MP07 - UF3





Soportes no papeleros: Plásticos






1.SOPORTES PLÁSTICOS:
Polímeros

Los polímeros están constituidos por macromoléculas que a su vez se constituyen con monómeros o moléculas simples.
(La macromolécula del polietileno (PE) es la estructura plástica más simple).


Clasificación general:

-Materias plásticas naturales

Se encuentran en la naturaleza de forma natural: asta, goma, laca, látex, ceras, resinas naturales.



-Materias plásticas artificiales

Derivados de la celulosa, ejemplos: celuloide, acetato de celulosa, celulosa regenerada.
Primeros plásticos artificiales derivados de materias plásicas naturales modificadas.
El celuloide fue importante para la elaboración de la película cinematográfica (deshechada por su alta inflamabilidad).


-Plásticos sintéticos

Se elaboran a partir del alquitrán de la hulla o del petróleo. Se pueden obtener por condensación o por polimerización.
La baquelita fue la primera sustancia plástica totalmente sintética.


Clasificación de los plásticos sintéticos:

Plásticos de condensación:

-Se obtienen a partir de la reacción entre dos componentes diácidos más dialcoholes, se generan poliésteres insaturados (resinas alquídicas).

Familias de plásticos obtenidas por condensación: fenoplastos, furanos, aminoplastos, epóxidos, alquídicos, poliésteres, poliamidas, siliconas.
Usados en la indústria gráfica.


Plásticos de polimerización: 

El monómero se repite por encadenamientos sucesivos.
Plásticos obtenidos por polimerización: Polietileno, poliestireno, polipropileno, poliuretanos, vinílicos, acrílicos, fluoroetilenos, cumarona - indeno, terpénicos.
Más usados: polietileno, polipropileno, poliestireno y derivados vinílicos.

Fabricación:

Para la obtención del plástico se parte de la materia prima, que es sometida a acciones mecánicas, más presión y calor con lo que se consigue que las moléculas de la materia prima se se unan (polimerización) y vayan dando forma al producto.

Para la generación del soporte se fuerza la masa termoplástica viscosa a pasar por aberturas con distintas formas, extrusión, o adaptarse a diversos moldes: termoformado (tubos, envases, láminas, hilos). Se obtendrá una película flexible o una plancha rígida en función del calibre y las propiedades físicas y mecánicas del plástico que se fabrique.




Escasa o nula porosidad, baja tensión interfacial.






PELÍCULAS PLÁSTICAS FLEXIBLES:

Se emplean sobretodo para envases y embalajes.
Propiedades: poco peso, flexibilidad, bajo precio.

-Celofán: Película plástica transparente de procedencia natural, se obtiene de la celulosa pura.
Utilizada de forma industrial y de protección de los alimentos.


-Poliésteres: Plásticos de condensación transparente u opacos, que se caracterizan  por su origen: polimerización de ésteres mediante la condensación de ácidos orgánicos o inorgánicos con alcoholes.

Poliésteres lineales saturados: Gran resistencia mecánica, resistencia a grasas y elevada transparencia, películas de Mylar y Dacron. 

Poliésteres de tipo alquídico: Constituyentes de las resinas alquídicas empleadas en tintas y pinturas para coches.


Poliésteres de tipo maléico: Utilizados en copolimerizacíon (polimerización conjunta), acetato de vinilo, estireno, metacrilato de metilo. (huecograbado y flexografía).



-Polietileno (PE): Baja densidad, sencillez, transparencia, facilidad de fabricación.
Muy utilizado para envases y embalajes, reutilizable.

Polietileno PE de BAJA densidad LDPE:  Forma sólida, blanquecino, translúcido, frágil al calor.

Polietileno PE de ALTA densidad HDPE: Utilizado en bolsas, resistente a las roturas.

PE de MEDIA densidad MDPE
PE lineal de BAJA densidad LLDPE
PE de MUY BAJA densidad VLDPE



-Polipropileno PP: Plástico más duro que el polietileno PE, más resistente a la flexión y a las fisuras.
Buenas propiedades mecánicas y de barrera, sencillo en su elaboración.

Polipropileno de baja densidad LDPP: rigidez elevada, poco permeable al agua y resistente a temperaturas elevadas y a los golpes. Permeable al oxígeno y al anhíbrido carbónico.

Polipropileno biorientado BOPP: Resistente, reducción de espesor. Se emplea en envases flexibles, bolsas y artículos termoformados.

Se imprimen fundamentalmente en huecograbado, tampografía y flexografía.


-Polivinilo de cloruro PVC



-POLIAMIDAS PA: Reacción de diácidos con las diaminas. Impermeables a olores y gases.
Nylon. Huecograbado, tampografía, flexografía.



PLÁSTICOS RÍGIDOS :








TEREFTALATO DE POLIETILENO PET:




Su empleo más extendido es para botellas (bebidas con gas) mediante termoformado .
Alta resistencia al impacto.




CLORURO DE PONIVINILO PVC: Soportes rígidos publicitarios.


POLIMETACRILATO PMMA: Polímero sintético que se obtiene del metacrilato de metilo, polimerizando ante la presencia de radicales libres que actúan a modo de catalizador de la reacción.
Soporte sencillo, buenas propiedades de barrera y transparencia, aguanta golpes, superficie dura,  peso ligero, resistencia al envejecimiento.
Como soporte de impresiñon de utiliza en ventanas y soportes rígidos publicitarios.



POLICARBONATO PC



Elaboración de CD's y DVD's, también soportes rígidos publicitarios.


Se imprime en tampografía, serigrafía e impresión digital mediante chorro de tinta.


-POLIESTIRENO PS:



-POLIESTIRENO EXPANDIDO EPS: Ligero, buena resistencia mecánica, barrera ante el agua, aislamiento térmico.

-POLIURETANO PUR: Polímeros más usados para hacer espumas.



2.SOPORTES METÁLICOS

-Aluminio:  Metal más utilizado en la indústria del envase. Es maleable, resistente a los agentes químicos, a la luz, a la humedad, a la temperatura.

Utilizado para envases de refrescos.


La técnica de impresión sobre metal se llama metalografía. Impresión con offset, tipografía indirecta o flexografía. Brillo y color.


-Latón: aleación de cobre y cinc (aleación: mezcla de dos metales).
Resistente a la corrosión, maleable, buena conductividad.


-Hojalata: Lámina de acero o hierro estañada por ambas caras.

 Consta de 5 capas: 



Rígido, impermeable a la humedad y a la luz.



3.SOPORTES COMPUESTOS:








COMPUESTOS METALIZADOS:

Son papeles o plásticos a los que se les incorpora una lámina de aluminio para dotar al producto resultante de mayor protección ante la luz y dar al producto un acabado metalizado.


Hay dos tipos de metalizado:


Metalizado de lámina: Se une con adhesivos una lámina de aluminio al soporte receptor papel o plástico. El resultado es un soporte metalizado flexible que puede ser impreso.


Metalizado por alto vacío: Consiste en fundir y hacer que evapore aluminio en una cámara donde se ha practicado el vacío sobre el papel o plástico que hace de soporte.
Por ejemplo bolsas de patatas (lays, ruffles...).




Compuestos con adhesivos: Lámina removible de papel plástico siliconado. Por ej: estampación de letras en una furgoneta.


Compuestos coextrusionados: Plásticos unidos a otros plásticos por extrusión, para reforzar las propiedades del compuesto.


Compuestos complejos: Combinación de almenos 3 soportes, papel, aluminio o cartón y distintos tipos de plásticos. Por ej: los tetrabricks.



4.SOPORTES TEJIDOS:

Materiales flexibles, de prodedencia natural o sintética, longitud indefinida.
Ej: Carteles publicitarios (gigantografía), imprimir mediante plotter.


Tejidos naturales: Se obtienen de forma natural, por ej la lana. Se imprime por serigrafía.
Ropa, alfombras etc... ,

Tejidos sintéticos: Su materia prima se obtiene de forma artificial (poliéster, polietileno, viscosa, polipropileno...) Los más utilizados a parte los mencionados, el Nylon y el PVC.
Se imprime por serigrafía.

Híbridos: Tejidos naturales + sintéticos.





5.VIDRIO 

El vídrio es una sustancia que puede ser transparente o translúcida, dura y frágil que se obtiene fundiendo una mezcla de sílice con potasa o sosa. En realidad es un líquido que debido a su alta viscosidad es aparentemente rígido a temperatura ambiente.

 

Otros:

Cerámica: Porcelona, tazas.
Cuero: Piel de animales tratada. Libros, tapicerías.






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SOPORTES PAPELEROS:


 El papel, es un invento atribuído a los Chinos.




 El lenguaje gráfico fue perfeccionándose desde el símbolo o jeroglífico hasta los signos que representan los sonidos, es decir, el alfabeto.
La dificultad del empleo de este lenguaje radicaba en el soporte del mismo, que en principio fue la piedra, la madera, los metales o la arcilla. Tuvieron que pasar miles de años hasta que la humanidad encontró materiales mas apropiados para sus inscripciones, como el papiro y el pergamino y, finalmente, el papel. 


El pergamino es una piel de animal, sin curtir, sin pelo y limpia, macerada en cal y satinada. En Egipto, el pergamino se usaba ya a mediados del segundo milenio antes de J.C. Debe su nombre a Pergamon, ciudad de Asia Menor, donde artesanos especializados lograron mejorar considerablemente su calidad e incrementar la fabricación. Fue un soporte de gran prestigio durante toda la Edad Media. 


El papiro lo obtenían los egipcios de la médula del tallo del papiro que crece espontáneamente en las orillas del río Nilo. Una vez cortada en tiras largas y delgadas, se colocaban una al lado de la otra, y encima otras en sentido perpendicular. La hoja, así formada, se prensaba y golpeaba con un mazo para obtener un grueso uniforme. La utilización del papiro terminó, en parte, por la invasión árabe que paralizó el tráfico entre Oriente y Europa y por la competencia del pergamino, de mayor resistencia y durabilidad, iniciada en el siglo II.




El papel se introdujo en españa a través de Córdoba.

Las filigranas como marca de fábrica :

La filigrana es un hilo de plata o latón, con una silueta determinada, que iba cosido a la verjura de la forma papelera y cuya huella puede verse observando la hoja al trasluz.  



El molino se moderniza: la pila holandesa y otros avances:

A mediados del siglo XVII, los holandeses dieron un avance decisivo en la fabricación del papel. Debido a la falta de fuerza hidráulica, sus molinos fueron accionados por energía eólica. Para la trituración de trapos inventan, hacia el año 1670, la "máquina refinadora de cilindro", que es conocida bajo el nombre de "pila holandesa", y sirve, aún hoy en día -tras varias modificaciones y mejoras-, para la descomposición de fibras. Su técnica suministraba, en cinco o seis horas, la misma cantidad de pasta que un molino de mazos, con cinco pilas, en veinticuatro horas. 



Una resma de papel son 500 hojas de papel (resma es el conjunto total de las hojas).



COMPONENTES DEL PAPEL - Materias papeleras


1 -Fibra (celulosa): 50% de su composición normalmente de materia orgánica. 
Dan resistencia, incremento de la absorción de tinta, estabilidad dimensional.
Dentro de la celulosa compuesta de un 40% tenemos los carbohidratos, lignina, hemicelulosa, resinas, taninos, material mineral.

La lignina es un compuesto químico variable de color oscuro que provoca el envejecimiento al papel. Por ejemplo el papel de periódico.
No absorve el agua y se elimina mediante la cocción de 130º a 160º.


2 -Cargas y pigmentos (en la superfície): Materia mineral.
Un mismo producto puede ser carga y pigmento, la diferencia la marcará el tamaño de las partículas (granulometría). Se coloca en el interior del papel cucbriendo los espacios interfibrilares. Cuando decimos que un producto se utiliza como pigmento, nos referimos a que se aplica superficialmente. Da una mejor lisura.
Cargas (pasta).










Cargas y pigmentos: 

-Caolín: silicato ácido de aluminio, alto brillo.

-Carbonato cálcico: da blancura y se puede emplear para productos brillantes, semibrillantes y mates , otros (estucado).




3 -Aditivos: Productos químicos que dan las características necesarias para su utilización final.
Tipos de aditivos: Ligantes,  resinas, blanqueantes ópticos, colorantes, bacterizida, elementos de retención, productos antigrasa.

-Ligantes: Unen los pigmentos de estuco con la base del papel. Pueden ser en papel, látex, almidón.

-Resinas: Estuco, da resistencia a la humedad, por ej: etiqueta de botellas.

-Blanqueantes ópticos: Incrementa la blancura del papel. En el papel estucado, los blanqueantes van dentro de la salsa de estuco.

-Colorantes: Papeles de colores.

-Bacterizida: Para que no salgan hongos ni bacterias.

-Elementos de retención: Retienen las cargas y los pigmentos.

-Productos antigrasa 



ESTRUCTURA DE LA FIBRA:

-Pared primaria: Es delgada y contiene pocos filamentos, cruzados entre ellos.

-Pared secundaria: Exterior, principal, interna.


Efectos de refinado: Permite la liberación de fibrillas internas que se separn y producen una formación de  microfibrillas más finas en la superfície de la fibra.

Efectos

-Hidratación: Las fibras se hinchan debido al agua y se hacen más flexibles.

-Fibrilación: Rompe la estructura externa de la fibra liberándola de fibrillas.

-Corte: Hace que se reduzca el tamaño de las fibras.


El aparato donde se realiza el refinado se llama refino y otro rotación, entre los cuales se hace la pasta.

Existen varios tipos de refinos:

-Pilas holandesas.
-Refinos cónicos de pequeño ángulo.
-Refinos cónicos de gran ángulo.




TIPOS DE FIBRAS


Fibras madereras

-Resinosas (hoja perenne, pimo, ciprés) .

-Frondosas (hoja caduca, roble, olmo)



Fibras NO madereras

-Animal (lana, seda)

-Cárcamo (lino, paja, trigo)

-Minerales (vídrio, algodón)

-Artificiales / sintéticas 
Celulósicas: rayón.
Sintéticas: poliamidas, poliéster, polietileno, polipropileno




Preparación de la madera:

1. Corte



2. Descortezado 



3. Almacenado



4. Astillado: Chips, astilladoras (máquinas de refino mecánicas y semiquímicas).



5. Tamizado: Para recoger solo tamaños regulares.





Composición de la madera: carbohidratos, lignina, extractos minerales.







Pastas y fabriación de la hoja (diferentes calidades en función de rendimiento, tipo de energía aplicada, separación de fibras y lignina).


TIPO DE PASTAS:

Hay que separar las fibras para convertirlas en una pasta fibrosa. Este proceso se llama pasteado o pulpa. En un estado inicial las fibras que componen la madera están unidas por la lignina.



-PASTA MECÁNICA (contiene demasiada lignina), dentro de la pasta mecánica tenemos:

·Pasta mecánica cásica (SWG) : Se realiza moliendo la madera usando una mueca cilíndrica que se moja para evitar que la madera arda.
Por ejemplo el papel de periódico. No consigue quitar la lignina del todo.

Ventajas: bajo coste, mayor rendimiento, papel de bajo gramaje.

Desventajas: papel poco resistente, difícil de depurar, envejecimiento del papel.


·Pasta termomecánica (TPM) : Se fabrica a partir de las astillas o chips. Las astillas se impregnan de vapor de agua a temperatura elevada y esto causa el reblandecimiento de la lignina. Una vez empadadas de vapor pasan a un  refino de discos.
(Desfibra la madera).

Ventajas: fibras más largas, papel más resistente.

Desventajas: más consumo de energía.



-Pasta química: El procedimiento más utilizado es el Kraft o el método de sulfato, con el que se obtienen papeles de alta calidad y blancura. También usan chips y astillas que hacen reaccionar la madera con productos químicos (licores blancos)  que se ponen en unos tanques grandes y hacen de digestor (mezcla).

 Astillas + sosa cáustica + sulfato de sodio = licor blanco.


Ventajas: pasta resistente, los licores se pueden recuperar, se pueden usar fibras resinosas y frondosas.




-Pasta semiquímica: También llamada pasta química termomecánica.
En la fabricación se utiliza tratamientos químicos que disuelven la lignina. Con este método se consigue el rendimiento de la madera.


-Pasta reciclada o recuperadas: También conocida como papelote. Este producto ya es tratado en las fábricas de papel. (Supermercados, oficinas, imprentas).


-Pastas al bisulfito:


Blanqueo de la pasta

Las pastas mecánicas NO necesitan blanqueamiento (papel de periódico)
Grado de blancura con ayuda de productos químicos.

Productos para el blanqueo: Oxígeno, dióxido de cloro, agua oxigenada, el ozono - enzimas. Cuanto más cloro más contaminación.



TRANSPORTE DE LA PASTA:

Una vez obtenida la pasta blanqueada y depurada se prepara para enviarla a la fábrica.

Hay dos tipos de preparación:

-Integrada: El fabricante dispone de instalaciones industriales para fabricar pasta de papel, etc.

-Externa: El fabricante puede tener 2 instalaciones industriales. La pasta se seca al 90%, una vez secada se corta en hojas de medio metro en balas de 200Kg.


Preparación de la pasta para fabricar el papel:

-Fibras primarias o vírgenes: Fibras de 1er uso, procedentes de pastas químicas o mecánicas.

-Fibras secundarias: Provienen del reciclado, o han sudrido ya un proceso de fabricación.
(papel continuo, recorte blanco, archivo y oficina, periódico

Tramiento de fibras primarias:

-Pulpeado, despastillado, refinado.


-Pulpeado:
El púlper se vacía a través de una rejilla que retiene los trozos de pasta que no hayan sido desfibrados.
Se utiliza aguas recicladas debido a su color blanquecino




-Despastillado: Es una operación destinada a deshacer conglomerados de pasta que no hayan sido desfibrados en el púlper. La pasta es bombeada a través de unos discos con puntas.


-Refinado: Se hace con pasta química para modificar y mejorar sus condiciones de cara a la fabricación del papel. Durante este proceso se romperán las paredes externas de la fibra.

Fibras secundarias:

-Pulpeado, destintado: detergentes, dispersantes, espumeantes.

 









_Acabados: Calandra (rodillos) da brillo, papel estucado.
 Cepilladora, gofradora, bobinadora, embalaje.