Registra el mayorcontenido de peso seco de tejido joven entre octubre ynoviembre (74.5} e.e. 18.7 g/m2) y los valores ms bajosentre abril y mayo (18.2 } 6.0 g/m2) (Cano-Santana,

1994a). Se sabe que esta planta alberga a una grandiversidad de artrpodos.Tiene espigas hasta de 2 metros dealto, de color verde-plomizo.

El zacatn Muhlenbergia robusta (E. Fourn.) Hitchc.(Poaceae) es una planta muy abundante en la ReservaEcolgica del Pedregal de San ngel (REPSA). Se sabe que
http://en.wikipedia.org/wiki/Genushttp://en.wikipedia.org/wiki/Plantahttp://en.wikipedia.org/wiki/Herb%C3%A1ceahttp://en.wikipedia.org/wiki/Familia_(biolog%C3%ADa)http://en.wikipedia.org/wiki/Po%C3%A1ceashttp://en.wikipedia.org/wiki/Himalayahttp://en.wikipedia.org/wiki/Jap%C3%B3nhttp://en.wikipedia.org/wiki/Am%C3%A9rica_del_Nortehttp://en.wikipedia.org/wiki/Am%C3%A9rica_del_Nortehttp://en.wikipedia.org/wiki/Andeshttp://en.wikipedia.org/wiki/Andeshttp://en.wikipedia.org/wiki/Am%C3%A9rica_del_Nortehttp://en.wikipedia.org/wiki/Am%C3%A9rica_del_Nortehttp://en.wikipedia.org/wiki/Jap%C3%B3nhttp://en.wikipedia.org/wiki/Himalayahttp://en.wikipedia.org/wiki/Po%C3%A1ceashttp://en.wikipedia.org/wiki/Familia_(biolog%C3%ADa)http://en.wikipedia.org/wiki/Herb%C3%A1ceahttp://en.wikipedia.org/wiki/Plantahttp://en.wikipedia.org/wiki/Genus


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esta planta alberga a una gran diversidad de artrpodos; sin embargo, en lapoca de sequa se observaron los valores ms altos del nmero deinteracciones observadas, de la longitud de la cadena trfica promedio y lariqueza de morfoespecies, en comparacin con la red de la poca de lluvias.En la poca de sequa se encontr una mayor proporcin de detritvoros

(44%) y carroeros (45%), mientras que en la poca de lluvias se encontruna mayor abundancia relativa de carnvoros (73%). Los promedios delnmero de especies por planta (14.9), el nmero de individuos por planta(51.7) y el ndice de diversidad de artrpodos asociados a M. robusta (2.1)fueron mayores en la temporada de lluvias que en la poca de secas. Seconcluye que en la poca de sequa la red trfica de M. robusta tiene unamayor dinmica trfica, mientras que la comunidad de artrpodos de lapoca de lluvias es ms diversa. Adems se concluye que este sistema escomplejo y adecuado para estudios sobre estructura trfica.

Hojas: Alternas, la mayora basales, dispuestas en 2 hileras sobre el tallo,

con las venas paralelas, divididas en 2 porciones, la inferior llamada vainaque envuelve al tallo con sus mrgenes sobrepuestos, ms corta que elentrenudo, no aquillada, con escasos pelillos (de hasta 6 mm de largo) en elpice, y la parte superior de la hoja llamada lmina que es larga (hasta 45o raramente incluso hasta 60 cm) y muy angosta (hasta 6 mm), largamentepuntiaguda, plana o a veces con los mrgenes algo enrollados hacia adentro,con pelillos cortos y rgidos en la cara superior y a veces en los mrgenesque la hacen ligeramente spera al tacto; entre la vaina y la lmina, por lacara interna, se presenta una corta membrana cubierta de pelos llamadalgula.

Inflorescencia: Pancula amplia (pueden encontrarse contradas cuandoinmaduras), de contorno piramidal a ovoide, de hasta 45 cm de largo,aunque generalmente ms corta, y de hasta 25 cm de ancho, con sus ramas(de hasta 13 cm de largo) generalmente sin formar verticilos regulares, lasramillas con su mitad o cuarta parte inferior libre de espiguillas. Lasespiguillas de hasta 2.5 (raramente hasta 2.8) mm de largo, verdes o algoprpuras, sobre pedicelos de hasta 2 mm de largo.

Espiguilla/Flores:Las flores consisten nicamente de ovario y estambrescubiertos por un par de brcteas: la palea y la lema (sta ltima

generalmente abraza a la primera). stas flores (con su palea y su lemacorrespondiente) ya sea solitarias o ms comnmente en pequeos grupos,forman la espiguilla, que es la unidad bsica en que estn organizadas lasflores de los pastos. La espiguilla, en esta especie, tiene una sola flor, lasglumas desiguales y sin aristas, la gluma inferior de hasta 1.2 (raramentehasta 2) mm de largo, la gluma superior de hasta 2 mm de largo (raramentehasta 2.8), la lema y la plea similares entre s (ovadas, membranosas, sin


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pelillos), tan largas como la gluma superior, la lema con una vena evidentey la plea con 2 venas evidentes; las anteras de hasta 1.8 mm de largo.

Frutos y semillas: Cuando se handesarrollado los frutos, las espiguillas se

desprenden por arriba de las glumas. Granoelipsoide, de hasta 1.4 mm de largo, cafrojizo, estriado. La fibra del zacatn seobtiene de las gruesas races de laMuhlenbergia robusta, una clase de plantaherbcea perenne que crece en AmricaCentral, especialmente en las regionesmontaosas de Mxico. Se cosecha durantetodo el ao, y despus la fibra se lava y seseca. A continuacin, el producto seselecciona segn su calidad y se embala para exportarlo. La fibra del zacatn

es una fibra vegetal resistente y elstica que se utiliza sobre todo en cepillospara suelos y cepillos para caballos.

Objetivos

Obtener fibras de celulosa mediante el proceso de coccin a la sosa(NaOH) a partir de popote (muhlenbergia robusta)

Refinar la materia prima a diferentes tiempos para el mejor desarrollode sus propiedades fsico-mecnicas.

Blanquear la materia prima mediante Hipoclorito de Sodio y Perxidode Hidrogeno ( NaClO y H2O2)

Elaborar hojas tcnicas en el formador TAPPI Determinar las propiedades fsico-mecnicas de las hojas tcnicas

(gramaje; espesor; blancura; doblez; ndice de tensin, de explosin yde rasgado).

Metodologa de la preparacin del licor para lacoccin.

1.El proceso para la preparacin del licor que se utilizara en la fabricacinde nuestro papel comienza con la determinacin del tipo y cantidad dematerial:

1 Kg de popote (mulhembergia robusta)

2.Se toma como base que por cada kilogramo de popote se tiene un 20% enmasa de lcali activo:


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20% de lcali Activo (AA)

3. La frmula que representa el lcali activo est compuesta por unasumatoria, entre el Hidrxido de Sodio y el Sulfuro de Sodio. De esta frmulase busca establecer un porcentaje de sulfidez, porcentaje que proporciona

el Sulfuro de Sodio al lcali activo. La sulfidez en el proceso Kraft rondaentre estndares normales del 20 al 30%.

Nosotros hemos fijado como punto de operacin una sulfidez del 20%, de lacual se desarrollaron formulaciones para determinar la cantidad dereactivos que deben aadirse para la preparacin de nuestro licorasegurar que cuenta con tal porcentaje de sulfidez. Posteriormente seevala si la sulfidez de nuestro licor es precisamente la estipulada y enbase a los resultados se tomaran las acciones correspondientes que secitaran ms adelante.

La frmula es la siguiente:

(AA) = NaOH + 1/2Na2S

4.Si en el paso dos se determin que el lcali activo es del 20% de la masatotal de nuestro material, entonces esto significa que el (AA) tiene un valorde 200 gramos. Pero hay que dejar en claro que son 200 gramos como Oxidode Sodio, por tal motivo todos los trminos en la ecuacin se representan enunidades de gramos de Oxido de Sodio.

Utilizando la ecuacin, se determina la cantidad de Hidrxido de Sodio quese debe tomar para la formulacin del licor, esto debido a que ya se cuentacon el valor de (AA) as como tambin el del Sulfuro de Sodio, que representael 20% de (AA). Aplicando tal ecuacin tenemos:

200 = NaOH + 1/2Na2S Na2S = (0.20)(200) = 40g como Na2O 200 = NaOH + (1/2)(40) 200 = NaOH + 20

NaOH = 180g como Na2O

5. Una vez que se determinaron las cantidades de NaOH y C se procede aconvertir esos valores que se representan como Na2O a las efectivas, esto esa las de su respectiva nomenclatura. De este modo se toman las cantidadescorrectas de NaOH y Na2S con su respectivo dimensionamiento de acuerdo


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a la formula con la cual se encuentren en laboratorio y as saber realmentecuanto se tiene que aadir de cada uno para la elaboracin del licor.

(La explicacin de que en un principio se tome como unidad general losgramos como Na2O es simplemente para dar una homogeneidad a nuestros

reactivos y as poder trabajar con ellos de forma aritmtica.)

En el laboratorio se cuenta con Na2S en la forma Na2S*9H2O, por lotanto:

40 = ( 78 62 ) (240 S9H2O

78 ) = 154 S9H2O

Y con NaOH puro se obtiene (los cuales se diluirn en 4L de agua):

180 = (80 62 ) = 232.25

6.Una vez diluido los 232 g de NaOH en los 4L de agua se aaden tambin154 g de Na2S*9H2O hasta obtener una consistencia homognea. De estaforma se da por finalizada la formulacin del licor. Ahora hay que comprobarsi realmente cuenta con una sulfidez del 20%, y si no, en base a losresultados aplicar acciones. Para comprobar si se cuenta con un 20% desulfidez en el licor se realizara una titulacin de una mezcla de licor y agua(20ml de licor y 50ml de agua) con cido Clorhdrico (HCl) al 0.5 denormalidad (N HCl). Esta titulacin aplica 3 repeticiones para determinar 3volmenes a diferentes pHs, los cuales son:

1.

Determinar el volumen de HCl al llegar al pH=10.5 o lo ms cercaposible.

2.

Determinar el volumen de HCl al llegar al pH=8.3 o lo ms cercaposible.

3.

Agregar 10 ml de formaldehido (transforma Na2S en NaOH) a lamezcla y determinar el volumen de HCl al llegar al pH=8.3 o lo mscerca posible.

Una vez obtenidos estos tres volmenes a los que respectivamentellamaremos 1,2 y 3, se utilizan tres frmulas, la del lcali efectivo, la delsulfuro de sodio y la del lcali activo que anteriormente se present. Lautilizacin de estas frmulas ser con el fin de dar con el punto que nosinteresa, la sulfidez, utilizando una 4 formula.

Frmula 1.


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lcali Efectivo = (Volumen 1) (1.55) (N HCl)

Frmula 2.

Na2S = (Volumen 3Volumen 2)(3.1)(N HCl)

Frmula 3.

lcali Activo (AA) = NaOH + 1/2Na2S

Frmula 4.

Sulfidez = (Na2S/ (AA)) *100

7.En nuestro caso, para la formulacin del licor tuvimos que repetir 3 vecesla prueba de titulacin ya que el porcentaje de sulfidez que se nos presenten las primeras 2 fue inferior al 20%. Por lo cual, se tuvieron que haceralgunas correcciones al licor.

A continuacin se presentan los volmenes obtenidos en cada una de lastitulaciones, los valores de las 4 formulas al ser aplicadas y la accincorrectiva para nuevamente aplicar la siguiente titulacin:

Titulacin 1

Obtencin de: Valor:Volumen 1 61.9 ml HCl

Volumen 2 0.6 ml HCl

Volumen 3 3 ml HCl

lcaliEfectivo

47.97g como Na2O

Na2S 3.72g como Na2O

lcali Activo 49.83g como Na2O

Sulfidez 7.46%Sulfidez

Accin correctiva: Se agreg 154gde Na2S*9H2O extra

Titulacin 2

Obtencinde:

Valor:




lcaliEfectivo

50.995g comoNa2O

Na2S 4.34g como Na2O

lcali Activo 48.825g comoNa2O

Sulfidez 8.88%Sulfidez

Accin correctiva: Se agreg 154gde Na2S*9H2O extra


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Despus de todo esto y la titulacin sali correcta, ya est listo para verterel kilo de materia prima con nuestra solucin ya hecha; despus se procedia colocarla en el digestor, y adhiriendo nuestra solucin preparada. Secoloca la fibra con el agua y la cantidad de reactivos necesarios, una vez quese tiene todo dentro del digestor se cierra ejerciendo bastante presin sobrela tapa del digestor y se enciende la fuente de calor, la cual en nuestro casoes un mechero grande y se deja que se incremente la temperatura dentrodel digestor hasta alrededor de (70C), la cual se considera como latemperatura inicial y a partir de esta se comienza a tomar tiempo y cadacierto intervalo de tiempo (usualmente 0.25 horas) se mide la temperaturaen el digestor y se realizan los clculos para la determinacin del factor Hobtenido hasta ese momento en ese intervalo de tiempo, esto se hace tantas

veces como sea necesario hasta que el digestor llegue a 170C, al llegar a170C se deja de agregar calor procurando que el digestor se mantenga aesa temperatura hasta que se completen las unidades de factor H deseadas(durante la operacin se realizan desfogues para evitar una sobre-presurizacin y procurar que no se pierda energa calorfica por la bajaconductividad del vapor). Se calcula el tiempo requerido de coccin a 170Cpara alcanzar las unidades de factor H deseadas (1800 en este caso, aunqueusualmente van de 1900-2000 unidades).

Lavado

Al sacar el producto del reactor se lava con agua fra buscando retirar lalignina que se hubiese quedado en solucin con el agua contenida oabsorbida por la fibra y se exprime para evitar que la lignina de alguna formavuelva a unirse con la celulosa y los otros subproductos, porque esoprovocara que la separacin posterior de esa lignina sea mucho mscomplicada. El licor negro es analizado mediante una titulacin paradeterminar el lcali residual y poder determinar el consumo de reactivos en

Titulacin 3

Obtencin de: Valor:

Volumen 1 67.8 ml HClVolumen 2 1.6 ml HCl


lcali Efectivo 52.54g como Na2ONa2S 12.40g como Na2O

lcali Activo 58.74g como Na2OSulfidez 21.11%Sulfidez

Accin correctiva: No se tom ninguna al conseguir una sulfidez del 21.11%,un poco mayor a la establecida como parmetro de inicio que fue de 20%.


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la coccin, adems se revisa el pH para verificar que este no se encuentreen un rango en el cual el reactivo pudiese haber atacado a las molculas decelulosa.

La pulpa se lava para separarla de los materiales solubles que la acompaan

despus de la coccin. Los sistemas que se utilizan para este propsito sedisearon con el fin de hacer eficiente la recuperacin de reactivos, y debidoa que este proceso requiere la concentracin de los licores de lavado, esdeseable aadir la menor cantidad posible de agua al sistema.

Despus de lavada la pulpa se vuelve a obtener la humedad que contienepara saber el rendimiento obtenido en el reactor. Se coloca la pulpa dentrodel depurador y se agrega agua para buscar que la pulpa se separe lo mejorposible y para esto tambin se utiliza la agitacin, despus de que se agitala mezcla, se hace pasar a travs de cribas en las cuales solo se permite el

paso de las fibras que tienen un tamao adecuado, por lo tanto todo lo quesaldr es la fibra til para hacer las hojas de fibra (no considerado papel).

Depuracin

El objetivo de esta etapa, es la eliminacin de las sustancias que interfierenen la suspensin fibrosa y que difieren de las fibras en forma y composicinqumica.

Procedimiento

Asegurarse de que el equipo se encuentre limpio sin residuos de otrasfibras.

Agregar en partes toda la fibra cocida y adicionar agua (al niveldeterminado).

Encender el equipo y dejarlo operar por 5 minutos. El equipo contieneen la parte inferior una rejilla que acta como un tamiz dejando pasar

slo aquellas fibras del tamao deseado y reteniendo todo aquello queno cumpla con ste tamao.

Abrir la vlvula y dejar que salga la suspensin y las fibras quequedan en el interior del equipo se toman como Rechazos.

La suspensin se pone a colar para eliminar el excedente de agua


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contenida.

La pulpa que no pas Rechazos se pasa a otro equipo para elevar elrendimiento: el Pulper. Este equipo tiene la funcin de golpear lapulpa rechazada para separarla en fibras ms pequeas. Se coloca

toda la pulpa que no pas por la rejilla y se llena con agua, se dejaen el pulper 10 minutos y se retira.

Metodologa de blanqueo

La clasificacin de los procesos de blanqueo se puede dividir en dos grandesreas. La primera es buscar, blanquear la lignina presente en la pulpa y lasegunda, removiendo la lignina.

Los objetivos del blanqueo de la pulpa de celulosa son: la disminucin delcolor caracterstica (maximizar la blancura), degradar de la menor maneraposible la celulosa, evitar la reversin de la blancura, evitar lacontaminacin medioambiental y hacer lo anterior con los costos ms bajos.Los parmetros en el proceso de blanqueo de la pulpa son: carga dereactivos, consistencia, temperatura, tiempo y pH.

En el primer mtodo, se logran los objetivos destruyendo los compuestoscromforos, se aplica una o dos etapas consecutivas, para obtener unapulpa sin una blancura relativamente alta y con una estabilidad pobre. Unejemplo de un papel blanqueado de esta manera es el del usado para los

peridicos, ya que estos tienen un tiempo de caducidad de das.

El segundo mtodo usando en la industria para blanquear el papel es atravs de la remocin de la lignina. Siguiendo ste mtodo se obtiene unmayor grado de blancura y estabilidad, la mejora de las propiedades fsicasdel papel. Los objetivos se llevan a cabo a travs de procesos de mltiplesetapas.

En la industria, algunos de los reactivos usados para blanquear son: cloro(cada vez menos por el impacto ambiental que genera), el hipoclorito de

sodio, el dixido de cloro, el perxido de hidrgeno, el oxgeno y ltimamentecon ozono.

En nuestra prctica, el mtodo que seguimos fue el de la remocin de lalignina a travs de tres etapas consecutivas. Primeramente, medimos elporcentaje de humedad presente en la muestra, siendo de 72%. Para obtener


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este dato, se pes 1.446 g de pulpa hmeda y se sec a una temperatura de105 C.

En la primera, se clor los grupos cromforos de la lignina con dixido decloro, reactivo que preparamos nosotros en el laboratorio. Despus

continuamos lavando la pulpa para proceder con la extraccin alcalina delos grupos clorados. Debido a que exponamos la lignina fuera de las fibras,la pulpa se tornaba inclusive ms obscura de lo que estaba. Finalmente,despus de un lavado, se procedi a clorar la pulpa con una solucin deperxido de hidrgeno cuidando en mantener un pH bsico para obtener elblanqueado deseado. Por ltimo, se volvi a lavar la pulpa y sta qued listapara su utilizacin.

Secado de la muestra blanqueada

Peso= 1.446g

Temperatura=105 C

Humedad= 71.58 %

Pulpa blanqueada

150g pulpa seca . = 526.68

16 g pulpa seca . = 56.29

Elaboracin de Hojas de Papel

Equipos a utilizar

Tanques agitadores

-Desintegrador estndar

-Platinas de bronce con rodillos (Nombre en la industria: refinadorPFI)

-Probador freeness

-Plancha de secado

-Prensador estndar

-Rodillos

-Mquina formadora de hojas. (Nombre en la industria: Twinwire)


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Teora

El batido de pulpa en el laboratorio es un medio ampliamente aceptado parasimular las prcticas de refinacin a nivel comercial. Las pruebas fsicas dela pulpa refinada en el laboratorio proporcionan datos importantes que

ayudan a determinar el desempeo final de la pulpa cuando se convierte enpapel.

Una cantidad conocida de pulpa y a unaconcentracin especfica, se bate entre un rodillocon barras y un recipiente de pared lisa, ambosgirando en la misma direccin pero con distintasvelocidades perifricas. La accin de batido serealiza a travs de la accin rotacional diferencialy la aplicacin de una carga especfica entre el

cilindro y el recipiente, para un nmero especficode revoluciones.

El freeness est diseado para dar una medida dela velocidad a que puede drenarse una suspensindiluida de pulpa (3 g en 1 L de agua); se hademostrado que el freeness, o velocidad dedrenado, se relaciona con las condiciones de lasuperficie e hinchamiento de las fibras. Junto aestos factores, el resultado depende tambin de lascondiciones bajo las cuales se lleve a cabo la

prueba, tales como la preparacin de la pulpa, latemperatura y calidad del agua. El Probadorfreeness, est constituido de una cmara dedrenado y un embudo para medir la velocidad,montado en un soporte adecuado (ver figura). Elaparato est fabricado segn dibujos yespecificaciones, cada instrumento se inspeccionay calibra antes de entregarse. La unidad paramedir el freeness son los grados Schopper.

Seccin de formacin de hoja de papel:La tela es una malla con finosorificios en la que se inicia el proceso de drenaje de la suspensin, quepermite que las fibras formen una alfombrilla entretejida. La tela se desplazaaproximadamente a la misma velocidad que el chorro de suspensin. Ellose conoce como relacin chorro/tela, que determina la formacin de fibrasen una capa entretejida y cohesionada al comenzar el drenaje del agua dela suspensin. La mayora de las fibras se orientan en el sentido dedesplazamiento de la tela, lo que resulta en un papel con una mayor


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resistencia en la direccin de la mquina respecto a su sentido transversal.Si el proceso de drenaje se basa exclusivamente en la gravedad, la hoja depapel resultante presenta dos superficies bien diferenciadas. Con el fin deevitar un papel con dos caras distintas, en la industria se utiliza unasegunda tela para procesar la parte superior de la suspensin en su

desplazamiento sobre la tela inferior. El uso de chapas de turbulencia ycajas de aspiracin posibilita el drenaje del lado superior de la suspensin,uniformizando as la distribucin de fibras finas y disminuyendo ladiferencia entre las caras

Seccin de prensado: Una vez formada la hoja de papel, la eliminacin delagua contina en la seccin de prensado de la mquina de papel. La hojade papel, todava con un alto contenido de agua, atraviesa una serie degrandes rodillos de acero que la comprimen, expulsando as una mayorcantidad de agua. La hoja de papel se sujeta a modo de sndwich entrecapas de fieltro absorbente al pasar por entre los rodillos. El fieltro acta

como un papel secante en la absorcin de agua, mientras que unas cajas devaco extraen el agua de los fieltros antes de volver a encontrarse con la hojade papel. Al final de la seccin de prensado, el grado de sequedad se sitasobre el 40-50%. La hoja de papel ya puede sostenerse por s misma.

Seccin de secado:Para fijar el grado final de humedad del papel se eliminams cantidad de agua por evaporacin. La seccin de secado consta de unaserie de cilindros calentados mediante vapor sobre los que pasa la hoja depapel. Los cilindros se disponen de modo que contactan primero con un ladodel papel y luego con el otro para garantizar su homognea deshidratacin.

La hoja de papel puede apoyarse durante esta fase o bien soportarse por smisma, en funcin del diseo del equipamiento. El apoyo mejora el contactoy la transferencia de calor, al tiempo que facilita una alta velocidadoperacional.

Procedimiento

1.

Se pesan 12 g de pulpa en base seca para los 8 diferentes lotes que sevan a procesar. Se separan y se clasifican en bolsas de plstico

2.

Las muestras que van hacer refinadas se colocan en las platinas de

bronce con rodillos y se dejan en la mquina por el tiempo que sedesea

3.

La pulpa refinada se diluye en 8 litros de agua y se deja en agitacinconstante por 10 minutos

4.

Se miden los grados Schopper del lote a realizar


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5.

Se toman con probetas los volmenes de pulpa diluida necesariospara la mquina formadora de hojas

6. Se vaca el volumen establecido de pulpa en el contenedor de laformadora de hojas Dejando que al mismo tiempo el agua llegue al

nivel de flujo establecido de la mquina7.

Se drena el agua y se abre el contenedor

8.

Para despegar la hoja de la malla, se utilizan estructuras lisas yresistentes para que la hoja se adhiera a ellas. Se coloca esta preformaencima de la hoja y con ayuda de un rodillo, se aplica fuerza hastaque la hoja est completamente pegada a la estructura

9.

Se acomoda la cara de la hoja debajo de un papel filtro

10. Despus de que se hayan obtenido un aproximado de 6 hojas con su

respectiva estructura y papel filtro. Se alternan y se colocan en elprensador

11. Al retirar las hojas del prensador, se quita el papel filtro. Las hojasse clasifican y se dejan secar a condiciones del medio ambiente

NOTA: Cada vez que se utiliza una nueva pulpa refinada, se deben demedir grados Schopper.

ResultadosTIPOMUESTRA:

Sinblanquear

TIEMPO(min)

GRADOSSCHOPPER

Sin refinar 0 17

Refinada 3 21

Refinada 4 27

Refinada 6 25

TIPOMUESTRA

Blanqueada

TIEMPO(min)

GRADOSSCHOPPER

Sin refinar 0 20Refinada 3 19

Refinada 4 21Refinada 6 21

FORMACINHOJAS

Dimensinhojas malla:

60 g/m2

Dimetro: 0.16 m

rea: 0.02 m2

Cantidad depulpa que serequiere porhoja

1.2 g de pulpaseca

Dimensinhojas a

preparar

1.2g/ m2


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Determinacin de nmero de KAPPA

Para la determinacin del nmero de KAPPA se utiliza una pequea muestrade alrededor de 1 gramo de fibra seca, para lo cual se emplea una fibrahmeda de la cual ya se conoce su contenido de humedad, el nmero deKAPPA se determina mediante la aplicacin de la tcnica TAPPI T 236, elprocedimiento experimental es:

10 minutos de agitacin

Despus se agreg 20 mL de KI a 20%

Indicador de almidn y titulamos con Na2S2O3 0.1 N

Volumen de titulacin de nuestra muestra: 15.7 mL Na2S2O3

Volumen de titulacin en blanco: 48.5 mL Na2S2O3

Obtener % de Humedad en la pulpa

Peso de muestra: 2.237 g

Temperatura: 105CTiempo: 30 minutos

Humedad: 73.49%

3.9844g pulpa base seca

log = ( )+ 0.000963 5 0P= Blanco ..W= peso seco de la pulpa

Log (k)= 0.8989

K=2.4569

Cortes del Papel

Ya que las hojas de celulosa estn hechas y secas, se preparan para realizarlas pruebas fsicas, realizando los cortes necesarios para tener las formasrequeridas para poder realizar las pruebas fsicas. Una vez hechos lospatrones de hoja se realizaron las pruebas fsicas sobre los distintos puntosde refinacin en los distintos equipos. Las pruebas realizadas fueron:calibre, blancura (brightness), rasgado, explosin, doblez y tensin.


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Puebas mecnicas del papel

El papel muestra atributos mecnicos como son las resistencias que lepermiten soportar los esfuerzos a los que se ve sometido durante sutransformacin y uso, tambin determinan su durabilidad.

Estas pruebas fueron realizadas para papel sin blanquear como para papelblanqueado.

Resistencia a la tensin

A la vez que la tensin, se mide elestiramiento que sufre el espcimendurante la prueba hasta el momento de laruptura, esta propiedad se denominaelongacin. La resistencia a la tensin

determina el comportamiento del papelbajo traccin directa. Es una indicacin dela durabilidad y potencial para eldesempeo en el uso final de papeles quese emplean para impresin. (Envoltura ybolsas).


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La resistencia a la tensin es mayor en el sentido de la mquina que en elsentido transversal se expresa en Kg. o en libras.

La prueba de tensin se colocan ocho probetas para tensin sujetas de laparte superior y se asegura solo una en la parte inferior, entonces se puede

liberar el seguro de la parte superior para que se permita que el agarre giresi hay juego en la probeta, despus de esto se llevan los indicadores a ceroy se libera e seguro para el indicador de la tensin al mismo tiempo que seactiva el movimiento para ejercer la tensin sobre la probeta moviendo lapalanca inferior hacia abajo, en el momento en el que la probeta se rompese debe llevar la palanca inferior al centro del movimiento y tomar lasmediciones indicadas, despus cortar la parte inferior de la probeta al rasdel agarre, y colocar la palanca inferior en la posicin alta para que seregrese el movimiento que se haba realizado, colocar los indicadores en cerocon precaucin y cambiar por la siguiente probeta, colocando primero elseguro para que no haya juego y despus aflojando solamente la parte de

debajo de la probeta utilizada y colocando la siguiente probeta para repetirel proceso. Una vez que las 8 probetas se rompieron y ya se tena cortado laparte inferior, se corta la parte superior de todas las probetas al ras de lasujecin y se pesan todas incluyendo la parte inferior y superior de lasprobetas utilizadas.

Resistencia a la explosin

Es una resistencia prctica como indicador general de la resistencia otenacidad del papel y comnmente se le llama prueba de Mullen. Esta

prueba se utiliza mucho para el control del papel en las fbricas, porquemide en una sola operacin sencilla, una combinacin de fuerza y detenacidad del papel que se relaciona razonablemente bien con muchos desus usos y combina en la prueba los dos sentidos del papel.

Es una prueba de la parte ms dbil del papel, por lo tanto se ve afectadapor la formacin de la hoja.

Por cada probeta que se tenga para explosin se realizaran dos pruebas deexplosin, en la cual se debe verificar que el indicador este en cero y

despus de eso presionar la probeta con el circulo metlico que est en laparte alta del equipo y hacer pasar el lquido hasta que se produzca laexplosin del papel, despus de esto regresar el lquido, anotar la medicinde presin y regresar la manecilla a cero, as como aflojar la probeta y girarlapara realizar la siguiente prueba en el sentido inverso al que se realiz laprimera.


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Resistencia al rasgado

Es la capacidad de un papel para resistir a laruptura cuando se somete a un jaln. El papelpara impresin de libros y revistas, se ve

sometido a este tipo de esfuerzo y losconvertidores de papel para estos usos, confanms en la prueba de resistencia al rasgado queen cualquier otra. Es muy importante en el casode que se vaya a imprimir en prensa parabobinas. Existen dos formas de medir laresistencia al rasgado, la ms utilizada es laresistencia interna al rasgado, esto significa queantes de la prueba, se le hace un pequeo corteal espcimen en el borde, esto hace msvulnerable al papel al recibir un jaln.

La otra es la resistencia al rasgado del borde, en la que no se hace el corte,esta prueba se aplica muy poco. Siempre que se habla de la resistencia alrasgado, se entiende que es la resistencia interna al rasgado, a menos quese indique especfica-mente que es la del borde. Se determina en los dossentidos del papel y los resultados suelen ser ms altos en el sentidotransversal. Se expresa en gramos.

Se colocan 4 probetas sujetas en el equipo y se realiza un corte pequeo enlas hojas para que funcione como gua para que se propague el rasgado,

despus de eso se quita el seguro del equipo y se deja que realice un ciclo(ida y vuelta) y cuando el equipo va otra vez se le detiene colocando el seguroy se mide a resistencia al rasgado.

Resistencia al doblez

Esta resistencia mide la cantidad de dobleces que resistir un papel antesde romperse. Est muy relacionada con la flexibilidad de los papeles, unpapel rgido resiste muchos menos dobleces que uno flexible. Estaresistencia est relacionada con la estructura del papel y por una refinacin

impropia, una mala formacin o un secado excesivo, baja exageradamente.

Es una propiedad importante en papeles que durante el uso se vernsometidos a un nmero elevado de dobleces o gran manipulacin, como lospapeles para moneda o para mapas. Esta resistencia se debe medir en losdos sentidos del papel, resultando mayor normalmente en el sentido de lamquina.


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GraficasEspesor

Sin Blanqueo Blanqueo

S/R 2 min 4 min 6 min S/R 2 min 4 min 6 min

0.14 0.11 0.11 0.11 0.13 0.10 0.11 0.09

0.15 0.11 0.11 0.11 0.13 0.11 0.10 0.10

0.14 0.10 0.11 0.11 0.12 0.12 0.11 0.10

0.15 0.13 0.11 0.10 0.12 0.11 0.11 0.10

0.15 0.11 0.15 0.11 0.13 0.11 0.10 0.10

0.13 0.12 0.12 0.11 0.12 0.11 0.10 0.09

0.15 0.10 0.11 0.12 0.11 0.10 0.10

0.14 0.10 0.11 0.13 0.11 0.10 0.10

0.15 0.11 0.11 0.10 0.10

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Milimetros

Muestras

Espesor- Sin Blanqueo

S/R

2 min

4 min

6 min


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1

2

3

4

5

6

1 2 3 4 5 6

Deformacion-mm

Muestras

Resistensia a la tension - Sin Blanqueo

Deformacion mm

2 min

4 min

S/R

6 min

-

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

1 2 3 4 5 6

Kgf

Muestras

Resistensia a la tension - Sin Blanqueo

Tension Kgf

S/R

2 min

4 min

6 min


23/28

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

1 2 3 4 5 6

Kgf

Muestras

Resistensia a la tension - Blanqueo

Tension Kgf

S/R

2 min

4 min

6 min

Sin Blanqueo

S/R 2 min 4min 6 min

Tensin Kgf Deformacin tensin Kgf Deformacin tensin Kgf Deformacin tensin Kgf Deformacin

0.50 2 4.253.5

4.8 4.0

1.45 2 4.25 2.5 3.7 3.0 4.3 3.0

2.25 2 4.20 3.0 5.1 5.0 4.5 3.0

2.20 2 4.28 3.5 2.9 3.0 4.2 3.5

2.82 2 4.58 3.0 5.3 4.0 4.6 3.5

1.00 2 4.15 3.0 5.3 4.0


24/28


1.5

1.7

1.9

2.1

2.3

2.5

2.7

2.9

3.1

1 2 3 4 5 6

Deformacionm

m

Muestra

Resistensia a la tension - Blanqueo

Deformacion mm

S/R

2 min

4 min

6 min

Blanqueo

S/R 2 min 4min 6 min

Tensin Kgf Deformacin Tensin Kgf Deformacin Tensin Kgf Deformacin Tensin Kgf Deformacin

1.08 2.0 2.60 2.00 4.50 3.00 4.05 3.00

2.25 2.0 3.56 2.50 4.10 3.00 3.55 2.00

1.10 2.0 2.05 2.50 2.21 2.00 3.60 3.00

2.35 2.0 2.99 2.00 1.70 2.00 2.00 2.00

1.54 2.0 3.15 2.00 3.75 2.50 4.01 3.00

2.0 3.18 2.50 3.54 3.00


25/28

-

10

2030

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150160

170

180

1 2 3 4 5 6

Dobleces

Muestras

Resistencia al doblez (sin blanqueo)

S/R

2 min

4 min

6 min

Resistencia al doblez

Sin Blanqueo Blanqueo

S/R 2min

4 min 6 min S/R 2min

4min

6min

9 49 96 161 9 52 64 142

12 40 109 136 10 49 67 67

12 72 132 9 7 38 42 90

12 47 105 137 10 54 77 96

9 27 72 72 7 44 97 81

8 40 101 10 10 50 111 86

Promedio 10.33 45.83 102.5 87.5 8.83 47.83 76.33 93.67


26/28

-

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110120

130

140

150

1 2 3 4 5 6

Dobleces

Muestras

Resistencia al doblez (Blanqueo)

4 min

6 min

S/R

2 min

0.08

0.09

0.10

0.11

0.12

0.13

0.14

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Milimetros

Muestras

Espesor - Blanqueo

S/R

2 min

4 min

6 min


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Conclusiones El utilizar el popotillo muhlenbergia robusta, para la obtencin de

papel, y realizando un conjunto de pruebas mecnicas, rendimiento,podemos afirmar que al no refinar la pulpa la hoja tendr un mayorespesor sin importar el tratamiento de blanqueo, sabiendo que al

realizar las pruebas ste tipo de hoja ser ms frgil. A mayorrefinamiento de la pulpa, mayor ser la resistencia de la hoja.

En nuestro caso, para la formulacin del licor tuvimos que repetir 3veces la prueba de titulacin ya que el porcentaje de sulfidez que senos present en las primeras 2 fue inferior al 20%. Por lo cual, setuvieron que hacer algunas correcciones al licor.

Al momento de blanquear, no se tuvo la precaucin de mezclaruniformemente la pulpa, al igual que no se sumergi correctamentela pulpa en la solucin, por este motivo la pulpa presentaba unaszonas de color caf.

Pudimos observar que en el prensado de la las hojas nos encontramoscon un cuello de botella, pues perdimos demasiado tiempo esperandoa que se eliminara el exceso de agua.

Fotografas


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Bibliografahttp://graficproduccion.blogspot.mx/2006/10/papel-propiedades-mecnicas.html

http://www.unibio.unam.mx/collections/specimens/urn/IBUNAM:MEXU:PV1140737
http://graficproduccion.blogspot.mx/2006/10/papel-propiedades-mecnicas.htmlhttp://graficproduccion.blogspot.mx/2006/10/papel-propiedades-mecnicas.htmlhttp://graficproduccion.blogspot.mx/2006/10/papel-propiedades-mecnicas.htmlhttp://www.unibio.unam.mx/collections/specimens/urn/IBUNAM:MEXU:PV1140737http://www.unibio.unam.mx/collections/specimens/urn/IBUNAM:MEXU:PV1140737http://www.unibio.unam.mx/collections/specimens/urn/IBUNAM:MEXU:PV1140737http://www.unibio.unam.mx/collections/specimens/urn/IBUNAM:MEXU:PV1140737http://www.unibio.unam.mx/collections/specimens/urn/IBUNAM:MEXU:PV1140737http://graficproduccion.blogspot.mx/2006/10/papel-propiedades-mecnicas.htmlhttp://graficproduccion.blogspot.mx/2006/10/papel-propiedades-mecnicas.html

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