PROCESOS DE FABRICACIÓN DE PULPA Y PAPEL

La fabricación de papel consta principalmente de dos etapas, la primera de ellas es la fabricación de la pulpa o pasta de celulosa y la segunda es la elaboración del papel.

Para la fabricación de la pulpa de celulosa se necesitan materias primas, las cuales son la pulpa de madera y trapos de lino o algodón reciclados, en una proporción de 95% y 5% respectivamente. En las etapas iniciales de la elaboración de pulpa a partir de madera se siguen ciertos pasos, los cuales son:

-          Se descortezan los troncos en máquinas llamadas descortezadoras.

-          Se Troza o muele el tronco en una máquina trituradora

-          La pulpa resultante está compuesta de celulosa y lignina.

-          Se trata la pulpa en una etapa llamada blanqueo para eliminar la lignina.

Para fabricar papel es necesario separar las fibras de celulosa, fuertemente unidas por lignina (adhesivo resinoso que provee el apoyo estructural al árbol), para luego poder producir la pasta o pulpa. Esta puede producirse básicamente a través de métodos químicos o métodos mecánicos. 

Una vez eliminada el agua, el tronco de un árbol está compuesto por alrededor de sólo un 50% de celulosa. El resto consiste en un 30% de lignina y un 20% de aceites y otras sustancias. Para que la celulosa contenida en el árbol pueda ser transformada para la fabricación de papel, se requiere que la madera sea molida (para hacer pulpa mecánica) o que sea transformada primero en astillas ("chips") y luego sometida a un cocimiento con productos químicos, seguido de un refinado (para hacer pulpa química).

En los métodos químicos, la madera es cocida en una solución de compuestos químicos. Existen dos procesos principales: el método alcalino y el método del sulfito; en general, ambos involucran el empleo de compuestos químicos en base a azufre y es la emisión de compuestos de azufre lo que les da a las papeleras el clásico olor a "huevo podrido". Los productos químicos se combinan con la lignina, la vuelven soluble y, por lo tanto, remueven la sustancia adhesiva que mantiene unidas las fibras.

En el método alcalino los principales procesos son el del sulfato o kraft y el de la soda cáustica. En ambos, se realiza una cocción de las astillas o chips de madera en hidróxido de sodio, químico que se regenera, en el primer caso, usando sulfuro de sodio y, en el segundo, usando carbonato de sodio o soda cáustica.

El proceso kraft da lugar a una pasta marrón y produce emisiones tóxicas al aire, tales como dióxido de azufre, en cantidades que varían entre 1 y 3 kg por tonelada de pasta. El dióxido de azufre es uno de los principales responsables de la lluvia ácida y también del olor a huevo podrido. Las aguas residuales  resultantes de la cocción de la madera son muy contaminantes y a menudo son tratadas, depuradas y recicladas para recuperar el sulfuro de sodio y la soda cáustica. En los efluentes líquidos se liberan restos de celulosa que se depositan en los fondos acuáticos acabando con la vida existente en ellos y que son responsables de la alta Demanda Biológica de Oxígeno por parte de los microorganismos que degradan las fibras sofocando todo vestigio de vida alrededor de los caños de descarga.

En el método del sulfito existen varios procesos, pero todos generalmente involucran la cocción de las astillas en compuestos de sulfito. Este proceso produce una pasta más clara, débil y suave. Al igual que el proceso kraft, el del sulfito en general permite el reciclaje de los químicos empleados, pero la eficiencia de recuperación del ácido sulfúrico es menor que la de la soda cáustica. Se liberan alrededor de 5 kg de dióxido de azufre por tonelada de pasta producida.

Con el objetivo de producir celulosa blanca pura, la pasta química es blanqueada con removedores de lignina. La pasta mecánica -que por definición contiene grandes cantidades de lignina- se aclara usualmente con peróxido de hidrógeno que cambia la estructura de la lignina y altera el color, pero no la elimina. En las tecnologías convencionales de blanqueo de la pasta química, la lignina se degrada y remueve con la ayuda de gas cloro (Cl2) o de dióxido de cloro (ClO2). El cloro y el dióxido de cloro, si bien son efectivos para remover la lignina y fortalecer la pulpa, reaccionan con compuestos orgánicos presentes en la pulpa, dando lugar a cientos de contaminantes organoclorados, incluyendo las dioxinas, que son uno de los más potentes venenos conocidos.

Para fabricar el papel se combinan distintos tipos de pulpas húmedas mezcladas con sustancias de relleno (carbonato de calcio, caolín, dióxido de titanio, etc.) y con otros aditivos (colofonia, sulfato de aluminio, tinturas), todo lo cual se extiende uniformemente sobre una malla metálica, se somete a un secado y luego se lo remueve con un fieltro absorbente. La superficie de los papeles de impresión y escritura es luego alisada mecánicamente o revestido con una capa de arcilla o tiza (coteado). A partir de las diferentes categorías de pulpas se pueden obtener cientos de diferentes tipos de papeles.