Fibras de papel

En nuestro país aproximadamente se produce solamente un 20% de la celulosa que se requiere para producir el papel que la población necesita, por lo que el 80% restante de este insumo se tiene que importar principalmente de nuestro vecino del norte (U.S.A) y menor parte de Canada, Brasil y Chile entre otros. Incluso de ese 20% que se produce interno, no proviene de bosques naturales, sino de plantaciones forestales comerciales que se encuentran en varios estados del país. La Industria editorial es el mayor consumidor de papel en México, consumiendo un promedio de 100 mil 350 toneladas de papel.

En México producir celulosa-papel a partir de fibra virgen de madera resulta caro, ya que la industria de celulosa-papel en México trabaja -en 80% de los casos- con tecnología de baja escala competitiva, además que la fuente de abastecimiento de madera se ubica a más de 400 kilometros de sus instalaciones, lo que representa un alto costo de transportación. Por el momento es más económico reciclar utilizando papel usado, sobre todo porque disminuye sustancialmente el consumo de energía. Pero el proceso de reciclaje tiene límites, ya que la fibra se va desgastando hasta llegar a perderse en su totalidad. Por lo que debe agregarse fibra virgen que permita enriquecer la mezcla de las fibras usadas para hacer el papel.

En terminos financieros no es muy rentable producir celulosa a partir de los bosques naturales. De hecho, la madera para celulosa no se corta en bosques, sino que practicamente en su totalidad viene de plantaciones comerciales de eucalipto, melina y pino echas ex profeso por empresas papeleras y donde los árboles maduran para su aprovechamiento en plazos de 7 a 9 años. Esto hace que el costo de la materia prima sea de 5 a 10 veces menor que el costo de la materia prima de un bosque natural. Por otra aprte, es una realidad que resulta más cara la producción de celulosa-papel a partir de fibra virgen de madera que el reciclaje -pues este proceso permite reutilizar gran cantidad de papel y trapo que de otra manera se destinaría a engrosar los basureros- también es cierto que a medida que exista mayor numero de plantaciones bajará el costo de producción de celulosa a partir de fibra virgen en relación con el papel reciclado y viceversa. Si bien es cierto que existen líneas o tipos de papel 100% reciclado, también lo es, que para ciertos usos se requieren mezclas de fibra virgen con reciclado, sobre todo tratándose de papeles que emplea la industrial de las artes gráficas para impresiones finas. Siendo la tendencia mundial el uso de ambas fibras, por lo que sin lugar a dudas el papel tradicional como el reciclado serán productos complementarios.

Independientemente de las preferencias de consumo y las tendencias proambientalistas, es muy importante seguir apoyando a la Comisión Nacional Forestal a impulsar el manejo sustentable de los bosques del país, así como continuar apoyando el desarrollo de plantaciones forestares para un mejor abastecimiento.

Fuente: www.conafor.gob.mx

Tan importante como conocer el papel en cuanto a soporte y la materia sustentada es conocer los posibles problemas que la pueden afectar. El papel, desde el punto de vista profesional, se considera un material extremadamente sensible a la degradación. Su propia naturaleza, así como los materiales y técnicas empleados en la obra sustentada hacen de las piezas de papel ejemplares muy delicados, sensibles a todos los agentes de degradación, aspecto que condiciona su conservación y restauración.

Los deterioros son de naturaleza diversa, tienen diferentes causas, las cuales dan como resultado desperfectos que, en ocasiones, conllevan la destrucción total de la pieza. Sin embargo, su conocimiento sirve de guía para establecer las bases de las reparaciones, la manera más adecuada para realizar una correcta conservación y exposición, así como las condiciones idoneas para prevenir futuros deterioros. A continuación, explicaremos los principales deterioros que puede sufrir el papel, así como los agentes o factores que los han provocado.

• SUCIEDAD: Es decir, las partículas o materias depositadas sobre la pieza que la ensucian.

1. Polvo: Este elemento aumenta la humedad superficial, esto favorece el ataque y desarrollo de microorganismos; asimismo, puede generar oxidación o acidificación.
2. Grasa: Los depósitos de grasa pueden oxidarse con el tiempo y aparecer manchas que oscurezcan o amarilleen el papel; asimismo, favorecen el ataque biológico.

• MANCHAS: Inciden en la integridad de la pieza, desvirtúan su aspecto general.

1. Óxido: Las manchas de óxido son provocadas por la oxidación de elementos metálicos (clips, grapas, chinchetas, etc) o por la oxidación de los pigmentos de la materia sustentada.
2. Adhesivos: La unión de fragmentos de una pieza con cinta adhesiva tradicional o la fijación de obras a soportes mediante colas no indicadas provoca la aparición de manchas o cromatismos.

• DEFORMACIONES: En su mayoría por una inadecuada manipulación del papel o la obra.

1. Arrugas y Dobleces: Son difíciles de corregir, se producen accidentalmente durante la manipulación o por prácticas inadecuadas. Doblar la hoja de un libro como punto de referencia.
2. Cuarteado y tensiones: Son deformaciones o tensiones que se deben al desequilibrio de fuerzas; enrollamiento inadecuado del papel o a un mal trabajo de encuadernación de un libro.

• AUREOLAS: Se producen sobre el papel al sufrir éste la penetración o absorción de algún líquido, lo que provoca la aparición de manchas y zonas de diferente tonalidad.
• AMARILLEAMIENTO: Provoca la fragilidad y amarilleamiento del papel. Puede deberse a diferentes causas, la acidez o la acción de la luz, este último agente favorece la oxidación, más acusados cuanta más lignina con tenga el papel.
• DECOLORACIÓN: Es decir, la perdida de la intesidad original del color del papel, se debe, fundamentalmente, a la acción de la luz ya sea natural o artificial.
• BIODETERIORO: Se entiende el conjunto de deterioros y desperfectos causados por los agentes biológicos, es decir, los hongos, insectos y roedores. Se debe fundamentalmente a 2 factores: encuentran su alimento en las materias que constituyen el papel o descubren un entorno adecuado en cuanto a humedad y temperatura para vivir.

La tinta desde sus inicios se creo para estar en contacto con todo el proceso de impresión y escritura, los cartuchos, el papel, etc. Deben ser formuladas para producir colores exactos y que perduren con el tiempo.

 El invento de la tinta se lo atribuyen a los chinos unos 2500 años antes de Cristo. Las primeras tintas, estaban hechas con tinturas vegetales. La tinta se empezó a utilizar en la antiguedad para escribir en papiro.

Las tintas antiguas consistian en la unión de un pigmento llamado negro de humo, cola y sustancias aromáticas, fueron las conocidas como tinta china.

A principios de la última década del siglo XX llegó a México las primeras máquinas de inkjet de gran formato, dando como resultado un mercado de impresión a partir de sistemas de inyección de tinta base solvente, en el campo del gran formato existen cinco tipos básicos de tecnologías de tintas: solvente, acuosa, curado UV, digital fotográfico (láser) y eco- solvente. Las legislaciones sobre medio ambiente y la seguridad le permitieron a algunos fabricantes de tintas descubrir que la radiación de curado y las soluciones base agua ofrecen formas para reducir los riesgos de las tintas base.

En la actualidad, el mercado de la impresión digital es cada vez más exigente, este comportamiento a requerido de un mayor reto para los fabricantes de tintas. Elegir la tinta adecuada para el equipo y para el material es la clave para un buen trabajo; por ejemplo, si es un material poroso, no es conveniente utilizar la misma tinta que en el vidrio que es completamente liso.

La calidad de las tintas, se determina por el material con lo que esta manufacturada, por los pigmentos y los químicos con los que se fabrica, también, es muy importante que la tinta soporte los distintos cambios ambientales.

 Se podría hacer una clasificación genérica de las tintas digitales: las UV, solventes y eco-solventes, las cuales son las más avanzadas en cuanto a la conservación del ambiente, las tintas a base de agua y por último el transfer digital que apenas esta empezando a desarrollarse.

La fabricación de pasta, papel y derivados alcanza cifras que sitúan esta industria entre las más importantes del mundo, la principal fuente de fibra para la elaboración de pasta en los últimos años ha sido la madera, procedente en primera instancia de los bosques de coniferas; aunque también se llegan a utilizar los bosques tropicales y boreales. La composición química de la madera es muy variable, pero se compone en su mayor parte por: celulosa, lignina, hemicelulosa y un porcentaje muy bajo de otros materiales. Parte del proceso básico para hacer celulosa y papel consiste en la eliminación de la lignina.

La lignina es un compuesto constituyente de la madera y  que actua como cemento en su estructura, para mantener juntas las fibras de celulosa; cientificamente es un polímero aromático muy complejo asociado a los polisacáridos de la pared celular vegetal, su estructura irregular y amorfa hacen de esta una molécula muy particular y difícl de degradar; la lignina representa entre un 15% y 30% del peso según el tipo de madera. Industrialmente es necesario quitarla de la madera para poder fabricar papel. En el medio ambiente existen diferentes agentes o microorganismos asociados a la descomposición de la madera, pero hasta ahora los únicos que son capaces de degradar la lignina en forma eficiente son los hongos basidiomycetes llamados de pudrición blanca.

Industrialmente la pulpa de celulosa blanqueada se puede obtener a través de un proceso de 2 pasos: EL PULPAJE Y EL BLANQUEO.

1. PULPAJE: Este proceso tiene como objetivo remover la lignina para liberar las fibras de celulosa, separando la celulosa contenida de los otros componentes de la madera, pudiendose llevar acabo esta actividad de 2 formas:Reducción Mecánica: Las fibras se separan triturando la madera. Aunque el proceso es muy eficaz, el papel obtenido a partir de este tratamiento, tiende a ser débil y a decolorarse fácilmente cuando se expone a la luz; debido a residuos no eliminidos de lignina. Reducción Química: Los trozos de madera o papel reciclado se combinan con agua y productos químicos (Hidróxido de Sodio, Sulfuro de sodio) y se calientan a alta temperatura y presión hasta que se separán las fibras de celulosa. La pulpa producida se lava con agua, se clasifica para eliminar las impurezas y sustancias químicas residuales de la cocción y se envia a la etapa de blanqueo.
2. BLANQUEO: La principal razón para llevar acabo esta tarea es la de eliminar el contenido de lignina residual. El proceso consiste en un tratamiento químico en etapas sucesivas y bajo condiciones de operación distintas. Los principales reactivos químicos utilizados son cloro elemental, dioxido de cloro y peróxido de hidrógeno. Se vuelve a utilizar Hidróxido de sodio entre algunas etapas para regular el PH, de modo de facilitar la extracción del material disuelto. La pasta obtenida del proceso de reducción mecanica que contienen mayor cantidad de lignina, se aclara usualmente con peróxido de hidrógeno que cambia la estructura de la lignina y altera el color, pero no la elimina. Para la pasta obtenida del proceso de reducción químico, la lignina se remueve y degrada con la ayuda de gas cloro, así como con la ayuda de dióxido de cloro y hipoclorito de sodio.

Para el blanqueo se requieren reactivos muy selectivos para eliminar la lignina, en este sentido, el cloro es el mejor para dicho objetivo, pero tiene problemas ambientales por la formación de compuestos organoclorados. Este proceso esta ya en vías de extinción: es caro, contamina el agua y el aire y produce papeles de regular calidad degradando el medio ambiente. Por lo cual se han creado alternativas menos contaminantes en fases previas al blanqueo:

• Cocción Continuada Modificada: Alternar el vapor a alta y baja presión, inviertiendo el sentido de la corriente de cocción a mitad del proceso
• Oxigenación: Es una etapa de deslignificación con oxígeno, que permite reducir la cantidad de agentes de blanqueo usados posteriormente.

Por último, las industrias, han reemplazado total o parcialmente el cloro gas, por el dioxido de cloro, dando origen a los procesos libre de cloro elemental (ECF) o blanqueado con reactivos no clorados (PCF) como el ozono o el peróxido de hidrógeno.

Los elementos que intervienen en la calidad de reproducción de la imagen son el contraste de impresión, la saturación de color, el lustre de la tinta y la uniformidad de la superficie. Las propiedades del papel que contribuyen a este resultado son su blancura, viveza, lustre, tersura, absorción y uniformidad de la superficie. “La calidad de una imagen depende de la blancura y brillantez de la luz que en ella incide y de la capacidad del papel de reflejar dicha luz.”

1. Blancura y lustre: La brillantez del papel puede definirse como la cantidad de luz difusa que se refleja de la superficie. El papel de cualquier color puede ser brillante, por ejemplo: rojo brillante, verde brillante o azul brillante. Para ser blanco, el papel debe reflejar un alto nivel de todas las longitudes de onda del espectro visible. los papeles que reflejan la totalidad del espectro visible se conocen también como blancos neutros. Un papel frio o azulado es aquel que refleja un porcentaje de reflectancia a la region roja o naranja del espectro. Los papeles grises, por su parte, reflejan de manera igual todas las longitudes de onda (dependiendo de su escala de gris), pero a un mayor o menor grado de reflectancia o brillantez.
2. Contraste de impresión: La calidad de una imagen depende también de la posibilidad de discernir valores de densidad dentro de esa imagen. Mientras mayor sea la deferencia de densidad entre tonos medios, las luces y las sombras, más fácil será ver los detalles de la imagen. Esta diferencia en la densidad tonal se denomina contraste de impresión.
3. El papel blanco, origen del color: Todo el color que un impresor puede lograr está contenido en el papel que esté utilizando. El papel blanco refleja todo ek espectro de colores y, en esencia, las tintas transparentes substraen ciertos colores del papel. Las tintas transparentes usadas en la impresión process son el Cyan, el Magenta, el Amarillo y el Negro. La capa de tinta cyan absorbe la luz longitud de onda roja, permitiendo el paso de la luz verde y azul. La capa amarilla substrae la luz azul, dejando pasar la luz roja y la verde. En resumen, el cyan absorbe el rojo, el magenta substrae el verde, y el amarillo absorbe el azul.
4. Tersura: Es otra propiedad del papel que afecta el lustre y color de la tinta, así como el contraste de impresión. Las capas de tinta impresa que son lustrosas y altamente saturadas deben tener una superficie tersa e uniforme.
5. Jaspeado: La variación de la densidad o lustre de la tinta dentro de un área impresa se denomina jaspeado. El jaspeado de lustre, debido al papel, ocurre cuando éste contiene zonas lustrosas y apagadas. Las zonas, cuyo diámetro va de 1/8 a 1/4 de pulgada (3 a 6 mm), generalmente se debn a haces de fibras en la base del papel.

Fuente: Libro “Todo lo que el impresor desea saber acerca del papel”. Publicado por Andipap y Graphic Arts Technical Foundation