En la industria papelera, el agua no es solo un componente; es el medio que transporta las fibras y un elemento clave para el proceso productivo del papel.
A lo largo de la producción, el contenido de humedad del papel varía según las condiciones de operación, influyendo en sus propiedades físicas, como la resistencia, estabilidad dimensional y apariencia. Una adecuada gestión de la humedad contribuye a la estabilidad del proceso y a la competitividad operativa.
¿Cuál es el proceso productivo y el rol de la humedad?
El proceso pasa por las siguientes etapas:
Preparación de la materia prima: Se descortezan los troncos y se reducen a pequeñas astillas o astillas de madera.
Producción de pasta (Pulpeo): Las astillas se cocinan en un digestor con productos químicos (hidróxido de sodio y sulfato de sodio) para separar las fibras de celulosa de la lignina. Esto puede ser mecánico o químico.
Lavado y blanqueo: La pasta se lava para eliminar químicos residuales y se blanquea (usando oxígeno, peróxido o dióxido de cloro) para lograr el color blanco.
Formación de la hoja: La pasta (99% agua) se distribuye sobre una malla en movimiento (mesa plana), donde las fibras se entrelazan al drenarse el agua por gravedad y succión.
Prensado y Secado: La hoja húmeda pasa por rodillos (prensas) para eliminar el agua y luego por rodillos calientes para secarla completamente.
Acabado y Calandrado: El papel pasa por rodillos fríos (calandras) para alisar la superficie, obtener el grosor deseado y mejorar el brillo.
Bobinado: El papel final se enrolla en grandes bobinas para su posterior corte y distribución.
La producción de papel puede entenderse como un proceso donde la gestión del agua es fundamental: pasa por una suspensión altamente diluida (cercana al 99% de agua) y, mediante etapas de formación, prensado y secado, se obtiene una hoja con bajo contenido de humedad.
A medida que la pasta avanza por la máquina, el agua se elimina mediante gravedad, vacío, presión en las prensas y, finalmente, mediante calor en los cilindros secadores. En cada una de estas etapas, la tasa de eliminación de agua debe ser monitoreada para asegurar una correcta formación de la hoja, una distribución uniforme de las fibras y un desempeño consistente del producto final.
Puntos de medición
La humedad se puede medir en los siguientes puntos:
-
Entrada a la sección de prensa: Permite evaluar el contenido de humedad tras la formación de la hoja y la eficiencia del desaguado previo.
-
Salida de la sección de secado: Punto clave antes de ingresar a la calandra o a las etapas de acabado.
-
Antes del enrollado final: Permite verificar que la bobina cumpla con las especificaciones de humedad del cliente.
-
Condiciones de almacenamiento: Se controlan las condiciones ambientales para mantener la estabilidad del producto terminado.
¿Qué sucede cuando el control de humedad falla?
Si la humedad es muy alta:
El papel tiende a perder rigidez y puede volverse más flexible de lo deseado, lo que aumenta el riesgo de deformaciones y roturas durante el proceso. También pueden presentarse problemas de adherencia en rodillos y un mayor consumo energético en las etapas de secado.
Si la humedad es muy baja:
El papel puede volverse más rígido y quebradizo, reduciendo su capacidad de deformación sin romperse. Además, aumenta la acumulación de electricidad estática, lo que puede generar atascos en procesos de conversión e impresión. También pueden aparecer deformaciones como el curling, afectando la estabilidad del producto.
Medición de humedad en línea
El sistema de medición de humedad en línea ayuda a controlar los parámetros que definen la lógica operativa. Estos sistemas permiten medir la humedad en tiempo real y de forma continua.
Este sistema permite, entre otras cosas:
-
Control del secado: ajustar temperatura, velocidad o flujo de aire del secador en tiempo real, evitando sobresecado o subsecado.
-
Optimización energética: secar solo lo necesario. Ni más, ni menos. Esto reduce significativamente el consumo de energía térmica.
-
Estabilidad en el proceso: alimentar la prensa con un material dentro del rango óptimo, evitando fallas mecánicas, atascos o paradas no programadas.
-
Calidad consistente del producto final: Menor variabilidad en la humedad se traduce en papel más uniforme, con mejor estabilidad dimensional, resistencia y comportamiento en procesos de conversión e impresión.
En un entorno industrial cada vez más competitivo, la medición de humedad en línea es una herramienta clave para asegurar el control del proceso.
