El Papel (Parte II)
Habia planeado hablar un par de cosas acerca del comportamiento del papel al ser doblado pero me parece que aun quedan cosas por presentar respecto del papel como materia prima y su fabricacion. Gran parte de esta entrada viene del fantastico libro de Michael G. LaFosse "Advanced Origami", una verdadera guia para convertirse en un artesano del papel y del origami.
La Celulosa
Continuando con nuestro acercamiento a la naturaleza del papel, en la primera parte mencionamos la celulosa y su descubrimiento en 1852 por Meillier, sin embrago, algunas fuentes indican al botánico francés Anselme Payen como la primera persona en aislar la celulosa de la madera.[1 2] . Este elemento es el componente estructural principal de las células de las plantas terrestres y es importante para el origami ya que sus enlaces atómicos favorecen la formación de fibras moleculares. Si vemos la molécula de celulosa (C6 H10 O5)
notaremos que sus extremos libres de OH pueden generar un enlace H2O muy fuerte y a su vez generar una cadena de moléculas regularmente orientada, este es el origen de las fibras vegetales, mientras mayor sea el numero de moléculas enlazadas de esta manera (que se conoce como un polisacárido) mayores serán las fibras resultantes y, como ya vimos anteriormente, esto es vital para la resistencia del papel resultante. La pelusa que rodea al fruto del algodón es la forma mas pura de fibras de celulosa presentes en la naturaleza y estas pueden llegara contener hasta 6000 moléculas de celulosa alineadas en un polisacárido. Este enlace es tan fuerte que solo animales hervíboros con sistemas digestivos muy desarrollados pueden romper. Como dato se puede decir que las fibras del algodón tienen entre 1 y 3 cm de largo, mientras que las del pino son apenas de 3 mm.
Generalmente las primera paredes celulares de las plantas contienen celulosa casi pura y a medida que nos adentramos al interior de la célula otros elementos, como la lignina, aparecen. La siguiente es una tabla con los contenidos estructurales (en %) de diferentes plantas en la naturaleza:
Fuente: TAPPI
todos estos elementos ajenos a la celulosa afectan negativamente a la calidad y duracion del papel y diferentes métodos se han diseñado a lo largo de la historia para eliminarlos, muchos de ellos químicos y sumamente tóxicos para el medio ambiente (he aquí la razón de que las papeleras sean foco de graves polémicas medioambientales ya que arrojan sus desechos químicos a ríos o lechos marinos, además del hecho de que cambian flora nativa por pino, el cual tiene un fuerte grado de destrucción del suelo fértil, pero es mas barato y de desarrollo mas rápido). Como ya dijimos, en 1852 el norteamericano Benjamín Chew Tilghman patento el método para obtener celulosa de la madera, por medio de la generación química de sulfito de celulosa. En el mundo la tendencia es a obtener celulosa de árboles, con la excepción de India y China, que utilizan otras plantas.
Finalmente hay que decir que el enlace molecular de la celulosa es tan resistente y cerrado que generalmente el papel es mas rígido en un sentido que en otro, así, un papel cuadrado que se sostenga por uno de sus bordes se doblara menos por la gravedad que si se sostiene por por el otro, ya que las fibras tienden a orientarse en un sentido principalmente. De igual manera, debido a lo fuerte de su enlace, la celulosa no es soluble en agua y, cuando se le agrega esta a el papel, las fibras tienden a hincharse hacia los lados mas que longitudinalmente, es por eso que el papel humedecido genera “arrugas” y no crece hacia sus extremos (un dato importante a la hora de buscar papeles para el doblado en húmedo).
El Golpeado
Como vimos en la primera parte, fibras largas generaran un papel resistente pero tosco y fibras pequeñas un papel mas suave y fino. El proceso químico de separación de la celulosa se caracteriza porque deja intactas y separadas las fibras, por lo que si se desea otorgar fineza al papel es necesario un tratamiento de agitado y golpeado de las mismas. Para esto se utilizan molinos especiales por donde se hace circular la pulpa de celulosa, el Hollander es la herramienta que tradicionalmente se utiliza para esto. Consiste básicamente en un circuito para el agua mas un molino giratorio de dientes cuadrados que reducen el área de paso del liquido golpeando las fibras, cortándolas y dispersándolas.
Las fibras se rompen y acortan, haciendo que el papel sea mas frágil.
Evidentemente, mientras mas largo el tiempo que la pulpa se somete a este proceso, mayor sera la opacidad y fineza del papel resultante, así como mayor sera su fragilidad (por ejemplo, el papel artesanal normal se mantiene en este ciclo por un par de horas, mientras que papel seda artesanal puede estar más de ocho horas).
La Hoja de Pulpa
Una vez que la mezcla de pulpa sale del agitador, se le puede dar un coloreado por medio de mezclas con agentes retenedores y pigmentos. Luego se debe crear una capa de pulpa homogénea que de origen a la hoja de papel; una manera de conseguir esto es mezclando y dispersando la pulpa en una cantidad de agua y depositando esta mezcla en un marco rectangular que tenga la forma final del papel, como la celulosa no se disuelve en agua, al secarse quedara una capa homogénea y de cierto grosor, si el marco posee un filtro en su base y el agua escurre, el resultado es mejor y mas homogéneo. El proceso industrial dispersa la pulpa húmeda en largas lineas de producción que regulan el grosor y concentración de la pulpa.
Prensado
La hoja hecha de pulpa húmeda es sometida a presiones variables de acuerdo al grado de densidad que se requiera del papel. Aquí volvemos a mirar hacia las fibras de celulosa, mientras se aplanan las fibras se incrementa el área cubierta por ellas y el papel gana en opacidad y densidad, tal como se puede apreciar en las siguientes figuras, además mucha del agua restante en la pulpa se extrae de esta manera de la hoja, lográndose un papel mas homogéneo. Generalmente se colocan las hojas entre capas de fieltro (conglomerado de lana o pelo) que no se adhieren a la pulpa.
Secado
Finalmente el papel es secado por aire de manera que no pierda su color o las fibras se resequen demasiado. También se les puede dar un acabado con ciertos materiales que lo hacen mas terso o suave en una o ambas capas superficiales.
Hasta aquí llegaremos con el proceso de fabricación del papel. En las próxima entrada veremos como se comporta el papel ante el doblado y las diferentes técnicas que de éste existen, así como su efecto sobre las fibras, la tensión y la resilencia del papel (resistencia al esfuerzo). Espero que les este pareciendo interesante ;)
Bibliografia
1 http://web1.caryacademy.org/chemistry/rushin/StudentProjects/CompoundWebSites/2000/Cellulose/history.htm
2 http://en.wikipedia.org/wiki/Cellulose
3 http://www.forestprod.org/cdromdemo/pf/pf8.html
La Celulosa
Continuando con nuestro acercamiento a la naturaleza del papel, en la primera parte mencionamos la celulosa y su descubrimiento en 1852 por Meillier, sin embrago, algunas fuentes indican al botánico francés Anselme Payen como la primera persona en aislar la celulosa de la madera.[1 2] . Este elemento es el componente estructural principal de las células de las plantas terrestres y es importante para el origami ya que sus enlaces atómicos favorecen la formación de fibras moleculares. Si vemos la molécula de celulosa (C6 H10 O5)
notaremos que sus extremos libres de OH pueden generar un enlace H2O muy fuerte y a su vez generar una cadena de moléculas regularmente orientada, este es el origen de las fibras vegetales, mientras mayor sea el numero de moléculas enlazadas de esta manera (que se conoce como un polisacárido) mayores serán las fibras resultantes y, como ya vimos anteriormente, esto es vital para la resistencia del papel resultante. La pelusa que rodea al fruto del algodón es la forma mas pura de fibras de celulosa presentes en la naturaleza y estas pueden llegara contener hasta 6000 moléculas de celulosa alineadas en un polisacárido. Este enlace es tan fuerte que solo animales hervíboros con sistemas digestivos muy desarrollados pueden romper. Como dato se puede decir que las fibras del algodón tienen entre 1 y 3 cm de largo, mientras que las del pino son apenas de 3 mm.
Generalmente las primera paredes celulares de las plantas contienen celulosa casi pura y a medida que nos adentramos al interior de la célula otros elementos, como la lignina, aparecen. La siguiente es una tabla con los contenidos estructurales (en %) de diferentes plantas en la naturaleza:
Fuente: TAPPI
todos estos elementos ajenos a la celulosa afectan negativamente a la calidad y duracion del papel y diferentes métodos se han diseñado a lo largo de la historia para eliminarlos, muchos de ellos químicos y sumamente tóxicos para el medio ambiente (he aquí la razón de que las papeleras sean foco de graves polémicas medioambientales ya que arrojan sus desechos químicos a ríos o lechos marinos, además del hecho de que cambian flora nativa por pino, el cual tiene un fuerte grado de destrucción del suelo fértil, pero es mas barato y de desarrollo mas rápido). Como ya dijimos, en 1852 el norteamericano Benjamín Chew Tilghman patento el método para obtener celulosa de la madera, por medio de la generación química de sulfito de celulosa. En el mundo la tendencia es a obtener celulosa de árboles, con la excepción de India y China, que utilizan otras plantas.
Finalmente hay que decir que el enlace molecular de la celulosa es tan resistente y cerrado que generalmente el papel es mas rígido en un sentido que en otro, así, un papel cuadrado que se sostenga por uno de sus bordes se doblara menos por la gravedad que si se sostiene por por el otro, ya que las fibras tienden a orientarse en un sentido principalmente. De igual manera, debido a lo fuerte de su enlace, la celulosa no es soluble en agua y, cuando se le agrega esta a el papel, las fibras tienden a hincharse hacia los lados mas que longitudinalmente, es por eso que el papel humedecido genera “arrugas” y no crece hacia sus extremos (un dato importante a la hora de buscar papeles para el doblado en húmedo).
El Golpeado
Como vimos en la primera parte, fibras largas generaran un papel resistente pero tosco y fibras pequeñas un papel mas suave y fino. El proceso químico de separación de la celulosa se caracteriza porque deja intactas y separadas las fibras, por lo que si se desea otorgar fineza al papel es necesario un tratamiento de agitado y golpeado de las mismas. Para esto se utilizan molinos especiales por donde se hace circular la pulpa de celulosa, el Hollander es la herramienta que tradicionalmente se utiliza para esto. Consiste básicamente en un circuito para el agua mas un molino giratorio de dientes cuadrados que reducen el área de paso del liquido golpeando las fibras, cortándolas y dispersándolas.
Las fibras se rompen y acortan, haciendo que el papel sea mas frágil.
Evidentemente, mientras mas largo el tiempo que la pulpa se somete a este proceso, mayor sera la opacidad y fineza del papel resultante, así como mayor sera su fragilidad (por ejemplo, el papel artesanal normal se mantiene en este ciclo por un par de horas, mientras que papel seda artesanal puede estar más de ocho horas).
La Hoja de Pulpa
Una vez que la mezcla de pulpa sale del agitador, se le puede dar un coloreado por medio de mezclas con agentes retenedores y pigmentos. Luego se debe crear una capa de pulpa homogénea que de origen a la hoja de papel; una manera de conseguir esto es mezclando y dispersando la pulpa en una cantidad de agua y depositando esta mezcla en un marco rectangular que tenga la forma final del papel, como la celulosa no se disuelve en agua, al secarse quedara una capa homogénea y de cierto grosor, si el marco posee un filtro en su base y el agua escurre, el resultado es mejor y mas homogéneo. El proceso industrial dispersa la pulpa húmeda en largas lineas de producción que regulan el grosor y concentración de la pulpa.
Prensado
La hoja hecha de pulpa húmeda es sometida a presiones variables de acuerdo al grado de densidad que se requiera del papel. Aquí volvemos a mirar hacia las fibras de celulosa, mientras se aplanan las fibras se incrementa el área cubierta por ellas y el papel gana en opacidad y densidad, tal como se puede apreciar en las siguientes figuras, además mucha del agua restante en la pulpa se extrae de esta manera de la hoja, lográndose un papel mas homogéneo. Generalmente se colocan las hojas entre capas de fieltro (conglomerado de lana o pelo) que no se adhieren a la pulpa.
Secado
Finalmente el papel es secado por aire de manera que no pierda su color o las fibras se resequen demasiado. También se les puede dar un acabado con ciertos materiales que lo hacen mas terso o suave en una o ambas capas superficiales.
Hasta aquí llegaremos con el proceso de fabricación del papel. En las próxima entrada veremos como se comporta el papel ante el doblado y las diferentes técnicas que de éste existen, así como su efecto sobre las fibras, la tensión y la resilencia del papel (resistencia al esfuerzo). Espero que les este pareciendo interesante ;)
Bibliografia
1 http://web1.caryacademy.org/chemistry/rushin/StudentProjects/CompoundWebSites/2000/Cellulose/history.htm
2 http://en.wikipedia.org/wiki/Cellulose
3 http://www.forestprod.org/cdromdemo/pf/pf8.html
1 comentario:
estas diseñando una nueva versión del "vuelvo del cóndor..."? no dejas de sorprenderme peterself...
te felicito por tu nueva figura :)sigue adelante con ese entusiasmo
;)
PD: te quedó de pelos el dagoncito que incluiste en tu galería de fotos.
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