Fabricació de Paper: Premsat, Assecatge i Tipus de Pasta

Càrrega Lineal

Força que fan dos cilindres: Q (N/m) = F/L

Variables del Premsat

• Tipus de premsa i configuració
• Velocitat de la màquina de paper (a menor velocitat, menor pressió)
• La pressió a la zona de premsat
• Com més seca la fulla, major deformació
• Com més sec el feltre, més tarda a saturar-se; s'ha de mantenir en bones condicions
• Propietats del paper, gramatge, refí...

Feltres

Dues parts:

1. Capa 1: Toca el paper, de material fi i suau per facilitar el degoteig.
2. Capa 2: Teixit base que dona resistència.

Característiques del feltre:

1. Bona resistència
2. Permeable
3. Evitar el marcatge del paper

L'Assecatge

És necessari que l'aire que envolta el material tingui una humitat baixa. La humitat és més baixa com més alta és la temperatura i la velocitat d'assecatge.

Humitat de l'aire:

1. Humitat absoluta: Pes del vapor d'H₂O / pes d'1 kg d'aire.
2. Humitat relativa: (Pes del vapor d'H₂O en 1 kg d'aire / pes del vapor d'H₂O saturat) x 100.

Per mesurar la humitat relativa utilitzem el psicròmetre, que té dos termòmetres:

• Termòmetre sec
• Termòmetre humit (TH): Al seu extrem té un teixit porós en contacte amb aigua. Aquesta temperatura és més baixa.

Diagrama Psicromètric

Diagrama a P = 760 mmHg

• Eix X: Termòmetre sec
• Eix Y: Humitat absoluta
• Eix corbat: Termòmetre humit

Humitat relativa: Temperatura d'humitat i temperatura seca.

Punt de rosada: Temperatura on l'aire té una humitat relativa del 100%.

HR = (Pressió actual / Pressió del punt de rosada) x 100

Pasta Termodinàmica

En aquest tipus s'usen estelles que s'impregnen amb vapor a alta temperatura. Això facilita la separació de les fibres. Inconvenient: consum energètic alt.

Pasta Semiquímica

Les estelles se sotmeten a un tractament químic suau que té com a objectiu estovar les fibres i eliminar la lignina. Després es passen a un molí mecànic i, finalment, a refinar-se. Quan es treuen les estelles, l'aigua resultant no es llença, sinó que es recicla. Aquest tractament per cocció es fa amb el digestor. Dos tipus: continu i discontinu.

Pasta Química

Consisteix a mullar les estelles amb productes químics per eliminar impureses (lignina). Els productes que s'utilitzen són licors. L'obtenció d'aquesta pasta es fa a temperatura i pressió altes en el digestor i es barreja amb els licors.

L'eliminació de la lignina depèn de:

1. Condicions de cocció: temperatura i pressió.
2. Naturalesa de l'agent químic.
3. Tipus de fusta utilitzada.
4. Temps que dura l'operació.

La pasta és bona quan el nivell de lignina és de l'1-2%. Rendiment de la pasta química: 45-70%.

Dos mètodes:

Mètode Sulfit

1857, Benjamin Tilghman, abans que el sulfat. Pasta tractada amb àcid sulfurós. S'observa que la pasta surt fosca (cremada) si s'utilitza el catió Ca; si no, no. Patentat el 1867, es va fer servir fins al 1920, quan es va perfeccionar el mètode Kraft. El 1950 es va descobrir que si s'usava Mg o NH₄, la lignina se solubilitza més fàcilment.

pH àcids:

Ca(HSO₃)₂ --> CaSO₃ + H₂SO₃

El pH amb Ca és d'1,5. Si és més baix, la lignina precipita i es barreja amb la cel·lulosa. Si treballem amb Mg i NH₄, treballem a pH 3-4; així no precipita.

Procés

La temperatura puja. L'àcid calent és absorbit per les estelles i la reacció no avança fins als 130-140 ºC durant 6-8 hores. El temps va en funció del grau de deslignificació que volem. També depèn de la fusta, la quantitat de licors i d'H₂O. Quan falta 1 hora, es para i així la pressió baixa progressivament. Passem el gas a un acumulador i, quan el tinguem a 1,5 atm, obrim la vàlvula perquè la barreja vagi al tanc.