PROCESOS INDUSTRIALES DERIVADOS DE LAS MATERIAS PRIMAS FORESTALES
SECTOR FORESTAL
POTENCIAL FORESTAL
REGIONAL
Productos Forestales No Maderables (PFNM).
El principal producto es la tara en vaina, alcanzando una producción de 4181,18 TM, en el año 2007, posicionándose la Región La Libertad en el segundo productor a nivel nacional.
Productos Forestales Maderables (PFM).
Le sigue en importancia la especie pino (pinus sp.), la cual tiene una participación de sólo el 0,5%, a pesar de ello, es el tercer productor a nivel nacional.
La Región La Libertad es el primer productor a nivel nacional de madera de ecucalipto (Eucaliptus globulus), siendo la principal especie maderable (98% del total de PFM). El 99,9% de madera de eucalipto procede de la sierra liberteña, principalmente de las provincias de Otuzco, Sánchez Carrión y Santiago de Chuco.
La Región La Libertad cuenta con un importante potencial forestal, se estima que tiene una superficie con bosques de 83 491 Ha (representa más del 3% de su superficie territorial y un 0,12% de la superficie total de los bosques del Perú)
NACIONAL
El Perú está situado entre los 20 países mas extensos del mundo, albergando una cuarta parte de las selvas tropicales del planeta
solo los bosques húmedos tropicales de la región selvática, colocan a nuestro país en el segundo lugar de Iberoamérica y entre el 7° o 9° lugar del mundo en cuanto a extensión forestal.
PRODUCTOS MADEREROS O MADERABLES
De la madera para pulpa
se obtiene la pulpa de madera con la cual se producen papeles y cartones. Los desechos de la transformación de la madera en tablas aserradas, terciadas y tableros, se utilizan también en la fabricación de estos últimos productos.
las trozas para aserrar y para chapas
se obtienen las maderas aserradas, los tableros de madera y las maderas terciadas, que son utilizados para la fabricación de muebles, estacas, palos de escoba y otros productos.
principales productos de la madera en rollo industrial
Las trozas para aserrar y para chapas, madera para pulpa y otras maderas en rollos industriales.
Se obtiene carbón, leña y madera en rollo industrial.
Se originan de la madera en rollo
INTRODUCCION
La actividad forestal (extracción, transformación y comercialización de maderas y otros productos forestales).
Relacionadas con los recursos forestales y de fauna silvestre, su administración y aprovechamiento, así como la transformación y comercialización de sus productos.
Sector de producción primaria, industrial y de servicios, que satisface de muy diversas maneras un amplio espectro de las necesidades de la sociedad (Pérez 1990).
INTRODUCCIÓN
El bosque manejado sosteniblemente podrá brindar lo siguiente
Servicios
Mantenimiento del ciclo hidrológico, Conservación del suelo y la calidad del agua, Regulación del microclima, Combate del cambio climático, Mantenimiento del cambio climático (fijación Carbono), Control de vientos y ruidos, Mantenimiento de la biodiversidad biológica de los ecosistemas forestales, Paisaje, Recreación y ecoturismo, Servicios culturales y religiosos y Otros.
Productos
Hierbas medicinales, Tintes, Plantas ornamentales, Resinas, Semillas, Bejucos, Materiales para construcción, Genes, Sustancias químicas, Fragancias, Carne, piel etc. de animales, Plantas para consumo humano, Forraje para animales domésticos y Otros.
Cerca del 78% de los bosques primarios han sido ya destruidos y el 22% restante están amenazados.
Por la extracción de madera, la conversión a otros usos como la agricultura y la ganadería, la especulación, la minería, los grandes embalses, las carreteras y las pistas forestales, el crecimiento demográfico y el cambio climático.
Hoy los bosques cubren más de la cuarta parte de las tierras emergidas, excluyendo la Antártida y Groenlandia.
Fuente de recursos maderables sino también de combustibles, medicinas, materiales de construcción, alimentos, etc.
Los bosques proporcionan productos y servicios que contribuyen directamente al bienestar de la población en todo el mundo y son vitales para nuestras economías, nuestro medio ambiente y nuestra vida cotidiana.
Los bosques constituyen ecosistemas complejos que pueden aportar una amplia gama de beneficios de orden económico, social y ambiental.
PROCESOS INDUSTRIALES PARA LA OBTENCION DE PULPA Y PAPEL
PROCESO INDUSTRIAL PARA LA OBTENCION DE PAPEL
Los acabados del papel
El estucado
Tratamientos superficiales
Subtopic
La sequería
consta de dos partes, tanto la primera como la segunda
esto es muy importante desde el punto de vista de la estabilidad dimensional del papel en la impresión.
en la sequería el papel genera tensiones interinas
el secado del papel comporta modificaciones estructurales, ej: una contracción de la anchura de la fibra del orden del 20%
la temperatura empieza a 70º C alcanzando la máxima de 120º o 130º C
el calor se aplica al papel a través de grandes cilindros de metro y medio de diámetro cuya superficie es calentada por vapor
se divide en secciones con controles de velocidad para evitar tensión en la hoja
Después de la zona de prensa se elimina el agua residual por calor
Estructura y consolidación de la hoja
Prensa
Obsed
siendo se función la de eliminar la diferencia de las caras del papel en las máquinas convencionales, es un prensado ligero que origina un alisado húmedo que iguala las dos caras del papel.
se situa antes que la hoja entre la sequería, inmediatamente después de la zona de prensas
no elimina el agua
Ranulada
El agua penetra a través de ranuras, la humedad del papel pasa del 80% hasta el 65% ó 55% lo que permite eliminar un 25% de agua.
Aspirante
Propia de máquinas modernas, de hace mediante aspiración del agua.
Las prensas, es la sección colocada después de la tela
Preparación de la hoja
La mesa plana
Los rodillos monta espumas
y en algunos tipos de máquinas se utilizan para hacer marcas de agua.
estos ayudan a conseguir mejor formación y lisura, con el fin de uniformar la hoja
para que salgan iguales y lisas
Desgote
por este motivo se recurre a rodillos y cajas aspirantes cuya función es extraer el agua, los rodillos desgotadores soportan la tela a la vez que ayudan a eliminar el agua.
al principio sale mucho agua, pero cuando la capa es compacta se hace más difícil su eliminación del agua
con la pasta diluida sobre la tela, se inicia el proceso de renaje
Tela
el desgote de agua, evitando que las fibras se peguen a ella, se utilizan telas mecánicas o de plástico.
es una pieza fundamental en la formación de la hoja, permitiendo la distribución de la pasta
donde se formará la hoja de papel, la tela tendrá movimiento longitudinal y transversal que permitirá orientar las fibras en las distintas direcciones del papel.
La suspensión fibrosa es enviada a través del labio de la caja sobre una tela sin fin metálica o plástica
Manifold
de esta manera es posible conseguir una regularidad de gramaje a lo largo de la hoja durante su producción
Es un dispositivo que provoca la presión y caudal constante de la pasta a todo lo ancho de entrada al cuerpo de caja
Es la caja de entrada a la máquina
son los distribuidores y una salida sobre una tela, el sistema de entrada a la caja recibe el nombre de .
Consta de un cuerpo de caja de rodillos perforados
Regulación del caudal y densidad de la pasta
la pasta es regulada de acuerdo con su densidad, resistencia y caudal.
siendo necesario conseguir un flujo regular de las materias que componen el papel
Que una vez depurada se envía a la caja de entrada
La depuración
se basan en la fuerza centrífuga de rotación de unos cuerpos cónicos que separan las partículas que salen por un extremo inferior abierto.
a través de una malla o tamiz perforado que hacen de filtro, otro tipo de depuradoras
son las denominadas centrífugas
Proceso por el que se eliminan las impurezas de la mezcla, las partículas no deseadas, una manera de eliminar las impurezas
Tinta de mezclas
los componentes que se añaden
las fibras y cargas se añaden dispersas en agua, y una vez completada la mezcla se envía a otra tina(tinaja) (la de reserva), de la cual se suministra a la máquina.
Fibras, cargas, agentes encolantes, blanqueantes ópticos y otros aditivos
Donde se realiza la formación del papel
La formación del papel es exactamente igual para cualquier clase de papel, la diferencia viene dada por su composición y el acabado
El destintado
Otro sistema de destintado es por flotación, los productos químicos
se añaden formando espumas floculando (flotando) las partículas de tinta y últimamente empiezan a emplearse el destintado por encimas.
El destintado por lavado es el más antiguo eliminándose la tinta en fases sucesivas de lavado.
Fibras utilizadas
Fibras secundarias
Sin embargo, cuando se trata de papel es blanco para su impresión es necesario destintarlas y blanquearlas.
Cuando el papel se recicla para embalaje es necesario extraer impurezas, aunque no precisa de destintado
Las fibras secundarias se pueden mezclar con las primarias creando un papel llamado
(papel no impreso que surge de las operaciones de corte).
Son las que han sufrido al menos un proceso de manufacturación bien sea de impresión o cualquier otro manipulado (lo que llamamos papel reciclado).
Fibras primarias o vírgenes
Refino
después de cada tina se bombea a otra de mayor tamaño, llamada tina de mezcla, en la cual se efectúa la composición con la fórmula establecida.
El refinado se efectúa en aparatos de diseño de nombre diverso, los más conocidos son las pilas Holandesas
precisan un tratamiento para que desarrollen su capacidad de producir una hoja de papel
Despastilladoras
las despastilladoras son dos discos provistos de púas o salientes cuyo objetivo es obtener el desfibrado independiente.
pueden quedar partículas mal desfibradas, para solucionarlo la pasta se trata mediante despastilladoras que dan un tratamiento más enérgico
Pulper
Dependiendo del tipo de papel que queramos metemos una pasta u otra con fibras largas, cortas
obteniéndose un color blanco debido a su contenido de fibras y carga.
preparando una suspensión acuosa, el agua que se emplea en el pulper es agua reciclada de la propia fábrica
es un recipiente con una hélice en la parte inferior que agita la pasta e individualiza las fibras
BLANQUEADO DE LA PULPA
Otro blanqueantes
también se utilizan encimas, y la utilización del ozono y las encimas, produce una blancura superior.
es eficaz pero tiene el problema, que degrada la celulosa
convencional se realiza con Ozono
El blanqueo convencional
por lo que las presiones ecológicas inducen a utilizar nuevos sistemas que sean menos abrasivos, el cloro y la sosa se suprimen, se empieza con dióxido de cloro.
luego se le hecha sosa y óxido de cloro y otro tipo de procesos químicos, es muy contaminante
Hasta hace poco tiempo se utilizaba para el blanqueo el cloro y sus derivados, este tipo de blanqueo se inicia con el cloro,
Una vez obtenida la pasta ya sea por el proceso mecánico o el químico es necesario blanquearla, en muchas situaciones, la pasta mecánica puede dejarse con su blancura original
PROCESOS PARA LA OBTENCION DE PULPA
Proceso químico
Sulfato Kraft
en Suecia en 1884, y es menos contaminante, el proceso es el mismo, cocción.
Llamado alcalino o alasosa por ser éste el principal reactivo químico
Al bisufito
pero son baratos, es un sistema contaminante, por eso está en desuso por problemas medioambientales.
el tiempo de cocción entre 6-8 horas. La cocción se realiza en un recipiente a presión, los productos químicos que se utilizan no se recuperan
Se origina en Suecia en el 1874, como reactivo se utiliza un bisulfito con base calcina, magnésica o amónica, la temperatura oscila entre 130º-140º C
La pasta se consigue tratando químicamente la madera con lo que se consigue eliminar la lignina, el grado de eliminación de la lignina será mayor o menor
Procesos mecánicos (pulpa mecánica)
Pasta químico - termo mecánica
se introducen en un recipiente con sosa a una temperatura de entre 60º-80º C
la sosa impregna y reblandece las astillas durante aproximadamente 3 horas, después pasarán por refinos de discos para extraer las fibras de la madera.
se utilizan frecuentemente para árboles de fibra corta, los chips pasan por unas cuchillas y su tamaño se reduce al de una cerilla de madera, posteriormente estas astillas
También llamada semiquímica, proporciona un elevado rendimiento de la madera, mejorando a la vez sus condiciones físicas de la pasta que genera
La pasta termo mecánica
éste tratamiento previo al vapor, reblandece la lignina a alta temperatura, disminuyendo la unión entre fibras, lo que permite su separación y un menor daño a las mismas.
se utiliza vapor a elevada temperatura antes del refino de discos
Es un proceso de fabricación que mejora las características de las astillas
De muelas o clásica
El frotamiento de la madera y la muela genera calor que alcanza 170º C
lo que provoca el reblandecimiento de la lignina y favorece su separación de las fibras, se utiliza agua para absorber el calor producido y evitar que la madera se queme.
Los troncos son presionados sobre la superficie, el roce de la muela produce diminutas astillas del tamaño aproximado de una fibra, logrando fibras individualizadas, son los antiguos molinos.
Se utiliza una muela cilíndrica de superficie abrasiva que se humedece y está dotada de un movimiento de rotación.
PREPARACION DE LA MADERA
Astillado
Una vez astillados se almacenarán en pilas o en silos.
Luego viene al almacenado astillado
La astilladora mas corriente es una gran rueda en la que se montan cuchillas de forma radial
después del astillado pasan por un cedazo que rechazará las astillas grandes las cuales volverán a pasar por las cuchillas, una vez astillada se aplica en pilas.
El tronco se reduce a astillas y es llamado chips.
Almacenamiento
Estas temperaturas suelen ser atacados por microorganismos que afectan a la madera. Las resinosas no pueden estar más de un año almacenadas y las frondosas entre 2 y 6 meses.
Es una operación delicada ya que debemos tener en cuenta el tener una humedad entre 25 y 35% y una temperatura entre 25 y 35º.
Descortezado
La corteza se elimina ya que no tiene fibras y además consumiría energía y reactivos y ensuciaría la pasta y el papel. Se puede hacer tanto a mano, químico o mecánico, como el pino.
Desmoche
Es la eliminación de la copa y después el cortado en rollos con una longitud entre 2 y 2,5 metros.
La edad de corte del árbol para ser transformado en papel varía de una madera
El diámetro del tronco
El diámetro óptimo para la tala está comprendido entre los 15 y 30 cm. Como hay que trocearlo en astillas no conviene pasar estos grosores.
La longitud de la fibra
La fibra va en aumento a medida en que el árbol crece hasta que llega un momento en que no puede generar mas fibra y se puede talar.
MATERIAS PRIMAS PARA LA PRODUCCION DE PULPA Y PAPEL
Aditivos
Retentivos floculantes
Se añaden en la fabricación del papel para mejorar la retención de las cargas cuando la hoja de papel se está formando. Más que un aditivo se considera un elemento auxiliar del papel.
Los microbicidas
Son componentes cuya función es destruir determinados tipos de hongos y bacterias que se instalan en la formación del papel, las cuales incluso pueden provocar roturas en el papel.
Los colorantes
Estos se añaden cuando se quiere conseguir un papel de un color determinado. Se pueden añadir tanto a la masa como a la superficie.
Blanqueantes ópticos
Es necesario incrementar la blancura de la pasta y las cargas en la mayoría de los casos se echan en la masa o en la capa de estucado.
Resinas de resistencia húmeda
por ejemplo en las vallas publicitarias expuestas a la intemperie.
Tienen por objeto mantener la resistencia del papel cuando se moja
Ligantes de estucado
Aditivos que usamos para fijar el estucado al papel, la desventaja es que a veces crean espumas que estropean, generalmente es yeso, tiene que estar en equilibrio.
Productos de encolado
El encolado tiene por objeto disminuir la permeabilidad al agua, muy necesario en el caso del offset.
Antes se utilizaba el sulfato de aluminio y las colas de colofónia, genera un ph ácido en el papel, hoy se emplean productos sintéticos que proporcionan un ph neutro.
Cargas y pigmentos
Se consigue también debido a su densidad una mayor o menor absorción de líquidos especialmente aceites (tintas), del mismo modo que por el tamaño de las partículas y por su estructura geométrica.
Son sustancias químicas que se añaden al papel en la masa, éstas otorgan al papel características específicas, las más corrientes son:
Caolín, Talco, Carbonato Cálcico, Sulfato Cálcico, sulfato de aluminio, hidróxido cálcico.
Fibras Naturales
Fibras sintéticas
Para la fabricación de productos gráficos, Polietileno, Materiales no fibrosos
Fibras no madereras
Brazo de caña de azucar
1,7 mm de longitud media de la fibra.
Algodon
30 mm de longitud media de la fibra.
Esparto
1,1 mm de longitud madia de la fibra.
Paja de trigo y cebada
1,5 mm de longitud media de la fibra.
Paja de arroz
0,5 mm de longitud media de la fibra.
De las plantas llamadas anuales, El brazo de la caña de azúcar y las pajas de cereales, cáñamo, esparto, algodón, lino.
Fibras madereras
Caduca
Su porcentaje se incrementará a medida que aumenta el gramage.
Proporciona lisura y buena formación de la hoja.
Frondosas, Eucalipto, Haya, Abedul, con fibras de 1mm aprox., llamadas fibras cortas.
Perenne
Sirven para dar resistencia al papel. Papel de poco gramage (espesor).
Pino, Abeto, llamadas resinosas, con fibras de 2-4 mm, llamadas fibras largas.
Fibras de árboles de hoja perenne y caduca.
Son las que más se utilizan en la fabricación de papel, procedentes de la madera.
IMPORTANCIA DE LA INDUSTRIA DE PULPA Y PAPEL
Éste material se comercializaba en rollos pero no se podía encuadernar.
Como sustituto del anterior se desarrolló otro soporte de escritura, hecho de piel de animal y denominado pergamino, la piel que se utilizaba era de cabra, vaca, etc.
El primer soporte
formando una primera capa para después colocar tiras perpendiculares formando una segunda capa.
se utiliza para la escritura es un soporte vegetal llamado papiro, que se realizaba cortando tiras de tronco de una planta, y colocándolas una al lado de la otra
ORIGEN Y ANTECEDENTES DEL PAPEL
De una fabricación artesanal a una industrial.
En el s. XX aparecen los pigmentos sintéticos, blanqueantes ópticos, la pulpa semi-química y la pulpa blanqueada.
1854 la pulpa química a la sosa.
luego en 1840 se empezó a utilizar la pulpa a partir de la madera.
Con la aparición de la energía (movimiento a vapor) se posibilitó en 1821 el secado continuo.
El Papel en Europa.
En 1789 en la Revolución Industrial se produce la gran innovación, Luis Nicolás Rover, consistía en hacer largas tiras de papel, inventó una cinta continua que hacia largas tiras de papel.
En el S. XIII se inicia la práctica de encolar el papel con cola animal añadiendo a su vez sulfato de aluminio.
Por los años 40 (1040), no sólo se encuentran los libros en los monasterios, sino en bibliotecas, las trajeron los califas.
El papel.
Los mayas extendieron la fabricación del papel por Honduras, Nicaragua y Perú
Esta materia les servía tanto para escribir como para vestirse.
Mayas y aztecas producían en el S. X una materia apta para impresión manual que procedía de higueras silvestres y otras plantas.
3000 A.C. empieza el papiro.
El primer soporte que se utiliza para la escritura es un soporte vegetal llamado papiro
La preparación de este material consistía en eliminar los restos de carne y pelo, curtirlo posteriormente en un baño de agua con cal para por último sacarlo y añadirle polvo de yeso, para alisarlo después con piedra pómez.
se realizaba cortando tiras de tronco de una planta, y colocándolas una al lado de la otra, formando una primera capa para después colocar tiras perpendiculares formando una segunda capa.
PROCESAMIENTO DE LOS PFM
PRODUCTOS DERIVADOS DE LA MADERA EN LA PRIMERA TRANSFORMACION
Tableros de Fibrra:
El serrín molido es mezclado con cola o resina sintética y prensado.
Son tableros de madera aglomerada, pero en este caso la viruta ha sido previamente molida.
llamados tableros DM o táblex
Contrachapado:
El número de láminas es un número impar.
Se suelen disponer de modo que su veteado es perpendicular entre sí.
Consiste en colocar, encolándola, láminas fina de madera noble una sobre otra.
Aglomerado:
Los aglomerados son relativamente económicos y pesados y se presentan en grandes tableros, lo que facilita el corte en piezas adaptadas a la medida exigida.
Se emplea en revestir techos, fondos de cajones, puertas, división de interiores, etc.
Una vez mezclado se coloca sobre planchas de medidas normalizadas, presionándolo fuertemente hasta que se haya secado.
Está compuesto de pequeñas virutas, fibras de madera y serrín a lo que se ha añadido cola
PRIMERA TRANSFORMACION DE LA MADERA EN PRODUCTOS COMERCIALES
Cepillado:
Tiene como objetivo principal eliminar cualquier irregularidad y mejorar el aspecto final.
Secado:
Antes de poder usar las tablas y tablones para fabricar objetos, es necesario reducir el grado de humedad hasta un valor inferior al 3%.
Hay dos métodos:
Mediante hornos de secado:
Elimina casi toda el agua.
Al aire libre:
Apilando tablas y tablones en un lugar con buena ventilación
Aserrado:
Consiste en la obtención de tablas y tablones.
Tronzado:
Consiste en cortar los troncos a una longitud determinada mediante sierras.
Descortezado:
Es decir se le quita la corteza que envuelve el tronco.
Tala:
Corte del árbol por su base
CLASIFICACION
Maderas duras
Maderas blandas:
Son maderas ligeras, de color claro, fácil de trabajar y de bajo coste.
cuyos árboles tienen hoja perenne, son resinosos.
pino, ciprés, abeto, cedro, etc.
CARACTERISTICAS GENERALES DE LA MADERA
Humedad:
Es un elemento que se debe reducir para obtener una madera útil, desde un punto de vista tecnológico.
Hendibilidad:
Una madera es hendible cuando tiene tendencia a desgarrarse en el sentido de las vetas (dibujo de la madera natural) cuando sufre un esfuerzo.
Es muy resistente al esfuerzo de tracción (estirarse) y bastante resistente a la compresión (aunque la mitad de resistente que a la tracción).
Conductividad térmica y eléctrica baja:
Las maderas ricas en agua son mejores conductores que las secas.
La madera es un excelente aislante térmico (casas de madera en países fríos, por ejemplo).
Baja densidad:
Suelen ser menos densas que el agua (de ahí que floten).
COMPOSICION QUIMICA DE LA FIBRA DE MADERA
Otros elementos:
almidón, etc
agua
nutrientes.
Lignina, que es el elemento que mantiene unidas a las fibras (30%). Es como el “cemento” de la madera.
Celulosa (60%).
se aprovechan las raíces y ramas gruesas para la obtención de maderas finas, con veteados espectaculares, en la construcción de muebles de diseño.
En la industria se aprovecha casi exclusivamente el tronco del árbol por tener mayores aplicaciones.
