Download - Papel Filtro
I. TÍTULO: ELABORACION DE PAPEL FILTRO A PARTIR DE BROZA DE QUINUA
(Chenopodium quinoa Willd), PAJA DE CEBADA (Hordeum vulgare), ALGODÓN
(Gossypium sp.), ALMIDON DE YUCA (Manihotesculenta), Y PAPEL RECICLADO.
II. INTRODUCCIÓN
En la fabricación del papel se utilizan como materia prima: paja, hojas, corteza,
trapos, u otros materiales fibrosos, dependiendo del tipo de papel que se desea
obtener.
El papel, un descubrimiento chino, es de gran utilidad en la actualidad a pesar de
los grandes avances de la ciencia y tecnología, no puede ser sustituido aun y su uso
es general a nivel mundial para diversas aplicaciones ya sea en oficina, estudios,
laboratorios, higiene, etc.
Pero dicho producto tiene la desventaja de ser causante de la contaminación
ambiental puesto que para su fabricación se requiere la tala de árboles, el uso de
químicos en algunos casos, aunque actualmente se está eliminando el uso
exagerado de químicos por las distintas normas de producción a nivel mundial que
tratan de evitar la contaminación ambiental.
Es en este aspecto que tratamos de usar materia prima reciclada a base de
distintos productos de la región que ya no son utilizados después de su cosecha o
de su producción, en este caso podemos tener en claro ejemplo de la broza de
quinua, la paja de la cebada, la paja de avena, etc., adicionando también a estos
almidón o algodón para obtener mayor consistencia o flexibilidad dependiendo del
tipo de papel que se quiera obtener y las características que este requiera.
III. OBJETIVOS
3.1. Objetivo General
Obtener papel filtro a partir de tallos de quinua (Chenopodium quinoa
Willd), paja de cebada (Hordeum vulgare), algodón (Gossypium sp.) y papel
reciclado.
3.2. Objetivos Específicos
Elegir el mejor tratamiento para la elaboración de papel filtro.
Comparar los resultados obtenidos con el papel testigo.
Determinar las características físicas de cada uno de los tratamientos.
Elaborar mate filtrante.
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IV. MARCO TEÓRICO
4.1. PAPEL: El papel es una estructura obtenida en base a fibras vegetales de
celulosa, las cuales se entrecruzan formando una hoja resistente y flexible.
Estas fibras provienen del árbol y, según su longitud, se habla de fibras
largas de aproximadamente 3 milímetros (generalmente obtenidas de pino
insigne u otras coníferas) o de fibras cortas de 1 a 2 milímetros (obtenidas
principalmente del eucalipto).
Fuente: Instituto Americano de Desarrollo Empresarial – “Proceso
productivo del Papel”. Nicaragua. Julio 2007-Pag. 5-6.
4.2. HISTORIA DEL PAPEL
En el Antiguo Egipto se escribía sobre papiro (de donde proviene la palabra
papel), el cual se obtenía a partir del tallo de una planta muy abundante en
las riberas del río Nilo (Cyperus papyrus). En Europa, durante la Edad Media, se
utilizó el pergamino que consistía en pieles de cabra o de carnero curtidas,
preparadas para recibir la tinta, que por desgracia era bastante costoso, lo
que ocasionó que a partir del siglo VIII se popularizara la infausta costumbre
de borrar los textos de los pergaminos para reescribir sobre ellos.
EL PAPIRO:
Los papiros genuinos se obtienen a partir de la planta del papiro, muy
utilizada en el antiguo Egipto, a partir de la cual se obtiene una superficie
parecida al papel sobre la cual se pueden realizar dibujos o grabados. El
proceso para obtener papiro se puede resumir en los siguientes pasos:
1. Se corta el tronco de la planta del papiro y se mantiene en remojo
entre 7 y 14 días (cuantos más días esté en remojo, más marrón
quedará el papiro final).
2. Se corta el tronco en láminas finas y se pasa un rodillo sobre cada
lámina, con el fin de eliminar parte del azúcar y del agua de la lámina y
hacerla, así, menos quebradiza.
3. Se van alternando láminas horizontales y verticales, a modo de malla,
para constituir una superficie lisa.
4. Se prensa la lámina durante siete días. Se saca de la prensa y listo para
su uso.
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Fuente: Artesanías egipcias
http://www.artesanias-egipcias.com.ar/Papiros_egipcios_grandes.htm
Sin embargo, los chinos ya fabricaban papel a partir de los desechos de la
seda y el cáñamo, e incluso del algodón, invento que se atribuye a T’Sai
Lun, debido a la relación comercial transmitieron este conocimiento a los
árabes, quienes a su vez lo llevaron a las que hoy son España y Silicia desde
el siglo X. La elaboración de papel se extendió a Francia que lo producía
utilizando lino desde el siglo XII.
Se cree que el papel fue inventado en China, hacia el año 200 a. C., y
ciertamente, existen ejemplos de papel descubiertos junto a tablillas de
madera que contienen esa fecha. Los primeros papeles son de seda y lino,
pero de pobre calidad para la escritura, y por ello fueron utilizados
principalmente para envolver. La invención del papel se atribuye a Ts'ai
Lun, en el 105 a. C. En esa época era el jefe de los eunucos del Emperador,
y estaba al frente de los suministros de la Casa Real. Ts'ai Lun fue el
primero en organizar la producción del papel a gran escala, y se las arregló
para conseguir las patentes exclusivas para hacerlo. China en ese tiempo
era ya una sociedad burocrática que requería documentos en abundancia
para llevar sus registros por escrito. Estaban sentadas las bases para el
desarrollo de un material más ligero, fácil de almacenar y transportar que
las existentes tablillas de madera o las telas de seda.
Debe citarse el importante papel que los caracteres chinos o ideogramas
jugaron como forma de unificación, por su capacidad de ser comprendidos
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por gentes que hablaban distintas lenguas, desde la misma China , hasta
Corea o Japón , y cuyas culturas fueron influidas por la primera: hablaban
lenguas distintas, pero todos comprendían lo que escribían los demás. Es
en esa época cuando el papel comenzó a ser usado para registrar la
escritura, y ya surgen los métodos tradicionales de fabricación de papel
kozo (es probablemente la fibra más fuerte y resistente de de todas las
fibras empleadas en la fabricación manual de papel. Sus largas y nervudas
fibras no se deforman con el uso, son de unos 10 mm de largo, y se
mantienen firmes incluso cuando se arrugan o doblan) y los de corteza de
morera (Thai-sa).
China en el siglo IX, usa el bambú como fibra, anticipándose a la pulpa de
madera empleada por los fabricantes de papel en Europa, ya en el siglo
XVIII. Para el siglo X, ya se empleaban las marcas de agua, el uso del papel
como dinero y la impresión. La manufactura del papel se extendió de China
a Corea. En el año 610, el sacerdote Ramjing de Koryo en Corea, fue a
Japón para brindar asesoría en la producción de pinceles, tinta y papel. Ese
fue el comienzo de una seria producción de papel en Japón.
El papel en América
La producción de papel fue introducido por primera vez hacia el interior de
las Américas, por los españoles, cerca de la ciudad de México alrededor de
1580. Antes de la llegada de los españoles el papel fue usado como
sustancia por los mayas y aztecas. De forma semejante los hawaianos
producían papel suave, lo sacaban de la corteza de los árboles de higo o
mora. Esta técnica aún es usada por los indígenas del sureste de México.
Sin embargo las sustancias puras no se clasificaban como papel.
En primer taller de papel en Norte América, se estableció en Pennsylvania,
en el Wissahickon Creek cerca de Germantown por William Rittenhause. En
poco tiempo otros talleres se establecieron. Como el taller de Ivy, por
Thomas Willcox, quien motivo a otros productores de papel, y fue
distinguido por producir papel para impresos y actividades publicitarias de
Benjamín Franklin.
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Posteriormente en el siglo XVIII y XIX, con la tecnología de impresión se
desarrolla un incremento en la alfabetización, simultáneamente los
fabricantes de papel mejoraron sus mecanismos de producción de papel.
La primera máquina para elaborar papel fue inventada por el francés,
Nicholas Louis Robert, un empleado del taller Didot en Francia.
El cuñado de Roberts, John Gemble, saco una patente británica en 1801, la
cual fue desarrollada y financiada en Inglaterra por Hery y Seale
Fourdrinier, con la ayuda del joven maquinista llamado Brian Donking,
quien construyo self acting y automatizo la maquina en Hertfordshire, en
1803, la efectividad de ésta creo una sensación. El principio básico de de la
maquina Fourdrinier, es suspender la pulpa de papel en agua, que es
derramada con un movimiento horizontal, las vibraciones de lado a lado
causaban que las fibras se intercalaran una con otra. En ese momento esto
fue conocido como Dandy, el cual presiona mayormente el agua, al mismo
tiempo que imprime las marcas de agua o líneas extendidas, sobre la
pulpa del papel. Después, esto es transportado a cilindros calientes y secos
para que al final del proceso se devanara en un largo rollo perfectamente
seco. La mayor producción mundial del papel, es elaborado al estilo de la
maquina Fourdrinier.
Otro tipo de máquina para fabricar papel que apareció en este tiempo, fue
un maquina con molde cilíndrico. Que comienza con un movimiento lento,
este proceso es capaz de producir papel similar en apariencia y sentirse
como papel hecho a mano. Sin embargo en Inglaterra, un número de
individuos estaban trabajando independientemente.
La industrialización del papel en China y Japón (1853)
Al final del siglo XIX, la historia de la fabricación del papel se perdió en un
círculo total, pero posteriormente en 1853, las maquinas se introdujeron a
la semi colonial China y Japón. Rápidamente los americanos demostraron
(para el acuerdo de una barco de guerra), la apertura de relaciones
diplomáticas y comerciales entre USA y Japón seguida por una apertura de
relaciones diplomáticas con, Inglaterra, Prusia y Francia. En se tiempo
existió mucho interés por el uso de las fibras vegetales en la fabricación del
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papel Japonés. También porque los trapos no se usaban en este papel. En
esa época un comerciante inglés tuvo la idea acertada de importar trapos
hacia Europa, para fabricar papel, a finales de 1861, envio 1300 toneladas
de trapos a Inglaterra, sin embargo el cambio de colores no demostro ser
una labor sencilla.
La primera máquina para fabricar papel en Japón, fue una Fourdrinier, de
78 pulgadas de ancho, importada de Inglaterra por la firma americana,
Walsh and Hall company, para el taller de papel Ogi, cerca de Tokio, en
1875. La construcción del taller Ogi, fue dirigida por el joven ingeniero
inglés, Frank Cheethmen, quien por un período de tres años y con ayuda
de la máquina de Thomas Bottomley, puso en funcionamiento la
producción de este taller hasta que ellos tuvieron un sucesor japonés.
Ahora Japón produce 10% del papel y pulpa a nivel mundial y el segundo
es únicamente USA.
Fuente: Silvie Turner. "Apéndices. Una breve historia de la fabricación de
papel." Ed. Diseño de Prensa. Nueva York: 1991. Pag. 114-116.
4.3. PAPEL FILTRO
El "papel filtro" se usa principalmente en laboratorios analíticos para filtrar
soluciones homogéneas. Normalmente está constituido por derivados
de celulosa y permite el manejo de soluciones con pH entre 0 y 12 y
temperaturas de hasta 120°C.
Normalmente tienen un área aproximada de 10 cm2 y un peso aproximado
desde 80 hasta 130 g/m2.
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El papel de filtro es un papel utilizado como tamiz o filtro que se usa
principalmente en el laboratorio, especialmente en algunas experiencias.
Es de forma redonda y se introduce en un embudo, con la finalidad de
filtrar impurezas insolubles y permitir el paso a la solución a través de sus
poros.
También son utilizados para la exhibición de muestras sobre el.
Existen de distintos tamaños y proporciones.
El papel de filtro es un papel que se corta en forma circular y se introduce en
un embudo, con el fin de ser filtro para las impurezas insolubles y permitir el
paso a la solución a través de sus poros.
USOS O APLICACIONES DEL PAPEL FILTRO:
Industria Alimentaria: Análisis proximal de grasa proteína y fibra.
Industria de bebidas: Eliminación de ácido carbónico y turbideces de
cervezas, vinos, zumos, etc.; Preparación de muestras para la
determinación de azúcar residual, espectro acídico, análisis
refractométricos y HPLC
Aplicaciones técnicas: Filtración de zumos (no azucarados), vinos y bebidas
alcohólicas, Filtración de contaminantes finos en líquidos industriales,
Filtración de líquidos difíciles de clarificar.
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Uso correcto del papel filtro: El papel de filtro se emplea cortado en círculos
cuyo diámetro debe escogerse de tal modo que, una vez doblado y colocado
en el embudo, el borde superior de este quede más o menos un centímetro
por encima del papel.
Si trata de filtrar al vació el diámetro debe ser tal que encaje perfecta mente
dentro del embudo Bushner, por ningún motivo debe quedar doblado el papel
del filtro.
La siguiente figura se indica la forma de doblar el papel de filtro:
4.4. TIPOS DE PAPEL FILTRO
4.4.1. PAPELES FILTRO ANALISIS CUANTITATIVO
Para su fabricación de papel filtro análisis cuantitativo se utilizan fibras
de celulosa y línters de algodón de elevada pureza, cuyo contenido en
alfa-celulosa es de prácticamente el 100%. En cualquier caso, las fibras
de celulosa en su estado natural contienen pequeñas cantidades de
impurezas orgánicas e inorgánicas, es por ellos que estos papeles filtro
requieren un proceso de elaboración especial.
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Una vez fabricado el papel filtro en las condiciones físicas deseadas
(gramaje, espesor, velocidad de filtración, etc.) se inicia un proceso de
lavado con ácidos (generalmente HCl) que concluye con una limpieza
final con agua desmineralizada. Con ello se consiguen dos características
importantes
Elevada resistencia al estado húmedo.
Contenido en cenizas inferior al 0,01%
Por todo ello estos filtros son especialmente adecuados para la filtración
con embudos Buechner en análisis cuantitativos, ya que cumplen los
requisitos exigidos por las normas internacionales en cuanto a
contenido en cenizas.
Esta gama está formada por seis calidades con distintas velocidades de
filtración:
Filtración muy rápida: Papel filtro con la velocidad de filtración más
rápida de la gama. Es muy adecuado en la filtración de precipitados
gruesos como Fe (OH)3, Al (OH)3, Si O2, Cr (OH)3 o gelatinosos, análisis
gravimétricos de partículas presentes en el aire, determinación del
contenido de sílice en acero y hierro, entre otros.
Filtración rápida: Un papel rápido pero con una mayor eficacia en la
retención de partículas. Muy adecuado en la filtración de precipitados
algo mas finos como sulfuros de plata, arsénico, cadmio, hierro, plomo y
manganeso.
Filtración media: Un papel filtro estándar y de uso general. Es muy
eficáz con la retención de partículas medias como el oxalato de calcio,
algunos sulfatos metálicos y otros, es muy utilizado en los laboratorios
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de control de calidad de la industria de fabricación de cemento, para la
determinación del tamaño de grano del cemento. Tambien utilizado en
la determinación de Mg en aguas o como calidad standard en
gravimetrías y análisis cuantitativos de todo tipo de sustancias, análisis
de alimentos y análiss de suelos, entre otras aplicaciónes.
Filtración medio-lenta: Papel filtro de mayor retención que el anterior.
Utilizado en análisis gravimétricos de diversos componentes en
materiales como cementos, lodos, extractos acuosos de suelos,
determinaciones de aceites en aguas, determinación de sedimentos en
la leche. Al ser un filtro de elevada pureza se puede utilizar en la
captación de radionúclidos y trazas de elementos de la atmósfera.
Filtración lenta: Papel filtro de filtración lenta, con excelente retención
de partículas finas o semicoloidales como sulfato de bario y plomo en
frío, precipitados finos de carbonato de calcio, óxido de Cu, asimismo es
muy recomendado para el análisis de partículas insolubles en aceites y
grasas de origen animal o vegetal.
Filtración muy lenta: La calidad con la velocidad de filtración más lenta
de la gama. De poros extrafinos y utilizado para la filtración de muestras
especialmente difíciles.
4.4.2. PAPELES FILTRO ANALISIS CUANTITATIVO ENDURECIDOS
Su principal característica, además del contenido en cenizas inferior al
0,0% es su elevada resistencia al estado húmedo, por ello están
especialmente indicados para utilizar en filtraciones a presión o en
embudos Buechner en análisis gravimétricos de muestras con suave
graduación ácida o alcalina.
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Asimismo, su marcada lisura en la superficie del filtro permite recuperar
la mayor parte del precipitado sin que las fibras se adhieran al mismo.
Filtración muy rápida: Un papel ideal para su uso con precipitados
gruesos: hidróxidos de hierro, aluminio, cobre, sulfuros de cobre,
cobalto o hierro. Tiene una textura suave y una elevada densidad
aparente, lo cual favorece una buena capacidad de carga.
Filtración media: Filtración media para la retención rápida de
precipitados finos o medios como las partículas gruesas del sulfato de
bario o algunos fosfatos.
Filtración lenta: Papel filtro muy denso y cerrado, con una velocidad de
filtración lenta. Especialmente indicado en la filtración de muestras
difíciles o en aquellas con precipitados finísimos.
4.4.3. PAPELES FILTRO ANALISIS CUALITATIVO
El papel filtro análisis cualitativo está especialmente fabricado para
conseguir la separación e identificación de sustancias cuyas
características conocemos, así como para gran cantidad de filtraciones
en análisis de rutina.
La gama está formada por dos familias perfectamente diferenciadas
según las exigencias del ensayo o la finalidad de la filtración:
Papeles filtro análisis cualitativo corriente
Papeles filtro análisis cualitativo bajos en cenizas
Papel filtro análisis cualitativo corriente: Se trata de papeles filtro que,
a pesar de estar fabricados con celulosas nobles de elevada pureza, se
utilizan en trabajos de laboratorio de rutina o habituales, donde se
necesite una simple separación sólido-líquido con el máximo ahorro de
tiempo.
Son por tanto, de filtración muy rápida o extra-rápida.
Filtración muy rápida. Liso: Un papel filtro muy conocido por sus
excelentes cualidades técnicas; buena retención de partículas medias y
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gruesas, buena capacidad de carga y excelente resistencia al estado
húmedo.
Se utiliza en los laboratorios de control de calidad en diversos sectores
industriales, hospitales, docencia, investigación, aguas, etc.
Filtración extra-rápida. Liso. Grueso: Es el papel con la velocidad de
filtración más rápida de toda la gama. Posee una excelente capacidad de
carga gracias a sus 160 gr/m2 y a su baja densidad aparente.
Usado no tan solo en ensayos de laboratorios, sino también en procesos
de producción y en la filtración de líquidos viscosos, esencias, jarabes,
grasas, aceites densos.
Filtración muy rápida. Rugoso. Grueso: Un papel filtro para análisis
cualitativo con la superficie rugosa. Con ello se consigue entre un 10 y
un 20% más de superficie, lo que le proporciona dos características
añadidas al filtro.
Mayor rapidez en el proceso de filtración
Excelente capacidad de carga
Recomendado en filtraciones y clarificaciones de procesos de
producción de líquidos espesos o sucios o en la limpieza de muestras
difíciles.
Filtración muy rápida. Rugoso: Un papel filtro especial para su uso en
laboratorio de la industria azucarera, sobre todo para la clarificación de
muestras después de la adición de acetato de plomo para la
determinación posterior del contenido de sacarosa.
4.4.4. PAPELES FILTRO ANALISIS CUALITATIVO, BAJO EN CENIZAS
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Están fabricados en su mayor parte con fibras de linters de algodón de
gran pureza con un contenido muy elevado de alfa-celulosa.
Asimismo, estos papeles filtro han pasado un proceso de lavado a los
ácidos con la finalidad de reducir al mínimo la presencia de cenizas y
otros contaminantes. Por ello, se utilizan en ensayos analíticos
cualitativos críticos donde sea preciso un papel filtro de elevada calidad
y pureza.
La gama está formada por 6 calidades de papel filtro con velocidades de
filtración y valores de retención diferentes.
Filtración muy rápida: Papel con una velocidad de filtración rápida y una
buena retención de precipitados gruesos o gelatinosos, como sulfuros
de plata, arsénico, plomo, hierro, etc. Se utiliza en la determinación de
siliconas en hiero y acero en bruto.
Filtración rápida: Un grado muy utilizado para trabajo analítico con
precipitados gruesos como sulfuros de plata, arsénico, antimonio,
cadmio, plomo o carbonatos alcalinotérreos.
Filtración media: Las características de este papel hacen que sea un
estándar dentro de los papeles de análisis cualitativo. Con velocidad de
filtración media y buena retención de partículas medias como oxalato
de calcio y algunos sulfuros metálicos. Este papel está recomendado
para el análisis de cerveza y malta según los parámetros de filtración y
retención.
Filtración medio-lenta: Calidad de papel muy adecuada para retención
de precipitados finos como el sulfato de bario en caliente, sulfuro de
estaño, níquel o zinc.
Filtración lenta: Papel filtro muy eficaz, capaz de retener partículas muy
finas y semicoloidales. Es muy adecuado para la limpieza de
suspensiones turbias. También se utiliza para la determinación de
materia insoluble de algunas sustancias.
Filtración muy lenta: El más lento de los papeles cualitativos.
Extraordinaria eficacia en la retención de partículas finísimas.
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Recomendado en la clarificación de muestras de vino y de otras con
suspensiones especialmente difíciles.
Filtración medio – lenta. Grueso: Un papel de filtro para análisis
cualitativo bajo en cenizas, grueso y liso, con buena resistencia al estado
húmedo y excelente capacidad de carga. Adecuado en la retención de
partículas de tamaño fino y especialmente indicado en el transporte de
muestras o la separación de elementos mediante electroforesis.
4.4.5. RESMAS DE PAPEL FILTRO
Se trata de una gama de papeles fabricados especialmente para la
absorción de líquidos y salpicaduras y como protector en muebles de
laboratorio, mesas de trabajo, bandejas o instrumentos. También
utilizado en la manipulación de utensilios estériles, acondicionamiento
de productos farmacéuticos, etc.
La gama está formada por tres calidades con diferentes gramajes y
grosores.
Papel grueso: La resma más gruesa de la gama. Recomendada en
trabajos con elevado riesgo de salpicaduras o allí donde se requiere una
elevada capacidad de absorción. Imprescindiblemente en cualquier
laboratorio.
Papel medio: Gramaje y espesor intermedio, pero con buenas
propiedades de absorción.
Papel fino: De menor gramaje y grosor que los anteriores.
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4.4.6. OTROS
PAPEL FILTRO CON DIATOMEAS
PAPEL SEPARADOR DE FASES
FILTROS CON TEJIDO NO TEJIDO
AUXILIARES DE FILTRACIÓN
PLACAS FILTRANTES
Fuente: FILTROS ANOIA, S.A. – Sant Pere de Riudebitlles (Barcelona) – FILTER
LAB.
V. METODOS Y MATERIALES
5.1. MATERIALES
5.1.1. MATERIA PRIMA
Broza de quinua
Paja de cebada
Algodón
Almidón de yuca
Papel reciclado
5.1.2. MATERIALES
Mesa de Trabajo
Bastidores
Vasos Precipitados
Tijeras
Olla de acero
Cocinaeléctrica
Recipientes
Vidrio
Varilla de vidrio
Tela poliseda
5.1.3. EQUIPOS
Regla
Licuadora
Balanza digital
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Molino manual
Micrómetro
Plancha
Licuadora
Romana
5.1.4. REACTIVOS
Hidróxido de sodio
Hipoclorito de sodio al 2.5 y 5%
5.2. METODO
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RECEPCION DE MATERIA PRIMA
SELECCION DE LA MATERIA PRIMA
REDUCCION MECANICA
PESADO
NAOH al 8% durante 3 dias y 1 día
DESLIGNIFICADO
LAVADO
Llevado a una cocina electrica con tiempos de 30m, 1h y 1/2h.
TRATAMIENTO TERMICO
LAVADO
Tratamiento realizado por 1 y 2 días.
BLANQUEADO
LAVADO
PESADO
MEZCLADO
REFINADO
MOLDEADO
PRENSADO
Aproximadamente 3 días de secado, solo con las telas y prensado
SECADO
5.2.1. RECEPCION DE MATERIA PRIMA
Se procedió a la recepción de la materia prima como es la broza de
quinua, paja de cebada, almidón, papel reciclado y algodón.
Broza de quinua Cebada
5.2.2. SELECCIÓN DE LA MATERIA PRIMA
Se realizó la selección, dependiendo del tipo de materia prima que se
tenía, a su vez se seleccionó también, por la cantidad de humedad, el
color, el tamaño.
5.2.3. REDUCCION MECANICA
En esta etapa se usó el molino manual para la broza de quinua y la paja de
cebada, para el algodón las tijeras, para el papel reciclado se hizo la
ruptura manualmente y se dejó en agua, el almidón no necesito
reducción.
5.2.4. PESADO
Se realizó el pesado de cada muestra antes de empezar con la
deslignificación.
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5.2.5. DESLIGNIFICACION
Se preparó una mezcla de agua con hidróxido de sodio (NAOH) al 8%, y se
realizó en tiempos de 03 días y 01 día, la broza de quinua y la paja de
cebada.
5.2.6. LAVADO
Luego de transcurrido el tiempo de deslignificación se procede a lavar la
muestra hasta que el producto del lavado de esta sea claro.
5.2.7. TRATAMIENTO TERMICO
Se vierte el producto previamente lavado a la olla de acero con una
mezcla de agua con hidróxido de sodio al 8%, para su tratamiento térmico
en la cocina eléctrica, por el tiempo que viera por conveniente, de
preferencia una hora.
5.2.8. LAVADO
Nuevamente se repite el mismo lavado anteriormente ejecutado.
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5.2.9. BLANQUEADO
Se deja en hipoclorito de sodio preparado al 5 y 2.5%, durante un día o 2
dependiendo como este el blanqueado de la muestra.
5.2.10. LAVADO
Se repite el lavado esta vez para tratar d eliminar el olor del cloro.
5.2.11. PESADO
Se realiza el pesado de las distintas muestras apropiadamente, teniendo
en cuenta los porcentajes que se usara para cada muestra.
5.2.12. MEZCLADO
Se realiza el mezclado de las muestras previamente pesadas para su
posterior refinamiento.
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5.2.13. REFINADO
Se realiza el refinado de la pasta, hasta que se haya homogenizado y
este bien fina para su moldeo.
5.2.14. MOLDEADO
Se realiza el moldeo en los bastidores previamente adecuados hasta
que la pasta tome una forma uniforme, este proceso se lleva a cabo en
abundante agua para su mayor uniformidad.
5.2.15. PRENSADO
Luego del moldeado se procede al prensado esto para obtener una
mayor uniformidad y que nuestro papel salga uniforme, esto se realiza
poniendo poliseda para tapar la pasta, cubierta por otra tela para que
esta absorba la humedad, cambiarla una vez este mojada, y sobre
ambas un vidrio.
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5.2.16. SECADO
Se deja el molde prensado a temperatura ambiente, alrededor de 03
días, dependiendo de la humedad del papel y del tipo de papel también
depende el uso de tratamiento térmico (plancha), algunos papeles son
sensibles y terminan arrugándose.
1. Universidad Nacional del Altiplano - PunoPágina 23
CUADRO N° 01: FORMULACION DE TRATAMIENTOS
Muestra Tallo de quinua % Paja de cebada % Almidón % Algodón % Papel reciclado % TOTAL %
T1 100 100
T2 90 10 100
T3 90 10 100
T4 60 40 100
T5 60 30 10 100
T6 * 60 5 35 100
T7 60 40 100
T8 40 60 100
T9 50 50 100
T10 100 100
FUENTE: Elaboración propia (* se hizo dos muestras de 4 y 4.5 g)
Interpretación: En la tabla se muestra como se fue avanzando hacia el objetivo trazado, en este caso el papel filtro, con diferentes porcentajes utilizados en
nuestros tratamientos hasta obtener el que más se acerca en las propiedad físicas que requiere el papel filtro.
2. Universidad Nacional del Altiplano - PunoPágina 2
CUADRO N° 02: FLUJOGRAMA DE LOS TRATAMIENTOS
Operaciones unitarias
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10
Materia prima Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1
Recepción
Selección
Pesado Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro N 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1
Reducción Mecánica
Chips de 4 cm.
Chips de 4 cm.
Chips de 4 cm.
Chips de 4 cm.
Chips de 4 cm.
Chips de 4 cm.
Chips de 4 cm.
Chips de 4 cm
Chip de 4 cm
Pulverizado En molino En molino En molino En molino En molino En molino En molino En molino En molino Tijeras
Extracción de lignina
NaOH8% * 72 h
NaOH8% * 72 h
NaOH8% * 72 h
NaOH8% * 72 h
NaOH8% * 72 h
NaOH8% * 24h
NaOH8% * 24 h
NaOH8% *24 h
NaOH8% *24 h
Lavado Agua Potable
Agua Potable
Agua Potable
Agua Potable
Agua Potable
Agua Potable
Agua Potable
Agua Potable
Agua Potable
Agua Potable
Tratamiento térmico
(Cocción)
85°C * 35min.
85°C * 35min.
85°C * 65min.
85°C * 65min
85°C * 65min.
85ºC * 110min.
85°C * 110min.
85°C * 110min.
85°C * 110min. .
Lavado Agua Potable
Agua Potable
Agua Potable
Agua Potable
Agua Potable
Agua Potable
Agua Potable
Agua Potable
Agua Potable
Aguapotable
1er. Refinado En una licuadora *
En una licuadora *
En una licuadora *
En una licuadora *
En una licuadora *
En una licuadora *
En una licuadora *
En una licuadora *
En una licuadora *
En una licuadora
3. Universidad Nacional del Altiplano - PunoPágina 2
5 min 5 min 5 min. 5 min. 5 min. 5 min. 10 min 10 min 10 min * 20 min
Blanqueado 1Hipoclorito de sodio 5% * 24 h
Hipoclorito de sodio 5% * 24 h
Hipoclorito de sodio 5% * 24 h
Hipoclorito de sodio 5.% * 24 h
Hipoclorito de sodio 5% * 24h
Hipoclorito de sodio 5% * 24h
Hipoclorito de sodio 5% * 24 h
Hipoclorito de sodio 5% * 24 h
Hipoclorito de sodio 5% * 24 h
MoldeadoEn un
bastidorEn un
bastidorEn un
bastidorEn u n
bastidorEn un
bastidorEn un
bastidorEn un
bastidorEn un
bastidorEn un
bastidorEn un
bastidor
Prensado Vidrio Vidrio Vidrio Vidrio Vidrio Vidrio Vidrio Vidrio Vidrio Vidrio
SecadoCon
plancha
En sombra al Medio Ambiente
En sombra al Medio Ambiente
En sombra al Medio Ambiente
En sombra al Medio Ambiente
En sombra al Medio Ambiente
En sombra al Medio Ambiente
En sombra al Medio Ambiente
En sombra al Medio Ambiente
En sombra
al Medio Ambiente
textura del Papel filtro
liso liso Semi-lisoLiso -
porosoLiso
porosoSemi-liso
Liso-poroso
liso Áspero Áspero
FUENTE: Elaboración Propia
VI. RESULTADOS
CUADRO N° 03: CARACTERISTICAS FISICAS DEL PAPEL FILTRO
3. Universidad Nacional del Altiplano - PunoPágina 3
FUENTE: Elaboración propia * la muestra no resistió el doblez ** la muestra se perdió
3. Universidad Nacional del Altiplano - PunoPágina 4
MUESTRASConcentración de NaOH (%)
pHEspesor
(mm)Área(m2)
Peso (g.)
Gramaje (g/m2)
Absorción(g/m2)
Velocidad de
filtración (s)
Propiedades
Testigo 0.21 0.0025 0.20 80 150 445 Medio rápido; grueso
T1 8 7.44 0.20 0.0025 0.18 72 75 197 Medio rápido
T28
7.94 0.245 0.0025 0.24 96 175 * *
T3 8 7.13 0.135 0.0025 0.20 80 150 1195 lento
T4 8 7.13 0.22 0.0025 0.28 112 125 500 Medio/ lento
T5 8 -------- 0.25 0.0025 0.18 72 237.5 107
T6 * 8 --------0.270.18
0.00250.0025
0.150.1
6040
212.5200
999**
Lento, Denso
T7 8 --------- 0.17 0.0025 0.22 88 100 1087 Lento
T8 8 --------- 0.30 0.0025 0.19 76 300 359 Medio rápido, grueso
T9 8 --------- 0.34 0.0025 0.22 88 400 386 Medio rápido, grueso
T10 8 --------- 0.15 0.0025 0.11 44 87.5 287 Medio rapido
Concentración de NaOH : La concentración de NaOH al 8% en frio y después un tratamiento térmico del mismo porcentaje, Según el Dr. Ángel Mujica en su proyecto quinua; menciona con respecto al proceso de transformación en vista del bajo porcentaje de lignina que posee cada fibra, se puede obtener mayor cantidad de pulpa, usando el proceso de sosa al frio a una concentración entre los 8 % y 10%, con el fin de no degradar la celulosa, insumo principal de muchos productos agroindustriales.
pH: Se obtuvo pHs ligeramente alcalinos en los tratamientos T1,T2,T3,T4 esto debido que son pulpas químicas que utilizan NaOH e hipoclorito de sodio. Además Libby, 1960 menciona que las soluciones de hipoclorito de sodio por si, generan un pH superior a 11. Y en los demás tratamientos no se aplicó este procedimiento ya que el pHmetro estaba des calibrado y sus datos no eran confiables.
Espesor: Con respecto al espesor la muestra que mas se acerca al papel testigo son los tratamiento 1 y 4, los espesores varían de acuerdo a la cantidad de pasta utilizada, en los 4 primeros tratamientos utilizamos porcentajes y no pesamos la cantidad de pasta que entra en el moldeo para después con la experiencia de los demás compañeros pasamos a medir y pesar la cantidad de muestras que entrará en cada moldeo decidiendo entre 4g 4.5 g y 5g. y el mejor es de 4.5 para alcanzar al espesor y gramaje deseados.
Gramaje: La muestra que mas se asemeja al testigo es la prueba realizada en el tratamiento 3 nos dio 80 g/m2 que es similar al testigo.
Filtración. En los tratamiento 8 y 9 son los que se mas se acercan a nuestro testigo con porcentajes de (40% de quinua y 60 % de algodón) para el primero y 50% de quinua y 50 % de algodón para el segundo, en los tratamientos 6 y7 los papeles se deshicieron y en el tratamiento 2 el papel filtro no resistió al doblez y se rompió.
VII. CONCLUSIONES
- Es correcto la utilización de broza de quinua, por su bajo contenido de lignina
(Mujica, 2006), y asi podemos obtener un papel mas claro.
- La experiencia nos indica que el contenido de algodón en el papel filtro es
esencial para un adecuado filtrado y retención de sustancias.
- Los tratamientos 8 y 9 con mayor e igual contenido de algodón alto de algodón
son los recomendables en la elaboración de papel filtro.
- El pH de los tratamientos está en relación directa con la concentración de
NaOH e hipoclorito de sodio utilizados en el proceso. Un lavado eficiente
mejorara el PH de nuestra pasta (PH neutro).
- A mayor contenido de algodón la drenabilidad es más rápida,
4. Universidad Nacional del Altiplano - PunoPágina 2
- Las características de gramaje, espesor, drenabilidad, color y textura son
controlables en el proceso.
- A mayor contenido de algodón el espesor aumenta y el gramaje se mantiene a
no aumenta considerablemente.
VIII. RECOMENDACIONES
- Hacer un buen refinado del algodón para evitar grumos (copos)en nuestro
papel
- Para evitar el ondeo del papel no aplicar plancha como tratamiento térmico.
- Para el blanqueo utilizar hipoclorito al 2.5%.
- No forzar los equipos de laboratorio.
- Trabajar con fibra totalmente seca
- Trabajar con otros procedimientos la extracción de lignina que sean amigables
con el medio ambiente.
IX. BIBLIOGRAFÍA
- GARCÍA HORTAL, José A. (2007). Fibras Papeleras. Barcelona. Ediciones UPC
- Libby, C. Conde. Celulosa y Papel de Ciencia y Tecnología, vol. II. McGraw-Hill,
Nueva York, sin fecha (probablemente 1960).
- CULTIVO MULTIPROPÓSITO PARA LOS PAISES ANDINOS INT/01/K01 PERÚ –
BOLIVIA – COLOMBIA. MUJICA A. ORTIZ R. BONIFACIO A. SARAVIA R.
CORREDOR G. ROMERO A. JACOBSEN S. 2006 “Agroindustria de la Quinua
(Chenopodium quinoa willd) en los países Andinos.” PUNO - PERÚ).
- FILTROS ANOIA, S.A. – Sant Pere de Riudebitlles (Barcelona)
- FILTER LAB
- http://www.artesanias-egipcias.com.ar/Papiros_egipcios_grandes.htm
4. Universidad Nacional del Altiplano - PunoPágina 3