UNIVERSIDAD DE LOS LLANOS FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS Y RECURSOS NATURALES INGENIERIA AGROINDUSTRIAL PROCESOS NO ALIMENTARIOS II VILLAVICENCIO 2013
PROCESO DE ELABORACIÓN DE PAPEL A PARTIR DE PIÑA PROCESO A NIVEL DE LABORATORIO UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER PROCESO BÁSICO
Descripción del proceso: 1.) Materia Prima: Celulosa extraída de cogollos de piña de origen no maderero. Cantidad: 4000 gramos. Pre-tratamiento: Cortar los cogollos de la piña para aumentar el área superficial, mejorar el proceso en el reactor. Importante: No reducir el tamaño demasiado para no afectar la resistencia del papel. 2.) Deslignificación: Tipo de reactor: Batch Agregar: 10% del peso de las fibras en soda caustica disuelta en agua.
Temperatura: 160°C Presión: 100 Libras Tiempo: 2 Horas Resultado: Fibra de celulosa disuelta en soda caustica, coloración “ verde oscuro”
3.) Blanqueamiento de la fibra: Filtrar la solución de soda caustica y celulosa; lavar con agua para reducir al máximo los contenidos de soda caustica.
Residuos: Soda caustica + agua. Blanqueamiento: 150cm3 de una solución al 15% de hipoclorito de sodio. Esperar 1día y lavar con agua para retirar hipoclorito de sodio
Residuos: Hipoclorito de sodio + agua. Resultado: Blanqueamiento casi en su totalidad del papel. 4.) Elaboración de las hojas de papel: Disolver el papel en agua. Agitar manualmente para lograr dispersión uniforme y obtener papel con un espesor homogéneo. Introducir molde en la solución de agua y papel. El molde es una especie de tamiz que atrapa el papel en un marco y retira el exceso de agua, para formar una delgada capa de este. Se retira el marco y se observa el papel en el tamiz, se cubre con una hoja de papel filtro y se pasa suavemente por la superficie una espuma para absorber la mayor parte del agua, luego se retira el papel filtro y queda adherido a este el papel hecho. Dejar en reposo por 20 minutos. Retirar las hojas y llevarlas a una prensa para retirar el contenido de agua, tiempo (1 días). Retirar las hojas de la presa para airearlas por un tiempo de 20 minutos y volver a prensar para evitar encorvamiento de las hojas. Retirar las hojas del papel filtro y volver a prensar.
Finalmente agregar calor con una plancha a 50°C para retirar el contenido de humedad. CONTAMINACIÓN DE LOS RESIDUOS. 1) Soda caustica:[1] Aire: No hay suficiente evidencia del impacto ambiental de la soda en el aire (atmósfera). El CO2 atmosférico tiende a carbonatarla. Agua: La soda cáustica forma hidróxidos con las sales del agua, muchos de ellos precipitables, incrementa la conductividad eléctrica del agua. Agua para beber: La soda cáustica es usada para el lavado de recipientes para envasar alimentos ya que destruye todo microorganismo patógeno. Suelo: La soda reacciona con los componentes químicos del suelo formando hidróxidos que dependiendo de su solubilidad, son fácilmente lavados con agua. Un derrame de soda cáustica pudiera quemar temporalmente la zona de suelo afectado. Flora y Fauna: La soda cáustica es peligrosa para el medio ambiente, especialmente para organismos de medio acuático (peces y microorganismos). La ecotoxicidad como LD100 en Cyprinus carpio es de 180ppm /24h a 25°C y el TLm en pez mosquito es de 125ppm/96h en agua fresca. No existe potencialidad de factores de bioacumulación o bioconcentración. • Efecto perjudicial por desviación del pH No produce consumo biológico de
oxígeno • Posible neutralización en depuradoras. • Toxicidad de dafnia: Daphnia magna CE50: 76mg/l/24h • Otras observaciones ecológicas: ¡No incorporar a suelos ni acuíferos!
2) Hipoclorito de sodio: [2] a. AIRE: No hay suficiente evidencia del impacto ambiental de los ingredientes peligrosos de las soluciones de hipoclorito en el aire (atmósfera): sosa cáustica 18 gpl o hipoclorito de sodio de 140 gpl de cloro disponible. Con el CO2 del aire ambiente la sosa tiende a formar
carbonato de sodio y con la luz solar (UV) el hipoclorito se descompone a sal (NaCl) y oxígeno. b. AGUA: El cloro disponible (ClO_) de la solución del hipoclorito reacciona rápidamente con compuestos orgánicos presentes sobre todo en aguas residuales. Esta reacción produce compuestos orgánicos oxidados tales como cloraminas, trihalometanos, oxígeno, cloratos, bromatos y bromoorgánicos. Concentraciones de hasta 0.02 – 0.05 mg/litro provocan inhibición del 50% en la composición de especies del fitoplacton marino. La sosa cáustica forma hidróxidos con las sales del agua, muchos de ellos precipitables. Incrementa la conductividad eléctrica del agua. c. AGUA PARA BEBER: Las sales de hipoclorito añadido al agua potable destruye todo microorganismo en 20 minutos a concentraciones de 0.03 a 0.06 mg/litro a rangos de pH de 7.0 a 8.5 y temperaturas de 4 a 20° C. Las redes de suministro de agua potable aplican cloro a concentraciones de 1 a 29.7 mg/litro para mantener niveles de cloro residual de 0.2 a 6 mg/litro, sin que se haya observado efectos adversos en la salud humana. El agua para beber se vuelve de mal sabor a concentraciones de cloro arriba de 25 ppm. La sosa cáustica es usada para el lavado de recipientes para envasar alimentos ya que destruye todo microorganismo patógeno. d. SUELO: El hipoclorito oxida los componentes químicos del suelo que dependiendo de su solubilidad, son fácilmente lavados con agua. La sosa también reacciona con los componentes químicos del suelo formando hidróxidos que dependiendo de su solubilidad, son fácilmente lavados con agua. Un derrame de hipoclorito de sodio de 140 gpl pudiera quemar temporalmente la zona de suelo afectado. e. FLORA Y FAUNA: La sosa cáustica es peligrosa para el medio ambiente, especialmente para organismos de medio acuático (peces y microorganismos). En plantas causa necrosis, clorosis y defoliación. La ecotoxicidad como LC100 en Cyprinus carpio es de 180 ppm / 24 Hrs a 25° y el TLm en pez mosquito es de 125 ppm / 96 Hrs en agua fresca. No existe potencialidad de factores de bioacumulación o bioconcentración. f. Al controlar un derrame de hipoclorito o neutralizar la acidez que esta generando una emisión de cloro se usa absorbentes que se convierten en residuos los cuales deben clasificarse de acuerdo al análisis CRETIB. g. Su manejo y disposición final debe ser acorde a la Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente, Reglamento de la L.G.E.E.P.A en Materia de Residuos Peligrosos, las Normas Oficiales
Mexicanas aplicables en este rubro y demás ordenamientos técnicos legales federales, estatales o municipales aplicables
BIBLIOGRAFÍA [1] Hoja de seguridad soda caustica. Consultada en: http://www.mexichem.com.co/CloroVinilo/DerivadosColombia/descargas/MSDSSodaCaustica.pdf Fecha de consulta: 18/11/2013
[2] Hoja de seguridad Hipoclorito de sodio. Consultada en: http://www.mexichem.com/docs/hojas_seguridad/HDS%20HIPO%20COATZA.pdf Fecha de consulta: 18/11/2013
