1. INTRODUCCIÓN
Los aditivos son materiales que se utilizan para mejorar el papel terminado o para ayudar en el proceso de fabricación del papel.
- Aditivos funcionales Por ejemplo, se utilizan colorantes, agentes de encolado internos, adhesivos para aumentar la resistencia en húmedo o en seco y rellenos para mejorar o impartir ciertas cualidades al producto de papel y deben conservarse en la hoja para que sean eficaces.
- Aditivos de control Se añaden biocidas, coadyuvantes de drenaje, coadyuvantes de retención, agentes de control de tono y antiespumantes para mejorar el proceso de fabricación de papel, pero no afectan directamente al producto y no quedan necesariamente retenidos en él.
Nota: Muchos aditivos tienen varios efectos simultáneamente. Por ejemplo, el alumbre es necesario para el encolado de la colofonia en condiciones ácidas, pero también sirve como coadyuvante de drenaje y retención. Ambos tipos de aditivos se añaden a la pasta antes de la fabricación del papel.
2. Dosificación y bombeo de aditivos
Los aditivos líquidos son productos químicos costosos que deben usarse en cantidades exactas. Por lo tanto, generalmente se dosifican en el sistema mediante bombas dosificadoras de desplazamiento positivo.
- Utilice filtros apropiados (por ejemplo, de malla 10 o más fina) delante de la entrada de la bomba para evitar obstruir las válvulas de retención.
- Utilizar línea de entrada de la bomba (al menos 12 mm / ½ pulgada) para aditivos con viscosidad superior a 100 cps.
- Emplear a dispositivo de medición de flujo para garantizar el flujo adecuado de cada aditivo.
A menudo es más efectivo bombear por encima de la presión ambiente; se puede usar un manómetro con una salida presurizada para proporcionar un caudal cualitativo. Sorprendentemente, muchos proveedores de aditivos supervisan la adición de sus productos e incluso pueden establecer los caudales en las plantas, a pesar de desconocer cómo interactúa su producto con otros aditivos (desconocidos) para la parte húmeda.
3. ADITIVOS FUNCIONALES
3.1 Rellenos
Los rellenos son pigmentos que se añaden al material para opacidad y brillo Mejoras en los papeles de imprenta.
Propiedades ideales de los rellenos incluir lo siguiente:
- Brillo alto
- Alto índice de refracción (para dispersión de luz y opacidad)
- Tamaño de partícula pequeño y uniforme (para un papel más liso)
- Baja solubilidad en agua e inercia.
- Bajo costo y baja abrasión
- Baja gravedad específica
- Altos niveles de retención (aprox. 50% retenido en la hoja)
Materiales de relleno comunes:
- Carbonato de calcio molido o precipitado (PCC): Adecuado para máquinas que funcionan a pH ≥ 7
- Dióxido de titanio
- Arcilla (caolín)
Nota: Los niveles de relleno varían entre el 10 % y el 30 %. Una mayor cantidad puede resultar en un papel blando debido a la menor adherencia de las fibras. Los rellenos no se utilizan en cartón liner ni en papeles que requieren alta resistencia.
Tabla 4.1 – Propiedades de los rellenos de papel y pigmentos de recubrimiento
- arcilla:
- Barato, extraído de depósitos naturales.
- Brillo: 80%–92%
- Índice de refracción: 1.55
- Gravedad específica: ~2.58
- Abrasivo
- Tamaño de partícula: 40%–90% < 2 µm
- Representa aproximadamente el 90% de todos los rellenos utilizados
- Carbonato de calcio (Tiza, piedra caliza):
- Relleno moderno importante
- Forma: Calcita (natural), PCC (precipitada)
- Requisito de pH: ≥ 7.0
- Brillo: 92%–95%
- Índice de refracción: 1.65
- Gravedad específica: 2.7–2.85
- Tamaño de partícula: 0.5–3 µm
- Costo: $200–$500/tonelada
- Baja abrasión
- El PCC ofrece un mejor control del tamaño de partícula, mayor pureza y carga superficial ajustable (potencial zeta).
- Fabricado por:
- Mezcla de CaO con agua → Ca(OH)₂
- Introducción de CO₂ (por ejemplo, de gases de combustión del horno de cal) → CaCO₃ (precipitado)
El PCC tiene un coeficiente de dispersión más alto que el carbonato de calcio molido, lo que mejora la opacidad y el brillo.
