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Tuesday, June 13, 2006

FABRICACION DE PAPEL

FABRICACION DE PAPEL

La fabricación de papel desde su invención en la China en el siglo primero hasta finales del siglo XVIII tiene más o menos los mismos esquemas; en el siglo XVIII cambia el proceso con la invención de la maquinaria de fabricación de papel industrial.

Actualmente se han recuperado las técnicas originales de fabricación artesanal para producción de papel artístico o souvenirs en los diferentes países. En el Ecuador solamente en el siglo XX se crean los primeros talleres de fabricación artesanal, con el desarrollo de los laboratorios de conservación de papel, y varios artistas que fabrican papel para ocuparlos en obras de arte.

FABRICACIÓN DE PAPEL DE FIBRAS VEGETALES

Los materiales utilizados en la fabricación de papel artesanal difieren entre China, Japón, Corea e India, los procesos son muy similares.

El libro “Historia General de los Viages” por el “Abate Antonio Francisco Prevost” Tomo nono, impreso en Madrid en 1769 hace referencia a los materiales y procesos que debieron ser utilizados por los chinos en el siglo I, y describe lo que en el siglo XVIII ocurría al respecto:

“Admirando algunos europeos lo fino que es (el papel chino), lo han tenido por una composición de seda, sin atender a que la seda no puede reducirse a pasta.

Los Chinos componen su papel, al que dan el nombre de Chi, de la corteza del bambú, y de otros árboles, pero no toman sino la segunda corteza que es suave y blanca. La machacan hasta hacerla líquida. Los moldes que emplean para dar forma a la materia son largos y anchos, por este motivo hacen pliegos de diez o doce pies de largo…

…El papel chino es más blanco, más suave y más denso que el de Europa. La superficie está tan unida que no halla ninguna cosa que pueda detener el pincel, ni aun separar sus pelos.”

El autor hace una referencia a un libro del cual no cita ningún dato bibliográfico, para referirse a la invención del papel, por lo que trascribo textualmente: “Las observaciones siguientes se han sacado de un libro curioso, compuesto en el Reynado presente, que trata de la invención del Chi…El Autor conoce, que no hay ninguna claridad sobre su origen, aunque juzgue ser muy antiguo…en fin, en el año 95, en tiempo del Tong-han, durante el reinado de Ho Ti, un Gran Mandarín del Palacio inventó la mejor especie de papel, que se nombró Tsay heu-chi, o papel del Señor Tsay. Este físico halló el secreto de reducir a pasta fina la corteza de diferentes árboles, las telas viejas de seda, y los lienzos, cociéndolos en agua, para componer de ellos varias especies de papel…los chinos pusieron en poco tiempo estos descubrimientos en perfección, y se hallaron el arte de alisar el papel.“

El mismo “Abate Antonio Francisco Prevost” indica que en otro libro que lleva el título de Su-i-kyen-chi pu, se encuentra la siguiente cita: “…en la provincia de Se-chuen se hace el papel de cáñamo…en la provincia de Fo-kyen se hace el papel de bambú, en las provincias septentrionales de corteza de morera, y en la de Che-kyang de paja de arroz, o de trigo…”

Por lo transcrito se deduce el tipo de materiales empleados para la fabricación de papel en China, como fibras de las plantas de bambú, morera, cáñamo, la paja del arroz o trigo, telas o “trapos” como lienzos, sedas etc.

El papel en Japón era realizado de varias fibras obtenidas de vegetales, y tomaba el nombre de los mismos como koso, gampi y mitsumata especialmente, que hasta la actualidad se fabrican y son los papeles recomendados para restauración.

Las formadoras utilizadas en ese entonces fueron siempre de bambú. Una malla de finísimos palillos de bambú unidos entre si paralelamente por un hilo que anudaba a cada uno manteniéndolo en su posición, así la malla era flexible; solamente se podía utilizar colocando un marco de madera por la parte inferior que lo sostenía.

Para la obtención de papel de fibras vegetales se procede a la recolección de un solo tipo de planta, esto hace que el comportamiento del papel durante los procesos de secado sea uniforme.

Las plantas eran golpeadas o raspadas para obtener solo la fibra de celulosa y eliminar el material restante. La cocción con ceniza facilitaba que ésta se divida en unidades elementales[1]. El proceso de molienda se realizaba a mano utilizando una mesa de piedra sobre la que se golpeaba con martillos de madera.

De esta manera se obtenía la pulpa de papel que posteriormente era sumergida en recipientes de madera. Elementos naturales como la raíz del kiabo o Tororo aoi con propiedades dispersantes y aglutinantes se usaban en este proceso.

La hoja de papel se ponía a secar al sol, en la misma formadora de bambú o en tablas de madera a las que aislaban con cal. En Medio Oriente además se adhería el papel húmedo a las paredes de las casas para secarlas. En estas circunstancias las hojas eran encoladas con almidón para permitir la recepción de la escritura.

El papel así fabricado posee una huella llamada verjura producto de la impronta que dejan los palillos de bambú de la formadora, muy diferente a la verjura que presentan los papeles europeos realizados con formadora de hilos de cobre.

En la actualidad los japoneses son los mayores productores de papel para conservación, controlado bajo estrictas normas durante el proceso, como son pH, sustancias para la cocción, aprestos, etc. El papel que presenta mejores condiciones para la conservación de obras de arte y libros es de fibra de Koso.

FABRICACIÓN DE PAPEL DE TRAPOS

Samarcanda fue el segundo centro papelero fuera de China[2] establecido en el año 751 cuando la ciudad que se encontraba en poder de los árabes, fue atacada infructíferamente por los chinos.

El secreto de la fabricación de papel cayó en poder de los árabes a través de los prisioneros chinos capturados durante la lucha. La introducción de la industria del papel en Bagdad ocurrió durante el reinado del Califa Harum - Al - Raschid (766 - 809) y siguió en Damasco.

Los árabes en el siglo IX mejoraron su fabricación adaptando al proceso los molinos de agua, lo producían, transportaban y comercializaban desde Asia, por el norte de Africa, de Alejandría, Trípoli y Túnez, haciéndolo llegar a España (Játiva, Valencia, Cataluña) y Francia.

En esta época se distribuyó el papel con el nombre de "pergamino de paño", ya que hasta entonces se utilizaba pergamino como soporte de la escritura y existía una resistencia lógica a reemplazarlo por un soporte de escritura aparentemente más frágil.

En Fabriano[3] fue instituida por primera vez la manera de identificar el papel por medio de la marca de agua a finales del siglo XIII.

Los primeros papeles producidos en forma artesanal en Europa proceden siempre de tejidos de vegetales de lino, cáñamo, algodón y otras, por lo que son llamados "papel de trapos".

El proceso de fabricación de papel de trapos se inicia con el trozado de los mismos, la inmersión de éstos en agua con lejía para que la fibra pierda los aprestos de las telas, y permita que el desfibrado sea mayor. Este proceso duraba varias semanas e incluso meses.

Para conseguir el desfibrado y la formación de pasta o pulpa se utilizaron varios tipos de molinos como los de viento, de martillos de madera que eran accionados por la fuerza de una rueca movida por el agua de un río, la pila holandesa, etc. Y finalmente la pulpa es suspendida en grandes recipientes de madera con agua.

La formadora en Europa era fabricada con hilos de cobre, la hoja de papel se sacaba de ella para colocarla entre fieltros en grupos de hasta 200 hojas, posteriormente pasaba a la prensa para eliminar el agua; finalmente se colgaban en secadores. Los trabajadores eficientes eran capaces de producir entre 700 y 800 hojas diarias. Conseguida la hoja se procedía a encolar con cola animal y pulir para permitir una mayor recepción de la escritura.

La molienda de las fibras es el paso más importante para que el papel tenga una resistencia mecánica adecuada. Los golpes del molino de martillos hace que las fibras se tornen flexibles y aumente su superficie, por consiguiente la adhesión entre ella es fuerte.[4]

FABRICACIÓN DE PAPEL INDUSTRIAL

El proceso industrial empezó en Holanda con la invención de la pila holandesa en 1680, pero no es sino hasta el siglo XVIII (1798) en que el francés Nicolás Luis Robert inventó la máquina para hacer el "papel continuo", sustituyendo la formadora manual por procesos mecánicos en que se puede hablar de papel industrial, sin embargo, hasta mediados del siglo XIX el papel seguía siendo de trapos, un material precioso, caro y escaso. La fase más importante para la producción del papel fue la invención de los procedimientos químicos para producir celulosa a partir de la madera.

En el año 1843 se ensayó con éxito la utilización de la celulosa obtenida de los árboles por lo que los países forestales como Rusia, Bohemia, Escandinavia, Estados Unidos y Canadá se convirtieron en los grandes proveedores de madera para la industria del papel.

Dato importante para establecer la diferencia entre escritos que se realicen sobre papel industrial de pasta de madera o aquellos que han sido hechos sobre papel artesanal es la fecha de inicio de la utilización de fibra de madera en el papel, esto ayuda a datar los documentos, para lo cual existen varios procesos químicos como los análisis con floroglusinol, que permite conocer la existencia de lignina en el papel.

Los árboles de los que corrientemente se obtiene la pulpa de madera son los abetos rojo y blanco, el pino y ciertos tipos de álamo. Actualmente el Ecuador es productor y exportador de eucalipto para los mismos fines.

Ante el enorme consumo papelero a escala mundial los Estados productores se han cuidado de proteger la industria mediante elevadas tasas arancelarias para el papel importado.

Actualmente se utilizan como sucedáneos de los trapos, además de la "pulpa de madera", vegetales como el esparto, la paja, la retama, la caña ordinaria, la caña de maíz, y el bagazo de caña, residuo que queda en las azucareras después de obtenido el azúcar.

Frente al gran deterioro que han sufrido los libros impresos con papel industrial ácido y a las exigencias de los conservadores de documentos, la industria del papel nuevamente se ha propuesto la fabricación de un soporte alcalino, ya sea como papel reciclado o papel permanente, de manera que en el futuro los esfuerzos para la conservación de libros sean menores. Considerando esta actitud se puede decir que la prevención frente a los agentes de deterioro especialmente al ataque ácido ha llevado ha retomar las técnicas antiguas con materiales contemporáneos.

EL PROCESO MECÁNICO.

Desarrollado por Keller alrededor de 1850; proceso en el que se agrega madera molida a la pasta de papel. Se realiza con el desfibrado de la madera sin la corteza a través de presión y con métodos abrasivos que convierten a la madera en aserrín, luego viene la rotura de la fibra en pequeñas dimensiones, manteniendo un 95 % del material que forma la madera. A esta pulpa conseguida de esta manera se añaden agentes clorados, alumbre y colofonia.

Es importante resaltar que el papel obtenido de esta pasta contiene, aparte de la celulosa, el resto de sustancias que forman la madera como la lignina, hemicelulosa, resinas, pectinas etc.

En análisis microscópicos se puede apreciar que la fibra se encuentra rota, pequeña e irregular. La pasta mecánica nunca se utiliza sola, es necesario mezclarla con pasta química para darle mayor estabilidad.

Fotografía microscópica de papel industrial (siglo XX), en la que se puede apreciar la fibra larga y entera producto del proceso químico (1), y la fibra degrada, y rota del producto del proceso mecánico (2).

El papel periódico o de imprenta contiene el 80 % de pasta mecánica, esto explica su acelerada degradación. La lignina se oxida con facilidad en presencia de luz, lo que produce el amarillamiento típico.

La fabricación termomecánica se desarrolló en los años 70, consiste en tratar inicialmente a la madera con vapor de agua antes de molerla, se elimina lignina en poco porcentaje, entonces las fibras sufren menos daño y son de mayor longitud que en el proceso mecánico tradicional. El rendimiento de la madera es de un 80%

EL PROCESO QUÍMICO

Obtiene la fibra de celulosa eliminando los componentes de la madera con medios alcalinos o con medios ácidos.

El proceso de sosa cáustica desarrollado en Inglaterra en 1851 se produce cociendo pequeños pedazos de madera en lejía a temperaturas y presiones elevadas.

El proceso del sulfito se desarrolló a finales del siglo XIX, se realiza cociendo la madera en disulfito de calcio (producto de una mezcla de cal y óxido de azufre).

El proceso del sulfato o papel kraft apareció a comienzos del siglo XX. Los pedazos de madera son cocidos en hidróxido de sodio y sulfito de sodio. A estos procesos deben sumarse los agregados químicos como el alumbre, la colofonia (proceso desarrollado por Moritz Friedrich Illing en 1807) y residuos de cloro utilizados en el blanqueo que degradan el papel.

[1] Actualmente las fábricas artesanales de papel utilizan, además de ceniza, químicos como hidróxido de sodio, hidróxido de calcio, etc., que cumplen con la misma función.
[2] El primer beneficiado del invento fuera de China fue Corea, que adquirió la técnica cuando el país fue invadido por los chinos en el año 511.
[3] Fabriano, ciudad de Italia en la provincia de Ancona a orillas del Giano.
[4] Banik, Gerhard. HISTORIA Y TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES. Curso de Conservación de Papel en Archivos. ICCROM. Noviembre 1944. Santiago de Chile.

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