PANORAMA DE LA INDUSTRIA DE CELULOSA Y PAPEL EN IBEROAMÉRICA 2008 Red Iberoamericana de Docencia e Investigación en Celulosa y Papel (RIADICYP) MARÍA CRISTINA AREA (EDITORA)
Panorama de la industria de celulosa y papel en Iberoamérica 2008 / editado por María Cristina Area. - 1a ed. - Misiones: Red Iberoamericana de Docencia e Investigación en Celulosa y PapelRiadicyp, 2008. 568 p. ; 21x15 cm. ISBN 978-987-24513-0-1 1. Tecnología del Papel. I. Area, María Cristina, coord. CDD 676 Fecha de catalogación: 21/07/2008
RED IBEROAMERICANA DE DOCENCIA E INVESTIGACIÓN EN CELULOSA Y PAPEL (RIADICYP) www.riadicyp.org.ar Panorama de la industria de celulosa y papel en Iberoamérica 2008 Editora: María Cristina Area. Diseño y armado de interior: Francisco A. Sánchez. Correción de texto: Amelia E. Morgenstern. Diseño de Tapa: Productor Francisco Iraheta, Empresa INNOVACIÓN DIGITAL S.A. de C. V. Impreso en Argentina Hecho el depósito de la ley 11723. ISBN: 978-987-24513-0-1. Todos los derechos reservados.
Índice Presentación ................................................................................................. 7 Prólogo ......................................................................................................... 9 Introducción .............................................................................................. 11 Capítulo I. Materias primas fibrosas......................................................... 15 Capítulo II. Polpação................................................................................. 61 Capítulo III. Blanqueo de pastas ............................................................. 103 Capítulo IV. Tecnología en la fabricación de papel ............................... 151 Capítulo V. Estado actual del reciclado de papel y cartón en la industria papelera................................................................................. 203 Capítulo VI. Propiedades del papel ........................................................ 235 Capítulo VII. Métodos analíticos aplicados à caracterização química da celulose.................................................................................. 277 Capítulo VIII. Biotecnología aplicada a la fabricación de pulpa y papel....................................................................................................... 313 Capítulo IX. Tecnologías limpias............................................................ 349 Capítulo X. La industria de pulpa y papel y el medio ambiente ....................................................................................... 393
Anexo I. Panorama de los países miembros de la RIADICYP............... 445 Argentina .......................................................................................... 447 Brasil.................................................................................................. 455 Chile .................................................................................................. 465 Colombia .......................................................................................... 474 Cuba .................................................................................................. 485 España ............................................................................................... 488 México............................................................................................... 495 Portugal............................................................................................. 498 Uruguay ............................................................................................ 506 Venezuela.......................................................................................... 513 Anexo II. Red Iberoamericana de Docencia e Investigación en Celulosa y Papel ....................................................................................... 517 Anexo III. Mapas...................................................................................... 545 Argentina .......................................................................................... 546 Brasil.................................................................................................. 548 Chile .................................................................................................. 551 Cuba .................................................................................................. 553 España ............................................................................................... 554 Mexico............................................................................................... 557 Portugal............................................................................................. 558 Uruguay ............................................................................................ 560 Venezuela.......................................................................................... 561 Centros de investigación en Iberoamérica ...................................... 562
PRESENTACIÓN Roberto Cunningham
Resulta para mí sumamente gratificante presentar esta obra a la consideración de sus lectores. La misma es el resultado de tareas y esfuerzos que preceden largamente el comienzo formal de la ejecución de esta actividad CYTED. Y en ello tiene mucho que ver la muy eficaz y tesonera labor desarrollada por María Cristina Area. Si hay una síntesis de lo múltiple este es un cabal ejemplo de ello. Ciencia, tecnología, ambiente, gestión empresaria, etc., se combinan en un conjunto armónico con la participación de destacados especialistas en diversas ramas del saber. Vayan pues mis más calidas congratulaciones a todos los involucrados, y en especial a María Cristina, por este logro que, no lo dudo, llena un vacío y satisface una imperiosa necesidad en el sector.
PRÓLOGO JOSÉ LUIS MONTALVO
Con la invención del tipo móvil por Gutenberg y la faja continua de Fourdinier, la industria del papel incursionó decididamente en la era industrial, hizo posible la popularización y la difusión de la cultura y llevó los conocimientos escritos a todos los rincones del mundo que, hasta esa fecha, estaban circunscritos a un pequeño grupo de estudiosos, científicos e intelectuales. La industria del papel ha evolucionado hacia producciones más limpias, ampliando su campo de acción a la agricultura, ciencias químicas, físicas, impulsando la industria hacia un desarrollo sostenible que redunda en beneficios para esta y futuras generaciones. La comunidad académica participa intensivamente en la industria del papel impulsando la concepción de la Síntesis de Procesos, caracterizada por criterios de optimización de diseño, procesos químicos y físicos, materias primas básicas, insumos, uso del agua y, especialmente, prácticas de manufactura que cuidan el entorno. La Red Iberoamericana de Docencia e Investigación de Celulosa y Papel, “RIADICYP”, formada por un caracterizado equipo de profesionales, liderada por la Dra. María Cristina Area, ofrecen a la comunidad industrial, académica y social Iberoamericana, la presente publicación, que servirá para conocer los avances de la industria y un referente técnico científico del Desarrollo de la industria del papel. El apoyo del CYTED ha sido básico en la elaboración de este libro, brindando su aporte para realizaciones de impacto que contribuyen al desarrollo socio económico de nuestras sociedades.
INTRODUCCIÓN María Cristina Area / José Turrado Saucedo
La necesidad de comunicarse, de transmitir conceptos religiosos, de plasmar inquietudes literarias, la vocación social y de negocios, han llevado al hombre a desarrollar tecnologías de fabricación de papel desde épocas muy tempranas. Haciendo un poco de historia, se supone que el papel se introdujo a Europa a mediados del siglo X por la puerta de Córdoba, y que en la España musulmana debieron existir molinos papeleros en Córdoba, Sevilla, Granada y Toledo durante los siglos X y XI. El papel fue un medio imprescindible para mantener vivo el complejo tejido de relaciones políticas y humanas entre la Metrópoli y las Indias. La corona española no fomentó la construcción de molinos papeleros en América, ya que este producto fue, durante largos periodos de tiempo, monopolio real, sobre todo a raíz del establecimiento del impuesto del papel sellado, gran fuente de ingresos para su siempre maltrecha economía. El primer molino papelero americano se fundó, hacia 1575, en Culhuacán (Méjico). Su producción fue muy pequeña y de uso local1. En 1411 se habría iniciado la producción de papel en Portugal. El papel sigue siendo un elemento importante en el desarrollo de la humanidad, su consumo está en función del nivel cultural de la sociedad y del crecimiento de la misma. Para el año 2010 se pronostica que la producción mundial será de 400 millones de toneladas y para el 2020 se requerirán 570 millones de toneladas de papel, la materia prima para alcanzar estos objetivos es del orden de 60% de fibra virgen y 40% de fibra reciclada. Para la producción de fibra virgen se demandarán plantaciones forestales especialmente en países que cuenten con sol y lluvia adecuada para el crecimiento de especies forestales, así como la instalación de plantas para obtención de pulpa con producción mínimas de 3.000 t/día. Mientras que para obtener fibra reciclada a partir de papel desperdicio en todos los países la suma de esfuerzos de los gobiernos, sociedad e industria, harán posible incrementar la cuota de recuperación de papel post consumo.
1- Asenjo Martínez, J. L.; Hidalgo Brinquis, M. del C. El papel: 2.000 años de historia. Exposición Itinerante de la Asociación Hispánica de Historiadores del Papel. http://www.aspapel.es/upload/ historia.pdf (consulta: 21/08/2007).
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Panorama de la industria de celulosa y papel en Iberoamérica 2008
La elección de nuestros países para la instalación de las fábricas de pulpa y papel tiene fundamentos económicos, tales como la abundancia de recursos naturales y el crecimiento forestal. El conocimiento del desarrollo de la industria de la celulosa y del papel en Iberoamérica es un reto importante, ya que en esta región geográfica han evolucionado las plantaciones forestales con fines industriales como plantaciones de eucalipto y pino, especialmente en países en donde en el pasado no era esta una cultura, sin embargo ahora permite que países como Brasil tengan una alta producción de pulpa y papel, Chile es una potencia en la producción de pulpa, Uruguay emerge como país productor de pulpa. Mientras que otros países avanzan en plantaciones forestales con fines industriales. En esta región geográfica se utilizan fuentes de fibras no maderables como: bagazo de caña y otras materias primas del grupo de plantas anuales, etc. Por otra parte hay países que, como México, fincan su producción de papel en el manejo de fibra reciclada, lo que ha permitido a este país desarrollar un potencial tecnológico y de conocimiento en el manejo de fibra reciclada. Este panorama hasta ahora ha sido exitoso en México, sin embargo, con el creciente impacto de los países asiáticos en diferentes sectores productivos, y la producción de papel es un sector importante, estos países demandan del mercado mundial, principalmente de los Estados Unidos de Norte América, la mayor cantidad de papel desperdicio como fuente de materia prima fibrosa. Este hecho ubica a otros países en desventaja. Así lo que fue una ventaja para algunos países el manejar fibra reciclada puede en un futuro cercano ser desventajoso. La industria del papel a nivel mundial se actualiza constantemente desde el punto de vista tecnológico, para hacer frente a los adelantos tecnológicos de otros sectores industriales como: transferencia electrónica de datos bajo distintas y novedosas formas de impresión, envase y embalaje mecanizados cada vez a mayor velocidad, así como las altas exigencias de los usuarios de papel Tissue. El primer registro de velocidad de producción de una máquina de papel se da en Alemania al inicio del siglo XX, velocidad de 150 m/min con 3 m de ancho. Hace algunos años era común 800 m/min como velocidad promedio de una máquina que producía papel, actualmente, 2008, la velocidad promedio de las nuevas máquinas es del orden de 1500–2000 m/min, registrándose velocidades mayores especialmente en el sector de papel Tissue. Este incremento en velocidad de máquina y aptitud de uso de papel demandan: 1. Enfrentar retos importantes en cuanto a calidad de fibra (fibra virgen y fibra reciclada). 2. Investigación constante en el soporte tecnológico de los productos comodity actuales, así como el desarrollo de nuevos productos. 3. Formación y capacitación de recursos humanos para hacer frente a los nuevos retos tecnológicos en diseño de equipo, fabricación, transformación y uso del papel.
Introducción
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Los miembros de la Red Iberoamericana de Desarrollo e Investigación en Celulosa y Papel, “RIADICYP”, todos involucrados en sus diferentes países en el sector de investigación, formación de recursos humanos y apoyo al sector celulósico papelero, conscientes de la limitada información disponible tanto para actividades académicas como informativas para quienes laboran en la industria papelera en Iberoamérica, nos dimos a la tarea de escribir un libro que permitiera a los interesados tener un panorama de la industria papelera en Iberoamérica. El libro consta de 10 capítulos principales más anexos. En cada uno se analizan objetivamente los diferentes temas que atañen a esta industria. El Capítulo 1, concerniente a las Materias Primas Fibrosas, describe los principales recursos fibrosos utilizados en Iberoamérica. En el Capítulo 2 se presentan los diferentes tipos de procesos de pulpado, con datos de algunas especies, fundamentalmente del género eucalyptus, mientras que los procesos de Blanqueo aparecen en el Capítulo 3. El Capítulo 4, que versa sobre tecnología en la fabricación de papel, muestra los circuitos de máquina de papel, y las tecnologías que se aplican actualmente para la fabricación de papel a partir de fibra virgen y reciclada. El estado actual del reciclaje de papel y cartón en la industria papelera (Capítulo 5) expone la problemática del reciclado de papel y la realidad iberoamericana en cuanto a tasas de recolección, utilización y reciclo. En los Capítulos 6, Propiedades del papel, y 7, Métodos analíticos aplicados a la caracterización química de pulpas, se ofrecen las técnicas habituales y modernas de caracterización de pulpas, papeles y cartones. La Biotecnología aplicada a la fabricación de pulpa y papel (Capítulo 8) muestra las principales aplicaciones de hongos y enzimas a sustratos fibrosos, conocidas como biopulpado, bioblanqueo y modificación de fibras recicladas. El Capítulo 9 exhibe herramientas de análisis para la aplicación de Tecnologías más limpias. Uno de los temas más discutidos en nuestra región en los últimos tiempos concierne a la industria de pulpa y papel y el medio ambiente (Capítulo 10). En este capítulo se presentan las tendencias internacionales a nivel social, tecnológico y legal, referidas al control de la contaminación en esta industria. En Anexo, como panorama en los países miembros de la RIADICYP, se pueden encontrar datos de interés de Argentina, Brasil, Chile, Colombia, Cuba, España, México, Portugal, Uruguay y Venezuela. Finalmente se presentan los objetivos de la RIADICYP y el listado completo de todos los miembros de la red con sus direcciones electrónicas e instituciones. No pretendemos con este libro abarcar todos los temas involucrados en nuestra industria, sino que esperamos brindar una contribución al conocimiento y la comunicación entre nuestros países.
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