Papel alcalino o libre de ácido.Más ventajas en impresión y conversión Existe en la actualidad un interés creciente en los papeles con pH alcalino, y gran parte de su mercado es para usos que requieren permanencia y durabilidad. La búsqueda de una solución a los problemas de amarillamiento y fragilidad del papel con el paso del tiempo ha atormentado a los archivistas, bibliotecarios y papeleros desde mediados del siglo XVIII(1). Finalmente, con la invención del encolado alcalino en los años cincuenta, se encontró un método de producir papeles que no se volvieran amarillos o frágiles. Existe en la actualidad un interés creciente en los papales con pH alcalino, y gran parte de su mercado es para usos que requieren permanencia y durabilidad. La permanencia (estabilidad química) se refiere al tiempo durante el cual el papel retendrá sus propiedades físicas y apariencia original después de un largo periodo de almacenamiento. La durabilidad (resistencia) o capacidad del papel para aguantar esfuerzos físicos, se relaciona con el tiempo hasta el cual el papel resiste el deterioro a que es sometido cuando se manipula. Una hoja de papel producido con el sistema alcalino permanecerá cerca de 400 años, mientras que una producida por el sistema ácido permanecerá sólo una cuarta parte de dicho tiempo. La mayor permanencia y durabilidad de este papel respecto al papel ácido se debe a que el carbonato de calcio evita que el pH del papel caiga en el rango ácido por acción del dióxido de azufre ambiental y/o, la descomposición química interna. En respuesta a la amenaza de desintegración progresiva del papel, muchos publicistas, entidades legales, centros de información y bibliotecas están exigiendo sus publicaciones en papel alcalino(2). Por otro lado, el papel alcalino que va a la basura se degrada tan rápidamente como los demás papeles, sin crear problemas ambientales. Hoy en día se manufactura gran variedad de papeles finos bajo el sistema alcalino; son ejemplos los papeles base para recubrimiento con esmalte, sino tan sólo de su capacidad para acidular o alcalinizar el agua con la que entre en contacto. Aunque la diferencia de pH entre ambos papeles no parece muy significativa. el pH del papel por extracción es el real del papel.0 (alcalino) es realmente mil veces menos ácido que un papel con pH 5. y la diferencia más significativa es su nivel pH. El papel alcalino se manufactura en forma diferente al papel ácido.5-8. En el sentido exacto de la palabra.5 (este pH se puede determinar por el método Tappi T 529 om-88. o por medio de indicadores como el rojo clorosferol.impresión. cigarrillos. o pH por extracción del papel(3).5). mientras que el alcalino es el papel de la nueva generación. etc.0-5.0 +/-0.5 (se determina por el método Tappi T 509 om-88. Así. .0 z 7. "Concentración de ion hidrógeno (pH) de extractos de papel (método de extracción en frío)". Manufactura del papel alcalino Las fibras que componen el papel son de por sí neutras. Así. La acidez o alcalinidad del papel se debe. a impurezas o sustancias que se añaden durante su elaboración y quedan formando parte de su masa fibrosa. empaques. En los papeles alcalinos producidos por Propal el pH está en el rango de 8.5). Por otro lado. mientras que los papeles ácidos tienen un pH mucho menor (5. fotografía. en Europa cerca de 95% de los papeles producidos son alcalinos.0 (ácido). El pH superficial del papel alcalino normalmente es menor que el pH por extracción debido al efecto del encolante superficial (aplicado en la manufactura de los papeles para impresión y escritura): En los papeles producidos por Propal el pH superficial oscila en el rango de 7. no puede hablarse de papel alcalino o ácido. por tanto. un papel con un pH 8.8). El papel ácido es la tecnología de ayer. En el análisis de pH de papel debe distinguirse un valor de pH superficial y un pH real. y en Estados Unidos 75% se estima que para la próxima década todo el papel producido en el mundo será 100% alcalino. que cambia a púrpura con valores de pH por encima de 6. hay que considerar que la escala de pH es logarítmica. "Medición del pH superficial del papel". Los papeles alcalinos se producen a un valor de pH mayor que el neutro (7. escritura. lisura. En una hoja de papel alcalino las fibras de celulosa se adhieren directamente al encolante con un mayor entrelazamiento. mientras que los agentes de encolado interno le dan resistencia a la penetración de líquidos.La diferencia en los procesos de manufactura de los papeles ácidos y alcalinos reside en los tipos de rellenos y agentes de encolado interno usados (los rellenos y los encolantes son ingredientes críticos en cualquier fórmula para producir papel). y de apariencia (blancura. durante la impresión se obtiene un mayor contraste de los tonos oscuros. el dióxido de titanio. rasgado. . la porosidad y la imprimibilidad del papel. o preparado químicamente. se comporta mejor en las copiadoras. un menor moteado y mayor facilidad de acomodo de las hojas en los sistemas de entrega de las prensas. receptividad a la tinta y estabilidad dimensional. estabilidad dimensional). Las propiedades físicas críticas de casi todos los papeles son las de Resistencia (a la tensión. más conocidos como AKD (Dímero de Alkil Diceteno) y ASA (Anhídrido Alkenil Succínico). dando lugar a unas mejores propiedades físicas de resistencia (tensión. etc. impresoras láser y en otros equipos duplicadores de alta fidelidad(4). En el proceso alcalino. el relleno es el carbonato de calcio.). el que puede ser o natural. al rasgado. ¿Cuál es el efecto del encolado alcalino sobre las propiedades? Para el usuario final la hoja alcalina es más consistente. al reventamiento. Los métodos corrientes de manufactura del papel ácido emplean como relleno el caolín y/o. Así mismo. Los encolantes mejor desarrollados y más empleados en la actualidad son los de tipo cetínico y del tipo alkenílico. brillo. El agente encolante es una emulsión sintética que reacciona directamente con las fibras de celulosa. como el yeso y el mármol. Los rellenos en el papel mejoran su opacidad. Estos rellenos con partículas de tamaño muy fino y alta superficie específica ejercen una influencia positiva sobre la lisura. y como agente de encolado interno una mezcla ácida de resina de colofonía y alumbre. calibre). lisura. De esta forma. difieren en la forma como secan después de la impresión. debido a la forma en que los cristales del relleno refractan la luz. mientras que las tintas termocurables (beatset) se endurecen a medida que se evapora el solvente(7). Desde el punto de vista ecológico. o sin esmaltar. La sustitución del caolín por el carbonato de calcio permite obtener una hoja más brillante. Las tintas offset para impresión en hojas secas por oxidación-polimerización. pues mantiene el pigmento sobre la superficie por tener mayor resistencia a su penetración. el papel alcalino ligeramente esmaltado. especialmente durante el secado donde los mayores beneficios se observan en el menor tiempo de secado de las cartulinas impresas. el cambio al proceso alcalino mejora en las propiedades ópticas del papel(5). El proceso de termocurado es relativamente inerte a los cambios de pH en lo que respecta al secado. en cambio. tiene una excelente retención superficial de tintas acuosas para flexografía y rotograbado. cerca de 80% de las impresiones se efectúan por el método offset. y es aquí donde el papel alcalino presenta ventaja del pH. las que son más eficientes catalizando la reacción de secado bajo un pH neutro que uno ácido. En nuestro medio. del efecto del pH del papel en el tiempo de secado de las tintas(8). de mejor apariencia y ópticamente más agradable.Aunque los rellenos y encolantes empleados en el proceso de manufactura tradicional son satisfactorios. Efecto del pH del papel en el secado de las tintas En el encolado alcalino los enlaces químicos formados con las fibras son más resistentes a los penetrantes en un amplio rango de pH. . Las tintas offset. los agentes secantes de las tintas para impresión en hojas se oxidan con la ayuda de catalizadores de metales complejos como las sales de cobalto y manganeso. el proceso de fabricación del papel alcalino produce un efluente de menor volumen y con menor contenido de sólidos residuales(6). tanto para impresión en hojas como para impresión en bobinas con tintas termocurables. La gráfica 1 muestra los resultados de laboratorio de la Fundación Técnica de las Artes Gráficas (GATF). Casals. . . Las mejores características de resistencia del papel alcalino han permitido alcanzar mayores velocidades de servicio en las rebobinadoras y convertidoras.92. Ago. comparado con 2% a 5% de caolín y/o. Bibliografía .111. 2a. David H. . .El papel alcalino en la conversión El contenido de relleno mineral de los papeles alcalinos varía entre 8% y 12% de carbonato de calcio. p. . T 529 om-88 "Medición del pH superficial del papel". . p. Betty M. Tappi Journal. . Hammermill Papers. Editorial Howson-Algraphy. 1989. .. "Slitting Solutions". los cuales han sido siempre materiales de una mayor abrasividad que el carbonato. "What the Printer Should Know about Ink".Fairchild George H. Int´l Paper Co. tal como se muestra en la tabla de durezas de diversos materiales(9). American Ink Maker. May 93. "Sizing Loss". Jun. Jan. Nov. 89 a 93. "PCC Fillers".Eldred. 85-86. la limpieza de los sistemas y el crecimiento de la eficiencia del equipo de conversión. Edit. Hercules Chemical Co. Nelson R.Tappi Test Methods. Tappi Journal. p. 93. The Wave of the Future. dióxido de titanio en los papeles ácidos. PA. 1990. Paper Film & Foil Converter.Harlington. p. Scarlett Terry. GA. La adición del carbonato de calcio ha permitido eliminar el uso del dióxido de titanio y del caolín calinado.Alkaline Papermaking. los tiempos de afilado o recambio. Technical Association of the Pulp and Paper Industry. Edición. "Ventajas de la fabricación del papel en medio neutro". Volumen 1.115. p.... . Boletín. Graphic Arts Technical Foundation. Por otro lado.85-90.´92.. este incremento de velocidad también requiere que se optimice la vida de las cuchillas de corte a través de un control cercana de los ángulos de corte. 81. R. págs. "Acid & Alkaline". 32-39.Fishman.Moyers. Ricard.V.Schable Reinhold. T 509 om-88 "Concentración del ion hidrógeno (pH) de extractos de papel (método de extracción en frío)". Fibrous Materials and Pulp Testing & Paper and Paperboard Testing. 66-68. Atlanta. Características del papel. GATF. Publicación annual. Pittsburgh. Gutiérrez.Fuente www. Marzo de 1996 .artesgraficas.A. Meyer-Productora de Papeles S.. Propal.com.