Capítulo 1

Soportes de impresión

1. Introducción

Hoy en día se puede imprimir prácticamente sobre cualquier soporte, siendo el papel uno de los principales medios empleados para la llegada de mensajes al consumidor.

Se vive en la sociedad de la información. Esto hace que cada vez sea más importante la calidad de los impresos, ya que puede influir en la decisión del consumidor a la hora de elegir un determinado producto.

Esta calidad viene condicionada por las características y cualidades proporcionadas durante el proceso de fabricación de los soportes de impresión.

El papel es un producto complejo donde pequeñas modificaciones de su proceso productivo pueden repercutir en una mejor aptitud para representar imágenes.

2. Tipos de soportes y su correcta aplicación en función de su proceso de impresión (offset, serigrafía, flexografía y huecograbado)

Se denomina soporte de impresión al material sobre el que se imprime con el molde de impresión. Cualquier material con características adecuadas de superficie y adherencia puede usarse como soporte de impresión, pero el más utilizado es el papel. Otro tipo de soportes son el plástico, metal y textil, entre otros.

Nota

Los soportes de impresión se pueden clasificar en papeleros y no papeleros. Entre los primeros se encuentra el papel en todas sus variantes, incluidas la cartulina y el cartón. El resto de materiales se engloban en la categoría de no papeleros.

2.1. Papel

El papel es el soporte de impresión más utilizado del mercado. Pese a los avances tecnológicos, no se concibe dejar de usarlo y todas las teorías sobre su desaparición son gratuitas. Además, su producción es muy digna ya que procede de materias primas renovables y reciclables después de su uso.

Existe una relación directa entre el desarrollo del país y su consumo de papel siendo mayor en los países mas desarrollados.

El papel fue inventado en China a principios del siglo II a. C, época en la que se utilizaba el pergamino. La idea primera no fue inventar papel, sino encontrar ropa de abrigo económica. Así, Han Hsín con desechos de los capullos del gusano de seda y agua consiguió una prenda de hilo de seda. Posteriormente, se pudo comprobar que se podía escribir en el fieltro creado. El problema es que era demasiado fibroso y poroso.

Ts’ai Lun fue el que pasó a la fama como inventor del papel al añadir al invento de Han Hsín agar-agar (gelatina vegetal) para unir las fibras. Esto sucedió entre el 150 y el 250 d. C, buscando algo ligero y que se pudieseal macenar. El agar-agar se obtuvo de hervir y machacar las algas de ese mismo nombre. Más tarde, se utilizaron también las fibras procedentes de ropas viejas que no fueran lana, dando excelentes resultados.

Un paso adelante fue utilizar cortezas de algunos árboles chinos como morera, gampio y mitsumata. Descubierto el sistema de fabricación, fueron los árabes los que lo extendieron al resto del mundo. Gracias a ellos, llegó pronto a España y de aquí al resto de Europa.

El papiro y el pergamino

Los egipcios fueron los primeros en usar vegetales para escribir (papiro), utilizando tiras del cíperus papyrus de las riberas del Nilo. Esto ocurrió en el 3000 a. C y se utilizó hasta el siglo X d. C.

El pergamino nació en Pérgamo entre el 258 y el 197 a. C. Estaba hecho con pieles curtidas de oveja, cabra, ternera o asno.

El papel en España

El documento más antiguo conservado en papel en España es el Misal Mozárabe (1040 y 1050) y está en el monasterio de Silos.

Lo introdujo el Califa Al-Hakam en Córdoba en el siglo X para ampliar la biblioteca existente.

Materias papeleras

Las materias primas papeleras se pueden clasificar en: fibras, cargas y pigmentos, aditivos.

Fibras

Son principalmente de celulosa. Existen tres tipos: madereras, no madereras y fibras sintéticas.

Madereras

Son las más importantes y mayoritarias en la composición del papel. Se dividen en dos:

1. Árboles de hoja perenne. Son sobre todo el pino, en todas sus variedades, y el abeto. Son árboles conocidos como resinosos (coníferas). Sus características fundamentales son:
   1. Fibras entre 2 y 4 mm. Suelen ser largas.
   2. Dan gran resistencia. Por eso se usan para papeles de bajo gramaje, como bolsas de papel.
   3. Poseen puntuaciones alveolares a lo largo de ellas para que circule la savia del árbol.
2. Árboles de hoja caduca. Son los llamados frondosos. Los principales son eucalipto, haya y abedul. Sus características fundamentales son:
   1. Longitud media de la fibra de 1 mm. Son árboles de fibra corta.
   2. Dan lisura y buena formación a la hoja de papel.
   3. Se usa para elevar el gramaje del papel.
   4. Poseen elementos tubulares (vasos) que atraviesan las fibras para la circulación de la savia. Estos elementos pueden producir motas si no están bien ligados en el papel.

Fibras frondosas y vaso

No madereras

Son las de las plantas anuales como el bagazo de caña de azúcar y paja de cereales y otras minoritarias como el cáñamo, algodón, esparto y lino.

En definitiva, cualquier producto vegetal que permita obtener fibras de modo barato sería apto para fabricar papel.

Sabía que...

Lo más común en impresión son las fibras madereras.

El algodón se utiliza para papeles especiales como billetes. La paja se usa para papel biblia y sobre todo para la tripa del cartón ondulado.

En la siguiente tabla se puede comprar la longitud de distintas fibras.

Fibras sintéticas

Se utilizan poco y son los soportes de impresión hechos en laboratorios. Por ejemplo, polietileno.

Cargas y pigmentos

Son compuestos químicos similares aunque de granulometría (tamaño) diferente.

Las cargas se añaden al papel en masa, en la tina de mezclas. Confieren al papel características que lo mejoran, pero pueden empeorar otras. Las cargas más corrientes son: caolín, talco, carbonato cálcico y sulfato cálcico.

Los pigmentos son el componente fundamental del estucado. Se echan en superficie y no en masa. Su granulometría es inferior a las cargas, lo que le da al papel lisura y microporosidad.

Las salsas de estucados suelen llevar dos o tres pigmentos diferentes.

Los pigmentos más utilizados para la fabricación del papel son:

1. Caolín. Es el más usado y es un silicato de aluminio que cristaliza en placas hexagonales.
2. Carbonato cálcico (Ca Co ₃ ). Para el estucado se utiliza el carbonato cálcico precipitado. Tiene buen poder cubriente por lo que confiere opacidad al papel. De brillo inferior al caolín, se emplea para papeles mate. Es más absorbente que el caolín.
3. Blanco satino. Se obtiene por la reacción del sulfato de aluminio con el hidróxido cálcico y forma agujas dando al papel mucha microporosidad.
4. Talco. Da brillo aunque se usa poco.
5. Dióxido de titanio. Es muy caro, por eso se usa poco. Da mucha opacidad. Es el 100% en blancura.
6. Pigmentos sintéticos. Son pigmentos obtenidos en laboratorio a base de silicato de aluminio y magnesio. Mejoran la uniformidad superficial del papel pero son más caros.

Recuerde

Las cargas se añaden en la tina de mezclas y los pigmentos se usan para recubrimientos superficiales (estucado) dando mejores características en superficie y, por ello, mejores resultados de impresión.

Efectos que producen las cargas y pigmentos en el papel:

1. Otorgan buenas propiedades químicas.
2. Dan mayor blancura y opacidad dependiendo de la finura de sus partículas.
3. Confieren mayor densidad, porque son más densos que la pasta y, por lo tanto, mayor gramaje.
4. Proporcionan mayor absorción de líquidos (aceites en especial) evitando el traspasado de parte a parte de la tinta.
5. Disminuyen la macroporosidad y mejoran el brillo y la lisura.

Aditivos

Son productos añadidos al papel para mejorar sus características físicas. Algunos de ellos son:

1. Productos de encolado. Antes se usaba sulfato de aluminio y colas de colofonía pero daban pH ácidos y no eran buenos para el secado de las tintas. Hoy en día se sintetizan en laboratorios productos de pH 7 (neutro). Tienen por objeto aumentar la impermeabilidad del papel. Esto es importante en offset para encuadernar con colas al agua y para evitar la formación de barbas al escribir con pluma o rotulador. También es importante para el papel de etiquetas de envases recuperables. El encolado puede ser en medio ácido y en medio neutro que tiene como ventajas: un mejor envejecimiento del papel, un mejor secado de las tintas, la posibilidad de poner carbonato cálcico en masa y menor corrosión de material.
2. Ligantes de estucado. Productos químicos que se añaden a las salsas de estuco para que los pigmentos queden unidos a la superficie del papel soporte. Suelen ser almidones y/o alcoholes polivinílicos.
3. Antiespumantes. Se utilizan para evitar formación de espuma en algunos puntos de la máquina de papel más susceptibles de formarse.
4. Resinas de resistencia en húmedo. Aumentan la resistencia del papel cuando se moja.
5. Blanqueantes ópticos. Aumentan la blancura de la pasta y de las cargas. Se pueden añadir en masa y en el estucado.
6. Colorantes. Para obtener papeles de colores. Se pueden añadir en masa o en superficie.
7. Microbicidas. Para evitar que proliferen colonias de hongos o bacterias en zonas de la máquina donde la temperatura y las sustancias son propicias para ello. A veces, se aplican en superficie cuando el papel va destinado a envases de jabones o detergentes y alimentos.
8. Retentivos y floculantes. Mejoran la retención de cargas en la mesa plana de la máquina de papel.

Para papeles especiales existen otro tipo de aditivos.

Preparación de la madera

La preparación de la madera es el primer paso para la elaboración del papel. Para ello, es necesario conocer su composición.

Composición química de la madera

Los componentes fundamentales de la madera son: carbohidratos, lignina y otros componentes minoritarios.

Sabía que...

Los hidratos de carbono o carbohidratos acaban todos en osa, son fibras y se les llama azúcares.

Carbohidratos

Compuestos principalmente por celulosa y hemicelulosas. Se les llama carbohidratos por poseer carbono, oxígeno e hidrógeno. Cuando se separan los carbohidratos, a la pasta obtenida se le denomina holocelulosas (celulosa y hemicelulosa).

La celulosa es un polímero de glucosa cuya fórmula es (C₆ H₁₀ O₅) n, donde “n” es el grado de polimerización que se repite “n” veces; oscila entre 15 y mas de 100. Es hidrófila (acepta muy bien el agua) por lo que al absorber este líquido se dispersa perfectamente. Esta afinidad con el agua hace que el papel sea inestable en condiciones de humedad (se deforma muy fácilmente).

Las hemicelulosas se degradan fácilmente al cocer la madera. Son importantes en el refinado de la pasta y están compuestas por pentosas y hexosas de cinco azúcares distintos: glucosa, mamosa, galactosa, xilosa y arabinosa.

Lignina

Es un compuesto químico muy complejo. Es amorfa y de color oscuro.

Une fuertemente las fibras de celulosa al árbol a modo de cemento, por lo que es necesario separarla para poder individualizarla.

Para conseguir papeles blancos es necesario eliminarla, ya que el principal problema que plantea es el envejecimiento prematuro del papel porque amarillea con rapidez, como ocurre con el papel de periódico.

Otros compuestos

Serían resinas, esencias, taninos, etc. Aunque son minoritarios a veces es necesario eliminarlos porque pueden producir manchas en el papel.

A continuación se muestra una tabla con el porcentaje de componentes presentes en la madera de resinosas y frondosas.

Preparación de la madera

El tiempo oportuno de corte de un árbol depende del tipo de madera y de dos criterios fundamentales:

1. Longitud de la fibra. Las fibras no crecen indefinidamente. Las de resinosas crecen durante más tiempo que las frondosas (casi el doble) pero más lentamente, y la edad óptima de corte es a los 20 años. Las de frondosas, al ser de crecimiento más rápido, tienen una edad de corte entre los 10 y 15 años.
   
2. Diámetro del tronco. El diámetro óptimo para su manipulación oscila entre 15 y 30 cm.

Una vez cortado el árbol se procede al desmoche. Este procedimiento consiste en cortar las ramas superiores para obtener solo el tronco y proceder a su cortado en rollizos. Este consiste en cortarlo con una longitud determinada (2-2,5 m).

Descortezado

La corteza hay que eliminarla porque no tiene carácter fibroso, consume reactivos y energía en la cocción y ensucia la pasta.

Sabía que...

El eucalipto (frondosa) se descorteza a mano inmediatamente después de su tala.

En las resinosas se descortezan químicamente, o más frecuentemente, por métodos mecánicos, a través de un tambor descortezador que fricciona los troncos al girar. Las cortezas se usan después para producir energía.

Almacenado de la madera

Es una operación importante para evitar que se estropee todo lo trabajado hasta el momento. La condición ideal para el almacenaje es ubicar la madera en un lugar seco y aireado, con buen drenaje del suelo y buen descortezado.

Astillado

Es imprescindible para la obtención de pastas químicas, semiquímicas y mecánicas de refino. Es muy importante que el tamaño de las astillas sea uniforme por lo que se pasan por un tamiz. Con las astillas es mucho más fácil su impregnación con los productos químicos.

Clases de pasta para el estucado de los soportes papeleros: papel, cartoncillo, cartón

Una vez preparada la madera se procede a formar la pasta (pasteado). Esto se puede hacer mediante procesos mecánicos, químicos o bien combinando ambos. Según el método utilizado se pueden obtener dos tipos de pasta: mecánica y química.

Pasta mecánica

Esta pasta se obtiene mediante procesos mecánicos. Su uso fundamental es para papel de periódico, cartoncillo y envoltorios. Al no perder apenas celulosa, hemicelulosas y lignina, su rendimiento llega al 95%.

Estos papeles amarillean con el tiempo y la luz, dependiendo de su contenido en lignina.

La pasta mecánica produce papeles de alta opacidad por lo que podrán fabricarse de bajo gramaje. Con ella se obtienen papeles de espesor superior a los de pasta química fabricados con igual gramaje.

Sabía que...

En algunos idiomas a los papeles con pasta mecánica se les llama con contenido en madera: wood containing.

Pasta mecánica de muelas o mecánica clásica

Se obtiene a partir de troncos de resinosa. Se utiliza una muela cilíndrica de superficie abrasiva de granito. Se humedece constantemente para disipar calor, para transportar las fibras que se van desprendiendo y para lavar la muela. Posee movimiento de rotación y los troncos se presionan contra ella a lo largo de su eje. El frote produce temperaturas de unos 170 ºC que reblandece la lignina y favorece la separación de fibras. La mecánica de muelas daña la pared de las fibras y, por eso, no se puede aplicar a especies de frondosas que tienen la pared más fina.

Ventajas:

1. Rendimiento elevado (95%).
2. Instalación más pequeña que en la pasta química.
3. Buen volumen y peso específico del papel (mano del papel) y buena opacidad.
4. Es adecuada para papel prensa, cartoncillo, embalajes y otros papeles resistentes.

Inconvenientes:

1. Bajas propiedades físicas.
2. Difícil de depurar.
3. Difícil blanqueo.
4. Blancura inicial baja (menos del 80%).

Pasta mecánica de astillas o de refinos

A través de desfibriladores con este sistema se obtiene pasta menos degrada. La madera se introduce cortada en astillas.

Ventajas:

1. Es posible utilizar madera de rechazo, como por ejemplo, la madera de serrerías.
2. Es posible utilizar madera de frondosas.
3. Escasa mano de obra.
4. Mejores características físicas.
5. Pasta de calidad uniforme.
6. Control de calidad sencillo.
7. Posibilidad de incorporar un tratamiento químico suave (pastas semiquímicas o químico termomecánico).

Inconvenientes:

1. Mayor inversión.
2. Mayor consumo energético.
3. Mayor coste de mantenimiento.

Pasta termomecánica

Es un proceso de fabricación en el que se introduce vapor de agua a alta temperatura para calentar las astillas antes de introducirlas en un refino de discos. El calentamiento reblandece la lignina y permite una mejor separación de las fibras sin dañarlas demasiado. Así, se obtienen pastas con fibras más largas y resistentes y un menor número de trozos de astilla sin desfibrar. Dependiendo de la temperatura se obtienen distintos tipos de pastas. La separación de las fibras se hace mediante refinos de discos.

Pasta químico-termomecánica o semiquímica

La diferencia fundamental con la termomecánica es que a esta se le aplica un tratamiento químico suave. Se la conoce también con las iniciales CTMP (Chemical Thermomecanical Pulp).

Nota

Ofrece mejores características físicas que las anteriores y también altos rendimientos, ya que se pueden usar fibras largas y cortas.

Para la obtención de esta pasta se utilizan astillas (chips) que pasan por cuchillas reduciéndolas al tamaño de cerillas. Después se meten en digestores con sosa, a unos 60-80 ºC durante tres horas. La temperatura no es muy alta pero se consigue reblandecer las astillas. Por último, se pasan por refinos de discos que extraen las fibras.

Pasta química

Se consigue tratando químicamente la madera para eliminar la lignina. Esto depende de la energía suministrada en las lejiadoras (digestores) y de los productos químicos empleados.

Existen dos variedades de cocción: pasta al bisulfito y pasta al sulfato o “kraft”. Ambas pastas pueden mezclarse entre ellas e incluso con pastas mecánicas, dando distintas clases de papel. La cocción puede ser en continuo o en discontinuo, dependiendo de si este proceso está integrado o no en la fábrica de papel.

Sistema al bisulfito

El licor de cocción (lejía) o producto químico utilizado puede ser bisulfito cálcico, magnésico o amónico. La temperatura oscila entre 130 y 140 ºC con tiempos entre seis y ocho horas. Cuanto mayor sea el tiempo de cocción mayor será la degradación de fibras.

En este método la delignificación (eliminación de lignina) es sencilla y se obtienen pastas ricas en hemicelulosas que dan papeles tipo cristal.

Aunque no son muy caros, no suelen recuperarse los productos químicos empleados, de ahí que no se utilice tanto este sistema. Tiene rendimientos del 45-50%.

Sistema al sulfato o kraft

También se le conoce por sistema alcalino o a la sosa por ser el principal reactivo utilizado en la cocción (hidróxido sódico). Se llama “kraft” (resistente en alemán) por obtener pastas más duras que las bisulfíticas.

Las astillas, el vapor de agua y el reactivo son impulsados al digestor y elevada su temperatura gradualmente hasta los 170 ºC. Después, pasa a la zona II donde se realiza la cocción propiamente dicha. En la zona III se lava la pasta mediante agua a contracorriente, manteniendo la temperatura durante tres horas y a una presión de 11 kg/cm². Al descomprimir hasta la presión normal se produce la explosión de las astillas dando lugar a la pasta cruda que se vuelve a lavar por difusión, a través de filtros, blanqueándola después.

Además de la elevada recuperación de productos químicos, otra ventaja es la generación de energía calorífica y eléctrica suficiente para la fabricación de la pasta e incluso del papel si la fábrica estuviese integrada.

Al ser un ciclo cerrado no genera problemas medioambientales. Este sistema se utiliza más que el anterior por la posibilidad de recuperar los reactivos.

Con una correcta secuencia de blanqueo se puede llegar a blancuras similares a las obtenidas con el bisulfito. Tiene rendimientos del 45-50%.

Reconocimiento del tipo de pasta de un papel

Para reconocer el tipo de pasta utilizada en la fabricación del papel es necesario hacer unas preparaciones microscópicas.

Primero, hay que depositar una pequeña cantidad de fibras en cuatro portaobjetos y añadirles una gota de agua para poderlas separar entre sí. Para conseguir individualizar algunas fibras es necesario sacarlas del papel ayudándose de agua y un poco de sosa (NaOH) si fuese necesario.

Se realizarán cuatro preparaciones microscópicas echando dos o tres gotas sobre las fibras de los siguientes reactivos colorantes:

1. Reactivo de Herzberg.
2. Solución Yodada de Yoduro potásico.
3. Solución Yodada de cloruro de zinc.
4. Solución Yodada de cloruro cálcico.

Se observa cada una de las preparaciones al microscopio y con distintos aumentos se intentan identificar las fibras según la siguiente tabla:

Antes de mirar por el microscopio hay que esperar unos minutos para que los reactivos coloreen las fibras. Se eliminará el exceso de colorante absorbiéndolo, con cuidado, con un papel de filtro o similar.

También, con el microscopio se puede realizar un examen de la apariencia externa de las fibras, sabiendo que:

1. Celulosa de paja: tienen una pared delgada y dura, además son cortas.
2. Celulosa al bisulfito de resinosas: tienen fibras largas con capilares a lo largo de ellas.
3. Celulosas al sulfato de pino: tienen grandes poros ovales llamados ventanas.

Otra opción sería realizar un simple análisis visual exterior sobre los papeles tratándolos con una gota de los siguientes reactivos:

1. Ácido nítrico.
2. Solución Iodada simple.
3. Sulfato de anilina.
4. Floroglucina (reactivo de Wiesner).

Para identificar las fibras se puede usar la siguiente tabla:

Determinación del porcentaje de cargas del papel y reconocimiento químico de estas

Para determinar el porcentaje de cargas de un papel se realiza el siguiente ensayo:

Se deposita en una cápsula de porcelana o crisol, previamente tarada en la balanza, 1 g aproximadamente del papel troceado a analizar (se anota la masa exacta). Se calienta la cápsula en un trípode con rejilla de amianto hasta que solamente queden cenizas en ella (el color debe ser blanco o gris sin partes negras). El porcentaje de cargas lo dará la nueva pesada de las cenizas resultantes y la aplicación de la consiguiente regla de tres:

Para reconocer las cargas químicas del papel se realizarán los siguientes ensayos:

Se disuelven las cenizas del ejemplo anterior en un tubo de ensayo con una solución 2N de HCl (ácido clorhídrico) que disolverá el yeso y los carbonatos, así como los sulfitos y sulfuros. Si la dilución produce efervescencia (CO₂) indicará presencia de carbonatos. Si la solución tiene un olor fuerte, revela presencia de sulfitos por producirse SO₂ (dióxido de azufre). Si la solución tiene olor a huevos podridos indica que tiene sulfuros ya que se ha producido SH₂ (sulfuro de hidrógeno).

Para comprobar si los papeles estucados tienen almidón o alcohol polivinílico y boratos, usados como ligantes del estuco, se tratarán con yodo 0,01N de la siguiente manera:

Se añaden dos gotas de la disolución anterior (yodo 0,01N) sobre el papel a analizar. La presencia de almidón da una coloración azulada característica. El APV (alcohol polivinílico) da coloración azul solamente si además existen boratos en el medio. Para distinguir si la coloración se debe a almidón o a APV más boratos se lava la mancha coloreada con un chorro de agua del grifo y si la coloración permanece, se deberá al almidón. En cambio, si esta desapareciera total o parcialmente se deberá al alcohol polivinílico, ya que el agua arrastra los boratos.

Blanqueo de la pasta

En algunas ocasiones, después de obtener la pasta por cualquier proceso puede que sea necesario blanquearla.

Nota

La pasta mecánica se suele dejar con la blancura inicial mientras que la química casi siempre se blanquea.

El blanqueo elimina sustancias colorantes que puedan originar olor y sabor así como los restos de lignina que pudieran quedar.

Blanqueo convencional

Antes se usaba el cloro y algunos de sus derivados contaminantes. Ahora se usa sobre todo oxígeno, dióxido de cloro, hipoclorito sódico y agua oxigenada (peróxido de hidrógeno).

El blanqueo se hace en fases con productos blanqueantes y siempre hay fases intermedias de extracción con sosa.

Importante

Con el blanqueo de la pasta se obtiene un papel más resistente al envejecimiento y de mejor calidad a la hora de imprimir.

Las secuencias que se utilizan son estudiadas previamente para usar aquellas que mejor van a las pastas.

Las nuevas tendencias de blanqueo

Estas tendencias intentan sustituir el cloro por otros tipos de productos químicos no contaminantes, como:

1. Blanqueo con dióxido de cloro. Se llaman pastas ECF (libres de cloro elemental). Primero se delignifica con oxígeno y después se usa el dióxido de cloro, así, el impacto medioambiental se minimiza. En EEUU y en Canadá los principales grupos papeleros llevan años utilizando este tipo de blanqueo.
2. Blanqueo con ozono. Se llaman TCF (totalmente libres de cloro). Es un importante blanqueante pero degrada mucho la celulosa, por lo que necesita ser investigado más en profundidad. La manera de obtener el ozono es pasando el oxígeno a través de un arco voltaico. Es una reacción reversible y difícil de controlar. Es más fácil utilizarlo con fibras cortas porque al tener menor contenido en lignina es más sencillo blanquearlas.
3. Blanqueo con enzimas. Las enzimas facilitan la eliminación de lignina por lo que se usan con otros blanqueantes para reducir el consumo de estos.
4. Blanqueo con agua oxigenada. Son pastas TCF (totalmente libres de cloro). Está aumentando su utilización considerablemente, sobre todo en pastas semiquímicas. Holmen Paper, empresa dedicada al reciclaje, utiliza este procedimiento.

Depuración y transporte de la pasta

Una vez blanqueada la pasta se depura. Hay dos tipos de depuradores:

1. Centrífugos. Eliminan las partículas de mayor peso.
2. Probabilísticos. Eliminan las partículas de mayor volumen.

En fábricas integradas la pasta blanqueada se envía por tuberías a la máquina de papel. En fábricas no integradas se hacen hojas de pasta en las que se reducen su humedad hasta llegar al 10% para facilitar el transporte a la fábrica de papel y evitar también que proliferen hongos y bacterias.

Preparación de la pasta para la fabricación de papel

Las fibras papeleras se pueden clasificar en:

1. Primarias. De primer uso. Son las fibras vírgenes que provienen de los árboles directamente.
2. Secundarias. Ya han tenido algún proceso de manufacturación. Este tipo de fibras se utiliza cada vez más.

Fibras primarias

Son las fibras de celulosa que nunca se han utilizado para fabricar papel. También se consideran primarias las fibras procedentes de recortes en el proceso de-fabricación y acabados, es decir, en el proceso de fabricación del papel.

Proceso de preparación:

1. Pulper. Es un recipiente con una hélice en su parte inferior. En él se introducen las hojas de pasta y, junto con agua, se agitan preparando suspensiones de fibras entre un 6 y un 12%. El resto es de agua. Después la pasta pasa por una placa perforada (tamiz) que separa las fibras individuales de los trozos sin deshacer. El agua utilizada se suele reciclar. Como tiene un color blanquecino se le denomina agua blanca. Es rica en cargas y fibras cortas. Del pulper, las fibras pasan a una tina de stock que es una tina de espera entre procesos. Debajo de la máquina de papel suele haber un pulper extra para desfibrar los recortes que se producen.
   
2. Despastilladores. Tienen la misma misión que el pulper pero su tratamiento es más enérgico. Están provistos de dos discos con púas o salientes por donde se impulsa la pasta y al girar entre sí las fibras se individualizan y se dispersan. Este sistema es menos usado que el pulper.
3. Refinos. Es el aparato que consigue dar a las fibras el tratamiento mecánico y físico-químico necesario para que desarrollen la capacidad de producir una hoja de papel con las propiedades necesarias para su posterior uso. La pasta pasa entre el estator que está fijo y el rotor que es rotativo. Según el tipo de papel se requerirá un tipo de refino u otro. Los más utilizados son:
   1. Pilas holandesas.
   2. Refinos cónicos de pequeño ángulo.
   3. Refinos cónicos de gran ángulo.
   4. Refinos de discos.

Al pasar por el refino las fibras se someten a los siguientes procesos:

1. Batido o agitación, por el que la fibra absorbe agua y se hidrata.
2. Frote, por el que las fibras se deshilachan (fibrilación).
3. Corte o cizallamiento, por el que las fibras se reducen de tamaño.

Importante

La fibrilación aumenta la superficie específica de las fibras favoreciendo además la unión entre ellas y la formación del papel. A mayor fibrilación habrá mayor hidratación y menor estabilidad dimensional.

En general, el corte de la fibra no suele ser conveniente y solo se utiliza cuando se usan fibras largas y una buena formación de la hoja.

El grado de refino se mide en ºSR (Schopper Riegler) a través de un aparato que calcula la velocidad relativa con que la pasta deja escurrir el agua que lleva. Los papeles normales de impresión y escritura oscilan entre 28 y 36 ºSR, mientras que en papeles especiales como el vegetal y el de fumar el refino es mucho más alto.

Una vez refinada la pasta se traslada a unas tinas de agitación continua y de ahí se bombea a la tina de mezclas, donde se acaba la formulación del papel añadiéndole lo que le falta.

Fibras secundarias (papelote)

Reciben este nombre las fibras que han sufrido, al menos, un proceso de manufacturación. Estas fibras pueden volverse a utilizar para formar el papel reciclado.

El papelote es más sencillo de usar y da papeles de mejor calidad siempre que esté bien clasificado.

Sabía que...

En Europa los principales países que manipulan papelote son Holanda y España, aunque en este último país el autoabastecimiento no es total y se importa entre un 15% y un 20%.

En los procesos de reciclado del papel se puede encontrar:

1. Pulper del papel reciclado. Es la pieza básica del proceso de reciclado de papel y la mas importante. Actúa depurando impurezas como cuerdas y alambres.
2. Destintado. Es una operación más del depurado. Sólo se usa para fabricar papeles blancos. Se hace mediante productos químicos (detergentes, dispersantes y espumantes) a los que se somete a un proceso de calentamiento y agitación para desprender y separar la tinta. El destintado puede ser:
   1. Por lavado. Es el más antiguo y trata la pasta con detergentes y dispersantes lavándola posteriormente en varias fases. Este sistema sirve para eliminar partículas de entre 1 y 10 micras de diámetro.
   2. Por flotación. Es el proceso más utilizado hoy en día. Se utilizan espumantes para conseguir que floculen las partículas de tinta. Después se agita constantemente para que la espuma formada ascienda a la superficie debido a su mayor densidad y así, se pueda eliminar fácilmente. Con este sistema la pasta queda más limpia que por el método anterior y se pierden menos fibras. La tinta eliminada se desecha o se puede utilizar como fertilizante e incluso para material refractario. Este es el mejor método.
   3. Procesos combinados de lavado y flotación. Se consigue mayor flexibilidad y eficacia. El lavado sirve para eliminar partículas de menor tamaño y facilita la posterior flotación.
   4. Destintado por enzimas. Este tipo de destintado puede tener un futuro importante y está siendo investigado por las papeleras más importantes. Como desventajas presenta formación excesiva de espuma. Además, en el destintado siempre se pierden fibras y disminuye su resistencia, por lo que no pueden reciclarse de forma indefinida. Lo normal es que se pueda reutilizar entre 3 y 5 veces.

Formación de la hoja

Una vez conocidas las materias primas y su tratamiento en la composición del papel, comienza la fabricación propiamente dicha. Este proceso es igual para todos los papeles, aunque la composición y acabado final sean distintos.

El primer paso es transformar un caudal de pasta diluida en una lámina de líquido delgada, ancha y uniforme que contenga todos los componentes del papel distribuidos de la forma más homogénea posible y con un caudal regular. Esto tiene lugar en la caja de cabeza de máquina. Aquí el porcentaje de fibras es del 1%.

Tina de mezcla

Aquí es donde se finaliza la formulación del papel con la mezcla de fibras, cargas, agentes encolantes, blanqueantes ópticos y aditivos en general (estos dependen del tipo de papel a fabricar).

Completada la mezcla, agitando constantemente, se envía a una tina de reserva, quedando dispuesta para ser depurada y entrar en máquina.

Depuración

Por este proceso se eliminan partículas no deseadas en la formación del papel. El origen de estas impurezas puede ser diverso: incocidos de madera, arenilla en las cargas, plásticos, metales, etc.

Existen dos tipos de depuradores:

1. Depuradores probabilísticos. Eliminan partículas más voluminosas que las fibras haciéndolas pasar por un tamiz. El peso de esas partículas no influye en su eliminación.
2. Depuradores centrífugos (cleaners). Aprovechan la fuerza centrífuga para eliminar las partículas más pesadas que las fibras y cargas. Suelen tener forma cónica y, regulando la presión, consiguen que salgan las partículas pesadas por la parte inferior y las ligeras por la superior.

Se suelen combinar los dos sistemas para mayor eficacia.

Regulación del caudal y densidad de la pasta

La pasta depurada es enviada a la caja de entrada. Interesa que llegue con caudal y consistencia constantes para poder regular bien su salida posterior.

Caja de cabeza de máquina (caja de entrada, flujo)

Es el elemento básico para formar una hoja ancha y delgada. Consta de rodillos perforados distribuidores (impiden la sedimentación de las fibras en el fondo), labio de salida sobre la tela (importante para el gramaje y espesor del papel) y cámara de expansión. La caja tiene unos rodillos perforados en continua y lenta rotación para evitar que las fibras se entrelacen y formen flóculos (grumos).

A la salida de la caja el caudal (cantidad) y la consistencia (densidad) tienen que ser regulados para obtener gramaje, velocidad, formación y perfil uniforme de la hoja. Para ello dispone de reguladores generales del labio de salida y particulares para un ajuste más fino a lo ancho de la hoja.

Caja de entrada

Mesa plana

La suspensión fibrosa se deposita a través del labio de la caja sobre una tela perforada sin fin, metálica o plástica, donde se formará la hoja de papel. Para una buena formación, la velocidad de la tela debe estar en función de la velocidad de salida de la caja de cabeza.

Nota

Además del movimiento longitudinal de la tela, esta puede poseer uno transversal (traqueo) para evitar descompensaciones a lo ancho de la hoja. Este traqueo es inefectivo en máquinas que superan los 1.000 m/min (que son todas las modernas).

También es importante el ángulo de incidencia de la pasta con la tela.

El sentido de máquina recibe también el nombre de dirección de fibra ya que estas se colocan, mayoritariamente, en ese sentido. Esta característica es importante porque el papel tendrá distinto comportamiento en un sentido que en otro, teniéndolo que tener en cuenta tanto al imprimir, como en el posible plegado y posterior encuadernación.

Existen dos tipos de mesa plana:

1. Mesa plana convencional. La pasta se deposita sobre ella denominándose “cara tela” a la parte que toca la malla y “cara fieltro” o superior a la otra. Debido al desgote en una sola dirección, la cara tela suele ser algo más rugosa al tener menor porcentaje de cargas y de fibras cortas. Es la cara que más cargas y demás componentes pierde, por eso es más adecuada la cara fieltro para imprimir.
2. Mesas de doble tela. Son comunes en máquinas de nueva instalación. La doble tela permite dirigir el desgote hacia arriba y hacia abajo mediante cajas aspirantes y cilindros de absorción, obteniendo una hoja mucho mas simétrica y con caras más igualadas. También se consigue un desgote mas efectivo por lo que permite elevar las velocidades de la mesa hasta los 1400 o 1500 m/min.

Importante

La doble tela, al absorber por ambas caras, impide que se pierdan las fibras y demás componentes del papel.

Telas

La tela es fundamental en la formación de la hoja. Su elección depende del papel a conseguir y los demás componentes utilizados, así como la velocidad y ancho de la máquina.

Las telas deben:

1. Permitir buena distribución de la pasta.
2. Permitir el desgote del agua.
3. Impedir, en lo posible, el paso de las fibras.
4. Evitar que las fibras se peguen a ella.
5. Ser lavadas fácilmente.
6. Ser duraderas.

Hay dos tipos de telas: metálicas y de plástico (de mayor duración pero más caras).

Desgote

Cuando la pasta diluida incide sobre la tela se inicia un proceso de drenaje (desgote). Al principio es un proceso rápido por la gran dilución de la pasta, pero a medida que las fibras se compactan se hace necesario absorber el exceso de agua. Para conseguir el desgote de la tela se utilizan los siguientes elementos:

1. Rodillos desgotadores. Tienen doble misión: soportar la tela y ayudar a eliminar agua. Está en contacto con la tela y por rozamiento van desgotando. Es necesario controlar la velocidad de la tela para que no se produzcan salpicaduras en el paso por la zona de contacto tela-cilindro. Hoy en día están en desuso porque las velocidades de las máquinas impiden su utilización.
2. Foils. Tienen las mismas funciones que los rodillos desgotadores. Son elementos compuestos de barras que no giran para que la tela se deslice sobre ellos. Esto produce un efecto de aspiración progresiva. Es el elemento más común en la primera zona de desgote de la mesa plana. Actualmente son los más usados.
3. Cajas aspirantes o de vacío. Tienen una acción más enérgica y se utilizan cuando los foils ya no tienen efecto. El vacío que producen es progresivo y su acción se distribuye entre varias cajas mediantes bombas de vacío.
4. Cilindro aspirante. Es el último elemento de desgote y se coloca justo donde se curva la tela hacia el rodillo motor que la mueve. Consta de un sistema de aspiración por el que absorbe siempre en la zona de contacto con la tela, mediante una camisa metálica perforada que gira a su misma velocidad.

Rodillo mataespumas (Dandy)

Ayuda a desgotar y compactar la hoja para conseguir mejor formación y lisura. Se coloca entre las cajas aspirantes.

Rodillo Dandy

Nota

En algunas máquinas se utiliza para hacer marcas al agua y el verjurado del papel. No se usa en máquinas de doble tela.

Al salir de la caja de cabeza, la suspensión fibrosa es de un 1% aproximadamente, y al final de la tela llega a un 20% lo que proporciona al papel la consistencia necesaria para aguantar tratamientos más enérgicos de eliminación progresiva del agua que le sobra.

Estructura y consolidación de la hoja

Hasta ahora se ha obtenido un papel con un 80% de humedad por lo que necesita tratamientos más energéticos para eliminar el exceso de agua. Estos tratamientos se muestran a continuación.

Prensa

Sección colocada después de la mesa de formación y que elimina agua por medios mecánicos (presión). En el prensado también se consolida la hoja al juntarse más las fibras. Este procedimiento se hace con un fieltro intermedio que absorbe humedad.

Nota

El fieltro recorre un circuito por el que se lava y seca de forma continuada para que vuelva siempre limpio y seco a la prensa.

Existen tres clases de prensas:

1. Prensa aspirante (pick up). Recoge el papel en un fieltro a través de un cilindro aspirante semejante al que hay al final de la tela.
2. Prensa ranurada. Es más moderna y posee agujeros helicoidales para una mayor efectividad de absorción. Suelen combinarse con la pick up. Elimina un 20% de humedad aproximadamente, quedando el papel entorno al 55-60%.
3. Prensa offset. No elimina agua. Solo iguala las caras del papel.

Sequería

Una vez que sale de la zona de prensas, el agua sobrante del papel solo se puede quitar a través de calor, y se hace en la zona de sequerías. Suele constar de dos partes separadas por una máquina de tratamiento superficial del papel (size-press). En cada sección el papel va acompañado de un fieltro.

Al papel se le suministra calor a través de unos cilindros. Su diámetro suele ser de 1,5 m y su superficie exterior se calienta haciendo pasar vapor de agua por su interior. A medida que el papel se introduce en la sequería la temperatura va aumentando desde los 70 ºC hasta los 120-130 ºC.

El efecto de secado en las fibras produce una contracción de su anchura en un 20% y de su longitud en un 1-2%. Llega un momento en que el papel se desprende del fieltro y empieza a tirar de sí mismo.

Sequería

Tratamientos superficiales

Al terminar la primera parte del procedimiento en la sequería, el papel está seco y dispuesto para recibir el tratamiento superficial. Este proceso puede darse en tres máquinas diferentes: la size-press, gate-roll o bill-llade. Este tratamiento es usual en la mayoría de los papeles. Aquí se consiguen “estucados en máquina” como el offset.

Size-press

Esta máquina aplica una pequeña capa de ligante en la superficie del papel con el fin de evitar problemas de impresión derivados de la baja resistencia al arrancar.

La forman dos prensas de recubrimiento blando que presionan el papel una vez atravesada una solución de ligante (almidones).

Cuando se fabrica papel solamente con ligantes se obtiene papel offset. Cuando además se añade cierto pigmento se obtiene el papel pigmentado (preestucado).

Importante

La size-press mejora la imprimibilidad del papel y su estabilidad dimensional.

La size-press se coloca siempre entre la primera y la segunda sequería. Existen tres tipos: inclinada, vertical y horizontal, siendo la inclinada la más común.

Gate-roll

Es una size-press mejorada. Consta de rodillos intermedios y aplicadores. Suele usarse para estucar en máquina y no para aplicar almidón.

Bill-blade

Se utiliza para estucar en máquina. El estucado se aplica por una cara con una cuchilla y por la otra con un rodillo. Después de esta máquina el papel pasa a la segunda sequería para secar los ligantes. Los dos últimos rodillos de las sequerías suelen ser refrescadores. El agua fría pasa a través de ellos para bajarles la temperatura.

Lisas

Son máquinas compuestas por rodillos metálicos superpuestos (entre dos y cinco). Su función es dar lisura al papel y regular en lo posible el espesor a lo ancho de la hoja.

No dan brillo (eso es función de la calandra) y se puede regular su presión.

Pope

Es la bobina “madre” donde se enrolla el papel recién formado. A partir de aquí el papel puede pasar a la sección de acabado, para cortarlo en bobinas más pequeñas o en pliegos, etc., o a la sección de estucado si el papel se va a estucar fuera de máquina.

Pope

Estucado del papel

Se trata de dar al papel un recubrimiento superficial, también llamado salsa, que mejore sus características de impresión. Este recubrimiento está formado por pigmentos que son como las cargas pero de finura y calidad superior. Para fijar estos pigmentos se utilizan almidones, proteínas, caseínas, alcoholes polivinílicos (apu), latex, etc. También en el estucado se pueden añadir otros aditivos. El lugar destinado para fabricar la salsa del estuco necesita de los siguientes acondicionamientos:

1. Depósito para cocer el ligante (almidones, proteínas, etc.).
2. Agitador para dispersar los pigmentos y demás componentes.
3. Filtros o tamices para depurar el fluido.
4. Depósito de reserva.
5. Bombas de impulsión para el estuco.

Nota

Hoy en día todos estos acondicionamientos están computerizados.

Es fundamental el orden de adición para la buena formación del estuco sin floculaciones y demás inconvenientes. El orden a seguir suele ser el siguiente:

1. Los ligantes solubles con los pigmentos (agitando bien).
2. Antiespumantes.
3. Aditivos (retentores de agua, colorantes, microbicidas, lubricantes, blanqueantes, resinas para la resistencia en húmedo).
4. Ajuste del pH.

Siempre se agita bien hasta conseguir la homogeneización. Una vez hecha la mezcla se pasa al depósito de reserva (también con agitación) que alimenta la estucadora. Para la depuración se hace pasar la salsa a través de tamices de tela de malla muy fina, para evitar atascos en la estucadora que es la máquina que aplica la salsa al soporte previamente fabricado. Existen varios tipos:

1. Estucado de rasqueta. Es el más común. Se aplica con rodillo y se iguala y dosifica con lámina de acero (rasqueta) rígida o flexible.
2. Estucado de labio soplador. Se aplica con rodillo y el exceso de salsa se elimina mediante un flujo laminar de aire a presión. La distribución del estuco repite el perfil de papel en cuanto a su rugosidad y para dar más lisura se usan salsas de baja viscosidad que rellenan mejor los poros. Se utiliza para papeles con alto contenido de capa y estucados arte. Es peor que el sistema anterior y por ello algunos estucadores prefieren dar dos pasadas con el sistema de rasqueta para obtener el papel arte. Existen estucadores para una y/o las dos caras del papel. El papel recién estucado se seca con convectores de aire caliente y secadores antes de enrollarlo en el pope otra vez.
3. Estucado alto brillo (cast coated). Está sujeto a dos patentes americanas:
   1. Sistema Warren. Una vez aplicada la salsa se pasa por el labio soplador y por un presecado de rayos infrarrojos para terminar con un cilindro cromado cuya superficie está a 180 ºC. El resultado es un brillo especular. El papel termina demasiado seco y es necesario pasarlo por un acondicionador.
      
   2. Sistema Champion. La salsa se aplica con cilindros, y después, el papel pasa directamente a un cilindro cromado a 80 ºC. Se estuca solo por una cara y habría que voltear el papel y contracolarlo si se quiere estucar por las dos. Estos procesos no necesitan calandra porque ya tienen el brillo requerido.

Importante

El estuco proporciona al papel brillo, microporosidad, lisura, blancura, gramaje, espesor, resistencia a la humedad, resistencia superficial y eliminación de la doble cara.

Acabado del papel

Este proceso se realiza tanto en papeles estucados como en papeles sin estucar.

Rebobinadora

Rebobina el papel eliminando defectos y haciendo empalmes de las roturas de la máquina o la estucadora. Se suele rebobinar antes y después de estucar el papel para que tenga un mejor comportamiento en los demás acabados.

Calandra

Es la máquina que da brillo al papel. Existen diferencias con respecto a la lisa, ya que esta última está incorporada a la máquina de papel, al final de la sequería y en las lisas todos los rodillos son metálicos.

En la calandra se alternan rodillos duros (metálicos) y blandos (de fibras de papel o algodón endurecidas). Al presionar un rodillo duro contra otro blando, este se deforma en la línea de contacto produciendo en el papel el frotamiento de esa cara. Esta acción produce brillo y mayor lisura dependiendo de la presión aplicada. Para calandrar las dos caras se alternan rodillos duros y blandos y en el último tercio se ponen dos blandos para que cambie la cara que se frota y así se calandre también. El brillo del papel será mayor cuanto mayor sea la capa de estuco aplicada sobre el mismo. En papeles semimate, la calandra tiene menos rodillos (cuatro).

Calandra

Cepilladora

Son máquinas provistas de grandes cepillos cilíndricos que giran a gran velocidad obteniendo superficies muy brillantes en el papel. El brillo es mayor que en la calandra. Tiene como inconveniente que disminuye mucho la microporosidad, con lo que pierde gramaje y se hace más permeable, de ahí que no se use demasiado. Se utilizan sobre todo para cartoncillo.

Gofradora

Son máquinas especiales que graban en la superficie del papel determinados relieves. Constan de dos cilindros, uno duro con el relieve a grabar, y otro blando que al presionar sobre él deja en el papel la marca requerida. Se pueden utilizar tanto en papeles estucados como no estucados.

Bobinadora

Es donde se realiza el desbobinado de la bobina “madre” y el posterior cortado y rebobinado en bobinas más pequeñas según el cliente. El mandril es el eje central donde se enrolla la bobina.

Cortadora

Transforma el papel de bobinas en hojas. Existen dos tipos de cortadoras: de corte convencional, una cuchilla fija y otra móvil y de corte sincronizado, dos cuchillas que cortan simultáneamente dando un corte más perfecto.

Es necesaria la limpieza periódica de las cuchillas para evitar polvillo y defectos en la impresión. El tamaño más pequeño que suelen cortar es un A4.

Escogido

Con él se eliminan los papeles con defectos. Suelen llevarlo las cortadoras modernas. También está el escogido manual que es realizado por un operario para quitar aquel papel que la escogedora automática no ha detectado.

Embalaje

Una vez acabadas las operaciones anteriores, el papel, ya sea bobina o paquetes de hojas, se embala o retractila (se cubre de plástico burdo) para su posterior transporte y su mejor conservación ambiental.

Almacenamiento de bobinas

Medición de gramaje, rugosidad, humedad relativa, estabilidad dimensional, dureza y flexibilidad

Las características del papel son muy importantes, ya que determinan sus cualidades siendo estas decisivas en los trabajos de impresión. Se destacan las siguientes:

Gramaje

El gramaje, también conocido como peso base, es el peso de 1m² de una hoja de papel en gramos.

Cuando se habla de un papel de 90 g se está diciendo que 1 m² de esa hoja de papel pesa 90 g.

El gramaje afecta a todas las propiedades físicas del papel y es importante en la fabricación para asegurar su uniformidad, ya que las variaciones de una hoja a otra no se pueden ajustar durante la impresión de un trabajo. Además, disminuye la porosidad, aumenta la resistencia a la humedad y al rasgado y da opacidad evitando el traspaso y transparentado de las tintas.

Sabía que...

Cuando se compra un papel, este puede tener una variación de +/- 5% que es el margen permitido. Esto se debe a que es imposible mantener el peso del papel exactamente en el gramaje especificado.

Según el tipo de trabajo que se realice se utilizarán gramajes diferentes. Por ejemplo, si se quiere hacer la tapa de un libro voluminoso, el gramaje tendrá que ser alto para evitar que se deforme y rompa con facilidad. Igualmente ocurre si el papel es utilizado para envases, ya que tiene que ser lo más resistente posible. Sin embargo, para un periódico no se utiliza un papel de mucho gramaje, debido a la gran tirada que requiere saldría muy cara su impresión.

La exactitud y regularidad del gramaje es un factor económico y de calidad muy importante ya que repercute en:

1. Menos cambios de bobinas en rotativa.
2. Menos desperdicios por mandriles, papel y embalaje.
3. Menos costes de franqueo postal y de transporte.

En la imprenta, las variaciones de gramaje pueden producir roturas de la hoja en rotativas afectando a la productividad.

Gramajes más utilizados:

1. El gramaje de referencia es el de 80 g que es el típico de fotocopiadora. También es muy utilizado en el interior de libros, como éste.
2. Las tarjetas de visita suelen imprimirse en papel de 300 g. También las carpetas de presentación de presupuestos.
3. La portada de un libro suele ir en papel estucado de 250 g, muchas veces plastificado brillante.
4. Un tríptico o flyer suele ir en papel estucado de 115 o 135 g.

Si el gramaje es el peso de 1 m² de papel, en principio se necesitaría una balanza y una hoja de papel de dichas dimensiones para calcularlo. Pero como no es fácil que se tenga exactamente 1 m² de papel, para calcularlo, se utilizará una medida inferior. Para ello se tomará una muestra de papel no muy pequeña para minimizar errores (por ejemplo de 10 × 10 cm). Lo recomendable, para mayor exactitud, es coger cinco muestras, procurando tomar la muestra de cada una de las esquinas y del centro para conseguir un gramaje medio de toda la hoja o pliego. Seguidamente, se pesan la/s muestra/s y mediante una regla de tres se calcula el gramaje de cada una de ellas.

Para hallar la superficie de la muestra habrá que multiplicar el alto por el ancho, en este caso 10 × 10 cm y pasarlo a m² (100/10000).

En el caso de haber tomado cinco muestras se hallará la media para tener un valor más exacto del gramaje del papel.

El gramaje es vital por su repercusión sobre casi todas las demás propiedades del soporte y su influencia económica en el proceso. Es el parámetro que define el producto por excelencia.

El gramaje es importante para el editor porque influye en el grosor del lomo. Pero también lo es para el impresor ya que la cantidad de tinta a aplicar variará debido a la microporosidad producida por el gramaje.

Aplicación práctica

El cliente solicita la impresión de unas tarjetas de visita y no especifica las características del papel. Lo primero que se hace es elegir el tipo de papel más adecuado para este trabajo. ¿Se puede utilizar cualquier gramaje? ¿Por qué? ¿Qué gramaje elegiría para esta impresión? Justifique su respuesta.

SOLUCIÓN

No se puede utilizar cualquier gramaje para cualquier trabajo. El gramaje da resistencia y opacidad al papel y un gramaje equivocado puede producir paradas en la impresión y roturas.

Las tarjetas de visita son la presentación de una empresa ante futuros clientes. Es por ello que deben causar buena impresión, ser resistentes y tener suficiente opacidad para que la información contenida no se pierda y pueda ser leída en el caso de que se imprima por las dos caras.

Rugosidad o lisura

La lisura es ausencia de valles y picos en la superficie del papel, o lo que es lo mismo, ausencia de huecos entre las fibras y las cargas. Las fibras dejan huecos que afectan a su lisura y uniformidad. El papel es más liso cuanto más pequeñas y menos irregularidades tenga. En la industria del papel, para referirse a la lisura, se suele hablar de acabado o satinado.

En la elaboración del papel es importante la colocación de las fibras en la mesa de fabricación y la preparación de la pasta para conseguir una lisura adecuada, así, fibras cortas darán un papel más liso. También es importante en los acabados del papel y en el refino de la pasta. El “lado tela” del papel resulta más rugoso que el “lado fieltro”, debido a los huecos dejados por los finos y las cargas arrastrados por el agua durante la formación de la hoja de papel en la máquina. En las máquinas de doble tela la diferencia entre las caras apenas se percibe.

Otros factores que influyen en la lisura del papel son:

1. Grado de prensado húmedo.
2. Uso de prensa de lisura.
3. Tipo de fieltros de la máquina de papel.
4. Cantidad de carga.
5. Grado de calandrado.
6. Peso base (disminuye la lisura).

Nota

La aplicación de recubrimientos y el supercalandrado aumentan considerablemente la lisura del papel.

La lisura es una propiedad muy importante para determinado tipo de papeles según sea su uso. Por ejemplo, se requiere una lisura específica en papel para cheques, lectores de caracteres ópticos, documentos y copias fotostáticas, en papeles y cartones para empaque por su deslizamiento, etc.

La lisura determina el consumo de tinta en la impresión, la calidad de la formación de los puntos de la trama y está vinculada a la absorción agua/tinta, cobertura de fondos, intensidad de impresión, capeado, resistencia al roce, así como posible abrasión de las planchas en tiradas largas.

Importante

La lisura dificulta la penetración de la tinta en el papel al tener los poros mas cerrados, aumentando las posibilidades de repintado.

Existen varios métodos para medir la lisura: Bensen Bekk o Gurret. Para este tipo de ensayos se precisa de un gran laboratorio que no siempre se encuentra al alcance de las imprentas. Por eso se utiliza un método más sencillo que se denomina microcontour test. La tinta que se utiliza en el ensayo permite interpretar visualmente el contorno del papel, ya que tiene un pigmento muy grueso y un aceite que no seca.

Para este ensayo se cortan dos muestras del mismo papel y se fijan en una superficie lisa pegándolos con cinta adhesiva por los cuatro lados y tomando nota de la cara del papel que se utiliza para, simultáneamente, hacer lo mismo por la otra cara de la muestra, distinguiendo el lado tela del fieltro. Acto seguido, con la tinta microcontour test se entintan dichas muestras utilizando unos rodillos de caucho, y procurando que quede perfectamente repartida en toda la superficie del papel. Después se limpia en redondo la superficie con un trapo para quitar el exceso de tinta hasta que el trapo ya no se manche más. A continuación, se mide con el densitómetro ambas caras para saber cuál es la más oscura en caso de que no se aprecie a simple vista.

Tinta microcontour test

El papel más oscuro o con mayor densidad de tinta será el más rugoso. En papeles estucados la diferencia será menor, ya que el estuco tapa los poros consiguiendo una superficie más uniforme.

Humedad relativa

Es la pérdida o ganancia de agua del papel según el aire del ambiente y se expresa en tanto por ciento. Al absorber humedad las fibras se hinchan y al perderla se deshinchan, causando inestabilidad dimensional, acucharamiento y ondulación entre otros problemas. Además de hincharse, las fibras se vuelven más flexibles, afectando a sus propiedades mecánicas, debilitando las uniones entre ellas y disminuyendo sus resistencias. El papel no regresa a su punto inicial sino que muestra una variación en su contenido de agua.

Debe existir equilibrio entre el contenido de humedad del papel y la humedad relativa de la sala de impresión. Una vez conseguido el equilibrio, el papel no gana ni pierde humedad si la humedad relativa del aire que lo rodea se mantiene constante. Sin embargo, si esta es mayor a la del papel, este tiende a coger agua, afectando a una condición de imprimibilidad fundamental que es el corte exacto. Bordes mal guillotinados pueden condicionar un registro inadecuado. Esto ocurre cuando se corta un papel que no es liso: las hojas cortadas presentan bordes convexos o cóncavos.

En la impresión en bobina el problema es menor, ya que la tensión del embobinado dificulta el acceso del aire al papel. También se suelen imprimir todos los colores de una pasada acortando los tiempos de espera entre colores.

Si lo que hay es exceso de humedad, el papel es menos uniforme y esto se evita manteniendo la bobina debidamente embalada hasta su uso.

Cuando la humedad relativa se encuentra entre 35% y 50%, los cambios en las dimensiones del papel son mínimos, por lo que se recomienda mantener el taller dentro de este rango y la humedad relativa del papel aproximadamente un 3% más alta. Si la humedad del taller es baja un humidificador puede servir para regularla.

La humedad relativa que se mide es la del aire que se encuentra entre las hojas de papel, considerando la temperatura y evitando la influencia de la atmósfera exterior.

El método de medición de la humedad relativa del papel dependerá de si se quiere medir en hojas o en bobina, ya que son técnicas diferentes:

1. Papel en hojas. Se mide con un higrómetro a contrafibra. También se puede utilizar un sensor de temperatura y humedad relativa del tipo espada. Este tipo de sensor se coloca entre las hojas de papel apilado en tarimas, o bien, en paquetes. Las hojas deben ser de tamaño extendido para obtener una lectura confiable. El sensor se coloca en la pila de papel introduciéndolo por lo menos 15 cm hacia el interior y se deja durante 15 minutos antes de hacer la lectura. Debe haber una variación máxima de 0.5%.
   

   Higrómetro

2. Papel en bobinas. Se corta una muestra (35 cm como mínimo, equivalente a unas diez capas) para realizar la medición desechando las cinco primeras hojas. Se utiliza una mordaza con dos discos entre los que se coloca la muestra, cuidando de no tocar la zona que se va a medir, ya que esto podría variar la humedad del papel. Esta se aprieta para que no influya la atmósfera de alrededor. La medición se efectuará dos veces. La lectura no es válida si la variación es superior al 10%.
3. Del ambiente. Para medir la humedad relativa en un laboratorio se utilizará un higrómetro, aparato que indica la humedad relativa directa o indirectamente.

Aplicación práctica

Se quiere realizar un trabajo de impresión en offset convencional por lo que coge del almacén una resma que lleva a la sala de impresión para cortar el papel a la medida adecuada. Es entonces cuando se da cuenta de que el papel está ondulado por los bordes. ¿Se debe utilizar este papel para el trabajo de impresión que se le ha asignado?

SOLUCIÓN

El papel es higroscópico y, por tanto, se puede deformar con la humedad y provocar estas ondulaciones, por lo que a la hora de cortarlo no quedarían los bordes exactos. El contenido de humedad de un papel afecta a su estabilidad dimensional, planeidad, resistencias y peso. Esto provoca falta de registro en la impresión o que el papel no se cargue bien en máquina y se arrugue, en definitiva, deficiencias en la impresión. Por lo tanto, si se utiliza este papel para imprimir pueden surgir todos estos problemas. La respuesta es que no sería recomendable usar este papel.

Estabilidad dimensional

La estabilidad dimensional es la resistencia de papel a deformarse ante las variaciones extremas de humedad. En otras palabras, la capacidad del papel para conservar sus dimensiones sin cambio, a pesar de las variaciones en su contenido de humedad o a los esfuerzos mecánicos a los que se vea sometido, desde que queda terminado en la máquina de papel, hasta su uso final.

Recuerde

Las fibras del papel son hidrófilas. Esta propiedad consiste en la tendencia de algunos materiales de absorber el agua, de manera que en cuanto el material específico, en este caso el papel, está en contacto con ella, ya sea en estado líquido o en vapor, la absorbe hasta llegar a un equilibrio con la humedad relativa del ambiente que lo rodea.

Como ya sabe, las fibras se hinchan al absorber humedad y se contraen al perderla. Esto produce un aumento en las dimensiones a lo ancho de la fibra en el sentido transversal: el aumento es mayor que en el sentido de fabricación.

Para imprimir en offset el mejor sentido de fibra es el longitudinal (sentido fibra) a la máquina de impresión, ya que las modificaciones y registros que se puedan producir en las imágenes por el crecimiento de las fibras se pueden corregir en la máquina a lo ancho, mientras que a lo largo no cabría esta posibilidad. Así, en caso de que ocurra un cambio dimensional entre la impresión de un color y la de otro se tendrá el recurso de incrementar el diámetro con el empaque de la mantilla para compensar tal variación y obtener un buen registro. También se recomienda que la humedad del papel sea un poco mayor que la del ambiente y trabajar en la máquina offset con la menor cantidad de agua posible.

Por otra parte, el taller de impresión se debe mantener entre un 35% y 50% de humedad y el papel debe secarse en la máquina a un contenido de humedad entre 5% y 7%.

Para medir la estabilidad dimensional de un papel existen varios sistemas:

1. Introducir tiras de papel en cámaras climáticas donde pueden hacerse cambios grandes de humedad relativa, por ejemplo pasar del 40% al 90% y viceversa. Posteriormente pueden comprobarse las oscilaciones de las dimensiones del papel.
2. Un segundo sistema también muy usado y más simple que el anterior consiste en sumergir una tira de papel de unos 20 cm de largo y 1,5 cm de ancho apoyado sobre una placa y en agua durante unos 10 minutos. Se verificará posteriormente el alargamiento.

Los ensayos de estabilidad dimensional siempre deben hacerse a fibra y a contrafibra. El valor a fibra dará prácticamente cero, ya que las fibras no se alargan. En la contrafibra el valor no debe superar el 2,5%.

En el papel vegetal y en el offset se aprecia un cambio mayor en la estabilidad dimensional frente al agua, debido a que para que las fibras crezcan tienen más huecos entre ellas. En otros papeles más microporosos (por la cantidad de cargas y pigmentos), el espacio entre fibras es menor haciendo su crecimiento más difícil debido a la presión ejercida.

Dureza

Es el grado de resistencia que ofrece el papel a ser deformado. Esta característica depende del número de poros que tenga el papel. En las bobinas de papel la dureza es importante. Estas no pueden ser ni demasiado duras ni demasiado blandas y el bobinado debe ser uniforme y no tener distintos contenidos de humedad, ya que en caso contrario, pueden causar dificultades durante el proceso de impresión.

El durómetro para bobinas de papel se basa en el principio del rebote. Se aprieta contra una bobina de papel y se comprime un muelle que va fijado a un émbolo. El muelle se suelta automáticamente y el émbolo golpea la bobina y rebota. El rebote máximo es la medida de la dureza de la bobina de papel.

Sabía que...

A mitad de los años 70 del siglo XX se introdujo el método de esclerometría denominado de martillo Schmidt. A comienzos de los años 90 se desarrolló el Parotester.

Flexibilidad o rigidez

Capacidad de resistir o no a los esfuerzos de flexión. Hay que tenerlo en cuenta en impresión, ya que determinados sistemas de imprenta no admiten soportes rígidos (huecograbado) y otros pueden tener dificultades para imprimir sobre soportes muy flexibles (offset). Este ensayo es más importante para el cartoncillo y para papeles delgados y de grandes formatos.

La elección del soporte y su grado de rigidez o flexibilidad dependerá del uso que se le vaya a dar:

1. Soportes plásticos flexibles: envase y embalaje.
2. Soportes plásticos rígidos: ciertos envases y soportes publicitarios.
3. Soportes metálicos flexibles: latas de refrescos y similares.
4. Soportes metálicos rígidos: latas de galletas, bombones, bebidas alcohólicas y similares.
5. Soportes tejidos flexibles: prendas de vestir en general.
6. Soportes tejidos rígidos: lonas publicitarias.
7. Vidrio y cristal: solo rígidos.
8. Soportes compuestos flexibles: envase y embalaje.
9. Soportes compuestos rígidos: ciertos envases complejos y soportes publicitarios.

El aparato más característico que mide la rigidez es el rigidómetro Taber. El resultado se da en unidades Taber (g × cm).

Otras propiedades y características del papel

Debido a la cantidad de procesos a los que es sometida la fibra de celulosa para la producción del papel, y sobre todo, a la gran variedad de tipos de papeles resulta difícil hacer una clasificación de las características del mismo.

Espesor

Es la medida en micras de una cara a otra del papel. Se puede calcular con un palmer o un micrómetro que mide en centésimas de milímetros. Una micra equivale a 1 milésima parte de un milímetro.

Cuantos menos acabados se le de al papel mayor espesor tendrá y a menor porcentaje de cargas, mayor será el espesor del papel a igual gramaje.

Micrómetro

Este parámetro es importante para el editor a la hora de calcular el volumen del lomo y para la máquina de impresión.

Volumen específico o mano

Es el grosor del papel comparado con su peso. Se obtiene dividendo el espesor entre el gramaje (cm³/g) y es importante para la imprimibilidad del papel.

Brillo

Se mide como el porcentaje de luz reflejada a 45º y se calcula como la luz emergente entre la luz incidente:

Es importante, ya que a mayor brillo del papel se puede conseguir mayor brillo de la tinta. El brillo aumenta con el gramaje, número de cargas, pigmentos y blanqueantes y se consigue mediante el calandrado. Un papel estucado tendrá mas brillo que uno sin estucar. Para medir el brillo del papel se utiliza un brillómetro.

Brillómetro

Humedad absoluta

Se refiere al porcentaje de agua que tiene el papel en peso, es decir, la cantidad total de agua. Se calcula por pesada desecando el papel a 105 ºC.

Para medir la humedad absoluta del papel se pesan diez probetas juntas del papel a analizar, se meten en una placa caliente durante 10 minutos, y se vuelven a pesar inmediatamente en la balanza. La diferencia de peso es el agua que contenía el papel.

Recuerde

Puede haber hinchamientos del papel lo que da problemas de impresión. Si el papel pierde agua, este se abolla, mientras que si la absorbe se producen ondulaciones. Esto provoca falta de registro en la impresión o que el papel no se cargue bien en máquina y se arrugue, en definitiva, deficiencias en la impresión. Por otra parte, hay que tener en cuenta que el grado de absorción disminuye al aumentar las cargas del papel.

Planeidad

El papel ha de ser plano, sobre todo en sistemas de impresión como el huecograbado. Si se dan deficiencias de planeidad habrá problemas de ajuste, de entrada y dobles impresiones y remosqueos en la impresión del mismo. La humedad hace que las fibras absorban agua y se hinchen, lo que provoca un abombamiento de la pila de papel y deja de ser plano. El control de este parámetro se hace visualmente. Cuando se moja se levantan los bordes y cuando se seca se abomba por el centro.

Blancura

Al decir que un papel es blanco se hace referencia a que refleja toda la luz que llega a su superficie. Un blanco perfecto debería tener una reflectancia del 100% en todas las longitudes de onda de la luz visible, pero no existe el blanco perfecto. El óxido de magnesio se utiliza como estándar de referencia, aunque refleja entre un 97% y 98% de la luz que recibe.

La blancura se aprecia a simple vista, pero esta apreciación es subjetiva, ya que influyen factores como la sensibilidad del ojo, las condiciones de observación y la experiencia anterior del observador.

Se distinguen distintos tipos de blancura dependiendo del color que predomine:

El tipo de blancura del papel se puede medir con un densitómetro de reflexión. Es un aparato de precisión que se usa para calcular la densidad óptica de un material en soportes opacos comparándola con un estándar de densidad específico. Este da unos valores de cian, magenta y amarillo. Según el color que predomine en la medición se sabrá el tipo de blanco del papel. Para obtener un resultado más fiable, a la hora de medir con el densitómetro, es recomendable no medir directamente el papel sobre cualquier superficie, sino colocar debajo más papel del mismo tipo. La transparencia del papel puede provocar un resultado erróneo, ya que el densitómetro puede medir también ese valor. Los valores negativos obtenidos pueden deberse a diversos factores como la luz que incide sobre el papel y, en consecuencia, el brillo del mismo, su uniformidad, opacidad, el soporte sobre el que se mida, etc.

Densitómetro

Para medir la blancura se usará un colorímetro. El colorímetro mide el color en función de tres variables (L, a y b si se utiliza el método de medición CIELab): si L da un valor de 100 y a y b dan un valor de 0, significa que el papel es muy blanco.

La superficie del papel también influye en la apreciación de la blancura debido al comportamiento de la luz sobre la hoja. Dicha superficie varía de acuerdo con el acabado del papel que puede ser más o menos liso, mate o brillo, y con un proceso superficial extra en el caso de papeles estucados.

En la fabricación del papel, lo primero que determina la blancura es la cantidad de lignina que tenga, ya que esta amarillea y envejece el papel. Otros factores que establecen la blancura en la fabricación del papel son los aditivos, cargas y pigmentos. Entre las cargas y los pigmentos se encuentran el blanco satino, el talco y el dióxido de titanio. Entre los aditivos destacan los blanqueantes ópticos.

Importante

Los ligantes de estucado y los retentivos y floculantes aunque no den blancura, mejoran la retención de cargas en la mesa plana y permiten que los pigmentos queden unidos a la superficie del papel. Con los ligantes se pierden menos cargas, entre ellas, las blanqueantes.

Opacidad

La opacidad describe la manera en que el papel bloquea el paso de la luz. Si la luz penetra y atraviesa el papel, la opacidad será baja. En cambio, si es absorbida sin lograr atravesar el papel, la opacidad será alta.

Los papeles altamente opacos evitan el transparentado y son considerados buenos para impresiones a dos caras. Así, una alta opacidad y una superficie lisa del papel permiten impresiones de gran calidad por ambos lados, con una extensa cobertura de color sin penetración.

Importante

Los factores que influyen en la opacidad del papel a la hora de su fabricación son la microporosidad, gramaje, espesor y el número de cargas y pigmentos. Cuando estos aumentan también lo hace la opacidad.

El control de la opacidad se hace con un reflectómetro, equipo que permite realizar medidas de espesor de capas delgadas (10 nm a 40 mm, con una resolución de 0,1 nm) transparentes en un punto, a partir de la proyección de luz blanca a través de una fibra óptica y mediante la observación de su reflexión a través de un espectrómetro.

Un control más inexacto, ya que la superficie medida es muy pequeña, se hace mediante un densitómetro. Para ello se empieza calculando la densidad del negro del papel cuando está encima de varios papeles del mismo tipo. Se realizarán las medidas en distintos sitios del pliego para obtener una densidad media. A la densidad obtenida así se le llamará D_B (densidad sobre fondo blanco). De la misma manera se realizarán distintos cálculos densitométricos pero en una sola hoja de papel y sobre fondo negro (placa de cerámica, por ejemplo). A la densidad media obtenida se le llamará D_N (densidad sobre fondo negro). Seguidamente se aplica la fórmula de la opacidad (Op), la densidad del negro sobre el blanco entre la densidad del negro sobre el negro por cien:

Aplicación práctica

Usted tiene que imprimir un catálogo y el cliente insiste en que quiere un impreso de alta calidad. Escoge un papel que cree adecuado pero cuando está imprimiendo la segunda cara percibe que se transparenta la impresión por la otra cara. ¿Qué ha pasado? ¿Cómo puede solucionarlo?

SOLUCIÓN

Para conseguir la calidad requerida por el cliente en el catálogo se tenía que haber escogido un papel con la suficiente opacidad como para evitar el transparentado de una cara a la otra, como es el caso que se presenta. La opacidad del papel es importante para evitar el transparentado e influye en otras características como el gramaje, microporosidad y espesor siendo directamente proporcionales. Así, la opacidad será un factor importante a la hora de elegir un tipo de papel para un trabajo en concreto. La solución del problema será cambiar el papel por uno de mayor gramaje.

Microporosidad

Es la relación entre el volumen del espacio ocupado por aire en un papel y su volumen total. La porosidad es una característica específica de la hoja de papel definida por el volumen de los poros y por su permeabilidad. Un papel con poros muy grandes será macroporoso por lo que habrá que aplicar mas tinta. Sucede al contrario si los poros son muy pequeños y abundantes: el papel será microporoso lo que permitirá más definición para su impresión.

El papel es un material altamente poroso. El contenido de aire en papeles comunes suele ser del 50% y puede llegar hasta el 70%. Este aire se encuentra en el papel en tres formas diferentes:

1. Poros reales que son aberturas que atraviesan la hoja.
2. Poros superficiales que solo están conectados con una de sus superficies.
3. Huecos que contienen aire en el interior de la hoja.

La porosidad de un papel depende de su composición y de su estructura, por lo tanto, influyen tanto los materiales empleados como la forma en que ha sido fabricado. Entre estas operaciones de fabricación se encuentran la refinación, el encolado, el prensado y el calandrado. La porosidad es una cualidad importante del papel porque también influye en la absorción de las tintas, en la compresibilidad, el secado y en la dureza del papel.

Nota

Un exceso de porosidad puede ocasionar problemas en la alimentación del papel en hojas a las máquinas al fallar las ventosas de succión.

Cuando se trata de papel estucado, es importante que la porosidad sea baja, pues de lo contrario se pueden producir ampollas superficiales cuando se imprime en bobina y se seca con calor debido a que el vapor de agua que se genera en su interior no puede salir a través de la capa de recubrimiento sin dañarla. Es evidente que un papel al ser estucado, reducirá considerablemente su porosidad, debido a que el estuco de la superficie tapa los poros y también a que sufre una compresión alta.

El sistema de impresión offset utiliza tinta grasa que es de secado más lento que la líquida, por lo que cuanto menos poroso sea el papel menos tinta absorberá y antes secará. Este sistema también utiliza agua por lo que el papel microporoso tendrá menos posibilidades de deformarse al absorber menos cantidad de humedad. Los papeles estucados y el especial son los más aptos para este sistema de impresión.

Para medir la porosidad del papel se realiza el ensayo porométrico. Consiste en depositar una pequeña cantidad de tinta porométrica (tinta con colorante negro que nunca se seca) sobre una pesa y dejarla sobre el papel a analizar durante un tiempo de 10 segundos. Transcurrido este tiempo, se quita la pesa y se limpia hacia fuera el exceso de tinta para que no siga absorbiendo el papel. Se repite la misma operación pero aumentando los tiempos: 20, 40, 80, 120 y 160 segundos. Para terminar, se mide con el densitómetro el negro de cada mancha de tinta.

Se usará la misma cara del papel con los diferentes tiempos, ya que se puede encontrar un papel que tenga cara fieltro y cara tela y los resultados no serían correctos. Para ver la influencia de la temperatura de la tinta en el papel se realizará la misma operación pero calentando la tinta porométrica en un horno y controlando la temperatura con un termómetro para que sea constante, ya que esta se irá enfriando de unos tiempos a otros.

Existen otros sistemas para medir la porosidad del papel como es el paso de un determinado volumen de aire por una probeta de papel.

Compresibilidad

Es una propiedad que permite la disminución del volumen del papel al someterlo a una presión o compresión determinada manteniendo constantes otros parámetros. Esta cualidad favorecerá el contacto entre caucho y papel y es importante para papeles rugosos, como los de prensa.

Importante

La compresibilidad y la lisura son inversamente proporcionales por lo que se debe buscar el equilibro entre ambas en la fabricación del papel.

Resistencia a la tensión

Se define como el esfuerzo que puede soportar un papel antes de su rotura. La resistencia a la tensión del papel depende del efecto combinado de los siguientes factores:

1. La fuerza de las fibras individuales. Las fibras pueden ser degradadas y debilitadas químicamente durante los procesos de fabricación y decoloración de la pasta.
2. La longitud de las fibras. Esta propiedad es esencial para la fabricación de papel resistente, ningún papel resistente es fabricado con materias primas de fibras cortas.
3. La habilidad de unión de la superficie de las fibras. Algunas pastas tienen tendencia a crear uniones entre las fibras. La agitación y el refinamiento de la pasta hinchan la fibra por la absorción de agua y debido a la ruptura y fibrilación de su superficie, se vuelven más flexibles y capaces de ensamblarse con otras fibras. La presión aplicada sobre la hoja también contribuye a esa unión. Esta habilidad puede ser incrementada mediante adhesivos que actúan como agentes de cementación entre las fibras.

También existen otros factores como el encolado y las cargas que se le añaden al papel. La resistencia a la tensión también está relacionada con el gramaje y la longitud de rotura se mide con la siguiente fórmula:

Alcalinidad o pH

Es el grado de pH que tiene el soporte, en otras palabras, la acidez o alcalinidad del mismo. Influye en el proceso de secado de las tintas. Papeles neutros ligeramente alcalinos en su superficie, resultan excelentes para la impresión.

Se mide con un peachímetro o papel de pH (tornasol). El tornasol ante pH ácidos da colores rojos y ante pH básicos da colores azules.

El valor 7 marca el punto neutro, correspondiente al agua destilada. Los valores por debajo de 7 implican una acidez creciente, lo que retarda el secado de las tintas. Los valores superiores determinan una alcalinidad cada vez mayor. El pH se puede medir de forma superficial, en masa y en el estuco del papel:

Papel pH

1. Para el pH superficial: se cortan dos muestras de papel y en una de ellas se echa una gota de agua destilada. Se coloca encima un trozo de papel pH así como la otra muestra de papel y un peso que haga presión. Pasados 30 segundos se mira el pH según la coloración del papel tornasol.
2. En el pH en masa el método es distinto: se coge una pequeña cantidad de fibras del papel a analizar y se disgregan en una placa de porcelana añadiendo unas gotas de agua destilada. Seguidamente se toca con un trozo de tira de papel tornasol y se observa la coloración.
3. El pH del estuco solo se hará para papeles estucados. El método es parecido al pH en masa solo que se utilizará una cuchilla para raspar la capa de estuco y echarla en la placa de porcelana.

Importante

El pH del papel influirá más en los sistemas de impresión que utilicen tintas grasas (offset y tipografía), ya que estas tardan mucho en secarse.

Resistencia al rasgado

Es la fuerza necesaria para rasgar una hoja de papel. Esta resistencia tiene una relación muy directa con la longitud de las fibras que componen el papel y con la forma en que han sido procesadas. En todo papel la resistencia al rasgado siempre es mayor en sentido transversal que en el sentido de la fibra. Es necesario para la máquina en que se fabrica el papel que la hoja posea una adecuada resistencia al rasgado para que no se rompa durante el proceso.

Importante

En el caso de impresión en bobinas es muy importante tener una alta resistencia al rasgado.

El rasgado se mide mediante el aparato de Elemdorf.

Absorción

Es importante en rotativas, ya que el secado de los papeles será por penetración. Para determinar la absorción de un papel se usa un ensayo llamado índice de penetración. Este ensayo consiste en depositar una gota de ftalato de dibutilo sobre una moleta de aluminio acoplada al módulo impresor del IGT y anclado al sector circular de este con el papel a medir ya puesto. Esta gota tiene que ser de volumen siempre constante. Para ello se utiliza un cuentagotas de punta fina o bien con una varilla de cristal se moja en el ftalato y se traslada a la moleta la gota que queda en ella. Se imprime la gota contra el papel y se mide la longitud de la mancha que queda sobre la superficie. Se recomienda repetir la misma operación tres o cuatro veces con el mismo papel para obtener una medida de penetración más fiable. Se aplica la siguiente fórmula del índice de penetración (Ip):

Un alto grado del índice de penetración se debe a que el papel absorbe mucho, luego la longitud de la mancha será pequeña. Valores mayores de 15 darán poco brillo de la tinta que se imprima sobre estos papeles. Los papeles estucados absorben menos debido a los pigmentos del estuco que aportan microporosidad tapando los huecos. También, el grado de penetración no será igual por la cara tela, que al ser más porosa y rugosa absorberá más (siendo el índice de penetración mayor), que por el lado fieltro.

Aparte de la porosidad, la lisura del papel también influye en el índice de penetración, ya que no penetrará igual la tinta por toda la superficie si el papel es rugoso. Otro factor a tener en cuenta es el peligro del traspasado de la tinta a la otra cara si el índice es muy elevado. Para disminuir la absorción habrá que darle al papel más microporosidad, gramaje, espesor, lisura, cargas y pigmentos, o incluso utilizar una tinta de secado lento para una penetración en el papel también más lenta.

Grado de encolado

Es la capacidad de absorción de agua en tanto por ciento. Si el papel absorbe demasiada agua puede perder su resistencia. El encolado es el proceso por el cual un aditivo químico provee al papel resistencia a la penetración y absorción de líquidos acuosos, así como evita la difusión de la tinta sobre la superficie. Este factor es importante en la impresión offset para hacer el papel lo más resistente posible a la humedad.

El encolado puede ser superficial (añadidos en superficie sobre el papel) e interno (añadidos en el proceso de fabricación del papel).

Recuerde

El papel poroso posee mayor resistencia a la humedad, ya que acepta mejor el agua evitando que se deforme. Los papeles estucados suelen ser microporosos por lo que se encolan para darles resistencia a la humedad.

Entre los aditivos que proporcionan al papel un mayor grado de encolado se encuentran:

1. Productos de encolado. Antes se usaba sulfato de aluminio y colas de colofonía pero dan pH ácidos y no es bueno para el secado de las tintas. Hoy en día se sintetizan en laboratorios productos de pH 7 (neutro). Tienen por objeto aumentar la impermeabilidad del papel. Esto es importante en offset para encuadernar con colas al agua y para evitar la formación de barbas al escribir con pluma o rotulador. También, es importante para el papel de etiquetas de envases recuperables. El encolado puede ser en medio ácido y en medio neutro que tiene como ventajas un mejor envejecimiento del papel, un mejor secado de las tintas, la posibilidad de poner carbonato cálcico en masa y menor corrosión de material.
2. Resinas de resistencia en húmedo. Aumentan la resistencia del papel cuando se moja.

La medición del grado de encolado se realiza por pesada o con un aparato llamado anillo de Cobb.

Para hallar el grado de encolado Cobb del papel se recorta una superficie de unos 8 × 8 cm y se pesa en una balanza anotando su valor. Seguidamente, se instala debajo del aro metálico del aparato Cobb a utilizar y se ajusta fuertemente al metacrilato. La superficie de papel de dentro del cilindro es de 37,4 cm², luego hay que introducir en el 37,4 cm³ de agua. Para ello se utiliza una probeta, se espera 45 segundos y con rapidez (durante 15 segundos) se vierte el agua al lavabo. Posteriormente se saca el papel y se seca el exceso de agua que no se halla absorbido durante ese minuto. Acto seguido, el papel se pesa nuevamente para saber el agua retenida y se aplica la siguiente fórmula:

Se pueden clasificar los encolados de los papeles analizados según la siguiente escala de Cobb:

Resistencia al plegado

Se refiere a la cantidad de veces que es necesario doblar un papel en ambos sentidos hasta conseguir que este se rompa. Es una prueba que mide la cantidad de dobleces que el papel soportará antes de que su resistencia a la tensión caiga por debajo de un valor estándar. La resistencia al plegado en dirección transversal es, en ocasiones, superior a la resistencia al plegado en dirección de la máquina, ya que influyen factores como la flexibilidad o el flujo.

Importante

Es un parámetro clave para los soportes cuyo destino sea ser plegado y desplegado muchas veces como por ejemplo, el papel moneda.

Resistencia al arrancado

Se considera arrancado al producido en un papel cuando este presenta alteraciones por rotura o levantamiento de fibras. Se mide con las ceras Denninson que son barras de cera o lacre cuya composición está estudiada para lograr el gradiente de adherencia en el papel.

Tipos de papel

Existen una gran variedad de papeles en el mercado y, en consecuencia, distintas formas de clasificarlo. A continuación se muestran los más comunes dentro del mercado de la impresión y la escritura.

Estucados alto brillo

La capa de estuco aplicada suele ser de 25 g/m² de papel.

El brillo se da por calor en la superficie de un cilindro cromado. La mayoría se estucan solo por una cara.

Existen muchos colores. Los tenues se consiguen coloreando la capa de estuco, y los fuertes, imprimiendo previamente la masa en huecograbado. Así se les puede dar también ciertos efectos metálicos. Su mercado se concentra básicamente en la etiqueta (bajos gramajes) y embalajes de alta calidad (altos gramajes).

Estucados arte

Se conocen también como papeles cepillados porque se cepillaban después de calandrarlos (aunque actualmente no suele hacerse). También se les conoce como papeles triple capa por añadirles una en la size-press y otras dos fuera de máquina. Se les aplica una capa de estuco de entre 22 y 30 g/m².

Suelen ser brillantes, aunque también los hay semimate y suelen ser 100% pasta química.

Normalmente vienen en hojas y sus gramajes son altos, entre 112 y 350 g/m². Pueden presentarse gofrados (gofrados tela sobre todo). Sus usos finales son libros de alta calidad y trabajos publicitarios.

Estucados modernos

Son los llamados estucados industriales. La capa de estuco oscila entre 15 y 20 g/m².

Suelen ser de pasta química. Se pueden estucar una o las dos caras y obtenerlos en brillo, semimate y mate.

Se utilizan normalmente en rotativas y para offset y huecograbado. Se imprimen para revistas, libros, fascículos, folletos publicitarios, etc.

Ejemplo

Las portadas de las revistas suelen estar hechas con estucados modernos.

Existen además las siguientes variedades:

1. Estucado una cara normal (tabacos, envolturas de chocolate, etiquetas de latas, etc.).
2. Estucado una cara melaminado (envases recuperables). La melanina resiste el agua y el NaOH (hidróxido de sodio).
3. Estucado una cara antigrasa (etiquetas de aceites o envases de productos grasos). Estos pueden dar problemas en el secado de las tintas.
4. Estucados una cara fungicida (envases de jabones).

Estucados ligeros

Son los estucados que se elaboran en las máquinas de papel como la gate-roll o la bill-blade. Se les aplica una capa de estuco de 10 g/m² por cara.

Los gramajes oscilan entre 80 y 150 g/m². Pueden ser 100% pasta química o mezclas.

Los más corrientes son los mates pero también los hay brillantes (calandrados). Se utilizan para la edición de libros de enseñanza, folletos de marketing directo, libros de instrucciones, etc.

Autocopiativos (papeles químicos)

También son estucados aunque el estuco lo forman microcápsulas que al presionarse se rompen y transmiten una copia sobre la hoja receptora (antes se usaba papel carbón entre original y copia).

Están formados por tres hojas diferentes:

1. La llamada CB que es un papel normal con microcápsulas al dorso.
2. La CFB que tiene una capa superior reactiva y una inferior semejante a la CB.
3. La CF que lleva sólo estuco por la cara superior que es impresionada por las microcápsulas de la hoja superior.

Suelen ser 100% pasta química. Los gramajes rondan los 55 g/m² aunque pueden ser mayores.

Se suministran en bobinas (para albaranes y facturas de ordenador) o en hojas (para talonarios). Por su bajo gramaje suelen proporcionarse secos, luego hay que tratarlos con especial cuidado para que no se abarquille u ondulen.

Otra variedad son los llamados autocontenidos. Estos poseen una capa receptora y transmisora en el mismo lado del papel, por lo que no necesitan la primera hoja de microcápsulas.

Papeles revista

Son los papeles estucados del interior de las revistas. Suelen ser estucados en máquina (60 g/m²) con mezcla de pasta mecánica para dar opacidad. Son de bajo gramaje (LWC = Light Weight Coating).

Papeles no estucados

Son papeles cuyo único tratamiento superficial se hace a través de la size-press con ligantes.

Offset naturales

El nombre de offset no es muy correcto, ya que todos los papeles vistos hasta ahora se utilizan en sistemas offset de impresión. Son papeles acabados en máquinas lisas, por lo que no tienen brillo.

Pueden ser 100% de pasta química o mezcla de química y mecánica, también pueden ser reciclados. Los hay de colores y sus gramajes oscilan entre 50 y 250 g/m².

Dentro de los papeles offset naturales se distinguen varios tipos:

1. Offset volumen. Aquellos cuyo volumen específico (espesor en micras/gramaje) supera el 1,65. Esto se consigue disminuyendo el contenido en cargas para aumentar el espesor.
2. Papel para fotocopias. Suele ser más seco, de humedad relativa inferior para que no se deformen, ya que la fotocopiadora calienta mucho las hojas, sobre todo en las fotocopias a doble cara. Se suministran en formato DIN A4 y A3 y suelen ser de pasta química, proliferando cada vez más los reciclados. El gramaje normal es de 80 g/m².
3. Formularios. Se suministran en bobinas y su contenido en cargas es inferior a los demás offset para aumentar su rigidez. Pueden ser de pasta química, mecánica y reciclados y sus gramajes oscilan entre 50-100 g/m².
4. Papel para cuadernos. Suelen ser con grado de encolado inferior a 20 g/m² para permitir escribir sobre él sin que se corra la tinta.

Registros

Reciben ese nombre por su utilidad en mapas, acciones, registros de propiedad, etc., aunque su uso va desapareciendo. Son papeles con alto porcentaje de fibra larga. Tienen elevada resistencia al plegado.

Papel pergamino

Hoy en día se conocen con este nombre los papeles muy refinados, con escaso contenido en cargas y buena formación de hoja.

Se obtiene sometiendo al papel hecho con algodón o celulosas especiales a un baño de ácido sulfúrico, adquiriendo así cierta transparencia, impermeabilidad y dureza, semejante a los antiguos pergaminos hechos con pieles de animales. Se suelen presentar en color blanco o colores tenues.

Su uso normal es para cartas y documentos de gran prestigio. Se distinguen por su tacto agradable pero su calidad de impresión no es buena por ser dimensionalmente inestables. También existen en verjurados y gofrados, y algunos, con marca al agua.

Papel verjurado

Presenta líneas alternativamente claras y oscuras que se consiguen con el cilindro mataespumas o Dandy situado al final de la mesa de formación de la máquina de papel.

Papeles especiales

Se denominan así a los fabricados, por ejemplo, con mezcla de fibras de madera y algodón. Según sus usos sus componentes pueden variar.

Presentan tacto agradable y elevada resistencia. Pueden ser lisos o gofrados y blancos o de colores. Se utilizan en trabajos de diseño y los de bajo gramaje se pueden usar para cartas y sobres. Entre ellos destacan: papel moneda, fotográfico, de fumar, papel engomado, secante, metalizado, etc.

Cartulinas no estucadas

Son de gramaje superior a 160 g/m². Existen muchos tipos según su formulación y acabado. Las hay en blanco y en un variado número de colores. Los gramajes más característicos son 180 y 250 g/m².

Su uso fundamental es para tarjetas, carpetas, invitaciones, etc.

Papeles prensa

Son papeles sin estucar destinados a la impresión de periódicos y fabricados mayoritariamente con fibra secundaria y pasta mecánica. Una variedad de prensa es el satinado o supercalandrado (SC) utilizado en huecograbado por su lisura.

Papeles de embalaje

Suelen ser papeles elaborados con dos capas de las cuales alguna o las dos suelen estar sin blanquear (crudas).

Se distinguen tres tipos:

1. Kraft. Son papeles de gran resistencia, obtenidos por el sistema kraft a partir de fibra virgen.
2. Test liner. Es mezcla de fibra virgen con secundaria.
3. Biclases. Son de fibra secundaria. Se utilizan como cara y reverso para las planchas de cartón ondulado cuya tripa central acanalada suele fabricarse de pasta de paja de cereales o fibras secundarias. Se utilizan en flexografía.

Cartulinas estucadas y cartoncillos

Existen tres tipos diferenciados y están compuestos por tres capas: cara A, tripa B y reverso C.

En la cartulina sólida blanqueada, A, B y C son pastas química blanqueadas. Su uso final es para portadas, cubiertas de libros y cajas para embalaje de productos de calidad.

En el folding, A y C son pastas químicas blanqueadas. La B es pasta mecánica y se añade para dar rigidez. Su uso es para cadenas envasadoras de gran velocidad.

En el cartoncillo, A es pasta química blanqueada. B y C suelen ser papeles reciclados. El color del dorso es gris, madera o blanco. Se utiliza para embalaje.

Tanto el folding como la cartulina pueden llevar una fina capa de estuco (10 g/m²) por el dorso para conseguir mejor imprimibilidad.

Papel sintético

Se conoce con este nombre al fabricado con fibra sintética. Su elaboración consiste en dispersar fibras de polietileno disueltas en disolvente sobre una tela continua. Así se producen varias capas de fibras entrelazadas que después se funden en un cilindro haciéndolo irrompible.

Se emplea para materiales que tengan que resistir pesos y tratamientos fuertes como sobres, pancartas, etiquetas, etc. Se imprime en cualquier sistema y se suministra en hojas o en bobinas.

Aplicación práctica

Se quiere realizar la impresión de 1.000 flyers y se dispone de tres tipos de papeles, offset, estucado y prensa. ¿Cuál sería el más idóneo para este tipo de trabajo?

SOLUCIÓN

El papel estucado por su acabado ofrece mayor calidad de impresión y sería el más adecuado para este tipo de trabajo. Le proporciona al papel mejores cualidades: brillo, microporosidad, lisura, blancura, gramaje, espesor, resistencia a la humedad, resistencia superficial y eliminación de la doble cara.

Formatos y nombres comerciales

Existen multitud de nombres comerciales según el fabricante de papel.

La norma ISO 216 de la Organización Internacional para la Estandarización especifica los formatos de papel. Los más habituales son DIN Serie A y el formato de referencia de esta serie es el A0 que mide 1m².

La relación entre las superficies de dos formatos consecutivos de la serie A siempre vale 2 (la superficie del A0 es el doble de la superficie del A1, el A1 el doble del A2, etc.).

Existe un formato de trabajo para los impresores ISO RA y SRA adaptado a las necesidades de los procesos de impresión. No toda la superficie del papel será impresa, ya que se necesitan unos márgenes para el manipulado del papel, como la sangre (margen extra para evitar filos blancos a la hora de cortar el papel) o el que se deja para las pinzas de las máquinas. La diferencia entre ambas series es que la serie RA es más reducida que la SRA que deja un margen más amplio. Ambas series se fabrican en hojas o en bobinas. Existen unos formatos estándar del papel para la impresión en offset:

1. 32 × 46 cm.
2. 45 × 64 cm.
3. 45 × 65 cm.
4. 50 × 65 cm.
5. 50 × 72 cm.
6. 65 × 90 cm.
7. 70 × 100 cm.
8. 72 × 102 cm.

Las medidas del pliego siempre dependen del tipo de papel y del fabricante.

Nota

Cada máquina admite unas dimensiones máximas de papel.

Cuando se imprima un trabajo se tiene que elegir el tamaño del pliego en función de la dimensión del impreso final (cuantos más originales quepan en el pliego mejor), del número de copias y del formato que admita la máquina con la que se vaya a imprimir, teniendo en cuenta que hay que respetar un espacio para la pinza de la máquina (1,2 y 2 cm) que no saldrá impreso. Si se tienen varias máquinas distintas se deberá elegir aquella cuyas dimensiones de pliego permitan ahorrar más.

Carga de papel en máquina según especificaciones de producción

Las máquinas de impresión offset pueden ser de alimentación por bobina para rotativas o por pliegos. Las rotativas se utilizan generalmente para impresiones de baja calidad (periódicos, folletos) y es adecuada para tiradas grandes, a partir de 15.000 ejemplares aproximadamente. La bobina se carga en la rotativa mediante una plataforma móvil que se desplaza por unas guías hasta la máquina.

Carga de papel en offset por pliegos

La parte de la máquina de impresión que recoge el pliego de papel de la pila de entrada se conoce como alimentador. Todos los pliegos de una tirada se tienen que imprimir con un ajuste perfecto y constante de posición para evitar defectos en el registro y que la imagen salga movida. Por eso es necesario, al principio, conducir los pliegos uno por uno a la máquina.

En las resmas (500 pliegos) de papel, la fibra es paralela al lado mayor. Así, en un 70 × 100 será paralela a 100.

El soplador va separando los pliegos y la aspiradora levanta el papel para trasladarlos a la máquina. Se suele usar aire soplante ionizado para evitar cargas electroestáticas. Para que los pliegos no entren dobles es importante airearlos, una vez que se han guillotinado según las especificaciones de producción. No obstante, existe un dispositivo de control en la máquina que interrumpe su transporte en tal caso.

Recuerde

Los pliegos deben entrar en máquina con las fibras en paralelo al cilindro impresor en el sentido de la máquina.

2.2. Cartón

El cartón es una variante del papel compuesta por varias capas de este a base de fibra virgen o de papel reciclado. Es más grueso, duro y resistente que el papel.

El proceso de fabricación del cartón se asemeja al del papel, ya que la pasta se coloca igualmente sobre una tela metálica en movimiento de la que se extrae el agua y la hoja se seca y almacena como una bobina. El cartón se puede fabricar en hojas formadas por una o por varias capas, con núcleo o sin él. Generalmente, las hojas son de pasta papelera kraft (o kraft y CTMP mezcladas) de alta calidad, mientras que el núcleo se produce o con una mezcla de pasta semiquímica y pasta reciclada barata, o totalmente de pasta reciclada y otros materiales de desecho.

Tipos de cartón

Existen tres tipos de cartón: gris, ondulado y compacto.

Cartón gris

Se utiliza para cartonaje y encuadernación. Se fabrica a partir de papel recuperado (calidades ordinarias).

Cartón ondulado

Está formado por la unión de papeles lisos y ondulados. Se fabrica con pasta semiquímica, pasta kraft, de paja o de papel reciclado y se utiliza para embalajes.

Según su uso se clasifican en:

1. Papeles para caras:
   1. Kraf.
   2. Test.
   3. Biclase.
   4. Bicolor.

1. Papeles para ondular:
   1. Semiquímico.
   2. Paja.

El cartón ondulado puede tipificarse según su estructura en:

1. Cartón doble cara. Formado por dos caras lisas y una ondulada.
2. Cartón doble doble. Formado por tres caras lisas y dos caras onduladas.
3. Cartón triple. Formado por cuatro caras lisas y tres onduladas.

Nota

Los tipos de cartón más extendido son el cartón doble cara y el doble doble.

Cartón compacto

Se usa para hacer cajas y envases. Está formado por varias capas y su grosor puede ser de 3 o 4 mm.

Para su elaboración se suele utilizar pasta de papel reciclado y para la cubierta exterior también se puede usar pasta kraft.

Características del cartón

El producto debe soportar los pesos de las cargas, equipaje y los demás usos manteniendo su forma, por lo que el grosor y el volumen son las características más significativas. Sus cualidades son:

1. Gramaje. Es el peso del cartón expresado en g/m²: los gramajes mas utilizados oscilan entre 160 y 600 g/m².
2. Grosor. Es la distancia que hay entre las superficies de las láminas que forman el cartón y se mide en milésimas de milímetro (micrómetro), µm. Suelen tener entre 350 y 800 µm de grosor.
3. Densidad y calibre. La densidad es el grado de compactación del cartón y se mide en kg/m³. El calibre es el que se suele usar y expresa la superficie del cartón en m² por cada 10 kg de peso. Cuanto menor sea el calibre, mayor será el grosor del cartón.
4. Resistencia al impacto. La resistencia al impacto indica la robustez del cartón, y tiene relación con la capacidad del cartón para resistir dobleces en los bordes o rupturas durante su uso. La resistencia al impacto de los cartones fibrosos puede mejorar con fibras largas.

2.3. Plástico

Los plásticos son polímeros formados por macromoléculas que a su vez están formadas por moléculas más sencillas que se repiten una y otra vez. No son absorbentes porque no son porosos lo que es un factor importante para determinar la fijación de las tintas.

En artes gráficas se distinguen dos funciones principales referentes al uso:

1. Como soporte de comunicación. Su función es servir de soporte para publicidad e información. En este caso se considera importante la capacidad de resistencia ante los agentes químicos así como la capacidad de resistencia mecánica. Se emplea en cartelería, paneles de información, señalética, etc.
2. Como envase y embalaje. Su función principal consiste en proteger y conservar un producto.

Proceso de fabricación del plástico

Los plásticos se obtienen mediante procesos de polimerización y extrusión posterior en condiciones controladas. Para la obtención del plástico se parte de la materia prima que es sometida a acciones mecánicas, presión y calor, consiguiendo que sus moléculas se unan (polimerización) y vayan conformando el plástico. Seguidamente, es forzada a pasar por aberturas con distintas formas (extrusión) para que, cuando se enfríe, adquiera su forma definitiva. Si su destino es la impresión, esa abertura tendrá generalmente forma de lámina por lo que se obtendrá una película flexible o una plancha rígida.

Tipos de plásticos

Se puede diferenciar entre dos tipos de plásticos: flexibles y rígidos.

Películas plásticas flexibles

Se suelen usar generalmente en el envase y el embalaje debido a que es un material flexible, económico, ligero y de propiedades protectoras. Existen una gran variedad de películas plásticas flexibles y prácticamente todas son imprimibles, aunque en general, hay que someter a los plásticos a tratamientos para aumentar la tensión superficial con el fin de que la tinta se adhiera.

Sabía que...

Las siglas al lado de algunos tipos de plásticos sirven para definirlos y reconocerlos en su reciclado.

Las películas plásticas flexibles principalmente empleadas son las que se describen a continuación.

Celofán

Es transparente y se obtiene de la celulosa. Se utiliza fundamentalmente en huecograbado y flexografía.

Poliéster

Son plásticos transparentes procedentes de ésteres polimerizados. Existen diferentes marcas comerciales con distintos formatos y características. Las diferencias están en los ésteres de origen, en la conformación de la película, en la orientación de las macromoléculas y en las propiedades.

Con los tratamientos de recubrimiento adecuados son imprimibles en todos los sistemas aunque se utilizan fundamentalmente en huecograbado y flexografía.

Polietileno (PE)

El polietileno es el resultado de la polimerización del etileno. Es de los más utilizados por su sencillez, facilidad de fabricación y sus características, así como sus posibilidades de recuperación y reutilización.

Existen fundamentalmente tres tipos de polietileno:

1. PE de alta densidad. Las moléculas están mas juntas y se ablanda a 120 ºC. Es incoloro, inodoro, no tóxico, fuerte y resistente a golpes y productos químicos. Se utiliza para tuberías flexibles, prendas textiles, contenedores de basura, papeles, etc.
2. PE de mediana densidad. Se emplea en la fabricación de tuberías subterráneas de gas natural (color amarillo).
3. PE de baja densidad. Tiene cadenas de moléculas menos ligadas y más dispersas. Es incoloro, inodoro, no toxico y más blando y flexible que el de alta densidad, se ablanda a partir de los 85 ºC. Se necesita menor cantidad de energía para destruir sus cadenas pero es menos resistente. Los hay transparentes y opacos. Es un buen aislante para conductores eléctricos (enchufes, conmutadores) y se utiliza para bolsas y sacos en comercios y supermercados, tuberías flexibles, juguetes, etc.

Polipropileno (PP)

El polipropileno es el resultado de la polimerización del propileno. Es un plástico muy duro y resistente. Es opaco y con gran resistencia al calor, se ablanda a 150 ºC. Tiene poca densidad y se puede doblar fácilmente. Se utiliza en tuberías para fluidos calientes, jeringuillas, carcasas de baterías de automóviles, electrodomésticos, muebles (sillas, mesas), juguetes, envases, cuerdas, zafras, redes de pesca.

Es, junto con el polietileno, de los más utilizados. También es un plástico sencillo de elaborar, con posibilidades de recuperación, económico y con buenas propiedades mecánicas y de barrera.

Poliamida (PA)

La poliamida más conocida es el nailon. Puede presentarse de diferentes formas aunque las dos más conocidas son la rígida y la fibra. Es duro y resiste al rozamiento, al desgaste y a los agentes químicos.

En su versión rígida se utiliza para ruedas de todo tipo, tornillos, piezas de maquinaria, piezas de electrodomésticos, herramientas, utensilios caseros, etc.

Debido a su capacidad para formar hilos, en su versión fibra, se utiliza en la industria textil y para fabricar medias, cuerdas, tejidos y otros elementos flexibles.

Plásticos rígidos

Sustituyen al vidrio o al cristal en ventanas, puertas y similares, también se usan en la estructura de diversas máquinas, como soporte publicitario y para realizar envases.

Polietileno y polipropileno

De iguales propiedades que en su forma flexible en cuanto a sencillez, facilidad de manipulación y posibilidades de reciclado.

Tereftalato de polietileno (PET)

Se obtiene mediante reacción de policondensación entre el ácido tereftálico y el etilenglicol. Pertenece a los poliésteres. Es una película termoformable que se usa para botellas debido a sus especiales características:

1. Gran transparencia.
2. Excelente resistencia al desgaste y corrosión.
3. Buen poder de deslizamiento.
4. Buena resistencia química y térmica.
5. Excelente barrera contra el dióxido de carbono, y bastante buena contra la humedad.
6. Compatible con otros materiales barrera.
7. Reciclable.

Metacrilato

Procede del ácido acrílico y de su polimerización. Uno de los más conocidos es el polimetacrilato de metilo (plexiglas). Suele denominarse también con la abreviatura PMMA. Tiene grandes cualidades mecánicas y se puede pulir con facilidad. Su duración es mayor que la del poliéster.

Es un plástico duro, muy resistente, estable, transparente (entre 85% y 92%), de excelentes propiedades ópticas con alto índice de refracción, buena resistencia al envejecimiento y a la intemperie. Su resistencia a la rotura es muy superior a la del cristal a igualdad de espesores.

Nota

El metacrilato es ligero con una densidad de 1,19 kg/m³ pero a pesar de ello puede soportar una sobrecarga de 70 kg/m².

Como inconvenientes, cabe señalar su elevado coste y su facilidad para ser rallado con cualquier instrumento. Se utiliza para fabricar objetos de decoración, como sustitutivo del vidrio para construir vitrinas, letreros, paneles luminosos y gafas protectoras. Otras aplicaciones son en piezas de óptica, accesorios de baño, o muebles. También es muy práctico en la industria del automóvil. A partir del polvo plástico acrílico se fabrican aparatos sanitarios (bañeras, lavabos, fregaderos).

Cuadro realizado con metacrilato rígido

Policarbonato

Se usa en soportes rígidos publicitarios. Proviene de la polimerización de carbonatos.

Compite con el metacrilato y el PVC por sus características de transparencia y resistencia al envejecimiento. También posee propiedades barrera y es fácil de manejar.

Poliestireno (PS)

Procede de la polimerización del estireno. Al igual que el metacrilato y el policarbonato es un soporte sencillo, transparente y con buenas propiedades barrera, compitiendo con el resto de plásticos rígidos. También es fácil de trabajar y con una excelente resistencia al envejecimiento. Se puede colorear y tiene gran resistencia mecánica puesto que aguanta muy bien los golpes. Su forma de presentación más usual es en láminas.

Se usa para fabricar envases, tapaderas de bisutería, componentes electrónicos y otros elementos que precisan una gran ligereza, muebles de jardín, mobiliario de terraza de bares, etc. La forma esponjosa también se llama PS expandido con el nombre porexpan o corcho blanco que se utiliza para fabricar embalajes y envases de protección, así como aislamientos térmicos y acústicos en paredes y techos. También es habitual su uso en soportes rígidos publicitarios, banderolas y banners.

Poliestireno

PVC

Es cloruro de polivinilo y se clasifica dentro de los plásticos rígidos. Es el material plástico más versátil pues puede ser fabricado con muy diversas características gracias a los aditivos que se le añaden. Es muy estable, duradero, muy resistente, sobre todo a los líquidos corrosivos, se ablanda a baja temperatura. Se utiliza para la construcción de depósitos y cañerías de desagüe, tuberías de agua, tubos aislantes, revestimientos exteriores, ventanas, puertas y escaparates, conducciones y cajas de instalaciones eléctricas. También se usa en soportes rígidos publicitarios.

PVC rígido

Nota

Entre los inconvenientes del PVC destaca que este material plástico puede producir compuestos orgánicos volátiles perjudiciales para la salud. Además también es perjudicial para el medio ambiente (ataca gravemente la capa de ozono), por lo que su empleo es, actualmente, bastante cuestionado.

2.4. Metales

El metal es un cuerpo simple, sólido a la temperatura ordinaria, conductor del calor y de la electricidad y en combinación con el oxígeno forma óxido.

Excepto el mercurio, que a temperatura ordinaria es líquido, todos pueden ser impresos.

Metales

Aluminio

Es el metal más utilizado en la industria del envase. Sus especiales características, su maleabilidad, relativo bajo precio, resistencia a los agentes químicos, a la luz, la humedad, a la temperatura, etc., hacen que este metal sea muy adecuado para el envasado de gran diversidad de sustancias. Su uso más extendido es para envase de las latas de refrescos.

La técnica de impresión sobre metal se denomina metalgrafía y entre sus procesos se encuentra la impresión con offset, la tipografía indirecta o la flexografía. Este soporte no es poroso por lo que necesitará de tintas adaptadas para su fijación.

Aluminio

Latón

Es una aleación de cobre y de zinc de color amarillento. Ha sido reemplazado por la utilización del aluminio y de la hojalata, materiales con mejores características y propiedades, pero sigue usándose en determinados campos.

Hojalata

Es una aleación de acero o hierro estañada por ambas caras. Se utiliza mucho en la industria conservera dadas sus peculiares características.

Hojalata

Es un producto rígido, impermeable a la humedad, la luz y otros agentes. Permite la conservación durante largos períodos de tiempo y no necesita especiales cuidados en su manipulación. Se consiguen impresiones excelentes.

Aplicación práctica

Con motivo del 25 aniversario de la cadena de gimnasios Fitness House, el dueño quiere obsequiar a sus clientes habituales con una bebida energética que lleve la publicidad y datos de la empresa por lo que precisará bastantes unidades. ¿Qué metal se usará como soporte para la impresión de esta publicidad? Justifique su respuesta.

SOLUCIÓN

Se usará aluminio, porque es el más adecuado para contener bebida por ser más ligero, por sus características para la conservación de líquidos y por su precio, ya que se necesitará hacer una tirada grande. La hojalata es un material más rígido y menos manejable para esta ocasión y el latón está en desuso por poseer peores propiedades que los anteriores.

2.5. Textil

Es un soporte realizado con muchos hilos trenzados. Los hilos son a su vez productos de fábrica, de forma lineal, delgados, flexibles, de longitud indefinida y de procedencia natural o sintética.

Al principio, las materias primas que componían el tejido eran naturales, vegetales o animales. Actualmente se han añadido materias primas artificiales como los plásticos.

El sistema de impresión más adecuado para imprimir en textil es la serigrafía aunque compite con la impresión digital con chorro de tinta y métodos de transferencia.

Tejidos naturales

Su materia prima se obtiene de forma natural. Se dividen en animales (lana, alpaca, seda) y vegetales (algodón, lino, esparto, cáñamo, rafia).

Los productos elaborados son variados: vestidos, mantelería, ropa de cama, alfombras, etc.

Tejidos sintéticos

Son los elaborados con materia prima obtenida de forma artificial (poliéster, polietileno, polipropileno, viscosa). Se utilizan en vestidos y usos similares, sustituyendo a los tejidos naturales que suelen ser más caros. Los más usados son poliéster, viscosa, nailon, PVC, etc.

Nota

Existen muchos productos elaborados con estos materiales ya que abarca todo tipo de vestidos, lienzos y lonas.

Se imprimen fundamentalmente en serigrafía, aunque también con chorro de tinta mediante plotter y sistemas dedicados a la gigantografía.

2.6. Características y propiedades de los soportes no papeleros

Se pueden clasificar las características de los soportes no papeleros en tres categorías: fisicoquímicas, ópticas y mecánicas.

Características fisicoquímicas

Las propiedades fisicoquímicas son aquellas derivadas de la propia composición del soporte.

Peso

Se define como el resultante de la gravedad sobre las moléculas de un cuerpo. Es importante puesto que tiene relación directa con las propiedades mecánicas y repercute en los costes por transporte ya que la mayoría de los soportes no papeleros se utilizan para el envase y el embalaje.

Su control se hace mediante balanza de precisión de miligramos. Las medidas, siempre que sea posible, se expresarán en gramos por metro cuadrado.

Para su cálculo se seguirán los siguientes pasos:

1. Se corta una muestra.
2. Se ajusta la balanza a cero.
3. Se pesa la muestra.
4. Se anotan los resultados y se halla la media si procede.
5. Se extrapolan los resultados para 1 m².

Espesor o calibre

Se mide como el grosor de una hoja. La unidad de medida es la micra, aunque también se puede expresar en mm o incluso en cm, según el soporte: en los plásticos, afecta a la flexibilidad y la permeabilidad y en los metálicos incide en la flexibilidad y repercute en el peso. Su control se hace mediante un micrómetro o calibre.

Para su medición se seguirán los siguientes pasos:

1. Se corta una muestra.
2. Se ajusta el micrómetro o calibre.
3. Se mide.
4. Se anotan los resultados.

Volumen específico

Es la relación entre el espesor y el peso del soporte. Se mide en cm³/g. Su inverso es la densidad aparente que se mide en g/cm³.

Es el resultado de la división entre el espesor y el gramaje en cm³/g. Para ello:

1. Se obtiene el peso del soporte.
2. Se obtiene el espesor del soporte.
3. Se aplica la fórmula Ve= espesor/ peso.
4. Se anotan los resultados.

Lisura

Es la falta de rugosidad superficial en el soporte. Influye positivamente en la calidad de impresión aunque para que la tinta se fije mejor en el soporte, puede ser necesario que el material sea un poco más rugoso.

Su control puede hacerse de forma táctil y visual o con los aparatos de medida, como:

1. Lisómetros de flujo de aire. Mediante aplicación de una corriente de aire entre el soporte y una superficie perfectamente lisa se mide cuánto aire pasa en un tiempo determinado.
2. Tintas de control de lisura. Este método es igual que en el papel. La tinta contiene un pigmento grueso. El soporte será más o menos liso en función de la cantidad de tinta que permanezca en dicho soporte.

Los pasos son los mismos que para los soportes papeleros:

1. Se fija la muestra en una superficie lisa por sus cuatro lados.
2. Se aplica la tinta con un rodillo a la muestra fijada.
3. Se retira el exceso hasta que no se desprenda más tinta.
4. A menor cantidad de tinta mayor lisura.

Características ópticas

Las propiedades ópticas son aquellas derivadas de la interactuación de la luz con el soporte.

Blancura

Consiste en la reflexión homogénea de los componentes primarios de la luz blanca.

Es importante para imprimir en cuatricromía y aunque algunos no presentan esta propiedad por sí mismos -metales, algunos plásticos- pueden ser tratados para que tengan una base blanca mediante estucado o una impresión de base blanca opaca.

Su control puede hacerse de forma visual por comparación con un blanco patrón.

Aparatos de medida:

1. Densitométrico: la medición se realiza con un densitómetro, los valores deberán estar lo más próximos a cero y lo más equilibrados posible.
2. Colorimétrico: con un colorímetro o espectrofotómetro. Los valores deberán estar equilibrados y con un alto valor de luminosidad L 100, a 0, b 0.

Opacidad / transparencia

Es la capacidad del soporte de dejar pasar o no los rayos de luz que inciden sobre él.

Los soportes opacos suelen ser metálicos y textiles. Los soportes transparentes son plásticos, vidrio y cristal, y para que sean opacos deben ser tratados previamente.

Nota

Esta característica es importante, de cara a su uso como envases, para proteger los productos contra la luz.

Se puede medir visualmente al trasluz y contra un fondo con imagen.

El aparato de medición de la opacidad es el densitómetro (siempre que el soporte lo admita, ya que no todas las superficies son factibles para la medición con este aparato). El procedimiento es el mismo que para calcular la opacidad del papel:

1. Se coloca la muestra sobre un fondo blanco estándar y se mide la densidad del negro.
2. Posteriormente, se pone la muestra sobre un fondo negro estándar y se vuelve a medir.
3. Se dividen los resultados obtenidos y se multiplica por 100 para obtener el porcentaje de opacidad.

Brillo

Es la reflexión especular de los rayos de luz que inciden sobre un soporte.

Se puede medir de forma visual disponiendo una fuente de luz sobre el soporte. También se puede calcular con un brillómetro.

Color

Es la reflexión de la luz que incide sobre el soporte. Los soportes no papeleros se pueden colorear en masa (internamente) o en superficie.

Se puede medir visualmente por contraste ante una fuente de luz blanca o con un aparato de medición, mediante la utilización de un colorímetro o espectrofotómetro.

Características mecánicas

Son aquellas que afectan al comportamiento del soporte en la máquina de imprimir, a su maquinabilidad y su comportamiento posterior.

Rigidez/flexibilidad

Es la capacidad del soporte de resistir los intentos de deformación. El sistema de huecograbado no admite soportes rígidos y otros como el offset pueden tener dificultades para imprimir sobre soportes muy flexibles. El grado de rigidez o flexibilidad del soporte dependerá de su uso final:

1. Soportes plásticos flexibles: envase y embalaje.
2. Soportes plásticos rígidos: envase y soportes publicitarios.
3. Soportes metálicos flexibles: latas de bebidas y similares.
4. Soportes metálicos rígidos: latas para alimentos y similares.
5. Soportes tejidos flexibles: prendas de vestir.
6. Soportes tejidos rígidos: lonas publicitarias.

Se puede medir subjetivamente torciendo ligeramente una muestra y viendo su recuperación o utilizando aparatos de medida como el rigidómetro.

Resistencia a la tracción

Es la capacidad que tiene el soporte de resistir fuerzas de estiramiento. Es importante para rotativas, ya que deben resistir fuertes tracciones en la máquina de impresión.

Se puede medir estirando una muestra y comprobando si se rompe, o utilizando un aparato de medida como es el dinamómetro.

Resistencia al desgarro

Se mide como la fuerza necesaria para rasgar el soporte. Igual que en el caso anterior es importante para rotativas, ya que deben resistir tensiones que pueden producir desgarros.

Se puede medir intentando desgarrar manualmente una muestra o con un medidor del desgarro.

Resistencia al estallido

Es la resistencia que ofrece el soporte al romperse cuando está sujeto y se ejerce fuerza sobre él.

Se puede calcular sujetando el soporte a un bastidor y aplicando una presión perpendicular sobre él. Otra manera es con un medidor del estallido donde se ejerce una fuerza controlada.

Resistencia al impacto

Es la resistencia que ofrece un soporte rígido al romperse cuando está sujeto y se ejerce una fuerza sobre él.

Se puede calcular aplicando sobre el soporte un golpe perpendicular con un instrumento contundente (un martillo) y observando su comportamiento. También se puede medir con un medidor de rotura sometiendo la muestra a diferentes impactos.

2.7. Aplicación de los soportes en función del proceso de impresión

Los principales sistemas de impresión más utilizados son offset, serigrafía, flexografía y huecograbado. En función del soporte sobre el que se vaya a imprimir y su finalidad se podrán utilizar unos procesos de impresión u otros.

A continuación se detallan brevemente algunos de ellos.

Offset

Las características de la impresión offset son:

1. Forma planográfica.
2. Impresión indirecta (pasa sobre caucho).
3. Tinta consistente.

Funcionamiento

La impresión offset es una técnica indirecta de impresión que se basa en el principio litográfico (repulsión agua-tinta), en el que la tinta no se transfiere al papel directamente desde la plancha impresora. El cilindro porta planchas transfiere primero la imagen de impresión a un rodillo cubierto por una mantilla de caucho que a su vez la transfiere al papel. El papel pasa entre un cilindro porta mantilla de caucho y un cilindro de impresión.

Hoy la mayoría de planchas son de aluminio.

Los tipos de maquinas offset son:

1. Prensa offset de pliegos. Se utilizan hojas de papel y una gran variedad de ellos. Además permite múltiples tratamientos de postimpresión.
2. Prensa offset de pliegos con volteo. El funcionamiento es similar al anterior solo que tiene un volteo entre dos cuerpos.

1. Prensa offset de pliegos doble cuerpo impresor. Imprime por las dos caras a la vez.
2. Offset de bobina. Generalmente se utiliza para impresiones de baja calidad y para tiradas grandes, a partir de 15.000 ejemplares aproximadamente. Tiene limitaciones en cuanto a los acabados que se puedan realizar tras la impresión y normalmente se incluyen el plegado y el grapado. Suelen imprimirse periódicos, algunas revistas, folletos, etc.

Offset seco

En vez de agua de mojado utiliza silicona. Como en flexografía, con este sistema se consigue mejor registro pero la calidad no es tan buena como en offset convencional. La tinta necesita tener una temperatura especial.

Aplicaciones actuales

Entre las aplicaciones actuales se encuentran libros, revistas y catálogos, folletos, etiquetas y grandes tiradas de rotativa (de papel continuo o bobina como en los periódicos).

Ventajas:

1. Buena reproducción y detalle de las fotografías.
2. Costes económicos.
3. Amplio surtido de papeles.
4. Gran rapidez de impresión.
5. Fácil preparación.

Inconvenientes:

1. Variación de color en la tirada debido al equilibrio agua-tinta.
2. La humedad causa problemas al papel.
3. Dificultad en el secado de las tintas (al ser consistentes).

Serigrafía

Las características de la serigrafía son:

1. Forma permeográfica (malla).
2. Impresión directa.
3. Tintas consistentes (UV).
4. Grandes formatos.

Funcionamiento

Con un fotolito positivo se insola la malla que ha sido previamente emulsionada. Se le añade la tinta y mediante presión va pasando la rasqueta.

Tipos de impresión serigráfica:

1. Obtención de malla con ink jet: la máquina tiene una pistola que da una emulsión de cera dejando descubierta la zona imagen que es por donde penetra la tinta.
2. Prensa serigráfica multicolor para hacer camisetas: se usan cuatro soportes para cuatro mallas, una de cada color. Puede tener más mallas.

Aplicaciones actuales

Entre las aplicaciones actuales se encuentran: impresión en botes, plásticos, cartelería, tiradas cortas, etc. Es muy versátil y se puede utilizar con todo tipo de soportes.

Ventajas:

1. Puede imprimir una densa capa de tinta.
2. Económica para tiradas cortas (menos de 100 copias).
3. Imprime sobre cualquier tipo de material.

Inconvenientes:

1. Dificultad para reproducir los detalles (el punto de imagen se limita por la malla).
2. Ritmo de producción lento.
3. Precisa secado bastante intenso.

Flexografía

Las características son:

1. Forma en relieve flexible (fotopolímero).
2. Impresión directa.
3. Tinta líquida.
4. Las máquinas son de rotativa.

Funcionamiento

Gracias al anilox se utilizan tintas líquidas porque sirve como rasqueta ya que elimina el sobrante. La ventaja fundamental es que se seca por evaporación y no hay que darle calor.

Los sistemas de prensa flexográfica son:

1. Sistema central de cilindro impresor (CI). Es el más usado y el que ofrece mejor registro. El cilindro impresor se encuentra en medio de los cuerpos impresores.

1. Diseño en línea. Los cilindros impresores se encuentran en línea. Similar al offset de bobina.

1. Prensa de pila (torre). Los cilindros impresores se encuentran uno encima de otro.

Los dos primeros son más o menos igual de rápidos pero el sistema central de cilindro impresor sirve para materiales más rígidos debido a que el radio de curvatura es mayor.

Aplicaciones actuales

Entre las aplicaciones actuales destaca impresión en plásticos, bolsas, periódicos, etiquetas, envase y embalaje sobre todo (packaging).

La calidad no es lo suficientemente alta como en offset pero se consiguen mejores registros ya que no necesita agua y es más rápida.

Ventajas:

1. Alta velocidad de impresión.
2. Registro de color homogéneo.
3. Rapidez de secado por evaporación (al ser tintas líquidas).
4. Tiradas grandes.

Inconvenientes:

1. Calidad de reproducción no elevada.
2. Las planchas son más caras que en offset.

Huecograbado

Las características son:

1. Forma en bajorrelieve (hueco).
2. A los huecos se les conoce como alveolos.
3. Impresión directa.
4. Tinta líquida.
5. Solo rotativas.

Funcionamiento

La zona imagen está tallada en el cilindro mediante alveolos, y aparece hundida respecto de la zona que no imprime. El cilindro grabado se sumerge en tinta líquida y mediante una rasqueta se retira el sobrante. La tinta se transfiere mediante presión con el cilindro impresor. Tiene la particularidad de dar más o menos tinta por punto de imagen haciendo el alveolo más o menos grande y profundo.

Es el sistema que mejor calidad ofrece pero es el más caro. Se consiguen detalles más precisos que en flexografía y se puede reutilizar el cilindro.

Aplicaciones actuales

Entre las aplicaciones actuales se encuentran tiradas altas (revistas) sobre todo, publicaciones especializadas, industria del envase y embalaje, etiquetas y grandes formatos de bobina.

Ventajas:

1. La impresión y el mecanismo son sencillos.
2. Mantiene el color invariable.
3. Alta velocidad.
4. Sencillo secado por evaporación.
5. Buenos resultados en papel más barato.

Inconvenientes:

1. Alto coste de los cilindros.
2. El huecograbado con bobina solo es viable para largas tiradas (más de 300.000).
3. La corrección de color de última hora es difícil y cara.
4. Las pruebas en color resultan caras.

A continuación, se muestra una tabla comparativa de los productos y soportes para cada sistema de impresión y la lineatura que se puede obtener:

Aplicación práctica

Usted va a realizar un trabajo de impresión y tiene restos de una resma de papel en el almacén que quiere aprovechar. El problema es que el papel tiene un pH más ácido de lo normal. ¿En qué sistema de impresión influye más el pH del papel y por qué? Si dispone de una máquina offset convencional, una de flexo y otra de hueco, ¿en qué sistema de impresión sería más recomendable imprimir este papel?

SOLUCIÓN

El pH del papel influye más en offset porque usa tintas grasas que por su consistencia tardan más en secarse. Para la impresión de este trabajo es recomendable un sistema que utilice tinta líquida como hueco o flexo que tardará menos en secarse. La más adecuada es la flexografía, ya que el trabajo requiere menos papel que el de una resma (500 pliegos) por lo que la tirada será pequeña. En hueco no compensaría económicamente.

3. Identificación de defectos en los soportes

En la operación de cortado de los soportes de impresión siempre pueden aparecer defectos que ocasionen problemas a la hora de utilizarlos en la impresión. Se pueden encontrar dos tipos de taras:

1. De fabricación. Son defectos producidos en el proceso de elaboración del soporte antes de ser cortados y que están relacionados directamente con sus características: manchas, roturas, gramaje, espesor, rugosidad, falta de planeidad, opacidad, etc.
2. Producidos en la cortadora. Son defectos que se detectan después de pasar por la cortadora: tamaños, arrugas, pliegues, desgarros, etc.

Estas taras se pueden identificar de forma visual de la misma manera en que se miden las características de los soportes para comprobar sus cualidades, aunque hoy en día se utilizan equipos de control automático instalados en las máquinas cortadoras que reducen el escogido a mano.

Existen otro tipo de defectos externos producidos por el transporte o almacenamiento inadecuado de los soportes de impresión, tales como deformaciones y manchas por la humedad del ambiente y roturas o rasgados derivados de golpes y roces en el transporte.

4. Acondicionamiento

Los soportes ya fabricados pueden necesitar ser almacenados un tiempo antes de su utilización. Es una operación muy importante, ya que podría deteriorase el soporte afectando a sus propiedades de impresión.

Las condiciones generales de almacenamiento son:

1. Lugares climatizados con una temperatura y humedad idónea.
2. Suelos limpios y secos.
3. A ser posible embalados y en palés.

En lo que se refiere a los soportes papeleros es especialmente importante controlar la temperatura y humedad relativa, ya que influyen en las características de impresión del papel. En las fábricas de papel y en los almacenes de los distribuidores se usan estantes elevados para su almacenamiento y suelen estar embalados.

Recomendaciones de almacenamiento antes de su utilización:

1. Ambientación del papel. Llevar el papel a la sala de impresión mucho antes de que se comience a imprimir. Los rollos y pliegos deben alcanzar la temperatura de la sala de impresión antes de ser desempacados.
2. Mantener el papel envuelto. No desempacar hasta que se vayan a utilizar y después de quitar el empaque de fábrica hay que asegurarse de mantener tapados todos los lados del papel con plástico. Desempacar solo el papel necesario para dos o tres horas de trabajo. El papel se suministra embalado con material estanco a la humedad para asegurar la estabilidad dimensional y la planicidad en el momento de la entrega.
3. Almacenar el papel en un área con temperatura y humedad similar a la de la sala de impresión. Nunca almacenar cerca de un radiador, de puertas y/o ventanas abiertas, ni bajo un ventilador de calor.

Una mala ambientación del local donde se encuentra la máquina de impresión puede ocasionar deformación en los bordes del papel, arrancado y deslaminado, y también puede influir en el tiro y secado de las tintas y ocasionar cargas estáticas.

Importante

Es imprescindible hacer los ajustes necesarios para equilibrar el papel y la sala de impresión antes de imprimir para que no afecte a la calidad de lo impreso.

Para medir la temperatura y la HR de la sala de impresión se utiliza un psicrómetro de cabestrillo. Las condiciones ideales para una sala de impresión en Europa son de 52% (con una variación de +/-5%) de humedad relativa a 21 ºC de temperatura.

4.1. Paletizado correcto

La realización de un paletizado correcto es muy importante en el almacenamiento.

Fijación de la carga

Mantener una carga estable es requisito indispensable en el proceso de paletización. Los métodos principales para fijar la carga al palé son:

1. Film estirable: es un plástico estirable y adherente que envuelve los palés. Su objetivo es contener y mantener firme la mercancía paletizada, facilitar y asegurar su movimiento, almacenaje o transporte. Son plásticos de alta elasticidad, muy barato y fácil de aplicar.
2. Cinta de acero, PVC o polipropileno: cuando este se tensa se aumenta el coeficiente de rozamiento de la carga sujetada y se produce mayor estabilidad.
3. Funda de plástico retráctil: consiste en recubrir la mercancía paletizada con una bolsa de plástico especial a la que posteriormente se le aplica calor en un túnel o de forma manual. El calor produce una contracción permanente que aprisiona la mercancía.

Tipos de palé

El palé debe soportar una carga de 1.000 kilos sin sufrir cambios en su estructura.

La Asociación Española de Codificación Comercial (AECOC) recomienda el uso del palé europeo de medidas 0,8 × 1,2 m.

Se pueden encontrar dos tipos de palés:

1. Palés EUR europeos 0,8 × 1,2 m europalés. Son los palés homologados más utilizados en España y Europa. Son versátiles y fáciles de manejar y se pueden encontrar en distintas dimensiones y calidades. Son ideales para aprovechar al máximo las medidas de las cajas de los trailers que tienen un ancho de 2,4 m.
2. Palés universales 1 × 1,2 m. Palé universal o palé estándar. Mide 1 × 1,2 m. Se utiliza para productos líquidos.

Palé de cuatro entradas en lugar de palé de dos entradas

Se recomienda el uso de palés de cuatro entradas en lugar de dos. En los palés de cuatro entradas, las ventanas permiten la penetración de las uñas del montacargas por los cuatro lados del palé, lo que posibilita su carga en vehículos de todo tipo, al poder colocarlas tanto frontal como lateralmente.

Recomendaciones para la colocación de los productos en el palé

A continuación, se presentan algunas posiciones incorrectas de la colocación de los productos en el palé:

Esta colocación impide la carga en vehículos con medidas estándares, obligando a colocar los bultos en disposición irregular y el aprovechamiento total de las superficies de transporte y almacenamiento.

Una perfecta estructura de la carga se consigue mediante:

1. Cohesión natural, es decir, el cruzamiento de paquetes. En algunos casos se pueden disponer los paquetes en pilas mejorando su resistencia a la compresión.
2. Cohesión artificial, es decir, la utilización de dispositivos especiales de mantenimiento (film estirable, cinta, etc.).

Importante

La principal ventaja que proporciona una buena estructura es el aumento de la estabilidad, lo que se traduce en un menor riesgo de rotura y pérdida de la carga.

Se muestran a continuación algunas configuraciones incorrectas de estructura y cohesión de las cargas que pueden ocasionar hundimientos y roturas:

Cada vez que una carga es levantada por las horquillas, el palé que la soporta se curva ligeramente por el peso.

Es muy importante el aprovechamiento de la superficie del palé. Los “consumidores de volumen” (cavernas, chimeneas, pasillos, bolsas y fuertes adentramientos) reducen la eficacia en la manipulación, almacenaje y transporte y perjudican la estabilidad de la carga.

Importante

La superficie del palé debe ser ocupada en su totalidad.

Las recomendaciones de la AECOC sobre las unidades de carga eficientes son:

1. Debe aprovecharse el 100% de la superficie del palé sin que la carga sobresalga.
2. Facilitar la apertura, desmontado, y extracción de mercancías.
3. Ofrecer la máxima accesibilidad por todos los lados.
4. Para facilitar su identificación se recomienda el uso de la etiqueta EAN (European Article Number, códigos de barras de 13 dígitos) de la unidad de envío.
5. La carga paletizada debe estar debidamente protegida.

La altura de la carga paletizada (en palé europeo) incluyendo el palé debe estar entre 1,15 m, 1,45 m y 2 m. Si se apilan dos unidades de carga la altura máxima de cada una será de 1,35 m.

4.2. Diferentes empaquetados de soportes

Los envases o embalajes son todo recubrimiento de estructura flexible o sólida que contiene o agrupa determinados productos. El tipo de embalaje depende de las características del producto y de los requisitos del cliente.

Los envases de acuerdo con sus características se pueden clasificar en:

1. Envase o embalaje primario. Está en contacto directo con el producto.
2. Embalaje secundario. Es aquel que contiene al embalaje primario otorgándole protección y presentación para su distribución comercial. Puede separarse del producto sin afectar las características del mismo. Por ejemplo, el estuche que contiene una botella de vino.
3. Embalaje terciario. Agrupa embalajes primarios o secundarios para facilitar la manipulación y el transporte. Por ejemplo, cajas de cartón corrugado que contienen productos en embalajes primarios o secundarios.

Los envases se utilizan con una finalidad:

1. Contener el producto.
2. Protegerlo de distintas alteraciones (acción de insectos, microorganismos y roedores, roturas o deterioros producidos por golpes, caídas, vibraciones, cambios climáticos o los efectos de la luz y los gases).
3. Conservar el producto con el fin de no alterar sus características.
4. Facilitar su almacenamiento y distribución.

Existen unas recomendaciones de uso para el empaquetado:

1. Ajustar las dimensiones del embalaje a las dimensiones del producto y a la superficie del palé ocupando el 100%. Para esto último, las dimensiones externas del embalaje deberán ser submúltiplo de las dimensiones del palé.
2. El embalaje empleado debe disponer de ficha técnica con los datos técnicos más significativos.
3. La calidad del embalaje debe ajustarse a las necesidades del producto y su distribución.
4. Almacenarlos en condiciones adecuadas evitando humedades altas. Por ejemplo, el cartón puede perder rigidez debido a su condición higroscópica.

Empaquetado del papel

El embalaje es importante para evitar daños de transporte y proteger el papel contra la humedad. El papel a empaquetar puede encontrarse en bobinas o en hojas.

Las empaquetadoras de bobinas están automatizadas. Primero el código de barras es interpretado por el ordenador. Después se colocan las tapas frontales y se recubre la bobina con papel de embalaje en la compresión, número de vueltas y pesaje adecuados. Por último, se expulsa para su posterior transporte.

El papel en hojas se puede empaquetar en resmas. Las resmas pueden ser de 100, 250 o 500 hojas. El material de embalaje se selecciona según los deseos del cliente, pero su función principal es proteger contra la suciedad o constituir una barrera de humedad. Antes de introducirlas en la embaladora de resmas, las unidades de embalaje definidas se toman de la pila, conduciéndolas con la orientación correcta al primer pliego de papel de embalaje. El papel de embalaje se corta, se envuelve y se pega con cola, tras lo cual se ponen las etiquetas en las resmas apiladas. El embalaje de palés se realiza recubriéndolos con una lámina de plástico retráctil o una película enrollada, estancas al vapor.

Recuerde

Las mercancías agrupadas en palés se enfundan con láminas de polietileno termorretráctil o estirable para preservarlos de agentes externos.

Empaquetado del textil

Los riesgos principales de los que deben protegerse los soportes textiles son el polvo, la contaminación exterior, la decoloración por acción de la luz y de marcas originadas por compresiones o por procedimientos inadecuados de doblado de los productos, humedad, insectos y suciedad. Se recomienda doblarlos adecuadamente y empaquetarlos en bolsas de polietileno o polipropineo y guardar varias unidades en una caja de cartón. Esta debe ser lo suficientemente rígida para soportar el apilamiento sin afectar al contenido.

Empaquetado del plástico y del metal

Los factores principales de los que se deben proteger estos soportes son la humedad (corrosión, deslustre), el rayado de la superficie y la rotura (deformación debido a la presión). Suelen presentarse en planchas o rollos y su superficie se protege con una lámina de polietileno para evitar que se raye al manipularlo.

Aplicación práctica

Se recibe una carga de papel de un proveedor para impresión en offset convencional. ¿Cómo debe venir empaquetado el papel y en qué condiciones?

SOLUCIÓN

El papel vendrá en resmas envueltas en papel y según la cantidad pedida pueden venir sobre un palé recubierto de plástico retráctil para protegerlo de la suciedad y la humedad.

4.3. Transporte de palés a la sala de máquinas

La traspaleta es el método más básico. Es un instrumento manual con horquillas de 1,2 a 1,5 m de largo que elevan la carga unos centímetros para poder moverla de sitio.

El apilador, a diferencia de la traspaleta, tiene dos horquillas fijas y dos móviles y permite superponer dos palés.

La carretilla elevadora es un vehículo que tiene horquillas frontales para agarrar el palé y poder levantar la carga. Es el más usado.

El paletizador automático se trata de una especie de ascensor eléctrico que va depositando los palés en los nichos de un almacén automatizado. Exigen requisitos suplementarios como la altura de la nave.

La máquina paletizadora o estibadora sirve para colocar la mercancía en el palé.

Aplicación práctica

Su jefe le encarga que vaya a por papel al almacén y lo cargue en la máquina. ¿Cuál sería el procedimiento adecuado desde la recogida del papel en el almacén hasta su carga en la máquina de impresión?

SOLUCIÓN

El papel se encuentra paletizado en el almacén debidamente envuelto para protegerlo del polvo y la humedad evitando que se manche o deforme. La temperatura y humedad del almacén serán lo más parecidas posible a las de la sala de máquinas. Según la cantidad de papel que se necesite se usará la traspaleta, o bien otro sistema, como puede ser la carretilla elevadora para su transporte a la sala de máquinas sin que se deteriore. Habrá que llevar el papel a la sala de máquinas con bastante antelación para que se adapte a la temperatura y humedad de la sala sin que se deforme. Solo un instante antes a la impresión se desempacará el papel para cargarlo en la máquina en el sentido fibra, por si existe alguna deformación que pueda ser corregida en máquina.

5. Resumen

Los soportes de impresión más utilizados son papel, cartón, plástico (PVC), metales y textil.

De las características del papel las mas importantes son el gramaje, estabilidad dimensional, opacidad, rugosidad o lisura, humedad relativa, dureza, flexibilidad o rigidez, espesor, volumen específico o mano, brillo, humedad absoluta, planeidad, blancura, microporosidad, compresibilidad, resistencia a la tensión, pH o alcalinidad, resistencia rasgado, absorción, grado de encolado, resistencia al plegado y resistencia al arrancado.

Entre las características del cartón se encuentran el gramaje, grosor, densidad o calibre y resistencia al impacto.

Las características de los soportes no papeleros son peso, volumen específico, espesor o calibre, lisura, blancura, opacidad o transparencia, brillo, color, rigidez, flexibilidad, resistencia a la tracción, resistencia al desgarro, resistencia al estallido, resistencia al impacto.

Las aplicaciones de los soportes según el sistema de impresión son:

1. Serigrafía: es el más versátil, todo tipo de soportes.
2. Flexografía: envases y embalajes, papel, plástico flexible.
3. Huecograbado: grandes tiradas, soportes muy lisos, papel, plástico flexible.
4. Offset: el más utilizado, papel, plástico.

El almacenamiento de los soportes de impresión debe hacerse en lugares climatizados con una temperatura y humedad idónea, suelos limpios y secos, a ser posible embalados y en palés.

En cuanto a las condiciones del transporte del soporte en el palé se tiene que tener en cuenta la estabilidad de la carga en el palé, estructura adecuada de la carga (cohesión natural o artificial), no sobrepasar la altura recomendada (1,15 m, 1,45 m, 2 m), no sobrepasar su carga máxima (1.000 k), uso de palés de cuatro entradas en lugar de dos, uso del palé europeo 800 × 1200 mm y protección del producto en el palé.

Ejercicios de repaso y autoevaluación

1.  La pasta de papel se puede obtener mediante...

1. ... celulosa en polvo.
2. ... cualquier fibra de celulosa.
3. ... fibras de árboles solamente.

2.  Se obtiene un mayor blanqueo de la pasta en...

1. ... pasta mecánica.
2. ... pasta química.
3. ... cuando hay mezcla de las dos.

3.  El sentido de fibra del papel es:

1. La tendencia de las fibras a colocarse en el sentido de fabricación del papel.
2. La tendencia de las fibras a colocarse en el sentido perpendicular al de fabricación del papel.
3. La tendencia de las fibras a colocarse entrelazadas para mejorar la resistencia del papel.

4.  El gramaje del papel depende de...

1. ... el calandrado que se le da en la máquina de fabricación.
2. ... la apertura de la caja de entrada de la máquina de fabricación de papel y su velocidad.
3. ... la cantidad de fibras que contiene la pasta de papel, antes de entrar en máquina.

5.  La porosidad se mide mediante el ensayo...

1. ... microcontour test.
2. ... cobb.
3. ... porométrico.

6.  El tiempo de secado de una tinta en el papel depende de...

1. ... solo la porosidad del papel y la cantidad de tinta impresa.
2. ... la porosidad del papel y el pH.
3. ... la rugosidad del papel.

7.  Los plásticos son:

1. Polímeros porosos y flexibles.
2. Absorbentes y rígidos.
3. Polímeros no absorbentes porque no son porosos.

8.  Las características de los soportes no papeleros se pueden clasificar en...

1. ... ópticas, de resistencia y mecánicas.
2. ... mecánicas, fisicoquímicas y ópticas.
3. ... físicas, químicas y visuales.

9.  El proceso de impresión Offset...

1. ... se basa en la repulsión agua-tinta.
2. ... es de impresión directa.
3. ... usa tintas líquidas.

10.  Para el uso eficiente del palé es recomendable...

1. ... que la carga esté adentrada al palé.
2. ... una cohesión natural mediante cruzamiento de paquetes.
3. ... la utilización de palés de dos entradas.