1. Historia del papel
Introducción: Dejando atrás la expresión oral, la escritura se convierte en el medio o instrumento de la comunicación entre las personas, ya que permite la supervivencia de alguna idea o pensamiento y se puede conservar a parte del tiempo y también del lugar.
La humanidad obviamente se quería entender por medio de los soportes de los cuales disponían que eran las imágenes y también la escritura, fue un camino difícil, pero al final se llego a descubrir otro soporte, en el cual su obtención eras sencilla y su almacenamiento barato, duradero y perfecto para plasmar saberes de las personas era: el papel.
Pintura rupestre.
Su historia se caracteriza por tres etapas: una de ellas consta de los seiscientos años de ocultación, por parte de sus inventores que son los chinos, más tarde seiscientos años mas de migración constante hasta que llego su introducción en la cultura europea, y otros seiscientos años más hasta el invento de la máquina de papel continuo, y todo esto marca el inicio de la etapa actual.
La búsqueda para el mensaje escrito:
El lenguaje gráfico que conocemos hoy en día se a ido perfeccionando desde por ejemplo un símbolo o jeroglífico hasta los signos que representan los sonidos.
Los primeros soportes fueron por ejemplo la piedra, los metales o por ejemplo la arcilla. Hasta que no pasaron miles de años para que la humanidad pudiera encontrar inscripciones, como por ejemplo el pergamino o papiro, y este ultimo proviene de una planta del mismo nombre que crece del Río Nilo, y este se utilizo hasta el siglo X d.c su obtención consta de:
Fragmento de un libro cabalístico
·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).
- ·Se corta el tronco en láminas finas y se pasa un rodillo sobre cada lámina.
- ·Se van alternando láminas horizontales y verticales, a modo de malla, para dejarla lisa.
- ·Se prensa la lámina durante siete días. Se saca de la prensa y listo para su uso.
En cambio el pergamino nació en Grecia, concretamente en una ciudad que hace referencia a su nombre "Pérgamo", donde artesanos lograron mejorar considerablemente su calidad, en el siglo III a.C, este se hacia con pieles curtidas de animales sobretodo vacunos. Por curiosidad en España el papel más antiguo conservado es el "misal Moazárabe"
Canto mozárabe.
La historia de papel en China:
Gracias a china la humanidad puedo conseguir un material con bajo costo y tenia alta permanencia, que en poco tiempo se fue sustituyendo al papiro o pergamino que ya e explicado alto.
El papel se inicia en el año 150, cuando Ts`ai Lun inventó el papel en el año 105 DC, en China, a partir de desperdicios de tela. 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.
Ts'ai Lun
La forma a mano china estaba constituida por un marco de madera en el que se sujetaba un tejido fino de bambú que estaba únicos con hilos de seda.
Forma manual de
construcción de papel en china.
La ruta del papel de Oriente a Occidente: los árabes:
Durante la expedición árabe, el gobernador militar del califato de basad capturó, en Samarkada , tras la batalla en Telas, dos fabricantes de papel.
Los arabes tienen sobretodo el mérito indiscutible de haber extendido la fabricación del papel en su vasto hasta España.
Es lógico que la posesión del papel fomentó, la cultura que tenemos de escribir, la literatura en general… Para aquel entonces Occidente tenía que valerse del pergamino, como material único para la escritura.
Las tecnologías que añadieron los árabes para la fabricación del papel fueron sobre todo:
-Energía hidráulica: Es decir la fuerza del agua.
-El blanqueo con cal: El proceso de blanqueo significa, necesariamente, una reducción de rendimiento de la madera, medido en m3 de madera por tonelada de celulosa
-Engrudo de almidón: Para la fabricación del engrudo más sencillo solo se emplean el agua y la harina. La harina puede ser de trigo o de centeno que se reseca menos.
Los principales materiales utilizados eran: el liño, el cáñamo y también el ramio.
Pasta de engrudo.
España adelantada del papel en el mundo occidental:
En el siglo X se vive en Córdoba una época de esplendor cultural, la biblioteca de Alhaquen tiene 400.000 volúmenes. Disponia de grandes centros culturales, molinos papeleros…
En España existieron molinos papeleros en Córdoba, Sevilla, Granada y también Toledo.
El papel más antiguo que se conoce se encuentra en el monasterio de Santo Domingo de Silos y recibe el nombre de Misal Mozárabe.
También sabemos que en Játiva se construyo la primera industria papelera.
Molino papelero en Córdoba.
En los papeles primitivos españoles encontramos fibras de esparto y cáñamo.
Fibras para la fabricación del papel.
El papel se extiende por Europa:
El papel se extiende por Europa , por España y por los movimientos migratorio cruzados, sobre todo, italianos y provenzales que comerciaban con Damasco.
Los primeros molinos Europeos los encontramos en la cuenca del Mediterráneo. Italia fue una importantísima potencia papelera, también introdujo mejoras como el empleo de mazos, la invención de la filigrana… Pronto entraron en la competencia los productos franceses.
Tenemos que esperar hasta fines del siglo XIV para que podamos encontrar más molinos papeleros en Centro Europa, y mas tarde se fue extendiendo por Alemania y también Bélgica entre otros.
Filigrana de papel en
el libro de concejo.
Las filigranas como marca de fábrica:
La filigrana es un hilo de plata, que tiene una silueta determinada, que iba cosido a la verdura de la forma papelera.
Los temas que se representan son bastante variados sobretodo religiosos.
La filigrana ya fue conocida por lo pueblos antiguos. Etruscos y griegos que aplicaban técnicas de oro y plata. Los egipcios también la trabajaron aunque utilizaban más las técnicas de esmaltado.
La primera filigrana data del año 1282 y procedia de Italia.
En cambio en España no la conocemos hasta el siglo XIV y desde el siglo XVI se extiende el uso para iniciales o el nombre completo del papelero.
Filigrana en los bordes
Gran demanda de papel: la imprenta:
Gutenberg, invento el arte tipográfico, con el que se puede componer textos de cualquiera extensión.
El proceso de impresión se ergio gracia en parte, al préstamo de Gutenberg tomó de Fust. Declinó el uso de las tablas de madera. En contraposición, construyo moldes en madera de cada letras del alfabeto y los relleno con hierro.
Moldes rellenos de hierro.
La imprenta dio mucho valor gracia a que el coste del papel era barato , duradero, y transportable.
Una prenda de media necesitaba tres resmas de papel diariamente, por eso se dice que hay una estrecha relación entre la manufactura del papel y la imprenta.
Hasta estos momentos el papel era de uso restringido, alternando con el pergamino. Debido a que los libros podían ser editados en grandes tiradas, hubo mas ansia de saber, mas hombres aprendiendo a leer y escribir.
Maquina de impremta
Materia primas papeleras:
Debido al creciente consumo de papel,la obtención de materias primas, empezó a ser un serio problema, creádose una enorme desproporción entre la oferta y la demanda.
Por ello, ya desde el siglo XVII, se trabajó en la obtención de nuevas fibras. El alemán Jacob Chistian , estudió la obtención de papel a partir de varios vegetales.: ortigas, cardo, musgo…
A pesar de la escasez de materias primas, que fue cada vez mas creciente, tuvieron que pasar 125 años, hasta encontrar el material idóneo.
El papel como vehículo cultural en América:
Ante el reto cultural del Renacimineto y la invención de la imprenta, los papeleros españoles se ven impotentes para dar respuesta al aumento de la demanda de este material.
El papel entonces, fue un medio imprescindible para el tejido. Parte de este papel era elaborado en molinos españoles, pero sobretodo catalanes.
La corona española no fomentó la construcción de molinos, porque este producto fue durante un largo tiempo, monopolio real, y gran fuente de ingresos para su economía. Antiguamente en América antes de la colonización se utilizaba el "amatle".
Siglo XVIII: Resurgimiento de la industria papelera en España:
España vivió periodos de mayor a menor prosperidad hasta que llego a la edad de la fabricación del papel en España pero sobretodo en Cataluña.
Poco a poco llegaban a España verdaderos maestros de papel, sobretodo extranjeros, principalmente genoveses.
Las manufacturas españolas alcanzan un gran nivel compitiendo con las mejores del resto de Europa i a la vez se crean grandes núcleos papeleros.
El molino se moderniza: la pila holandesa y otros avances:
A mediados del siglo 17, en holanda se dio un avance decisivo en la fabricación del papel, y los molinos fueron accionados por energía eólica.
La primera referencia de este tipo de triturado en España data el 1764, otro avance importante, es también el papel "vitela", obteniendo una superficie sumamente lisa, muy apta para los nuevos sistemas de impresión.
A parte de estos echos también cabe decir que el primero globo aerostático estubo elaborado con papel.
Papel vitela.
200 años de la invención de la máquina de papel continuo: Louis Robert:
Gracias a la aparición de grandes periódicos, empieza a haber una gran demanda de papel, esto crea una nueva investigación que tiene su fruto en la búsqueda de materia primas.
Mas tarde, en 1799, la invención de la máquina de papel continuo crea la revolución , ya que con esta podáis fabricarse hojas de doce a quince metros.
En España, el invento tardo en llegar varios años.
Maquina de papel continuo.
2. Composición
de las materias papeleras:
Fibras:
Madereras.
Es la parte mayoritaria de la
composición.
Hay dos tipos de fibras que són:
-Árboles resinosos.
-Árboles frondosos.
Arbol resinoso.
Fibras:
no madereras.
-Proceden principalmente de algunas
plantas como puedes ser caña de azúcar, alogodón, cáñamo…Principalmente el
algodón se utiliza para papel moneda…
-La paja también se emplea para el papel
fino como por ejemplo la biblia…
Fibras:
Sintéticas.
-Se utilizan relativamente poco para
imprimir y pero proporcionan papeles resistentes.
Fibras sintéticas.
--Composición
de materias papeleras
Papel
sin fibras:
-Puede llevar pigmentos, cargas… es decir
compuestos químicos de tamaño diferente.
Cargas:
-Se añaden con mezclas.
-Las más utilizadas son: Cálcio, sulfato, talco…
Talco.
Pigmentos:
-Más finos que las cargas.
-Son el componente principal del
estucado.
Pigmentos
Efectos
que producen las cargas y pigmentos en el papel:
-Evitan que la tinta traspase.
-También proporcionan más blancura y
buena propiedad químicas en el papel.
-Proporcionan mayor densidad y gramaje.
--Pigmentos
y cargas más utilizados.
Caolín:
-Se podría decir que es un silicato de
aluminio y el más usado.
-Suelen causar más brillo en el papel.
Caolin
Carbonato
cálcico:
-Es más absorbente que el caolín.
-De brillo inferior al caolín.
-Es muy sensible a los ácidos y eso puede
influir cuando se moja con Offset.
-Se emplea sobre todo para los papeles
mate.
Blanco
satino:
-Obtenido por una reacción de sulfato de
aluminio con hidróxido cálcico.
Al2( SO4 )3 + Ca (OH)2
Sulfato de aluminio
Talco:
-También
proporciona un buen brillo que se menos que otros...
- Sulfato de magnesio: ( Mg SO4 ).
Talco
Dióxido de titanio:
-Este
proporciona da mucha opacidad.
-Es caro
pero es el mejor.
Dióxido de titanio
Pigmentos sintéticos:
-Su precio
también es bastante elevado pero hay muchos diferentes sobretodo obtenidos en laboratorios...
-Su precio
es más elevado, pero mejoran la uniformidad...
--Composición de las materia papeleras.
Aditivos:
-Son
productos añadidos al papel para mejorar propiedades.
Aditivos
Productos
de encolado:
-Aumentan la impermeabilidad del papel. Importante también para papel de etiquetas
de envases recuperables.
- Hoy en día
se sintetizan en laboratorio productos de pH=7; por lo que no existe tanto
problema.
Encolado
Antiespumantes:
-Para evitar formación de espumas en la fabricación de papel.
Producto de antiespumante
Blanqueantes
ópticos:
Aumentan la blancura y se puede añadir en masa...
Producto de blanqueante óptico.
Ligantes de estucado:
-Productos químicos que se añaden a las "salsas" de estuco para
los pigmentos.
Resinas de
resistencia a la humedad:
-Aumentan la resistencia de papel cuando se moja...
Colorantes:
-Para obtener papel de colores.
-Y se puede añadir en masa o también en
superficie.
Colorante de papel.
Microbicidas:
-Se aplican cuando el papel va destinado
a envase de los elementos.
.Para evitar que proliferen colonia de
hongos...
Microbicidas.
Retentivos
y floculantes:
Mejoran la retención de cargas en la mesa
de la máquina del papel.
3.Tipos de Pasta papeleras:
Pasta mecánica:
·Mecánica clásica (de muelas)
-El fróte produce unas temperaturas de aproximadamente 170 ºC, su función es reblandecer la lignina y también favorece la separación de las fibras.
-Para disipar calor se humedece constantemente y también para lavar la muela.
-Se obtiene a partir de troncos de resionas.
-Está posee movimiento de rotación y los troncos se presionan con esta en su eje.
Ventajas e inconvenientes de la pasta mecánica:
Ventajas:
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Inconvenientes:
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- Su rendimiento elevado
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- Instalación más pequeña que en pastas químicas
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- Papeles con buen volumen.
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- Buena para papel Prensa, cartoncillo, embalajes...
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- Bajas propiedades físicas
- No elimina la Lignina
- Difícil de blanquear
- Baja blancura inicial ( menor del 80%)
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·Pasta de astillas o de refinos:
-Utilizaba desfibradoras que a los cuales se les introduce la madera que anteriormente se a cortado en astillas.
- En los últimos años se han utilizado más los desfibradores de discos.
-La acción de los desfibradoras es distinta a la de las muelas.
- La mecánica de muelas no se puede puede aplicar en frondosas (pared más fina).
Ventajas de la pasta de refinos :
Ventajas:
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I:
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- Posible utilizar madera con malformaciones y restos de serrerías
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- Posible utilizar madera de frondosas
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- Escasa mano de obra
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- Mejores características del papel
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- Pasta de calidad uniforme
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- Control de calidad sencillo
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- Posibilidad de incorporar un tratamiento químico suave (pastas semiquímicas)
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·Pasta termomecánica:
-La separación de las fibras se realiza mediante refinos de discos.
-Según la temperatura del tratamiento, se obtienen distintos tipos de pastas.
-El calentamiento reblandece la lignina y permite la separación de las fibras sin deteriorarlas tanto.
-También introduce vapor a temperaturas elevadas para calentar astillas.
·Características generales de la pasta mecánica:
-De papeles de alta opacidad luego se podrán utilizar papeles de un bajo gramaje.
-Se obtienen papeles de espesor superior a los que se fabrican de igual gramaje.
-Son papeles que amarillean con el tiempo y también la luz, según el contenido de lignina.
-Su rendimiento és elevado al 95% ya que apenas pierde celulosa.
-En conclusion su uso fundamental es para papel de periódico y cartoncillo.
·Pasta semiquímica:
-Utiliza astillas.
-Se pueden usar fibras cortas y también largas.
-La diferencia fundamental es la que se le aplica el suave tratamiento químico.
-Después del tratamiento se pasan a refinos de discos para extraer las fibras.
Pasta química:
·Introducción
Se consigue tratando químicamente la madera para eliminar la lignina.
Existen:
Pasta al Bisulfito
" " sulfato.
El tratamiento puede ser continuo o discontinuo.
Ambas pastas pueden mezclarse.
·Pasta al bisulfio:
No suelen recuperarse los productos químicos,
Con este método la eliminación de la lignina es más fácil.
La temperatura de tratamiento está entre 130- 140 ºC entre 6 u 8 horas.
·Sistema al sulfato:
-Es posible el reciclado de los reactivos y por ello, no genera problemas medioambientales.
-Se puede llegar a blancuras similares a las obtenidas con el bisulfito.
-Se utiliza más que el bisulfio porque este tiene la posibilidad que recuperar reactivos.
- La Sosa es el principal reactivo químico utilizado.
4. Proceso de fabricación de papel:
IMAGEN MÁQUINA DE PAPEL.
Preparación de la madera:
IMAGEN CORTE DE MADERA.
Composición química de la madera
·Los carbohidratos
-Compuestos principalmente por celulosa.
-La celulosa es un polímero de la glucosa.
-Las hemicelulosas se degradan fácilmente al cocer la madera.
·La lignina:
Compuesto químico muy complejo.
Une fuertemente las fibras al árbol a modo de cemento.
El principal problema es el que provoca el envejecimiento prematuro del papel.
Amorfa y de color oscuro.
Para conseguir papeles blancos y separar bien sus fibras.
·Otros compuestos:
-A veces es necesario eliminarlos porque pueden llegar a producir manchas en el papel.
Resina /Hexosas/Pentosas/Celulosa/Lignina.
Preparación de la madera:
·Criterios para el corte del árbol.
-Además de otros posibles criterios políticos, forestales, medioambientales, etc, los criterios que sigue son:
IMAGEN: LONGITUD FIBRA.
IMAGEN: LONGITUS FIBRA EN MM.
·Diametro del tronco:
El diámetro óptimo está entre 15 y 30 cm sobretodo para su fácil manipulación.
IMAGEN: ACARREO ROLLIZOS.
·Descortezado:
-No tiene fibras.
-Consume productos químicos.
-Ensucia la pasta.
-En las resinosas se descortezan químicamente o mecánicamente, a través de un tambor decortezador.
-El eucalipto es más facil descortezarlo.
IMAGEN: TAMBOR DESCORTEZADOR.
IMAGEN: MÁQUINA DESCORTEZADORA.
·Almacenado de la madera:
-Operacion importante para que no se estropee lo trabajado.
-Las condiciones idelaes son lugares secos y aireados.
IMAGEN: ALMACEN ROLLIZOS.
·Astillado:
- Con astillas es mucho mejor la impregnación de productos químicos.
- Operación imprescindible para pastas químicas.
Preparación de la pasta:
IMAGEN: CONDUCCIONES DE LA PASTA PAPELERA.
·Tratamiento de las fibras primarias:
-También se consideran primarias las fibras procederes de cortes de acabado.
-Se llaman también fibras virgen por ser fibras que no han salido de la fabricación del papel.
Tratamiento de las fibras primarias.
·Pulper:
-Es un recipiente con una hélice en su parte inferior donde se introducen las hojas de pasta procedente de fábricas.
-Las fibras pasan después por un tamiz que separa las fibras individuales.
-Del Pulper las fibras pasan a un Stock.
IMAGEN: PULPER
·Despastilladores:
-Tienen la misma misión que el Pulper pero más energético.
- Están provistos de dos discos con salientes por donde se impulsa la pasta y luego se individualizan.
·Refino:
-Es el aparato clave para conseguir el papel con las característica deseadas por la fabricación.
IMAGEN: REFINO
-Todos los refinos constan de un elemento fijo y otro rotativo.
-Los refinos más conocidos son:
-Réfinos cónicos
IMAGEN: REFINO CÓNICO.
- Al pasar por el refino las fibras se someten a:
- Batido, por el que la fibra absorbe agua y se hidrata.
- Frote, por el que las fibras se deshilachan (fibrilación).
- Corte, por el que las fibras se reducen de tamaño.
·Fibras secundarias (papelote)
-Reciben este nombre las fibras que ya han sido utilizada para fabricar papel.
IMAGEN: NUMERO DE BASURAS.
-Suelen ser necesario el destinado del papel usado.
-El Pulper es la pieza básica del proceso reciclado.
-Las fibras de papelote pueden mezclarse con fibras primarias.
IMAGEN: PAPELOTE.
Estructuración de la hoja:
·Introducción:
- El proceso de formación de la bobina de papel es igual para todos los papeles.
IMAGEN: ESCANEADO DE LA HOJA.
·Tina de mezclas:
-Aquí es donde se termina la formulación del papel:
-Fibras.
-Blanqueantes ópticos.
-Cargas…
·Depuración:
- Se eliminan impurezas según el mayor peso de estas, o según mayor volumen…
·Caja de entrada:
- La salida es fundamental para obtener el gramaje adecuado al final.
- Consta de rodillos en continuo movimiento que evitan que las fibras sedimentan.
- Se pueden decir que es la primera parte de la máquina.
-Elemento imprescindible para formar una hoja ancha y delgada.
IMAGEN: MESA DE FORMACIÓN.
·Mesa de formación mesa plana:
- Las mallas pueden ser metálicas o plásticas.
- Para una buena formación de la hoja; la velocidad de la tela está em función de la velocidad.
- La suspensión fibrosa se deposita a través del labio.
- Las mesas pueden ser convencionales.
IMAGEN: MAQUINA DE DOBLE TELA.
·Eliminación del agua.
-La pasta empieza a perder agua nada más depositarse en la tela.
-Al principio, el agua cae por su el peso, pero más tarde hay que extraerla con métodos de absorción.
-Para conseguir el desgote en la tela existen los siguientes elementos:
·Rodillos desgotadores:
-Están en contacto con la tela y por "rozamiento", van desgotando.
·Foils:
-Tienen las mismas misiones que los rodillos desmotadores.
-Ejercen una aspiración progresiva sobre la pasta…
-Cajas de vació y cilindro aspirante:
-Tienen una acción más energética y se colocan cuando los foils ya no tienen efecto.
·Rodillo mataespuma:
-Situado al final de la mesa de formación, ayuda a desgotar y compactar la hoja para conseguir mejor formación y lisura.
-Se puede utilizar para hacer la marca el agua y verjurar.
·Prensas:
-Colocadas después de la tela, elimina agua mediante presión y ayudan a consolidar la hoja de papel.
-El prensado se hace con un fieltro intermedio que absorbe humedad.
IMAGEN: FIELTROS QUE ABSORBEN AGUA.
·Sequería:
-En esta sección se elimina el agua mediante calor al hacer pasar el papel por la superficie.
-Al acabar la 1ª saquería el papel está seco y dispuesto para recibir.
-En cada sección el papel sigue acompañado.
- Suelen constar de dos partes separadas por una máquina que da un tratamiento superficial.
·Size- press:
-Es la máquina que aplica una pequeña capa de gigantes a la superficie del papel para mejorar su superficie y hacerle más fuere frente al tiro.
-Existen otras máquinas parecidas con otros nombres pero también tienen la misma misión.
IMAGEN: SIZEPRESS.
·Lisas:
-No dan brillo al papel.
-Se pueden regular con presión.
-Compuestas por rodillos metálicos que dan mayor lisura y regulan el espesor.
·Pope:
-Es la bobina "madre" donde se enrolla el papel recién formado.
-El papel formado, puede pasar la estucadora si se necesita estucar o bien otros acabados.
5. Proceso de estucado:
·Introducción:
-Se trata de un recubrimiento que mejora las características de impresión.
-El recubrimiento está formado por pigmentos y otras sustancias, que sirven como almidón,
caseinas, entre otros aditivos...
·Máquina de estucar:
·Los estucados se pueden clasificar en:
-Rasqueta: Se aplica con un rodillo y se distribuye sobre la superficie con una regleta.
-Labio Soplador: Se utiliza para papeles con alto contenido de capa, también utiliza un rodillo de
aplicación.
-Puede aplicar mayor cantidad de estuco.
-En los estucados Alto brillo, no se sigue el mismo sistema ya que se utilizan superficies calientes
de cilindros cromados para el secado del estuco, que proporcionan al papel mucho más brillo
6. Acabados:
-Rebobinadora: Rebobina el papel para eliminar defectos.
-Calandra: Da brillo al papel, mediante presión provoca frote en el papel y alterna rodillos duros (metálicos) y blandos hechos de fibras de papel, y según el numero de rodillos se obtendrá mayor o menos brillo.
-Cepilladora: Pulen la superficie del papel y también sirve para dar brillo.
-Gofradora: Graban en el papel distintas formas o relieves, obteniendo texturas distintas.
-Bobinadora: Forma bobinas más pequeñas a partir de la bobina que se llama madre de la
máquina.
-Cortadora: Corta la bobina en hojas.
-Embalaje: El papel, ya sea bobina o resmas de hojas se embala o retractila para su posterior transporte.
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