El nacimiento del papel.
Presentamos una breve historia de la pasta de papel. El papel, tal como lo conocemos hoy, tuvo lugar bajo la dinastía Han china en el año 105 d.C. Ts’ai Lun, un funcionario de la corte, inventó un proceso de fabricación de papel que utilizaba principalmente trapos (desechos textiles) como materia prima con la que hacer papel.
Posteriormente, los fabricantes de papel chinos desarrollaron una serie de especialidades como el papel encolado (papel con propiedades superficiales especiales), estucado y teñido. Otros avances fueron el papel diseñado para ser resistente a los insectos y el uso de una planta productora de fibra, el bambú, desfibrada mediante cocción.
La fabricación de papel y la innovación fueron de la mano y los fabricantes de papel permitieron a China desarrollar su civilización más rápidamente, pero encontraron problemas para satisfacer la creciente demanda de papel para la administración gubernamental.
Expansión de las técnicas.
Las técnicas chinas de fabricación de papel llegaron a Corea en una fecha temprana y se introdujeron en Japón en el año 610. En estos dos países el papel todavía se fabrica a mano en gran escala según la antigua tradición, es decir, a partir de las fibras frescas del líber (corteza interior) del Morera (conocida como kozo en japonés).
Tras el proceso de cocción, las fibras largas y sin cortar se preparan simplemente batiéndolas, lo que confiere al papel su aspecto característico y su excelente calidad.
Esto último se debe, entre otras cosas, a inmersiones múltiples y rápidas del molde, de las que se obtiene una estera de fibras multicapa.
Muy pronto, el conocimiento de la fabricación de papel se extendió a Asia Central y al Tíbet y luego a la India.
A medida que el mundo árabe se expandió hacia el este, también se familiarizó con la producción de papel y se instalaron fábricas de papel en Bagdad, Damasco y El Cairo, y más tarde en Marruecos, España y Sicilia.
Debido a la falta de fibras frescas, la materia prima predominante eran los trapos.
Aunque el proceso de fabricación de pulpa, como el de las fábricas de trituración, producía una pulpa molida bastante inferior, los fabricantes de papel árabes utilizaban tamices hechos de cañas para filtrar la pulpa, lo que producía láminas delgadas que luego eran “recubiertas” con pasta de almidón.
Esto dio al papel árabe sus buenas propiedades de escritura y su elegante apariencia.
En Europa se perfecciona el arte de fabricación.
La exportación de la técnica de fabricación del papel a Europa, especialmente a Italia, está bien documentada. A partir del siglo XIII, los fabricantes de papel de dos de los primeros centros italianos, Fabriano y Amalfi, intentaron mejorar la técnica árabe.
Los papeleros italianos introdujeron una serie de mejoras en el proceso de fabricación del papel:
- el uso de agua para alimentar la maquinaria
- la planta de estampación se utilizó para producir de manera más eficiente la pulpa (derivada de las máquinas utilizadas en la artesanía textil)
- el molde hecho de malla de alambre (como resultado del progreso en la producción de alambre), lo que desencadenó
- la introducción del sofá sobre fieltro
- la prensa de papel con correderas para introducir el material, lo que acelera el proceso de secado el secado de las hojas de papel en cuerdas
- la introducción del apresto por inmersión: el apresto se produce cuando se aplica una sustancia al papel para cambiar sus propiedades superficiales, por ejemplo, para mejorar la resistencia o reducir la absorbencia del agua.
La primera fabricación de papel documentada en suelo alemán data del año 1390, cuando el concejal de Núremberg, Ulmann Stromer, encargó una fábrica de papel.Su molino fue diseñado inicialmente con 2 ruedas hidráulicas, 18 martillos estampadores y 12 trabajadores que utilizaban una o dos cubas.
Aumentan la fábricas de papel en Europa.
A finales del siglo XVI había en Alemania 190 molinos.
El trabajo en la fábrica de papel lo realizaba normalmente un equipo de cuatro personas: el encargado de la tina tomaba la pulpa de una tina y hacía la hoja usando un molde; el ayudante del sofá, que trabajaba en armonía con el vaquero, colocó la sábana sobre un fieltro absorbente; el profano, que retiraba del fieltro las hojas aún húmedas después del prensado; y el aprendiz, que tenía que introducir material en la tina y mantener el calentamiento de la tina.
En una jornada laboral de unas 13 horas se podrían fabricar hasta nueve resmas (4.500 hojas) de papel.
Siglo XVIII, mejora la técnica y también la demanda.
El progreso técnico continuó durante todo el siglo XVII. La invención del “batidor holandés” confirmó que los holandeses estaban a la vanguardia de la tecnología de fabricación de papel. Era una forma mucho más eficiente de producir pulpa en comparación con la planta de estampado, a la que comenzó a reemplazar, dividiendo a los fabricantes de papel en bandos tradicionales y modernos.
Mientras tanto, las mejoras en el proceso de impresión, concretamente la introducción de tipos móviles, aumentaron considerablemente la demanda de papel. Provocó una grave escasez de materias primas y regulaciones que regulaban el comercio de trapos, la principal materia prima para la fabricación de papel.
El siglo XVIII vio el establecimiento de operaciones a mayor escala. Estas “manufacturas” dependían de fabricantes de papel cualificados que estaban organizados en grupos de artesanos. La búsqueda de innovaciones para aumentar la producción y hacer el mayor número posible de trabajos a máquina (en parte para superar las reglas restrictivas de los fabricantes de papel) culminó en el diseño y construcción de nuevas máquinas para fabricar papel.
El modelo inicial construido, por JNL Robert en 1798, fue la primera máquina de fabricación de papel de pantalla plana. El diseño fue desarrollado en Inglaterra, principalmente por Donking y los hermanos Fourdrinier. Además, el químico francés Claude-Louis Bertholett inventó el blanqueo químico de la pulpa en 1785. Los revolucionarios franceses probablemente fueron los primeros en utilizar papel realmente blanco.
Se empieza a obtener papel de la madera de árboles
La búsqueda sistemática de materias primas sustitutivas con las que producir papel en Europa resultó difícil. A principios del siglo XVIII se utilizaba la paja como materia prima, pero no logró avanzar debido a problemas de calidad.
Sin embargo, en 1843, la solución estaba a la mano: el sajón Friedrich Gottlob Keller inventó una máquina trituradora de madera que producía pulpa de madera molida adecuada para la fabricación de papel. A este hito pronto le siguió una forma alternativa de convertir la madera en papel: la pulpa química fue patentada por primera vez en 1854 por Hugh Burgers y Charles Watt.
Tras la invención de la primera máquina de fabricación de papel por parte de JNL Robert en 1798, pronto aparecieron en el mercado otras máquinas, como la máquina cilíndrica de Dickinson. Las máquinas podían llenar continuamente moldes de alambre y colocar las hojas de papel sobre fieltro.
Las máquinas de pantalla plana y cilindro, que se vieron por primera vez en el siglo XIX, se mejoraron y ampliaron continuamente para incluir una sección de secado. Esto pronto condujo a una considerable ampliación de la banda de papel y a un aumento de la velocidad de producción.
Siglo XX, automatización e innovación a gran escala
Poco a poco, el proceso de producción del papel se fue automatizando por completo: desde las etapas preparatoria y de producción de pulpa hasta la fabricación del papel, el uso de cargas y el acabado (incluyendo la caja de entrada, el corte del alambre, el prensado, el secado, el devanado, el alisado y el embalaje).
La industria papelera desarrolló plantas industriales adecuadas (fábricas de madera molida y de pasta química) para producir papel a base de madera a escala industrial y satisfacer la demanda de este sustituto cada vez más valorado de los trapos que se convertiría en la materia prima dominante para la fabricación de papel.
La segunda mitad del siglo XIX estuvo marcada por el aumento del ancho de banda y el aumento de la velocidad de trabajo debido a la mejora de varias piezas de las máquinas. Las máquinas se diseñaron específicamente para determinados productos de papel y cartón ondulado (por ejemplo, el cilindro Yankee para la producción de papel tisú). El ancho de trabajo de la banda aumentó de 85 cm (1830) a 770 cm (1930), mientras que la velocidad de producción aumentó de 5 m/min. (1820) a más de 500 m/min. (1930).
En los últimos 50 años, la tasa de innovación en la fabricación de papel ha aumentado rápidamente. Se han desarrollado nuevos materiales (utilizando pastas termomecánicas, papel recuperado y nuevas cargas). Las nuevas opciones de formación de láminas y el apresto neutro han ido acompañados de una mayor conciencia y enfoque en los impactos ambientales.
Constantemente se desarrollan nuevos productos y soluciones para enfrentar los desafíos más complejos. Y no son sólo los productos terminados los que han cambiado.
La continua evolución de la tecnología del papel y los procesos de producción ha aumentado la velocidad, la productividad y mejorado la calidad de la producción, al tiempo que se ha vuelto cada vez más sensible a las preocupaciones medioambientales. Existen nuevas tecnologías para aligerar el papel, reducir el consumo de energía y generar biocombustibles.
La innovación también ha llevado a una mayor especialización de los fabricantes de papel, por ejemplo en el desarrollo de nuevos grados de papel como LWC (papel estucado ligero (utilizado principalmente en revistas, folletos y encartes como cupones); y algunos grupos papeleros han adquirido sus propias organizaciones de suministro y comercialización de materias primas.
