Control de la humedad – Industria del papel

Mejora la aplicación de la tinta, mejora la estabilidad de la dimensión del papel, control de la electricidad electrostática, permite mejorar la velocidad de producción.

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Generalmente las fábricas de papel tienen una gran área de producción. En la etapa de fabricación en donde la pasta mojada pasa a la máquina de papel no se necesita humidificación, ya que el material contiene un nivel alto de humedad debido al agua contenida en la pasta evaporada y el agua que hay en el suelo.

Más adelante cuando la pasta se ha transformado en papel, esta pasa a través de varios cilindros-secadores calentados, para remover la humedad del papel mojado. Cuando se ha secado a una humedad nominal de 5% de peso, el papel se pasa al “extremo seco” de la máquina. Es aquí donde el control de humedad es importante, ya que a pesar de que el área usualmente esta bien ventilada, el cambio de ambiente de humedad puede afectar al papel cuando se enrolla al final de la fabricación.

El control de humedad es necesario para mantener la humedad en el papel, cuando se enrolla en la parte seca de la máquina del papel. Los rollos pueden ser hasta de 10 metros de ancho y 2 metros de diámetro. Cuando finaliza la maquina de papel, este queda expuesto a las condiciones ambientales por un tiempo considerable que puede variar entre 1 y 2 horas dependiendo la velocidad de la maquina. Por lo tanto, las superficies expuestas del papel cambiarán de humedad dependiendo de la humedad del ambiente.

Los grandes rollos de papel acabado, se pasan al área de corte, donde el papel de 10 metros de ancho es cortado en las medidas correctas. Durante este proceso el rollo completo también se expone a la humedad del ambiente.

Poca humedad en el área de corte puede causar perdidas y éstas se presentan rápidamente. Sin embargo, el daño al papel no es visible en este momento, ya que la tensión en el papel previene cualquier ondulación. Aunque en casos muy extremos puede romperse la banda de papel cuando hay un cambio de humedad ocasionando que el papel se rasgue. Cuando la banda se rompe no sólo se causa daño al papel sino también tienen un costo para el fabricante, ya que se pierde tiempo en re-ensartar la máquina. Por lo tanto es importante que se prevengan los cambios de humedad entre la humedad nominal de 5% en el papel y la humedad relativa de 55%.

En ocasiones algunos papeles se pueden calandrar después de ser cortados y antes de ser puestos en hojas, lo que nuevamente expone al papel a condiciones ambientales y, por consiguiente, a un riesgo de cambio de humedad. Si se requiere el calandrado esta área debe mantenerse a una humedad relativa nominal del 55% por las mismas razones que en el área de cortado.

Después del primer cortado del papel, se puede pasar al segundo proceso de cortado para ser puestos en hojas, o puede ser empacado directamente para así ser distribuido como rollos de papel dependiendo de las necesidades del cliente. Durante el proceso para poner el papel en hojas, el papel pasa a través de rollos antes de ser cortados en el tamaño adecuado de papel y para ello se requiere una humedad ambiental mantenida a 55% nominalmente en esta área para garantizar que no habrán cambios dimensiónales en el papel.

En algunas aplicaciones críticas, el control de humedad debe mantenerse a todo lo largo de los rollos cuando el papel esta pasando a través de los mismos antes del proceso para poner en hojas el papel. Si el papel ha sufrido cambios en el proceso del primer cortado, será en el proceso para ponerlo en hojas cuando los efectos pueden ser visibles y esto sucede porque la tensión ha sido removida y el papel es libre para cambiar de forma.

Después del primer cortado y de ser puesto en hojas, el papel pasa al área de acabado y empaquetado. Las fábricas de papel deben de mantener la humedad en esta área para así mantener la humedad no sólo en el papel producido por ellos, sino también en el papel usado para empaquetar. Si el contenido de humedad no es mantenido entonces el papel o la envoltura se secaran, causando la perdida de la humedad y el papel podría encogerse. Estos cambios dimensiónales son permanentes, una vez causados no se revertirán por si solos, el papel quedara así inservible.

Por lo tanto es muy importante mantener una humedad relativa del 55% rH durante todo el proceso de producción de papel. Aunque algunas veces puede ser que se requirieran algunos niveles de humedad ligeramente diferentes, dependiendo el tipo de papel fabricado, las capas aplicadas o los diferentes tipos de pulpa usada, si es basada en madera o algodón, etc. Sin embargo, el parámetro designado es del 55% y se considera como un buen nivel de referencia.

Básicamente baja humedad, por abajo del 50%, puede ocasionar que el papel se encoja, se ondule y pierda la estabilidad dimensional. Si la humedad es menor de 45% se generará electricidad estática. Para dar una indicación del nivel de cambio que se puede desarrollar: se necesitan 30,000 voltios para que una chispa salte a 1cm, a veces chispas estáticas pueden ser vistas a lo largo de 0.5 metros en las maquinas de cortado cuando la humedad no se mantiene al 55% rH.