Trabajo de Envases, embalajes y transportes Profesor: ING. GERARDO VENEGAS
“Control de calidad del papel”
Alumno: SILVA CHANG, Javier Jesús Código: 2008027486 Octavo ciclo, Sección A Fecha de entrega: 5 de Octubre de 2011
UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y SISTEMAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
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INDICE PARAMETROS DE CALIDAD PARA PAPELES Y CARTONES (NORMAS TECNICAS) .................. 4 1.
OBJETO ............................................................................................................................................. 4
2.
REFERENCIAS NORMATIVAS ..................................................................................................... 4 2.1.
Norma Técnica Internacional .............................................................................................. 4
2.2.
Norma Técnica Peruana ....................................................................................................... 4
3.
CAMPO DE APLICACIÓN .............................................................................................................. 4
4.
DEFINICIONES ................................................................................................................................. 4 4.1.
Humedad: ................................................................................................................................. 4
4.2.
Cenizas: o Residuo De Ignición: ........................................................................................ 4
4.3.
Gramaje: ................................................................................................................................... 5
4.4.
Densidad Aparente: ............................................................................................................... 5
4.5.
Cuerpo: ..................................................................................................................................... 5
4.6.
Permeabilidad: ........................................................................................................................ 5
4.7.
Valor Cobb o Absorción De Agua: .................................................................................... 5
4.8.
Longitud De Rotura: .............................................................................................................. 5
4.9.
Suavidad: ................................................................................................................................. 5
4.10.
Blancura: O Factor De Reflectancia Difusa En La Luz Azul: .................................. 5
4.11.
Opacidad:............................................................................................................................. 5
4.12.
Materia Extraña: ................................................................................................................. 5
5.
TIPOS DE PAPELES Y CARTONES ............................................................................................ 5
6.
PROPIEDADES DE PAPELES Y CARTONES ........................................................................... 6
7.
CARACTERÍSTICAS ....................................................................................................................... 6 7.1.
Estructurales ........................................................................................................................... 6
7.2.
Mecánicas ................................................................................................................................ 6
7.3.
Apariencia ................................................................................................................................ 6
7.4.
Propiedades Superficiales ................................................................................................... 6
7.5.
Resistencia Al Ambiente ...................................................................................................... 7
8.
GUÍA PARA SELECCIÓN DE PARÁMETROS DE CALIDAD ................................................. 7
9.
REQUISITOS..................................................................................................................................... 7 9.1.
Humedad .................................................................................................................................. 7
9.2.
Cenizas ..................................................................................................................................... 8
9.3.
Gramaje .................................................................................................................................... 8
9.3.1.
Clasificación de papeles, cartulinas y cartones, por su gramaje ..................... 8
9.3.2.
Serie normalizada de gramaje.................................................................................... 8
9.3.3.
Tolerancias...................................................................................................................... 8
9.4.
Cuerpo y Densidad ................................................................................................................ 8
9.4.1.
Densidad .......................................................................................................................... 9
9.5.
Permeabilidad Del Papel Al Aire ........................................................................................ 9
9.6.
Encolado Cobb ....................................................................................................................... 9
9.6.1.
Resultados Del Ensayo Cobb Y Variaciones ......................................................... 9 2
9.7.
Longitud De Rotura ............................................................................................................. 10
9.7.1.
Para papeles planos o no planos de bajo gramaje. ................................................. 10
9.7.2.
Para papeles planos o no planos mayores a 50 g/m . ............................................ 10
2
9.8.
Suavidad ................................................................................................................................. 10
9.9.
De apariencia ........................................................................................................................ 10
9.9.1.
Blancura......................................................................................................................... 10
9.9.2.
Opacidad ....................................................................................................................... 10
9.9.3.
Limpieza......................................................................................................................... 10
BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................................ 11
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PARAMETROS DE CALIDAD PARA PAPELES Y CARTONES (NORMAS TECNICAS) PAPELES Y CARTONES PRINCIPIOS PARA LA CLASIFICACIÓN GENERAL Y GUÍA PARA LA SELECCIÓN DE PARÁMETROS DE CALIDAD DE PAPELES Y CARTONES
1. OBJETO 1.1. La presente Norma Técnica Peruana establece los principios generales para la clasificación de papeles y cartones basada en sus propiedades. 1.2. Establecer una guía para la selección de parámetros de calidad de papeles y cartones, principios son reglas o normas de conducta que orientan la acción. 2. REFERENCIAS NORMATIVAS Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto, constituyen requisitos de esta Norma Técnica Peruana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicación. Como toda norma está sujeta a revisión, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos con base en ellas, que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas anteriormente. El Organismo Peruano de Normalización posee, en todo momento, la información de las Normas Técnicas Peruanas en vigencia. 2.1. Norma Técnica Internacional 2.1.1. ISO 4046-5:2002 PAPER, BOARDS, PULPS AND RELATED TERMS. Vocabulary. Part 5: Properties of pulp, paper and board. 2.2. Norma Técnica Peruana 2.2.1. NTP 272.094:1990 PULPA, PAPEL Y CARTÓN. Terminología 3. CAMPO DE APLICACIÓN Esta Norma Técnica Peruana se aplica para todo tipo de papeles y cartones. 4. DEFINICIONES Para los propósitos de esta Norma Técnica Peruana se aplican las siguientes definiciones: 4.1. Humedad: En la práctica se refiere al reporte entre la pérdida de masa para una probeta de papel, secada siguiendo el método de ensayo normalizado, y su masa al momento del muestreo. 4.2. Cenizas: o Residuo De Ignición: Es la cantidad de residuos que queda luego de la incineración de una muestra de pulpa, papel o cartón, dentro de un horno de calcinación (mufla),
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determinado y expresado según el método de ensayo normalizado. Las cenizas representan el contenido de cargas minerales en el papel. 4.3. Gramaje: Es la masa por unidad de superficie de un papel o cartón. 4.4. Densidad Aparente: Es la masa por unidad de volumen, de un papel o cartón, calculado a partir del gramaje y el espesor de una hoja simple. 4.5. Cuerpo: Es el valor inverso de la densidad aparente. 4.6. Permeabilidad: Propiedad de una hoja de papel o cartón, de permitir el paso de un fluido, desde un lado de su superficie hacia el otro lado. 4.7. Valor Cobb o Absorción De Agua: Es la masa de agua absorbida por un± de superficie bajo condiciones especificadas en la norma de ensayo. 4.8. Longitud De Rotura: Longitud límite, calculada, más de allá de la cual, una banda de papel o cartón, de cualquier ancho pero uniforme, sujeta por uno de sus extremos, se rompe por su propio peso. 4.9. Suavidad: Lo opuesto de rugosidad, la propiedad es así denominada, para un ensayo normalizado, cuando aumenta el valor numérico indicando una superficie más lisa del papel. La suavidad es considerada también una propiedad inversa a la aspereza o a una percepción de la blandura cuando una hoja se arruga con la mano. 4.10. Blancura: O Factor De Reflectancia Difusa En La Luz Azul: Es el factor de reflectancia intrínseca, determinado con un reflectómetro, teniendo las características especificadas según norma, equipado con un filtro o de un dispositivo equivalente, con una longitud de onda de 457 nm y un ancho de una longitud, a media altura de 44 nm, y ajustado de manera que la propagación de la luz UV de la iluminación incidente sobre la probeta corresponda a aquel del iluminante C. 4.11. Opacidad: Sobre fondo de papel, es el reporte de la cantidad de luz reflejada por una sola hoja de papel colocada sobre una pila, lo suficientemente opaca del mismo papel, siendo las medidas efectuadas dentro de condiciones normalizadas. 4.12. Materia Extraña: Evaluada a través de un ensayo de limpieza, lo contrario de suciedad, corresponde a las materias extrañas, diferentes a las fibras, incrustada en la superficie de una hoja de papel o cartón, y con un color que contrasta con la superficie evaluada; la superficie de la materia es igual o superior a 0,04 mm2 5. TIPOS DE PAPELES Y CARTONES Entre las principales tipos de papeles y cartones, se tienen las siguientes: 5
Para impresión (revistas, periódicos, libros, folletos, propaganda) Para escritura (cuadernos, mecanografía, gráficos) Absorbentes (higiénico, papel toalla, servilleta) De embalaje (cajas de cartón corrugado, cajas plegables, cajas de cartón sólido, envolturas,, bolsas, sobres, regalos) Aislantes (eléctrico, acústico y térmico) De uso industrial (soportes de laminados, papel filtros, etc.) Papeles especiales (papel de seguridad, cheques, billetes, valores, certificados etc.) 6. PROPIEDADES DE PAPELES Y CARTONES En cada aplicación de papeles o cartones, se requiere de propiedades especiales desempeño adecuado en su uso. Estas propiedades son:
Estructurales Mecánicas De apariencia Aislante Resistencia al ambiente
7. CARACTERÍSTICAS Las características de papeles y cartones que son influenciadas por las propie mencionadas, son las siguientes: 7.1. Estructurales
Gramaje Espesor (Calibre) Densidad Formación o distribución de fibras, para formar la hoja Direccionalidad (Longitudinal — Transversal) Doble Faz (doble cara) Porosidad Textura (Lisura, suavidad)
7.2. Mecánicas
Resistencia a la tracción Elongación Resistencia interna (de laminación) Estallido (Mullen test o reventar) Rasgado Doblado Rigidez
7.3. Apariencia
Blancura Brillo Opacidad Color y Tonalidad
7.4. Propiedades Superficiales
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Absorción de agua (Cobb) Absorción de tintas Resistencia superficial (dirección Z) 7.5. Resistencia Al Ambiente Humedad, radiación y temperatura Higroscopia Estabilidad dimensional 8. GUÍA PARA SELECCIÓN DE PARÁMETROS DE CALIDAD En la Tabla 1 se encuentran los parámetros de calidad, expresadas por sus propiedades, requeridas para diferentes tipos de papeles y cartones. TABLA 1 - Parámetros de Calidad, para diferentes tipos de papeles y cartones
(*) Este papel requiere propiedades especiales como resistencia a químicos (solventes, ácidos, blanqueadores), evaluación de fluorescencia, de partículas magnéticas, de fibras visibles y a la luz UV. TEA: Índice Absorción de Energía (Tensile Energy Absorption); CMT: Resistencia al aplastamiento plano (Concora Medium Test); RCT: Resistencia Compresión al Anillo (Ring Crush Test); CCT: Resistencia compresión al canto.
9. REQUISITOS 9.1. Humedad
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El contenido de humedad, para papeles y cartones, debe ser conforme a lo indicado en la Tabla 2.
9.2. Cenizas El contenido de cenizas, para papeles y cartones, expresado en porcentaje sobre la masa seca a la estufa, debe satisfacer los valores indicados en la Tabla 3.
9.3. Gramaje 9.3.1. Clasificación de papeles, cartulinas y cartones, por su gramaje Por su gramaje, se clasifican los siguientes productos: Papeles: son los que tienen un gramaje menor o igual a 120 g/m2 Cartulinas: son los que tienen un gramaje entre 130 a 240 g/m2 Cartones: son los que tienen un gramaje mayor a 250 g/m2 9.3.2. Serie normalizada de gramaje La serie normalizada, expresado en gramos por metro cuadrado, es la siguiente: 15 80 350
16 90 350
18 20 110 130 400 450
24 31 140 150 500 550
33 160 600
35 180 650
40 200 700
50 56 60 75 220 240 250 265 800 900 1000
9.3.3. Tolerancias Las tolerancias, para todos los valores de gramaje, serán de 5 %. 9.4. Cuerpo y Densidad
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Los valores de cuerpo expresado por la relación de espesor, en milésimas de milímetro y el peso (g) por metro cuadrado, deberán satisfacer a los indicados en la Tabla 4.
9.4.1. Densidad Los valores de densidad corresponden a los valores inversos de cuerpo. 9.5. Permeabilidad Del Papel Al Aire Los valores de permeabilidad al aire, expresado en segundos para un desplazamiento de un volumen de aire de 100 cm3 a través de un área especificada, deberán satisfacer a los indicados en la Tabla 5.
9.6. Encolado Cobb Para cartulinas y cartones, la prueba de encolado Cobb se realiza a diferentes tiempos de ensayo, según el gramaje del papel, véase la Tabla 6.
9.6.1. Resultados Del Ensayo Cobb Y Variaciones El resultado del encolado Cobb, es la masa de agua absorbida en un área de 1 m2 de papel, también expresado como grados Cobb (° Cobb). De acuerdo al resultado de encolado, los papeles o cartones se califican reverencialmente como: Papel muy bien encolado ………………………….….menor a 12 °Cobb Papel bien encolado ……………………………..……entre 13 a 24 °Cobb 9
Papel media cola ……………………………………....entre 25 a 49 °Cobb Papel cuarto de cola ……………………………..……entre 50 a 60 °Cobb La variación recomendada en los resultados será entre 0,5 a 1,5 °Cobb. Para el encolado Cobb120, la variación será 0,2 y 0,4 °Cobb. 9.7. Longitud De Rotura 9.7.1. Para papeles planos o no planos de bajo gramaje (15 g/m2 a 50g/m2), la longitud de rotura en dirección de fabricación (DM) deberán estar entre 750 y 3500 m. 9.7.2. Para papeles planos o no planos mayores a 50 g/m2, los valores de longitud de rotura (DM), deberán estar comprendidos entre 3000 y 7000 m. 9.8. Suavidad Las propiedades físicas que contribuyen a mejorar la suavidad son: Humedad Calibre o Espesor Capacidad de absorbencia de líquidos Gofrado (efecto mecánico) Porosidad Adición de agentes humectantes (durante el proceso de fabricación) 9.9. De apariencia 9.9.1. Blancura La blancura del papel es una combinación de la reflexión total de la luz blanca y de la uniformidad de la reflectancia en todas las longitudes de onda. Según el grado de blancura, se considera: Papel oscuro (sin blanquear) cuando el valor de blancura es menor a 45 % Papel semi blanco, cuando la blancura está entre 45 y 75 % Papel blanco, cuando la blancura es mayor que 75 % 9.9.2. Opacidad Por lo general, en la evaluación de opacida4 si la luz penetra y atraviesa el papel la opacidad será pobre. en cambio si la luz es difundida, dispersada o absorbida dentro del espesor de la hoja de papel, sin atravesarla, la opacidad será alta. Los papeles se califican, según la opacidad, como: Muy opaco ………………………………con opacidad entre 95 % a 100 % Medianamente opaco ………………...con opacidad entre 75 % a 94 % Traslúcido ………………………………con opacidad entre 50 % a 74 % Transparente……………………………menor de 50 % 9.9.3. Limpieza Considerando un área mínima de materia extraña, igual o mayor a 0,4 la estimación del área sucia del papel, lo califica en: Papeles Limpios ………………….…..de 0 ppm a 10 ppm Medianamente limpios ………………de 11 ppm a 100 ppm Sucios …………………………………..mayor a 100 ppm
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NOTA: 1 ppm es equivalente a lmm2 de materia extraña en 1 m2 de papel.
BIBLIOGRAFÍA
INDECOPI. Normas técnicas papel
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