ES2213888T3

ES2213888T3 - Metodo de fabricacion de papel fino, con recubrimiento.

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Publication number: ES2213888T3
Application number: ES98660093T
Authority: ES
Inventors: Stina Nygard; Markku Leskela; Maija Pitkanen
Original assignee: M Real Oyj
Current assignee: Metsa Board Oyj
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 2004-09-01
Anticipated expiration: 2018-09-16
Also published as: FI103417B; FI103417B1; FI973704A0; EP0908557B1; JPH11189983A; ATE259447T1; DE69821567T2; DK0908557T3; FI973704A; DE69821567D1; CA2247307C; US6391154B1; EP0908557A1; JP3085935B2; PT908557E; CA2247307A1

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR UNA TIRA CONTINUA DE PAPEL. SEGUN EL PROCEDIMIENTO, LA MATERIA BASE SE PRODUCE A PARTIR DE MATERIA FINA FIBROSA, Y ESTA MATERIA BASE SE DISPONE EN FORMA DE CINTA QUE SE SECA EN UNA MAQUINA DE FABRICACION DE PAPEL. SEGUN LA INVENCION, LA MATERIA BASE SE FORMA A PARTIR DE UNA PASTA MECANICA PREPARADA CON MATERIAL DE MADERA DE LA FAMILIA POPULUS, Y A PARTIR DE PASTA QUIMICA BLANQUEADA DE ABETO, CON LO CUAL LA CANTIDAD DE PASTA MECANICA ES DE UN 20 A UN 70% EN PESO, Y LA CANTIDAD DE PASTA QUIMICA BLANQUEADA DE MADERA BLANDA ES DE UN 80 A UN 30% EN PESO DE LA MATERIA SECA DE BASE. SE PREFIERE UTILIZAR UNA PASTA DE ALAMO TEMBLON, DE LA QUE MAS DEL 70% DE LAS FRACCIONES DE FIBRA COMPRENDEN FRACCIONES DE FIBRA DE +100, +200 Y -200, Y LA PROPORCION DE LA FRACCION -200 ES DEL 45% O MENOS. A PARTIR DE LA TIRA CONTINUA DE PAPEL, SE PUEDE OBTENER UN PAPEL FINO SATINADO, CUYAS PROPIEDADES SON MEJORES QUE LAS DE UN PAPEL FINO TRADICIONAL QUE TIENE UNA MASA Y UN GRAMAJE SIMILAR, CON EL MISMO NIVEL DE OPACIDAD QUE EL PAPEL PRODUCIDO POR LA INVENCION, OBTENIENDOSE UN AUMENTO DEL RENDIMIENTO QUE PUEDE SUPERAR INCLUSO EL 20%.

Description

Método de fabricación de papel fino, con recubrimiento.

La presente invención se refiere a la fabricación de papel. En particular, la presente invención hace referencia a un método según la reivindicación 1 para fabricar un elemento laminar de papel recubierto. Según un método de este tipo, se disgrega con agua una materia prima fibrosa para formar una pasta de papel, se forma un elemento laminar a partir de la pasta de papel y se seca el elemento laminar.

Con la ayuda de la presente invención es posible producir un papel de base que resulta particularmente adecuado para la fabricación de papel refinado. El peso de superficie de un papel base de este tipo es generalmente de 20 a 200 g/m^{2}.

Los materiales impresos de alta calidad, tales como folletos, materiales publicitarios y catálogos, se fabrican con papel refinado que presenta una buena opacidad, una estructura de superficie uniforme y un elevado brillo.

Convencionalmente, el papel refinado se ha fabricado a partir de pulpa de madera blanda o de madera dura de celulosa o mezclas de las mismas. El problema asociado con la técnica anterior es que no resulta posible con un bajo gramage, es decir, bajo peso por metro cuadrado alcanzar una opacidad suficiente para la pulpa o el papel que se fabrica a partir de ésta. La formación de la pulpa química y del papel fabricado a partir de la misma resulta más bien insatisfactoria si se pretende conseguir una elevada opacidad.

En la técnica se conocen también calidades de papel recubierto, ligero, que contienen pulpa mecánica. Éstas se fabrican a partir de pulpa mecánica fabricada a partir de abeto y contienen normalmente de 1/3 a 1/4 de pulpa de madera blanda que refuerza la pulpa y mejora las propiedades de resistencia del papel.

Las ventajas particulares de las pulpas mecánicas en comparación con las pulpas químicas son sus menores costes de producción y su mejor rendimiento. Sin embargo, las fibras rígidas y rugosas de la pulpa provocan que la fibra sea áspera, lo que puede apreciarse en la impresión offset. Además, entre las desventajas de la madera triturada de abeto figuran también su escaso eliminación de agua con baja capacidad de drenaje y el gran consumo de energía de todo el proceso de fabricación de la pulpa. Un problema de los papeles conocidos fabricados a partir de madera triturada es asimismo su escaso brillo y escasa estabilidad del brillo. No son tampoco estables en almacén si se ha utilizado madera de abeto triturada.

En el sector, se conocen calidades de papel que contienen pulpas mecánicas y combinaciones de pulpas mecánicas y químicas. De este modo, un resumen de la base de datos Paperchem, que cita un artículo publicado en Bumazh, Prom. No. 1, páginas 17 y 18, enero de 1981, (BASE DE DATOS PAPERCHEM, The Institute of Paper Science and Technology ["Instituto de ciencia y tecnología del papel"], Atlanta, Georgia, USA, AB5208746), da a conocer el uso de madera triturada de álamo en mezclas de pulpa para la producción de papel tipográfico. Según otro resumen de la misma base de datos, que cita una conferencia publicada, CPPA Ann. Mtg. (Montreal) Impresiones previas 63 B: 49-51, febrero de 1977, ((BASE DE DATOS PAPERCHEM, The Institute of Paper Science and Technology ["Instituto de ciencia y tecnología del papel"], Atlanta, Georgia, USA, AB4807185), la pulpa químico-termomecánica de álamo puede utilizarse para sustituir del 20 al 35% de la pulpa mecánica en una pasta de papel de base para papeles recubiertos ligeros. Igualmente, un artículo de Norsk Skogind. 29, No. 12: 323-328, 1975 (BASE DE DATOS PAPERCHEM, The Institute of Paper Science and Technology ["Instituto de ciencia y tecnología del papel"], Atlanta, Georgia, EUA, AB4610213) sugiere el uso de pino y madera dura, tal como abedul y álamo, junto al tradicional abeto, para preparar una pulpa termomecánica (TMP). Se afirma que los compuestos que contienen TMP además de pulpas de madera kraft y madera triturada ofrecen papeles recubiertos ligeros y papeles de impresión de revista con buenas propiedades de capacidad de impresión y de resistencia.

Como se verá, ninguna de las calidades de papel conocidas se ha utilizado para papeles refinados. En su lugar, dichos tipos de papel (por ejemplo, LWC) se utilizan principalmente como papel de revista.

Constituye un objetivo de la presente invención eliminar los problemas de la técnica anterior y ofrecer una solución para producir un papel de base adecuado para la fabricación de papeles de calidad recubiertos. Es también un objetivo de la presente invención dar a conocer un papel refinado de un tipo nuevo, que presente un brillo intenso y buena uniformidad, y que ofrezca además buena opacidad y una excelente capacidad de impresión debido a su buena formación.

La presente invención se basa en el concepto de la combinación de madera triturada de madera dura y de pulpa química de madera blanda y de la producción de un papel de base a partir de una mezcla de pulpas mecánicas y químicas. En relación con la presente invención, se ha descubierto que una pulpa mecánica (en particular, madera triturada de compresión, ("Pressure Ground Wood"), PGW), fabricada a partir de álamo y otras especies de árbol de la familia Populus, contiene una gran cantidad de fibras cortas que mejoran la tradicionalmente insuficiente masa y difusión luminosa del papel refinado. Aunque las propiedades de resistencia de la madera molida de álamo, frente, por ejemplo, a la resistencia de ScottBond, no son completamente suficientes, combinando madera triturada de álamo con una pulpa química fabricada a partir de madera blanda, resulta posible fabricar un papel de base que presente una opacidad excelente a un brillo elevado y una superficie uniforme y buena resistencia. Debido a la buena resistencia de vínculo de la madera blanda, la madera triturada de álamo puede utilizarse en una cantidad del 30% al 70% en peso seco de la pulpa.

Más específicamente, la solución según la presente invención se caracteriza principalmente por lo que se afirma en la reivindicación 1.

Se obtienen considerables ventajas mediante la presente invención. De esta manera, utilizando el papel de base según la presente invención es posible obtener una mejor opacidad en un mismo nivel de brillo que el que muestran los papeles refinados tradicionales. El papel contiene más fibras y su masa y opacidad son mayores, lo que ofrece buenas propiedades de impresión. Sorprendentemente, se ha descubierto que mediante la presente invención resulta posible producir un papel de calidad con un brillo extremadamente elevado en un peso por metro cuadrado inferior. Cuando los papeles refinados fabricados a partir del presente papel de base se comparan con los papeles refinados tradicionales, gracias al bajo peso por metro cuadrado, puede obtenerse una mejora del rendimiento de hasta un 20%; con el mismo nivel de opacidad, el papel de la presente invención ofrecerá mayor superficie de impresión por unidad de peso que los papeles de calidad tradicionales.

Las fibras cortas del álamo dotan el papel de buenas propiedades de difusión luminosa.

Según la presente invención, resulta posible crear un papel que cumpla todos los requisitos de calidad de los papeles recubiertos refinados fabricados únicamente mediante pulpa química pero que, al mismo tiempo, ofrece elevadas opacidad y masa, además de excelentes propiedades de impresión.

A continuación, se examinará con mayor detalle la presente invención y sus ventajas haciendo referencia a la descripción detallada y a un buen número de ejemplos.

La estructura de fibra del álamo y de especies de árboles de la misma familia difiere de las estructuras de fibras de los ejemplares de madera dura de uso más frecuente en la fabricación de pulpa, por ejemplo, el abedul. Las dimensiones de la fibra de álamo, su longitud y anchura, resultan inferiores a las del abeto o el abedul. Las traqueidas de álamo son menores (longitud 0,9 mm) que las traqueidas de abedul (1,0 - 1,1 mm). En ambas, la proporción de células vasculares es de un 25%. Tradicionalmente, las células tubulares que contiene el álamo se han considerado la causa de los problemas de proceso en la máquina de papel y se ha considerado que no creaban vínculos. Como resultado de las fibras cortas y la escasa vinculación de las células vasculares, puede producirse polvo de papel en la máquina de papel y durante su tratamiento posterior.

Según la presente invención, se ha descubierto sorprendentemente que utilizando una combinación de pulpa mecánica producida a partir de álamo y de pulpa de madera blanda química, los problemas de proceso provocados por las células tubulares pueden evitarse y puede producirse una pulpa con propiedades de resistencia impecables. Dado que la pulpa de álamo presenta fibras más cortas que la pulpa de abedul e incluso mucho más cortas que el abeto, en un peso por metro cuadrado concreto se encuentran más fibras de álamo que fibras de abedul o abeto. Esto provoca un mejor coeficiente de distribución de luz y mayor masa en la presente invención. Además, la ventajosa distribución de longitud de fibra ofrece al papel una excelente formación, es decir, variación del peso por metro cuadrado del papel en una escala pequeña, típicamente < 3 g/m^{2}. La uniformidad del papel también resulta buena.

Debido a todos estos factores, ahora resulta posible conseguir un papel de base que pueda recubrirse para la fabricación de papeles refinados de alta calidad, con excelentes propiedades de impresión.

Las ventajas de la pulpa de álamo especial en comparación con la madera triturada de abeto incluyen brillo y estabilidad de brillo elevados. La estabilidad del brillo se debe en particular al bajo contenido en lignina de la madera triturada de álamo o de su correspondiente pulpa mecánica y a la baja concentración de grupos de carbonilo en comparación con la madera triturada de abeto. Además, debería destacarse que un elemento laminar de papel producido a partir de álamo presenta propiedades de eliminación de agua claramente mejores que las de un elemento laminar producido a partir de abeto. El menor tiempo de eliminación de agua y el mayor contenido de materia seca crean una lámina con mayor porosidad.

La principal ventaja de la distribución de fibras del álamo se obtiene cuando la pulpa se ha triturado hasta obtener la capacidad de drenaje de los papeles refinados. Debería mencionarse que el abeto debe refinarse en un grado superior de molturación debido a las fibras rígidas que contiene. Las fibras largas y rígidas de las pulpas mecánicas que se producen a partir del abeto provocan que las fibras de la superficie del papel sean más ásperas durante el recubrimiento del papel y, en particular, durante la impresión. El fenómeno es especialmente típico en papeles de impresión mecánica y deteriora sustancialmente la calidad de la superficie de impresión. Los requisitos de la superficie de impresión de los papeles refinados son muy estrictos y no puede aceptarse que ninguna fibra se eleve en la superficie del papel. Con la pulpa de álamo particular de la presente invención, no se producen problemas de fibras ásperas, lo que se debe al hecho de haber eliminado prácticamente todas las fibras largas y rígidas de las fracciones
+14 y +28.

Como ejemplo de la distribución de longitud de fibra del álamo, puede presentarse la tabla siguiente que indica las fracciones de fibra retenidas en varios cedazos (rejilla, abertura en mm entre paréntesis). La determinación se ha hecho a partir de las pastas de papel que se proporcionan a la máquina de papel y la tabla compara las fibras de álamo con las fibras de abedul y abeto, respectivamente:

TABLA 1

1

La longitud media de la fibra de álamo de PGW es inferior a la del abeto (FS es típicamente de 0,54 \pm 0,01).

La pulpa mecánica de álamo contiene de un 10 a un 20% de fibras de rejilla +20...+48 (fibras retenidas en cedazos con aberturas de 0,841...0,297 mm), que confieren una resistencia mecánica a la pulpa. Con el fin de maximizar la difusión luminosa, la parte de las fracciones de +100, +200 y -200 debería ser lo más amplia posible. Éstas fracciones suponen claramente más del 50% del total de pulpa. En particular, la proporción de la pulpa total es superior al 70%, preferentemente superior al 80%. Por otra parte, la cantidad de la fracción menor, es decir, la rejilla -200, no debería ser demasiado grande, puesto que la eliminación de agua en la máquina de papel resultaría más difícil. Preferentemente, la proporción de esta fracción es inferior al 50%, en particular del 45% o inferior.

La proporción total de fracciones de fibras de rejilla +14 y +28 queda por debajo del 10%, preferentemente por debajo del 5% y, en particular, por debajo del 3%. Las cantidades de astillas de Pulmac a 0,8 mm/mg/g son inferiores a 1, en particular, inferiores a 0,5.

Además del álamo mencionado anteriormente, se puede utilizar pulpa producida a partir de cualquier pulpa mecánica fabricada a partir de un árbol de la familia Populus. Especies adecuadas son, por ejemplo, P. Tremula, P. Tremuloides, P. Balsamea, P. Balsamifera, P. Trichocarpa y P. Heterophylla. Una realización preferente comprende el uso de álamo (álamo temblón, P. Tremula; álamo canadiense, P. Tremuloides), o variedades del álamo conocidas como álamos híbridos fabricados a partir de distintos álamos de base mediante la hibridación además de otras especies producidas mediante tecnología de recombinación, o chopo. La materia prima se procesa hasta obtener madera triturada de compresión (PGW) en un modo conocido en sí mismo.

Se blanquea la pulpa mecánica después de molerla o refinarla, respectivamente. Preferentemente, la pulpa se blanquea con peróxido en condiciones alcalinas. Según una realización preferente, la pulpa se blanquea en una secuencia de una, dos o varias etapas, acidificándose la pulpa entre las etapas de blanqueado y reduciéndose el residuo de peróxido. Generalmente, la dosificación de peróxido es de un 2 a 3,5% en peso de la materia seca de la pulpa, para pulpa de álamo de 0,5 a 1,5%, en particular, de 0,7 a 1,2%. En la secuencia de blanqueado mediante peróxido puede incorporarse una etapa de blanqueado de ditionite que comprende el tratamiento de la pulpa mediante Na_{2}S_{2}O_{4}.

Se lava la pulpa mecánica antes del blanqueado y después del blanqueado con una mezcla de agua a partir de la sección de trituración y agua de recirculación aclarada de la máquina de papel en una prensa de lavado (prensa de tejido) utilizando típicamente entre un 0,1 y 10 m^{3} de agua por tonelada de pulpa. Utilizando la prensa de lavado, se extrae el agua de la pulpa para aumentar el contenido de materia seca de la pulpa de un 20 a un 30%. Las aguas procedentes de la eliminación de agua se reciclan para la producción de la pulpa mecánica. En la prensa de lavado es posible evitar que las impurezas se transfieran a la máquina de papel. A continuación, se refina la pulpa hasta el grado de molturación deseado, que es, por ejemplo, de 30 a 100 CSF, preferentemente de 40 a 80 CSF.

Se forma una pasta de papel a partir de la pulpa mecánica junto con la pulpa química. La pasta de papel puede contener otros materiales de fibra y aditivos, tal como rellenos. El carbonato de calcio es un ejemplo de relleno. El contenido de materia seca de la pasta de papel es de un 0,1 a un 5%. Un filtrado aclarado de agua de circulación de la máquina de papel se utiliza como fase acuosa de la pasta de papel. La pulpa química utilizada comprende en particular una pulpa de madera blanda química completamente blanqueada, con lo que se obtiene un elemento laminar de papel adecuado como papel de base de papeles refinados. Dicho elemento laminar presenta una elevada masa, intenso brillo y elevada opacidad y buena formación. La cantidad de pulpa mecánica es del 30 al 60% en peso, y la cantidad de la pulpa de madera blanda blanqueada es del 70 al 40% en peso de la materia seca de la pasta de papel.

Preferentemente, la pulpa química utilizada para preparar el papel de base se produce mediante un método conocido como cocción de tipo intermitente modificada (cocción super-intermitente). Esta cocción se describe en bibliografía de referencia (véase, por ejemplo, Malinen, R. Paperi ja Puu (Paper and Timber ["papel y madera"]), 75 (1993)
14-18). La cocción en cuestión es un método de cocción modificado que utiliza un licor de cocción alcalino sólo como sulfato de cocción, pero en el que la deslignificación se mejora de manera que el número kappa de la pulpa química disminuye sin una disminución significativa de la viscosidad. Típicamente con un proceso super-intermitente, se cuece la pulpa hasta un número kappa de 20 o inferior.

Se forma un elemento laminar de papel a partir de la pasta de papel de pulpa de álamo y la pulpa química en una máquina de papel. Preferentemente se utiliza un molde de separación para la formación del elemento laminar. En dicha técnica, el elemento laminar se seca entre dos elementos laminares, extrayéndose agua en ambas direcciones. De este modo, en cuanto a la capacidad de impresión, una distribución ventajosa de los finos se obtiene en la dirección del eje -Z-; los limos se reúnen en ambas superficies del elemento laminar de papel de base. Una distribución en forma de ondas ("smiling") se forma en dirección transversal cuando los limos acompañan el agua que se escurre. Un papel según la presente invención contiene sustancialmente muchas más fibras que, por ejemplo, una madera LWC tradicional con base de madera triturada de abeto. Los limos del álamo y los rellenos añadidos a la pasta de papel se acumulan en las superficies del papel. Dado que el álamo presenta un brillo relativamente bueno y una buena estabilidad de brillo, resulta posible obtener abundantes cantidades de fibra de álamo en la superficie del papel. El revestimiento se acumula también en la superficie de dicho papel y, de esta manera, puede obtenerse una buena cobertura. Por lo tanto, combinando el uso de un molde de separación con la presente mezcla de fibras resulta posible proporcionar un papel de base que posea propiedades de impresión ventajosas después de su recubrimiento.

En cuanto a la capacidad de circulación de la mezcla de fibras anteriormente descrita, resulta particularmente ventajoso establecer el PH de dosificación de la pasta de papel entre 6,8 y 7,2 y el PH de la pulpa de la máquina entre 7,1 y 7,5, preferentemente entre 7,1 y 7,3. En caso necesario se utiliza un ácido o una base adecuados para establecer el PH y para ajustar el PH durante la fabricación del papel. Las bases utilizadas comprenden, en particular, carbonatos o bicarbonatos metálicos alcalinos e hidróxidos metálicos alcalinos. Entre los ácidos utilizados se incluyen ácidos minerales y sales ácidas. Los ácidos preferentes son el ácido sulfúrico y sus sales ácidas tales como el alumbre, y la base preferente es bicarbonato sódico. La consistencia de la caja de mezcla se ajusta entre 0,6 y 0,8.

Utilizando la presente invención, pueden obtenerse las propiedades siguientes para el papel de base:

Composición de la fibra	30 a 60% en peso de pulpa de álamo mecánica (madera triturada de compresión de
	álamo) 70 a 40% en peso de pulpa de madera blanda química (pulpa de pino química
	blanqueada)
Peso por metro cuadrado	30 a 200 g/m^{2}
Masa	1,2 a 1,6 cm^{3}/g
Opacidad	más del 78% (en un peso por metro cuadrado de 50 a 110 g/m^{2} superior al 87%)
Brillo	más del 78% (en un peso por metro cuadrado de 50 a 110 g/m^{2} superior al 82%)

A partir de un papel de base de este tipo, puede producirse un papel refinado de elevada calidad recubriéndolo dos veces con un color de recubrimiento adecuado que contenga pigmentos. El color de recubrimiento puede aplicarse en el elemento laminar de material en un modo conocido en sí mismo. El método según la presente invención para recubrir papel y/o cartón puede llevarse a cabo en línea o fuera de línea utilizando una máquina aplicadora convencional, es decir, un recubridor de cuchilla, o recubriendo mediante presión de película o rociando la superficie.

Según una realización particularmente preferente, el elemento laminar de papel se recubre dos veces, con lo que el primer recubrimiento se lleva a cabo, por ejemplo, mediante el método de presión de película y el segundo recubrimiento se lleva a cabo mediante recubrimiento de cuchilla. El recubrimiento previo se lleva a cabo preferentemente mediante recubrimiento de presión de película, por ejemplo, a alta velocidad (por lo menos 1.450 m/s, preferentemente incluso 1.600 m/min o más). Generalmente, la cantidad de color de recubrimiento aplicada al elemento laminar mediante el método de presión de película queda típicamente entre 5 y 50g de color de recubrimiento/m^{2}, mientras que la cantidad correspondiente para el recubrimiento de cuchilla es de 10 a 60g de color de recubrimiento/m^{2}. Los pesos de recubrimiento se han calculado a partir de la materia seca del color de recubrimiento.

La solución según la presente invención resulta particularmente adecuada para el recubrimiento mediante el uso de un color de recubrimiento que presente un pigmento con una distribución pronunciada, en el que el pigmento proporcionará una buena cobertura y el papel tendrá una buena opacidad. Distribución de tamaño del pigmento pronunciada quiere decir una distribución en que un máximo del 35% de las partículas es inferior a 0,5 \mum y preferentemente un máximo del 15% es inferior a 0,2 \mum.

Después del recubrimiento y el supercalandrado, el papel refinado obtenido presenta típicamente las siguientes propiedades:

Peso por metro cuadrado	50 a 220 g/m^{2}
Masa	0,7 a 0,9 cm^{3}/g
Opacidad	más del 90% (en un peso por metro cuadrado de 50 a 110 g/m^{2} superior al 94%)
Brillo	más del 90% (en un peso por metro cuadrado de 50 a 110 g/m^{2} superior al 92%)
Uniformidad	Inferior a 1 \mum
Lustre	Superior al 70%

Los ejemplos siguientes ilustran la presente invención. Las propiedades del papel indicadas en los ejemplos se han medido utilizando los siguientes métodos estándar:

Brillo	SCAN-P3:93 (D65/10º)
Opacidad	SCAN-P8:93 (C/2)
Uniformidad	SCAN-P76:95
Rugosidad de Bendtsen	SCAN-P21:67
Lustre	Tappi T480 (75º) y T653 (20º)

Ejemplo 1 Fabricación de madera triturada de álamo en un aparato piloto

Se preparó madera triturada a presión mediante un proceso PGW70 presurizado. Las pulpas se trituraron con un molino con un tamaño de grano medio de rejilla 73. La molturación se llevó a cabo con un molino piloto de un horno. Se hizo funcionar el molino utilizando los valores siguientes:

- presión interior del molino: 250 kPa,

- Flujo del chorro de agua: unos 3,5 l/s (consistencia deseada de aproximadamente 1,5%)

- Temperatura del chorro de agua: 70ºC

La pulpa molida se procesó hasta obtener una pulpa terminada, blanqueada y post-refinada. El proceso se llevó a cabo secuencialmente, tal como sigue:

- Muestreo de la línea principal;

- Refinado de elevada consistencia del residuo en dos etapas;

- Muestreo del residuo refinado;

- Combinación de los productos de línea principal y línea de rechazo;

- Blanqueado en dos etapas con peróxido + ditionite;

- Post-refinado

El muestreo de la pulpa se realizó utilizando una técnica de muestreo de ranura de fracción. El refinado del residuo se llevó a cabo a una elevada consistencia en dos etapas. En ambas etapas de refinado, el residuo se precipitó antes de molerlo con una prensa de tejido doble y se diluyó después de la molturación con el efluente de la prensa. El refinador del residuo se dotó de cuchillas para un refinado de alta consistencia de la pulpa. Se extrajeron muestras después de ambas etapas de refinado. Tras la primera etapa, la muestra se sometió a desintegración en un elemento laminar de muestra y, después de la segunda etapa, la desintegración se realizó en un contenedor. Las propiedades técnicas del papel se determinaron sólo a partir de la muestra tomada después de la segunda etapa de refinado. El muestreo del residuo refinado se realizó en una manera conocida en sí.

Se blanquearon las pulpas en un blanqueado de dos etapas de peróxido e hidrosulfuro en dos lotes.

Primero la pulpa que iba a blanquearse se precipitó en un filtro de correa, y a continuación se suministró a un refinador de elevada consistencia operado con una ranura de cuchilla relativamente amplia que se utilizó como mezclador químico. La solución de peróxido que contenía todos los productos químicos de blanqueado se proporcionó como agua alimentada a husillo del tornillo sinfín de suministro del refinador. Desde el refinador, la pulpa se colocó en grandes sacos en los que se mantuvo la pulpa durante dos horas.

La dosificación química de blanqueado que se pretendía (90% de producción) fue de:

H_{2}O_{2}	1,5%, normalmente 0,8-1%
NaOH	1,0%
Na_{2}SiO_{3}	3,5%
DTPA	0,5%

El DTPA se dosificó mezclado con el líquido de blanqueado.

La acidificación de la pulpa se llevó a cabo con un 93% de ácido sulfúrico que se diluyó con agua en una proporción de 1:10. El ácido diluido se dosificó en la pulpa de blanqueado en 8 L por saco.

A partir de la pulpa licuada y acidificada, se determinaron CSF, astillas, fracciones de BmcN y brillo. Durante el doble blanqueado, el residuo de peróxido se redujo después de la acidificación añadiendo a la pulpa en una mezcladora 1,33 kg de sulfito sódico por saco. A continuación se estableció el PH en 6,5 añadiendo un 50% de hidróxido sódico. En las pruebas anteriores, el valor de PH buscado fue de 6,0.

Después, se añadió una solución del 10% de Na_{2}S_{2}O_{4} para realizar el blanqueado de ditionite. La dosificación fue de 0,6%. A partir de la pulpa del segundo lote de blanqueado, se determinaron las propiedades técnicas de la pulpa y del papel después del doble blanqueado.

El post-refinado se realizó a baja consistencia con un refinador de disco Tampella T224. La pulpa se refinó a una energía de consumo específica de unos 70 kWh/t. El drenaje de la pulpa terminada fue de 50 ml CSF.

La distribución del tamaño de fibra de la pulpa fue la siguiente:

Fracción de fibra	Porcentaje
+14	0%
+28	1,6%
+48	16,0%
+200	43,0%
-200	39,4%

Ejemplo 2 Preparación del papel de base para papeles refinados

Se produjo un papel de base a partir de una pulpa de álamo mecánica (PGW) y una pulpa de pino química, que se mezclaron en una proporción en peso de 40 a 60. Se añadió carbonato de calcio triturado como relleno a la suspensión en una cantidad de un 10% del material fibroso.

El papel de base se produjo en un molde de separación. Las propiedades del papel de base fueron las siguientes:

Peso por metro cuadrado	53,3 g/m^{2}
Masa	1,45 cm^{3}/g
Opacidad	88%
Brillo	82,5%
Rugosidad	240 ml/min
Porosidad	170 ml/min
Contenido de relleno	12%

La prueba comparativa llevada a cabo en relación con la presente invención muestra que la distribución en gramos del papel de base es por lo menos un 10% menor que la del papel de base producido completamente a partir de pulpa química y con el brillo y la opacidad correspondientes.

Ejemplo 3 Producción de papeles refinados

Se recubrió dos veces un papel de base producido según el ejemplo 2, primero mediante el método de prensa de película y después mediante recubrimiento de cuchilla.

En los colores de recubrimiento, se utilizó un pigmento de carbonato de calcio con la distribución de tamaño de partícula que se muestra en la tabla 2:

TABLA 2

Distribución del tamaño de partícula del pigmento de carbonato
Tamaño de partícula máximo [\mum]	Proporción acumulativa del peso
5	99
2	95
1	70
0,5	35
0,2	10

El color de recubrimiento se produjo mediante un método conocido en sí mezclando juntos el pigmento, el enlace y el resto de aditivos. El contenido de materia seca del color de pre-recubrimiento fue del 60% y la superficie del color de recubrimiento del 61%. Los colores anteriormente descritos se utilizaron para recubrir el papel de base anteriormente mencionado en las condiciones siguientes:

Pre-recubrimiento mediante el método de prensa de película: 9 g/m^{2} por lado; y el recubrimiento de la superficie en una estación de cuchilla: 10,5 g/m^{2} por lado a una velocidad de 1.500 m/min. El papel recubierto fue supercalandrado.

Las propiedades de los productos finales se determinaron y compararon a las de dos papeles refinados disponibles comercialmente, es decir, Lumiart (Enso) y Nopacoat (Nordland Papier). Los resultados se muestran en la Tabla 3:

TABLA 3

Propiedades ópticas de un papel refinado de doble recubrimiento
	Papel según la	Lumiart	Nopacoat
	presente invención
Peso por metro cuadrado [g/m^{2}]	80	100	99
Masa	0,85	0,83	0,78
Opacidad [%]	94	92,7	92,6
Brillo [%]	94	91	96,7
Uniformidad pps 10 [\mum]	0,8	1,2	0,8
Lustre	73	66	71

En la tabla 3 se muestra que las propiedades de un papel refinado producido según la presente invención son mejores, en todos los aspectos, a las de los papeles comparados que poseen una masa y un peso por metro cuadrado correspondientes. A un mismo nivel de opacidad, el aumento del rendimiento es incluso superior al 20%.

Claims

1. Método para producir un papel refinado recubierto que comprende

- formar una pasta de papel a partir de

a): una pulpa de masa de papel de madera triturada de compresión de una materia prima de madera de la familia Populus, quedando retenido de un 10 a un 20% de las fibras de la pulpa mecánica en cribas con aberturas de 0,841 mm (rejilla 20) a 0,297 mm (rejilla 48), y las fracciones de fibra retenidas por las cribas con aberturas de 0,149 mm (rejilla 100) y 0,074 mm (rejilla 200) y pasadas por una criba con aberturas de 0,149 mm (rejilla 200) suponen más del 50% de las fracciones de fibra de la pulpa, y

b): una pulpa de madera blanda química blanqueada

en el que la cantidad de pulpa de madera triturada de compresión supone del 30 al 60% en peso y la cantidad de pulpa de madera blanda blanqueada es del 70 al 40% en peso de la materia seca de la pasta de papel,

- transformar la pasta de papel en un elemento laminar y secar el elemento laminar para formar un papel de base con un peso por metro cuadrado de 30 a 200 g/m^{2}, y

- recubrir el papel de base y supercalandrar el papel recubierto para producir un papel refinado recubierto y supercalandrado con una distribución de gramos de 50 a 220 g/m^{2} y que muestra una opacidad superior al 90%, un brillo superior al 90% y un lustre superior al 70%.

2. Método, según la reivindicación 1, en el que la pulpa mecánica se fabrica a partir de P. Tremula, P. Tremuloides, P. Balsamea, P. Balsamifera, P. Trichocarpa o P. Heterophylla.

3. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que las pulpas mecánicas se producen a partir de álamo (P. Tremula), álamo canadiense, P. Tremuloides) o variedades del álamo conocidas como álamos híbridos producidas a partir de distintos álamos de base mediante hibridación, además de otras especies producidas mediante tecnología de recombinación.

4. Método, según la reivindicación 1, en el que las fracciones de fibras retenidas por las cribas que presentan aberturas de 0,149 mm (rejilla 100) y 0,074 mm (rejilla 200) y pasadas por una criba con aberturas de 0,074 mm (rejilla 200) ocupan más del 70%, preferentemente más del 80%, de las fracciones de fibra de la pulpa, y la proporción de la fracción que pasa por una criba con aberturas de 0,074 mm (rejilla 200) es del 45% o inferior.

5. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento laminar se forma mediante un molde de separación.

6. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se utilizan pulpa mecánica blanqueada y pulpa química totalmente blanqueada.