Curso de Papel. Clase 8: Métodos de blanqueo de pulpa (Parte 2)

Blanqueo ECF (Libre de Cloro Elemental)

Es el método más utilizado, a nivel mundial representa el 90% de los métodos de blanqueo utilizados en las plantas pasteras / papeleras.

Las etapas de blanqueo ECF son:

1- Oxígeno, 2- Dióxido de Cloro, 3- Extracción Alcalina con Oxígeno y Peróxido de Hidrógeno, 4- Dióxido de Cloro, 5- Dióxido de Cloro.

El Oxígeno oxida la pasta celulósica en un medio alcalino a alta presión y temperatura, removiendo la lignina. El Dióxido de Cloro le transfiere a la lignina una molécula de oxígeno rompiendo su estructura molecular, separándola de las fibras. El Peróxido de Hidrógeno blanquea la pasta y es muy importante como agente que evita la reversión de la blancura.

Al final de cada etapa la pasta es lavada para extraerle los materiales orgánicos solubles.

Blanqueo TCF (Totalmente Libre de Cloro)

Tratando de eliminar de forma completa el uso de cloro para no generar efluentes con componentes órgano clorados se desarrolló el método TCF.

Las etapas de blanqueo de éste método son:

1- Oxígeno, 2- Quelato, 3- Extracción Alcalina con Oxígeno y Peróxido de Hidrógeno, 4- Peróxido de Hidrógeno, 5- Peróxido de Hidrógeno. (Otras veces suele utilizarse Ozono en reemplazo de una de estas dos últimas etapas)

El Quelato es un agente químico que captura iones metálicos que se producen en durante el tratamiento con Oxígeno para evitar que se generen reacciones químicas indeseables que degraden a la celulosa y no permitan un buen blanqueo. El Ozono se ha mostrado como uno de los más efectivos agentes para la deslignificación y blanqueo de la celulosa.

ECF vs TCF

Los ambientalistas culpan al ECF por la generación de dioxinas y dibenzofuranos peligrosos para el medio ambiente y los seres humanos, pero estudios realizados en los efluentes de plantas con tratamiento químico adecuado demostraron que las cantidades producidas son mínimas y casi indetectables con el instrumental de medición conocidos.

Los defensores del método ECF señalan por su parte que no se manifiesta una gran diferencia en los residuos de los efluentes con respecto a los surgidos del método TCF, y que éste último tiene como desventaja que requiere mayores inversiones en equipamiento, es de menor rendimiento (tn pasta / tn madera seca) y no se logra el grado de blancura necesario exigido para su uso posterior como papel (O si se logra se hace a expensas de una menor resistencia de las fibras).

Es de destacar que tanto la Oficina Europea de Prevención y Control Integrados de la Contaminación (perteneciente a la Comunidad Europea) como la Agencia de Protección Ambiental (de los EE.UU.) que han suscripto las Mejores Técnicas Disponibles, incluyen al método de blanqueo ECF dentro de las normas y procedimientos aceptables para la producción de pasta celulósica.

Éste último punto sumado a las desventajas enumeradas (económicas y de resultado de producto) del método TCF, hacen que el ECF tenga plena vigencia y sea el proceso que se aplica en la mayor parte de las nuevas plantas que se instalan en el mundo.

Curso de Papel. Clase 4: Procesos de Pulpeado

Los métodos de pulpeado o fabricación de pasta consisten en la separación de las fibras tal como se encuentran en la madera para obtener una masa fibrosa apta para la posterior producción de papel en la máquina papelera.
Esta ruptura de uniones entre fibras puede llevarse a cabo mediante procedimientos mecánicos, térmicos, químicos o por combinación de algunos de ellos.

Hay aclarar que existen plantas dedicadas exclusivamente a la elaboración de pastas o pulpas, que luego se venden al mercado papelero en fardos -constituídos por planchas gruesas de pasta con una humedad el 10%- (caso Alto Paraná en Argentina), plantas que producen para sus propias fábricas de papel que se encuentran en una ubicación geográfica remota, conocidas como plantas no integradas (serían el caso de las pasteras Ence, Botnia y Stora Enso en Uruguay), y plantas integradas, es decir aquellas en las que todos los procesos se llevan a cabo en el mismo lugar, desde el descortezado hasta la salida del papel en popes, bobinas y resmas (Como Massuh, Celulosa Argentina, Ledesma y Papel Misionero en Argentina).

Una variable muy importante en la comparación entre los métodos es el rendimiento, entendido como la relación porcentual entre el peso de la pulpa obtenida y el peso de la madera utilizada (seca).
La pulpas obtenidas suelen tener una tonalidad café o marrón -sobretodo las mecánicas- por lo que posteriormente pasan por un proceso de blanqueo que se verá en clases posteriores.

Clasificación de los métodos de pulpeado

Pulpeado Mecánico
Utiliza básicamente energía mecánica. La pulpa obtenida se denomina pulpa mecánica y existen dos formas de obtención. Los nombres de las pulpas resultantes se conocen por sus siglas en inglés como SGWP (pulpa mecánica de muela de piedra) y RMP (pulpa mecánica de refinación).
Hay un tercer proceso que da por resultado TMP (pulpa termomecánica) que añade calor al proceso para favorecer la separación de fibras y que algunos autores suelen clasificarlo en esta categoría de pulpeado mecánico.
Las ventajas de estos procesos mecánicos son: alto rendimiento, entre un 90 a 95% de la madera seca empleada; buena calidad de impresión y mayor opacidad (por tratarse de fibras cortas y finos); y menor inversión en equipamiento e instalaciones.
Las desventajas son: los papeles obtenidos de estas pulpas tienden a “amarillear” con el tiempo y no son muy resistentes (las uniones puente hidrógeno no son fuertes por la gran presencia de lignina que no es eliminada sino en muy pequeñas cantidades y por la presencia de fibras dañadas y finos); además de ser una pulpa de difícil blanqueo por la lignina presente que le da un color café.

Pulpeado Químico
Utiliza como su nombre lo indica energía química, y es el único que logra degradar y disolver la lignina completamente. Como efecto no deseado se elimina invariablemente parte de la celulosa y hemicelulosa presente. De la producción total mundial de pulpas, las químicas representan casi el 75%.
En este método las astillas o chips (previamente obtenidas en el Chipeador) se cocinan literalmente con productos químicos en una solución acuosa a alta temperatura y presión.
Las pulpas químicas (CP) se obtienen con dos métodos: el Proceso Kraft y el Proceso al Sulfito.
Las ventajas de estos métodos son: poco uso de energía mecánica (por utilización de calor y productos químicos), mayor resistencia por presencia de fibras largas y puras, fácil blanqueo por eliminación casi total de lignina y no amarilleo con el paso del tiempo.
Las desventajas se pueden resumir en mayores inversiones en equipos e instalaciones; bajo rendimiento, entre un 40 a 50% de la madera seca empleada, menor opacidad y menor calidad de impresión.

Pulpeados Híbridos
Son aquellos que combinan energía química y energía mecánica para la obtención de pulpas.
Como ejemplos pueden mencionarse los procesos Semiquímicos (SCP), los Químico-mecánicos (CMP) y los Químico-térmico-mecánicos (CTMP). En ellos se logra un rendimiento de entre el 55 al 85 % según el método empleado y propiedades intermedias en los papeles obtenidos.

En clases posteriores nos detendremos con más detalle en cada uno.


Pulpa kraft cruda sin blanquear color café
(fuente Papelnet.cl)


Aspecto que presentan los fardos de pulpa (pulpa de mercado) a un 10% de humedad.
(fuente Papelnet.cl)