Fabricación de papel

La fabricación de papel es la fabricación de papel y cartón , que se utilizan ampliamente para imprimir, escribir y empaquetar, entre muchos otros fines. Hoy en día, casi todo el papel se fabrica utilizando maquinaria industrial , mientras que el papel hecho a mano sobrevive como una artesanía especializada y un medio para la expresión artística .

En la fabricación de papel, una suspensión diluida que consiste principalmente en fibras de celulosa separadas en agua se filtra a través de un tamiz, de modo que se forma una estera de fibras entrelazadas al azar. El agua se elimina aún más de esta hoja mediante presión, a veces con la ayuda de succión o vacío, o calentamiento. Una vez seca, se obtiene una hoja de papel generalmente plana, uniforme y resistente.

Antes de la invención y la adopción generalizada de maquinaria automatizada, todo el papel se fabricaba a mano, formado o colocado hoja por hoja por trabajadores especializados. Incluso hoy en día, quienes fabrican papel a mano utilizan herramientas y tecnologías bastante similares a las que existían hace cientos de años, desarrolladas originalmente en China y otras regiones de Asia, o modificadas posteriormente en Europa. El papel hecho a mano todavía se aprecia por su singularidad distintiva y la habilidad artesanal que implica la fabricación de cada hoja, en contraste con el mayor grado de uniformidad y perfección a precios más bajos que se logra con los productos industriales.

El papel de cáñamo se ha utilizado en China para envolver y rellenar desde el siglo VIII a. C. ^[1] El papel con escrituras chinas legibles se ha datado en el año 8 a. C. ^[2] La atribución tradicional del inventor es de Cai Lun , un funcionario adscrito a la corte imperial durante la dinastía Han (202 a. C. - 220 d. C.), del que se dice que inventó el papel alrededor del año 105 d. C. utilizando morera y otras fibras de líber junto con redes de pesca, trapos viejos y desechos de cáñamo . ^[3] El papel utilizado como medio de escritura se había generalizado en el siglo III ^[4] y, en el siglo VI, también se empezó a utilizar papel higiénico en China. ^[5] Durante la dinastía Tang (618-907 d. C.), el papel se doblaba y se cosía en bolsas cuadradas para conservar el sabor del té, ^[1] mientras que la dinastía Song posterior (960-1279 d. C.) fue el primer gobierno en emitir dinero impreso en papel.

En el siglo VIII, la fabricación de papel se extendió al mundo islámico , donde se perfeccionó el proceso y se diseñó maquinaria para la fabricación en masa. La producción comenzó en Samarcanda , Bagdad , Damasco , El Cairo , Marruecos y luego en la España musulmana . ^[6] En Bagdad , la fabricación de papel estaba bajo la supervisión del Gran Visir Ja'far ibn Yahya . Los musulmanes inventaron un método para hacer una hoja de papel más gruesa. Esta innovación ayudó a transformar la fabricación de papel de un arte a una industria importante. ^{[7] [6]} El primer uso de molinos impulsados ​​por agua en la producción de papel, específicamente el uso de molinos de pulpa para preparar la pulpa para la fabricación de papel, se remonta a Samarcanda en el siglo VIII. ^[8] Las primeras referencias a los molinos de papel también provienen del mundo islámico medieval , donde fueron observados por primera vez en el siglo IX por geógrafos árabes en Damasco . ^[9]

La fabricación tradicional de papel en Asia utiliza las fibras de la corteza interna de las plantas. Esta fibra se remoja, se cuece, se enjuaga y se golpea a mano tradicionalmente para formar la pulpa de papel. Las fibras largas se colocan en capas para formar hojas de papel resistentes y translúcidas. En Asia oriental, tres fibras tradicionales son el abacá , el kōzo y el gampi . En el Himalaya, el papel se fabrica a partir de la planta lokta . ^[10] Este papel se utiliza para caligrafía, impresión, artes del libro y trabajos tridimensionales, incluido el origami . En otros países del sudeste asiático, los elefantes son alimentados con grandes cantidades de alimentos con almidón, de modo que sus heces también se puedan utilizar para fabricar papel. Esto se puede encontrar en los campamentos de preservación de elefantes en Myanmar, donde el papel se vende para financiar las operaciones de la organización. ^{[ cita requerida ]}

En Europa, se desarrollaron moldes para la fabricación de papel que utilizaban alambre metálico, y características como la marca de agua ya estaban bien establecidas en 1300 d. C., mientras que los trapos de cáñamo y lino eran la principal fuente de pulpa, y el algodón finalmente tomó el relevo después de que las plantaciones del sur fabricaran ese producto en grandes cantidades. ^[10] La fabricación de papel originalmente no era popular en Europa debido a que no tenía muchas ventajas sobre el papiro y el pergamino . No fue hasta el siglo XV con la invención del tipo móvil de impresión y su demanda de papel que muchas fábricas de papel entraron en producción y la fabricación de papel se convirtió en una industria. ^{[11] [12]}

La fabricación moderna de papel comenzó a principios del siglo XIX en Europa con el desarrollo de la máquina Fourdrinier . Esta máquina produce un rollo continuo de papel en lugar de hojas individuales. Estas máquinas son grandes. Algunas producen papel de 150 metros de largo y 10 metros de ancho. Pueden producir papel a una velocidad de 100 km/h. En 1844, el canadiense Charles Fenerty y el alemán Friedrich Gottlob Keller inventaron la máquina y el proceso asociado para utilizar pulpa de madera en la fabricación de papel. ^[13] Esta innovación puso fin al uso de casi 2000 años de trapos despulpados e inició una nueva era para la producción de papel de periódico y, finalmente, casi todo el papel se fabricó a partir de pulpa de madera.

La fabricación de papel, independientemente de la escala en que se realice, implica preparar una suspensión diluida de fibras en agua, llamada "masa", y forzar esta suspensión a escurrirse a través de un tamiz, para producir una estera de fibras entrelazadas. El agua se elimina de esta estera de fibras utilizando una prensa. ^[15]

El método de fabricación manual de papel ha cambiado muy poco a lo largo del tiempo, a pesar de los avances tecnológicos. El proceso de fabricación de papel hecho a mano se puede resumir en cinco pasos:

1. Separar la fibra útil del resto de materias primas. (por ejemplo celulosa de madera, algodón, etc.)
2. Machacar la fibra para convertirla en pulpa
3. Ajuste del color, propiedades mecánicas, químicas, biológicas y otras del papel mediante la adición de premezclas químicas especiales.
4. Cribado de la solución resultante
5. Prensado y secado para obtener el papel real

El cribado de la fibra implica el uso de una malla hecha de material inerte y no corrosivo, como latón, acero inoxidable o una fibra sintética, que se estira en un molde de papel, un marco de madera similar al de una ventana. El tamaño del papel está determinado por el área abierta del marco. A continuación, el molde se sumerge completamente en la materia prima, se tira, se sacude y se escurre, formando una capa uniforme sobre la malla. A continuación, se elimina el exceso de agua y la estera húmeda de fibra se coloca sobre un paño húmedo o fieltro en un proceso llamado "couching". El proceso se repite para la cantidad necesaria de hojas. Esta pila de esteras húmedas se prensa luego en una prensa hidráulica. La fibra bastante húmeda se seca luego utilizando una variedad de métodos, como el secado al vacío o simplemente el secado al aire. A veces, la hoja individual se enrolla para aplanar, endurecer y refinar la superficie. Finalmente, el papel se corta a la forma deseada o a la forma estándar (A4, carta, legal, etc.) y se empaqueta. ^{[16] [17]}

El marco de madera se llama " deckle ". El deckle deja los bordes del papel ligeramente irregulares y ondulados, llamados " bordes desbarbados ", una de las indicaciones de que el papel fue hecho a mano. El papel desbarbado se imita mecánicamente en ocasiones en la actualidad para crear la impresión de lujo pasado de moda. Las impresiones en el papel causadas por los alambres en la pantalla que corren lateralmente se llaman "líneas de trazo" y las impresiones hechas, generalmente de arriba a abajo, por los alambres que mantienen juntos los alambres laterales se llaman "líneas de cadena". Las marcas de agua se crean tejiendo un diseño en los alambres en el molde. El papel hecho a mano generalmente se pliega y se rasga de manera más uniforme a lo largo de las líneas de trazo.

La Asociación Internacional de Fabricantes de Papel Manual y Artistas del Papel (IAPMA) es la asociación líder mundial de artistas del papel hecho a mano.

El papel hecho a mano también se prepara en laboratorios para estudiar la fabricación de papel y en fábricas de papel para comprobar la calidad del proceso de producción. Las "hojas de papel" fabricadas según la norma TAPPI T 205 ^[18] son ​​hojas circulares de 15,9 cm (6,25 pulgadas) de diámetro y se prueban para determinar las características del papel, como el brillo, la resistencia y el grado de encolado . ^[19] El papel fabricado a partir de otras fibras, siendo el algodón la más común, tiende a ser valorado más que el papel a base de madera. ^{[ cita requerida ]}

Una fábrica de papel moderna ^{[ ¿cuándo? ]} se divide en varias secciones, que corresponden aproximadamente a los procesos involucrados en la fabricación de papel hecho a mano. La pulpa se refina y se mezcla en agua con otros aditivos para formar una suspensión de pulpa. La caja de entrada de la máquina de papel, llamada máquina Fourdrinier, distribuye la suspensión sobre una criba continua en movimiento, el agua se drena de la suspensión por gravedad o al vacío, la hoja de papel húmeda pasa por prensas y se seca, y finalmente se enrolla en rollos grandes. El resultado a menudo pesa varias toneladas. ^{[ cita requerida ]}

Otro tipo de máquina de papel, inventada por John Dickinson en 1809, utiliza un molde cilíndrico que gira mientras está parcialmente sumergido en un tanque de pulpa diluida. La pulpa es recogida por la malla de alambre y cubre el molde a medida que sale del tanque. Un rodillo de presión se presiona contra el molde para alisar la pulpa y recoge la hoja húmeda del molde. ^{[20] [21]}

La fabricación de papel sigue siendo motivo de preocupación desde una perspectiva ambiental , debido al uso de productos químicos agresivos, la necesidad de grandes cantidades de agua y los riesgos de contaminación resultantes, así como la pérdida de carbono por la deforestación causada por la tala rasa de los árboles utilizados como fuente principal de pulpa de madera . ^{[ cita requerida ]}

Si bien la fabricación de papel se consideró una profesión exclusiva y de por vida durante la mayor parte de su historia, el término "fabricantes de papel notables" a menudo no se limita estrictamente a quienes realmente fabrican papel. Especialmente en el campo de la fabricación de papel a mano, actualmente hay una superposición de ciertos practicantes célebres del arte del papel con sus otras actividades artísticas, mientras que en el ámbito académico el término puede aplicarse a quienes realizan investigación, educación o conservación de libros y artefactos de papel. En el campo industrial tiende a superponerse con la ciencia, la tecnología y la ingeniería, y a menudo con la gestión del negocio de la pulpa y el papel en sí.

Algunos fabricantes de papel conocidos y reconocidos han encontrado fama en otros campos, hasta el punto de que su pasado como fabricantes de papel ha quedado casi olvidado. Uno de los ejemplos más notables podría ser el de los primeros humanos que lograron volar, los hermanos Montgolfier , donde muchos relatos apenas mencionan la fábrica de papel que poseía su familia, aunque el papel utilizado en sus globos sí jugó un papel relevante en su éxito, como probablemente lo hizo su familiaridad con este material ligero y resistente.

Los inventores clave incluyen a James Whatman , Henry Fourdrinier , Heinrich Voelter y Carl Daniel Ekman , entre otros.

A mediados del siglo XIX, la fabricación de papel a mano se había extinguido en los Estados Unidos. ^[22] En 1912, el impresor y editor de libros finos, Dard Hunter, había restablecido el oficio de hacer papel fino a mano, pero en la década de 1930, el oficio había vuelto a perder interés. ^[22] Cuando el artista Douglass Howell regresó a la ciudad de Nueva York después de servir en la Segunda Guerra Mundial , se estableció como impresor de bellas artes y descubrió que el papel para arte escaseaba. ^[22] Durante las décadas de 1940 y 1950, Howell comenzó a leer los libros de Hunter sobre la fabricación de papel, así como también aprendió sobre la historia de la fabricación de papel a mano, realizó investigaciones sobre la fabricación de papel y aprendió sobre libros impresos. ^{[23] [24]}

• Amate , papel hecho de corteza, utilizado en la América Central precolombina
• Encuadernación
• Museos: Museo del papel Williams , fábrica de papel de Basilea
• Stickies (fabricación de papel)

24. Longwood LC "Ciencia y práctica del papel hecho a mano": (2004). 25. Westerlund LC "Opciones de fibra para el desarrollo sostenible de la industria australiana del papel y la pulpa": (2004)

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Fabricación de papel .

• La Colección Harrison Elliott de la Biblioteca del Congreso tiene muestras de papel, documentos personales y material de investigación relacionados con la historia de la fabricación de papel.
• El Centro de Artes del Libro y el Papel del Columbia College Chicago organizó una exposición sobre el arte contemporáneo de la fabricación de papel a mano en 2014.
• Asociación Internacional de Fabricantes de Papel Manual y Artistas del Papel (IAPMA)
• La colección de documentos de Arnold Yates en las bibliotecas de la Universidad de Maryland
• Cómo hacer un cartón: historia de la fabricación de papel en Australia, blog de la Biblioteca John Oxley