Dimensionamiento del papel, auxiliares de los tejidos y funciones de los tensioactivos
Las fábricas de papel y tisú dependen de un paquete coordinado de agentes de apresto, resinas resistentes en húmedo, almidón y productos químicos de proceso para controlar la penetración de líquidos, la resistencia de las láminas, la suavidad y la operabilidad. Los surfactantes desempeñan funciones de apoyo pero críticas en todo momento: emulsionar agentes de apresto hidrofóbicos en la suspensión de pulpa, humedecer las fibras durante la preparación del material, controlar la espuma en el extremo húmedo y la cocina de recubrimiento, y limpiar los cilindros Yankee y los fieltros de prensa en las máquinas de tisú. Venus Ethoxyethers suministra antiespumantes, agentes humectantes, tensioactivos para destintar y productos químicos especiales para aplicaciones de pulpa y papel desde las operaciones de fabricación en Goa, India.
Por qué son importantes el tamaño y la química del extremo húmedo
El papel es una red porosa de fibras de celulosa. Sin apresto, el agua, la tinta y el color del recubrimiento penetran libremente en la hoja, lo que provoca impresiones difuminadas, poca opacidad e inestabilidad dimensional. El apresto crea un carácter hidrofóbico en las superficies de las fibras, controlando la penetración de líquidos y manteniendo la transpirabilidad cuando sea necesario (papel tisú, papel de filtro) o bloqueándola por completo (vasos, cartón para empaquetar líquidos).
Los tipos de papel tisú añaden mayor complejidad: los consumidores esperan suavidad, volumen, absorbencia para el papel higiénico y resistencia a la humedad para los tipos de toallas. Lograr estas propiedades requiere resinas resistentes en húmedo, química de crepado y limpieza de la máquina, todas áreas donde los tensioactivos y los químicos de proceso interactúan con los principales aditivos funcionales.
Sistemas de dimensionamiento interno
El apresto interno trata la pulpa antes de la formación de la lámina, de modo que el agente hidrófobo se distribuya dentro de la pared de la fibra y sobre las superficies de la fibra. Las tres químicas dominantes son colofonia-alumno, dímero de alquilcetena (AKD) y anhídrido alquilsuccínico (ASA).
Encolado de colofonia y alumbre: El estándar histórico para la fabricación de papel ácido. La cola de colofonia se emulsiona y precipita sobre las fibras con alumbre (alumbre de los fabricantes de papel, sulfato de aluminio). Funciona mejor por debajo de pH 5,5. Está en declive en los sistemas alcalinos, pero todavía se utiliza en algunos tableros y grados especiales.
AKD (dímero de alquilceteno): El tamaño interno líder para papel alcalino y neutro (pH 7–8,5). AKD es un sólido ceroso que se administra como una emulsión catiónica (normalmente entre un 6 y un 30 % de activo). Reacciona con grupos hidroxilo de celulosa para formar enlaces beta-cetoéster, creando una hidrofobicidad duradera. El tiempo de curado es de 24 a 72 horas después de la formación de la lámina.
ASA (anhídrido alquilsuccínico): Se aplica como emulsión en máquina porque se hidroliza rápidamente en agua. Curación más rápida que la AKD: de minutos a horas. Preferido para máquinas que funcionan a alta velocidad donde el apresto debe desarrollarse antes que el carrete. Requiere una emulsificación cuidadosa en la prensa de tamaño o en el emulsificador en línea.
Papel del tensioactivo en la emulsificación de AKD y ASA.
AKD y ASA son hidrofóbicos y deben emulsionarse antes de agregarlos a la suspensión de pulpa. Los emulsionantes de almidón catiónico o polímeros sintéticos crean gotas finas (1 a 5 µm) que sobreviven al corte en la bomba del ventilador y la caja de entrada. Los etoxilatos no iónicos en dosis bajas mejoran la estabilidad de la emulsión y la uniformidad de las gotas (generalmente por debajo del 0,1 % en la fibra para evitar una humectación excesiva que anule el propósito del apresto).
La mala calidad de la emulsión de encolado provoca problemas visibles en la máquina y en la lámina terminada:
- Manchas y motas de tamaño visibles en la hoja.
- Valores Cobb desiguales (absorción de agua) en todo el ancho del carrete
- Espolvoreo de partículas de AKD en rodillos de calandria
- HST variable (prueba de dimensionamiento de Hercules) que genera quejas sobre la capacidad de impresión
Los agentes humectantes no iónicos de Venus ayudan en la preparación de la emulsión AKD cuando se dosifican con cuidado. La sobredosis de cualquier surfactante en la parte húmeda compite con la deposición de apresto y aumenta la absorción de agua, un equilibrio crítico para los fabricantes de papel.
Tabla comparativa de tallas internas
| Tipo de tamaño | rango de pH | tiempo de curación | Sensibilidad al surfactante | Grados típicos |
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Ver dimensionamiento del papel productos y productos químicos de papel centro para la cartera de Venus.
Dimensionado de superficies en la prensa calibradora.
El apresto de superficies aplica almidón, PVA o látex a la lámina formada en la prensa de apresto (aplicador de película o estanque) para mejorar la resistencia de la superficie, la imprimibilidad y las propiedades de barrera. El almidón es el apresto superficial dominante: almidones oxidados, hidroxietilados o catiónicos en una concentración del 3 al 12% en el baño de prensa de apresto.
Los tensioactivos en el apresto superficial cumplen funciones diferentes que en el apresto interno:
- Ayuda a la penetración: El etoxilato no iónico en dosis bajas ayuda a que el almidón penetre en la dirección Z de la lámina para fortalecer la unión interna.
- Antiespumante: La espuma prensada causa manchas en la aplicación y roturas de las láminas; los antiespumantes a base de silicona y aceite son estándar
- Antiestático y lubricación: Algunas formulaciones incluyen tensioactivos para reducir la estática en recubridores de alta velocidad.
La sobredosis de antiespumante puede depositar manchas hidrofóbicas que resisten la tinta de impresión, un problema común de solución de problemas en los tipos de papel offset. Venus antiespumantes están formulados para aplicaciones de lavado de pulpa, cocina de recubrimiento y prensas de tamaño con mínima interferencia en el rendimiento del tamaño.
Papel tisú: suavidad, volumen y resistencia en húmedo
La fabricación de tisú en máquinas Yankee convencionales o con forma de media luna da prioridad a las propiedades percibidas por el consumidor sobre la capacidad de impresión. Los sistemas químicos clave incluyen:
Resinas de resistencia en húmedo: La poliamida-epiclorhidrina (PAE) y la poliacrilamida glioxalada (GPAM) unen las fibras cuando están mojadas, evitando la desintegración de la toalla durante el uso. Dosificado entre 0,2 y 1,0 % sobre la fibra, dependiendo de la resistencia a la tracción en húmedo objetivo.
Resinas de resistencia en seco: El almidón catiónico y el GPAM mejoran la tracción sin contribuir a la resistencia en húmedo; se utilizan cuando la prioridad es la suavidad (baja rigidez).
Química del crepado: La adhesión entre la lámina y el secador cilíndrico Yankee se controla mediante adhesivos de crepado (alcohol polivinílico, poliamida) y agentes desmoldantes. Los surfactantes en los paquetes de recubrimiento Yankee afectan el número de crepes, el volumen y la operabilidad de la máquina.
Limpieza de cilindros Yankee: Los depósitos orgánicos (pegajosos, brea, acumulación de adhesivo de revestimiento) reducen la transferencia de calor y provocan roturas de las láminas. Se aplican limpiadores alcalinos con tensioactivos y solventes en lavados programados. Los químicos de limpieza de cilindros y fieltros de Venus respaldan la higiene de las máquinas de tisú.
Portafolio de tejidos:químicos para papel tisú.
Aplicaciones de tensioactivos en la fábrica de papel
| Área del molino | Función surfactante | Dirección del producto Venus |
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Destintado y procesamiento de fibras recicladas
La fibra reciclada constituye actualmente una parte importante de la producción de papel y cartón para impresión y escritura. El destintado elimina la tinta de impresión del papel recuperado mediante etapas de pulpa, flotación y lavado. Los tensioactivos no iónicos y los jabones de ácidos grasos desprenden las partículas de tinta de las superficies de las fibras y las estabilizan en espuma para su eliminación.
La química del destintado debe equilibrar la eliminación de tinta con la pérdida de fibra y la interferencia del tamaño en la hoja final. Una dosificación demasiado agresiva de tensioactivos en la planta de destintado puede trasladarse a la máquina de papel y reducir la eficiencia del dimensionamiento interno. Los circuitos de agua cerrados amplifican este riesgo. Nuestro guía de destintado del papel Cubre la selección de surfactantes para líneas de flotación y lavado.
Coadyuvantes de blanqueo y humectantes en el blanqueo de pulpa.
Las secuencias de blanqueo sin cloro elemental (ECF) y sin cloro total (TCF) utilizan etapas oxidativas (dióxido de cloro, peróxido de hidrógeno, ozono) para aclarar la pulpa. Los tensioactivos como coadyuvantes de blanqueo mejoran la penetración química en las paredes de la fibra, dando un brillo más uniforme y reduciendo el consumo de productos químicos.
Los agentes humectantes deben ser estables en condiciones de peróxido alcalino y compatibles con agentes quelantes que secuestran metales de transición (hierro, manganeso) que catalizan la descomposición del peróxido. Ver ayudas blanqueadoras y guía de agentes quelantes para la química de blanqueo integrada.
Ejemplos resueltos: dimensionamiento y paquetes de productos químicos para tejidos
Papel de fotocopiadora sin madera (tamaño interno AKD):
- Emulsión AKD: 0,15–0,25 % sobre fibra seca (como 100 % AKD)
- Auxiliar de retención: PAM catiónico al 0,03–0,05%
- Coadyuvante humectante no iónico en la preparación de emulsión: solo dosis traza
- Almidón alcalino en la prensa de apresto: 5–8% en baño
- Objetivo HST > 120 segundos; Cobb 60 < 25 g/m²
Papel de baño premium (resistente a la humedad):
- Resina PAE de resistencia en húmedo: 0,4–0,8% en fibra
- Adhesivo de crepado sobre Yankee: mezcla de PVA / poliamida
- Limpiador Yankee: lavado con surfactante alcalino semanalmente.
- Sin apresto interno: la absorbencia es un atributo positivo
- Tracción en húmedo objetivo > 0,15 kN/m
Forro reciclado (encolado de colofonia, circuito cerrado):
- Emulsión de apresto de colofonia: 1,5–2,5 % en fibra
- Alumbre para precipitación: pH controlado entre 4,5 y 5,0
- Antiespumante en la caja de la máquina: emulsión de silicona a 50-200 ppm
- Se monitorea el arrastre de surfactante del destintado: reduzca si el apresto disminuye
Solución de problemas de proceso
| Problema | Posible causa relacionada con el surfactante | Acción |
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Consideraciones ambientales y regulatorias
Las fábricas de papel operan bajo estrictos límites de descarga de efluentes en cuanto a DQO, DBO y contenido de surfactante. Se prefieren los etoxilatos no iónicos biodegradables con bases alcohólicas lineales a los productos químicos persistentes. Los paquetes de tensioactivos APE-free se alinean con los criterios de la etiqueta ecológica de la UE para papel tisú y papel gráfico, cuando corresponda.
Venus suministra productos químicos para el papel con documentación que respalda las auditorías ambientales de los clientes. Los sistemas de agua de circuito cerrado se benefician de tensioactivos fácilmente biodegradables y con poca espuma que no se acumulan durante los ciclos del proceso.
Suministro de productos químicos para papel y tisú Venus
Venus Ethoxyethers fabrica antiespumantes, agentes de destintado, blanqueadores, limpiadores de fieltro y agentes humectantes para fábricas de pulpa y papel en India y los mercados de exportación. El soporte técnico cubre la optimización de la emulsión AKD, auditorías de la planta de destintado y protocolos de limpieza de la máquina de tisú.
Póngase en contacto con Venus para muestras y pruebas de fábrica a través de alcanzarnos. Centro de cartera:productos químicos de papel.