domingo, 14 de agosto de 2011

Producción de Papel

Cuando se habla de papel, la mayoría de las personas piensa en árboles sin embargo el papel se puede hacer de varios tipos de plantas, porque la celulosa es la base de todos los tipos de material vegetal. Inventores probaron varios tipos de fibras, incluyendo la pulpa de madera que salió mejor. La fibra de madera fue la materia más disponible para hacer el papel.

Ø  ¿Pero que es el Papel?
El papel es una delgada hoja elaborada con pasta de fibras vegetales que son molidas, blanqueadas, diluidas en agua, secadas y endurecidas formando así una pulpa de celulosa que a esta se le añaden sustancias como el polipropileno o el polietileno con el fin de proporcionar diversas características.  Químicamente las fibras están aglutinadas mediante enlaces por puente de hidrógeno.
Ø  Producción: Preparación mecanizada química del papel.
La primera etapa es la preparación de la materia prima. Los materiales más usados hoy día son los trapos de algodón o lino y la pulpa de madera. En la actualidad, más del 95% del papel se fabrica con celulosa de madera.
La preparación de la madera para la fabricación de papel se efectúa en dos formas diferentes.
En el proceso de trituración, los bloques de madera se aprietan contra una muela abrasiva giratoria que va arrancando fibras. Las fibras obtenidas son cortas y sólo se emplean para producir papel prensa barato o para mezclarlas con otro tipo de fibras de madera en la fabricación de papel de alta calidad.
En los procesos de tipo químico, las astillas de madera se tratan con disolventes que eliminan la materia resinosa y la lignina y dejan fibras puras de celulosa.
En algunos casos se combinan, donde se es triturada mediante maquinaria y luego se utilizan químicos como acido sulfúrico y cloro para obtener mayor calidad.
El siguiente paso es el Blanqueo de la pasta: En la producción de pastas más brillantes. Dependiendo del tipo de pasta o papel que se desea fabricar  son los químicos que se emplearan. El proceso comprende la cloración seguida de tratamiento donde se queman tejidos, y luego varias etapas de blanqueo usando hipoclorito de sodio o también dióxido de cloro. El cloro puro no se utiliza por los posibles peligros que presenta.
Continuamente, la tarea de la composición de la pasta en la fabricación de papel comprende otro tipo de operaciones que se pueden clasificar como intermedias entre el proceso de la preparación de la pasta celulosa y propiamente el proceso de la fabricación de papel. A la pasta celulosa se le añaden productos químicos. Estos aditivos pueden ser resinas u otros agentes con función de colantes.
En la composición de la pasta, la materia prima se diluye con agua residual de la máquina de papel. La pasta aplastada y apretada pasa por maquinas que le quitan el agua y luego por un filtro de gruesa lana entre otros rodillos de presión antes de recibir su acabado para secar y dar forma.



Ø  Para la producción de los diferentes tipos de papel, el proceso lleva algunos cambios especialmente en el tipo de pasta.
·         Pasta mecánica de madera
Con la primera elaboración de la madera (primer proceso), se obtiene un producto menos elaborado, porque la celulosa se utiliza mezclada con el resto de los componentes de la madera. Se utiliza para la elaboración de papeles de baja calidad como papel para periódico; tiene más aprovechamiento pero menos calidad.

·         Pasta morena
Se obtiene simplemente desfibrando la madera después de haberla lavado y hervido (para eliminar materias incrustantes y facilitar el desfibrado). Se consigue una pasta de fibras largas y resistentes. Se emplea para la elaboración de cartones, papel de embalaje, sacos de papel, etc.

·         Pasta química o celulosa
Para la elaboración de papeles de buena calidad. Los primeros pasos son similares a los de la pasta mecánica pero luego: se cocina la madera con una solución llamada bisulfito, a gran temperatura. Luego se lava la masa con agua caliente para sacarle los restos de bisulfito, se blanquea y se desfibra, y finalmente obtenemos una buena pasta de celulosa.

·         Pasta de paja
Se obtiene de cereales y de arroz. Posee un color amarillento y se emplea para la elaboración de papeles de carnicería y para el interior del cartón ondulado.

·         Pasta de recortes
El recorte de papel se mezcla con las pastas para abaratar los costos. Según de donde proceda el recorte se dividen en las siguientes categorías:
·De cortes de bobina: en la fábrica al cortar las bobinas, papeles de buena calidad.
·De guillotina: aquí se clasifica según la blancura, composición, etc.
·Recortes domésticos: estos provienen de las oficinas, para elaborar papeles de baja calidad
·De la calle o impresos: solo utilizado para fabricar cartón gris.

·         Pasta de trapos
Al estar compuesto por celulosa pura solo se realiza antes del proceso, una limpieza. Se emplean trapos de algodón, cáñamo, lino, yute y seda. Con ella se realizan papeles de primera.

Adjunto los enlaces de dos videos de la página ¨youtube.com¨ sobre la elaboración o producción de diferentes tipos de papel, en los cuales se visualiza mejor el proceso:
Ø  Papel higiénico: En este video se explica y se relata que se utiliza la pulpa morena.
http://www.youtube.com/watch?v=TbT-LQI3fNE
Ø  Papel: En este otro video se relata cómo se blanquea se trata la pulpa para fabricar el común papel blanco.
http://www.youtube.com/watch?v=h-30rm7_ITI

martes, 9 de agosto de 2011

Aplicación Práctica, Sistema de Particulas

Mecanica II, Dinamica.

ü  Problema práctico:
Se realiza un estudio en centro turístico en donde existe como atracción indoor para niños el conocido bejuco que es una cuerda en la que se simula y se busca cumplir la función de canopy. La cuerda está colgada a un carrito con ruedas que reducen la fricción en una considerable cantidad hasta casi ser despreciable, y estas van sobre unos rieles de acero o mejor conocidos como perlin. Este estudio se realiza por que el centro desea implementar ciertas medidas de seguridad para las cuales se necesitan conocer ciertos datos.
El estudio que se quiere realizar es para conocer datos como la velocidad y la altura en la que una persona (niño) puede llegar a optar en condiciones máximas si se conoce que la cuerda mide 1m de longitud, y que un niño promedio de un alto de 1.48m con una masa de 42kg salga a una velocidad de 1.2 m/seg. La masa del carrito es aproximadamente 1.0kg

ü  Datos:
Vo= 1.2m/s                      Va` = ¿?
L= 1m                                Vb` = ¿?
Ma= 1 kg
Mb=42 kg

ü  Procedimientos:
Vb= - Va + VB/A   =>    Vb = Va

Mvo = mva +mvb
1 x 1.2 = ( 1 x Va) + (42 x Vb) 
1.2 = Va + 42Va
1.2 = 42 Va
Va = 1.2/42
Va` = 0.03 m/s   =   Vb` = 0.03m/s


Conservación de energía:
Va + Vb +Ta + Tb = Va` + Vb` +Ta` + Tb`
Magh + mbgh + ½ V2am2 + ½ V 2bm = Magh + mbgh + ½ V 2am + ½ V 2bm
0 + 0 + 0 + ½ (1.2)2 (42) = 0 + (42x9.8xh) + ½ (0.03)2 x 1  + ½ (0.03)2 (42)
30.24 = 411.6h + 0.45x10-3 + 0.0189
(30.24 – 0.45x10-3 -0.0189) / 411.6  =  h
H= 0.0734m
H= 7.34cm

ü  Solución:
    Según con los datos obtenidos se pueden llegar a sacar algunas conclusiones de gran utilidad. Ahora se conoce la velocidad que el niño y el carrito pueden llegar a obtener y de cuando seria la altura h, en la que el niño y la cuerda se moverán hacia el frente.

R/  Va` = 0.03 m/s
      Vb` = 0.03 m/s
      H= 7.34cm