Materiales de papel y cartón

La fabricación de cartón para envases de fibras recicladas (Diciembre-2007)

España

Para la fabricación de cartón reciclado la materia prima estrella es, obviamente, el papelote o papel viejo. El cartón puede constar de varias capas, dependiendo de su destino final. En todo caso, siempre hay una cara estucada sobre la que se imprimirá posteriormente y donde se incluye el material reciclado de mayor calidad: recortes blancos de 1ª y de 2ª (sin tinta o con muy poca) y, en algunas ocasiones, pasta semiquímica (blanquedas sin cloro). La tripa o capa central es la que contiene el material proveniente de la recogida selectiva (todo el material que se deposita en los contenedores azules) y un porcentaje aproximado del 10% de pasta mecánica, necesaria para dar consistencia al cartón. El reverso está compuesto por calidades intermedias de papel y, en algunas ocasiones, también se estuca. Para el estucado del cartón se usan carbonatos, caolines y látex.

Al margen de todas estas materias que componen el cartón propiamente dicho, para su fabricación también son necesarios otros elementos como el agua, el gas natural o la electricidad y, como veremos más adelante, varias empresas poseen plantas de cogeneración que les permiten autoabastacerse de energía, además de vender una cantidad importante al exterior. También deben tenerse en cuenta los materiales que intervienen en el embalaje del cartón: palets y plástico que permiten un transporte cómodo y seguro del mismo.

La depuración de las fibras y la preparación de la pasta

Como una parte importante de la celulosa necesaria para fabricar cartón de fibras recicladas proviene de papel y cartón recuperado, a veces, cuando no ha sido clasificado previamente por un recuperador, este material viene acompañado de elementos extraños, como pueden ser plásticos, grapas, alambras, arena, etc. que deben ser eliminados. La primera fase de depuración, pues, tiene como objetivo depurar las fibras de celulosa, y tiene lugar en el pulper, donde ha sido conducido el material mediante cintas transportadoras desde el parque o almacén de materias primas. Es posible que sólo haya un pulper -en cuyo caso se preparan las distintas capas del cartón alternativamente-, o varios pulpers que trabajan simultáneamente (uno específico para cada capa). En el pulper el papel recuperado se mezcla con agua y se diluye, realizándose la primera depuración del material por decantación. Otro de los sistemas de depuración más utilizado es el de agujeros y ranuras, por donde se filtran los elementos no deseados.

Un vez las fibras están diluidas y en partes libres de materiales que no interesan, inician otra fase de refino por dispersión que se realiza en caliente y que libera la pasta de ceras, parafinas, alquitranes, etc. A continuación, el caudal de pasta entra en el proceso de preparación de pastas, donde se realizan las mezclas con la pasta mecánica o semiquímica, según proceda. También se hacen los primeros controles de calidad, tomándose muestras de la pasta que se examinará en el laboratorio.

La creación de la lámina de cartón y su enrrollado

Una vez comprobado su nivel de calidad, la pasta, dividida en formaciones diferenciadas desde el principio del proceso (normalmente, cara, tripa y reverso), llega a las llamadas mesas planas o de formación, que transcurren a distintos niveles hasta que se juntan para formar la lámina de cartón propiamente dicha. Al inicio de las mesas hay una caja de formación que regula la cantidad de pasta que entra en ellas. La pasta, que al llegar a las mesas tiene un porcentaje de agua del 99%, se deposita sobre una tela e inicia el proceso de eliminación de agua mediante rasquetas o foils y cajas de vacío que succionan el agua. Aproximadamente a la mitad de la mesa, el reverso y la tripa se unen entre sí y luego descienden para unirse a la cara. Una vez formada la hoja (que se une mediante presión y adición de almidón), se procede al secado con cilindros presurizados de vapor que adquieren una temperatura superficial de 120-125ºC. El siguiente paso es estucar la cara superior (que permitirá la posterior impresión del cartón), y que es añadir al cartón una o varias capas de pigmentos blancos combinados con ligantes y otros productos químicos. Una vez estucado, el cartón se seca mediante rayos infrarrojos, y luego pasa por un sistema de calandras que tiene la finalidad de abrillantarlo. A veces el reverso también se estuca.

A partir de aquí el cartón, que finaliza el proceso con un 8% de humedad, se enrrolla a un mandril llamado Pope que tiene la anchura de la máquina de cartón (que puede alcanzar los casi cuatro metros, con capacidad para 15 toneladas de cartón). Siempre que el Pope se llena se toman varias muestras que permitirán determinar si el cartón cuenta con el nivel de calidad deseado. A continuación, se traslada a la bobinadora, desde donde el cartón ser transporta a la máquina cortadora.

El cortado del cartón y su posterior almacenamiento

La bobina, cuya anchura y longitud ya han sido previamente determinadas, entra en las máquinas cortadoras, donde se lamina según las medias requeridas para cada cliente. Las hojas de cartón se acumulan encima de un palet que cuando llega a una altura determinada se desplaza por una cinta hasta la máquina de embalaje.

Para reajustar esta máquina a las necesidades de un nuevo cliente, se requieren de 5 a 10 minutos. Antes del embalaje propiamente dicho, el palet pasa por una máquina que, mediante rayos infrarrojos o siguiendo una fórmula matemática, contabiliza las hojas de cartón que contiene. Este dato, junto con el peso, el tipo de cartón y el nombre y dirección del cliente, se imprime en la etiqueta que se incorpora al palet antes de ser embalado. Luego la máquina embaladora se encarga de envolver el cartón con una película de plástico que, tras calentarse y enfriarse, se endurece para ofrecer el grado de firmeza y protección requerido, tanto mecánicamente como de estabilidad a la humedad. Los almacenes son de grandes dimensiones y cuentan con modernos sistemas de manipulación, carga y descarga que aseguran el mantenimiento de la calidad de los productos durante el tiempo que deban permanecer en él antes de su distribución.

Medidas medioambientales

Durante el proceso de fabricación del cartón es inevitable generar una serie de residuos sólidos: por un lado, rechazados de depuración de la materia prima proveniente de la recogida selectiva (plásticos, cuerdas, alambres, etc.), y por otro los fangos que genera la depuración de aguas utilizadas durante el proceso. En el primer caso los residuos van a para a un vertedero controlado, mientras que los fangos son considerados subproductos y se venden a una empresa cementera. Se calcula que la producción de una tonelada de cartón genera alrededor de 83 Kg. de residuos sólidos.

Otra de las medidas medioambientales necesaria en las fábricas de cartón es la depuración de aguas, previa a su vertido al río o a su trasvase a la Entidad de saneamiento hidráulico que corresponda según la comunidad autónoma.

Conceptos relacionados
[Papel y cartón]  [Reciclado] 

Enlaces de interés
www.gremirecuperacio.org

Fuentes:
Revista Recupera, Nº 52, diciembre de 2007