Papel Filtro

I. TÍTULO: ELABORACION DE PAPEL FILTRO A PARTIR DE BROZA DE QUINUA

(Chenopodium quinoa Willd), PAJA DE CEBADA (Hordeum vulgare), ALGODÓN

(Gossypium sp.), ALMIDON DE YUCA (Manihotesculenta), Y PAPEL RECICLADO.

II. INTRODUCCIÓN

En la fabricación del papel se utilizan como materia prima: paja, hojas, corteza,

trapos, u otros materiales fibrosos, dependiendo del tipo de papel que se desea

obtener.

El papel, un descubrimiento chino, es de gran utilidad en la actualidad a pesar de

los grandes avances de la ciencia y tecnología, no puede ser sustituido aun y su uso

es general a nivel mundial para diversas aplicaciones ya sea en oficina, estudios,

laboratorios, higiene, etc.

Pero dicho producto tiene la desventaja de ser causante de la contaminación

ambiental puesto que para su fabricación se requiere la tala de árboles, el uso de

químicos en algunos casos, aunque actualmente se está eliminando el uso

exagerado de químicos por las distintas normas de producción a nivel mundial que

tratan de evitar la contaminación ambiental.

Es en este aspecto que tratamos de usar materia prima reciclada a base de

distintos productos de la región que ya no son utilizados después de su cosecha o

de su producción, en este caso podemos tener en claro ejemplo de la broza de

quinua, la paja de la cebada, la paja de avena, etc., adicionando también a estos

almidón o algodón para obtener mayor consistencia o flexibilidad dependiendo del

tipo de papel que se quiera obtener y las características que este requiera.

III. OBJETIVOS

3.1. Objetivo General

Obtener papel filtro a partir de tallos de quinua (Chenopodium quinoa

Willd), paja de cebada (Hordeum vulgare), algodón (Gossypium sp.) y papel

reciclado.

3.2. Objetivos Específicos

Elegir el mejor tratamiento para la elaboración de papel filtro.

Comparar los resultados obtenidos con el papel testigo.

Determinar las características físicas de cada uno de los tratamientos.

Elaborar mate filtrante.

1. Universidad Nacional del Altiplano - PunoPágina 2

IV. MARCO TEÓRICO

4.1. PAPEL: El papel es una estructura obtenida en base a fibras vegetales de

celulosa, las cuales se entrecruzan formando una hoja resistente y flexible.

Estas fibras provienen del árbol y, según su longitud, se habla de fibras

largas de aproximadamente 3 milímetros (generalmente obtenidas de pino

insigne u otras coníferas) o de fibras cortas de 1 a 2 milímetros (obtenidas

principalmente del eucalipto).

Fuente: Instituto Americano de Desarrollo Empresarial – “Proceso

productivo del Papel”. Nicaragua. Julio 2007-Pag. 5-6.

4.2. HISTORIA DEL PAPEL

En el Antiguo Egipto se escribía sobre papiro (de donde proviene la palabra

papel), el cual se obtenía a partir del tallo de una planta muy abundante en

las riberas del río Nilo (Cyperus papyrus). En Europa, durante la Edad Media, se

utilizó el pergamino que consistía en pieles de cabra o de carnero curtidas,

preparadas para recibir la tinta, que por desgracia era bastante costoso, lo

que ocasionó que a partir del siglo VIII se popularizara la infausta costumbre

de borrar los textos de los pergaminos para reescribir sobre ellos.

EL PAPIRO:

Los papiros genuinos se obtienen a partir de la planta del papiro, muy

utilizada en el antiguo Egipto, a partir de la cual se obtiene una superficie

parecida al papel sobre la cual se pueden realizar dibujos o grabados. El

proceso para obtener papiro se puede resumir en los siguientes pasos:

1. 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).

2. Se corta el tronco en láminas finas y se pasa un rodillo sobre cada

lámina, con el fin de eliminar parte del azúcar y del agua de la lámina y

hacerla, así, menos quebradiza.

3. Se van alternando láminas horizontales y verticales, a modo de malla,

para constituir una superficie lisa.

4. Se prensa la lámina durante siete días. Se saca de la prensa y listo para

su uso.


Fuente: Artesanías egipcias

http://www.artesanias-egipcias.com.ar/Papiros_egipcios_grandes.htm

Sin embargo, los chinos ya fabricaban papel a partir de los desechos de la

seda y el cáñamo, e incluso del algodón, invento que se atribuye a T’Sai

Lun, debido a la relación comercial transmitieron este conocimiento a los

árabes, quienes a su vez lo llevaron a las que hoy son España y Silicia desde

el siglo X. La elaboración de papel se extendió a Francia que lo producía

utilizando lino desde el siglo XII.

Se cree que el papel fue inventado en China, hacia el año 200 a. C., y

ciertamente, existen ejemplos de papel descubiertos junto a tablillas de

madera que contienen esa fecha. Los primeros papeles son de seda y lino,

pero de pobre calidad para la escritura, y por ello fueron utilizados

principalmente para envolver. La invención del papel se atribuye a Ts'ai

Lun, en el 105 a. C. 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.

Debe citarse el importante papel que los caracteres chinos o ideogramas

jugaron como forma de unificación, por su capacidad de ser comprendidos


http://www.artesanias-egipcias.com.ar/Papiros_egipcios_grandes.htm

por gentes que hablaban distintas lenguas, desde la misma China , hasta

Corea o Japón , y cuyas culturas fueron influidas por la primera: hablaban

lenguas distintas, pero todos comprendían lo que escribían los demás. Es

en esa época cuando el papel comenzó a ser usado para registrar la

escritura, y ya surgen los métodos tradicionales de fabricación de papel

kozo (es probablemente la fibra más fuerte y resistente de de todas las

fibras empleadas en la fabricación manual de papel. Sus largas y nervudas

fibras no se deforman con el uso, son de unos 10 mm de largo, y se

mantienen firmes incluso cuando se arrugan o doblan) y los de corteza de

morera (Thai-sa).

China en el siglo IX, usa el bambú como fibra, anticipándose a la pulpa de

madera empleada por los fabricantes de papel en Europa, ya en el siglo

XVIII. Para el siglo X, ya se empleaban las marcas de agua, el uso del papel

como dinero y la impresión. La manufactura del papel se extendió de China

a Corea. En el año 610, el sacerdote Ramjing de Koryo en Corea, fue a

Japón para brindar asesoría en la producción de pinceles, tinta y papel. Ese

fue el comienzo de una seria producción de papel en Japón.

El papel en América

La producción de papel fue introducido por primera vez hacia el interior de

las Américas, por los españoles, cerca de la ciudad de México alrededor de

1580. Antes de la llegada de los españoles el papel fue usado como

sustancia por los mayas y aztecas. De forma semejante los hawaianos

producían papel suave, lo sacaban de la corteza de los árboles de higo o

mora. Esta técnica aún es usada por los indígenas del sureste de México.

Sin embargo las sustancias puras no se clasificaban como papel.

En primer taller de papel en Norte América, se estableció en Pennsylvania,

en el Wissahickon Creek cerca de Germantown por William Rittenhause. En

poco tiempo otros talleres se establecieron. Como el taller de Ivy, por

Thomas Willcox, quien motivo a otros productores de papel, y fue

distinguido por producir papel para impresos y actividades publicitarias de

Benjamín Franklin.


Posteriormente en el siglo XVIII y XIX, con la tecnología de impresión se

desarrolla un incremento en la alfabetización, simultáneamente los

fabricantes de papel mejoraron sus mecanismos de producción de papel.

La primera máquina para elaborar papel fue inventada por el francés,

Nicholas Louis Robert, un empleado del taller Didot en Francia.

El cuñado de Roberts, John Gemble, saco una patente británica en 1801, la

cual fue desarrollada y financiada en Inglaterra por Hery y Seale

Fourdrinier, con la ayuda del joven maquinista llamado Brian Donking,

quien construyo self acting y automatizo la maquina en Hertfordshire, en

1803, la efectividad de ésta creo una sensación. El principio básico de de la

maquina Fourdrinier, es suspender la pulpa de papel en agua, que es

derramada con un movimiento horizontal, las vibraciones de lado a lado

causaban que las fibras se intercalaran una con otra. En ese momento esto

fue conocido como Dandy, el cual presiona mayormente el agua, al mismo

tiempo que imprime las marcas de agua o líneas extendidas, sobre la

pulpa del papel. Después, esto es transportado a cilindros calientes y secos

para que al final del proceso se devanara en un largo rollo perfectamente

seco. La mayor producción mundial del papel, es elaborado al estilo de la

maquina Fourdrinier.

Otro tipo de máquina para fabricar papel que apareció en este tiempo, fue

un maquina con molde cilíndrico. Que comienza con un movimiento lento,

este proceso es capaz de producir papel similar en apariencia y sentirse

como papel hecho a mano. Sin embargo en Inglaterra, un número de

individuos estaban trabajando independientemente.

La industrialización del papel en China y Japón (1853)

Al final del siglo XIX, la historia de la fabricación del papel se perdió en un

círculo total, pero posteriormente en 1853, las maquinas se introdujeron a

la semi colonial China y Japón. Rápidamente los americanos demostraron

(para el acuerdo de una barco de guerra), la apertura de relaciones

diplomáticas y comerciales entre USA y Japón seguida por una apertura de

relaciones diplomáticas con, Inglaterra, Prusia y Francia. En se tiempo

existió mucho interés por el uso de las fibras vegetales en la fabricación del


papel Japonés. También porque los trapos no se usaban en este papel. En

esa época un comerciante inglés tuvo la idea acertada de importar trapos

hacia Europa, para fabricar papel, a finales de 1861, envio 1300 toneladas

de trapos a Inglaterra, sin embargo el cambio de colores no demostro ser

una labor sencilla.

La primera máquina para fabricar papel en Japón, fue una Fourdrinier, de

78 pulgadas de ancho, importada de Inglaterra por la firma americana,

Walsh and Hall company, para el taller de papel Ogi, cerca de Tokio, en

1875. La construcción del taller Ogi, fue dirigida por el joven ingeniero

inglés, Frank Cheethmen, quien por un período de tres años y con ayuda

de la máquina de Thomas Bottomley, puso en funcionamiento la

producción de este taller hasta que ellos tuvieron un sucesor japonés.

Ahora Japón produce 10% del papel y pulpa a nivel mundial y el segundo

es únicamente USA.

Fuente: Silvie Turner. "Apéndices. Una breve historia de la fabricación de

papel." Ed. Diseño de Prensa. Nueva York: 1991. Pag. 114-116.

4.3. PAPEL FILTRO

El "papel filtro" se usa principalmente en laboratorios analíticos para filtrar

soluciones homogéneas. Normalmente está constituido por derivados

de celulosa y permite el manejo de soluciones con pH entre 0 y 12 y

temperaturas de hasta 120°C.

Normalmente tienen un área aproximada de 10 cm2 y un peso aproximado

desde 80 hasta 130 g/m2.


http://es.wikipedia.org/wiki/Peso

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81rea

http://es.wikipedia.org/wiki/PH

http://es.wikipedia.org/wiki/Celulosa

El papel de filtro es un papel utilizado como tamiz o filtro que se usa

principalmente en el laboratorio, especialmente en algunas experiencias.

Es de forma redonda y se introduce en un embudo, con la finalidad de

filtrar impurezas insolubles y permitir el paso a la solución a través de sus

poros.

También son utilizados para la exhibición de muestras sobre el.

Existen de distintos tamaños y proporciones.

El papel de filtro es un papel que se corta en forma circular y se introduce en

un embudo, con el fin de ser filtro para las impurezas insolubles y permitir el

paso a la solución a través de sus poros.

USOS O APLICACIONES DEL PAPEL FILTRO:

Industria Alimentaria: Análisis proximal de grasa proteína y fibra.

Industria de bebidas: Eliminación de ácido carbónico y turbideces de

cervezas, vinos, zumos, etc.; Preparación de muestras para la

determinación de azúcar residual, espectro acídico, análisis

refractométricos y HPLC

Aplicaciones técnicas: Filtración de zumos (no azucarados), vinos y bebidas

alcohólicas, Filtración de contaminantes finos en líquidos industriales,

Filtración de líquidos difíciles de clarificar.


http://4.bp.blogspot.com/_vcqU6sqwtXQ/SoBQTFLF3KI/AAAAAAAAAEg/RaRttKzA_Jk/s1600-h/20070924klpcnafyq_16_Ies_SCO.jpg

Uso correcto del papel filtro: El papel de filtro se emplea cortado en círculos

cuyo diámetro debe escogerse de tal modo que, una vez doblado y colocado

en el embudo, el borde superior de este quede más o menos un centímetro

por encima del papel.

Si trata de filtrar al vació el diámetro debe ser tal que encaje perfecta mente

dentro del embudo Bushner, por ningún motivo debe quedar doblado el papel

del filtro.

La siguiente figura se indica la forma de doblar el papel de filtro:

4.4. TIPOS DE PAPEL FILTRO

4.4.1. PAPELES FILTRO ANALISIS CUANTITATIVO

Para su fabricación de papel filtro análisis cuantitativo se utilizan fibras

de celulosa y línters de algodón de elevada pureza, cuyo contenido en

alfa-celulosa es de prácticamente el 100%. En cualquier caso, las fibras

de celulosa en su estado natural contienen pequeñas cantidades de

impurezas orgánicas e inorgánicas, es por ellos que estos papeles filtro

requieren un proceso de elaboración especial.


Una vez fabricado el papel filtro en las condiciones físicas deseadas

(gramaje, espesor, velocidad de filtración, etc.) se inicia un proceso de

lavado con ácidos (generalmente HCl) que concluye con una limpieza

final con agua desmineralizada. Con ello se consiguen dos características

importantes

Elevada resistencia al estado húmedo.

Contenido en cenizas inferior al 0,01%

Por todo ello estos filtros son especialmente adecuados para la filtración

con embudos Buechner en análisis cuantitativos, ya que cumplen los

requisitos exigidos por las normas internacionales en cuanto a

contenido en cenizas.

Esta gama está formada por seis calidades con distintas velocidades de

filtración:

Filtración muy rápida: Papel filtro con la velocidad de filtración más

rápida de la gama. Es muy adecuado en la filtración de precipitados

gruesos como Fe (OH)3, Al (OH)3, Si O2, Cr (OH)3 o gelatinosos, análisis

gravimétricos de partículas presentes en el aire, determinación del

contenido de sílice en acero y hierro, entre otros.

Filtración rápida: Un papel rápido pero con una mayor eficacia en la

retención de partículas. Muy adecuado en la filtración de precipitados

algo mas finos como sulfuros de plata, arsénico, cadmio, hierro, plomo y

manganeso.

Filtración media: Un papel filtro estándar y de uso general. Es muy

eficáz con la retención de partículas medias como el oxalato de calcio,

algunos sulfatos metálicos y otros, es muy utilizado en los laboratorios


de control de calidad de la industria de fabricación de cemento, para la

determinación del tamaño de grano del cemento. Tambien utilizado en

la determinación de Mg en aguas o como calidad standard en

gravimetrías y análisis cuantitativos de todo tipo de sustancias, análisis

de alimentos y análiss de suelos, entre otras aplicaciónes.

Filtración medio-lenta: Papel filtro de mayor retención que el anterior.

Utilizado en análisis gravimétricos de diversos componentes en

materiales como cementos, lodos, extractos acuosos de suelos,

determinaciones de aceites en aguas, determinación de sedimentos en

la leche. Al ser un filtro de elevada pureza se puede utilizar en la

captación de radionúclidos y trazas de elementos de la atmósfera.

Filtración lenta: Papel filtro de filtración lenta, con excelente retención

de partículas finas o semicoloidales como sulfato de bario y plomo en

frío, precipitados finos de carbonato de calcio, óxido de Cu, asimismo es

muy recomendado para el análisis de partículas insolubles en aceites y

grasas de origen animal o vegetal.

Filtración muy lenta: La calidad con la velocidad de filtración más lenta

de la gama. De poros extrafinos y utilizado para la filtración de muestras

especialmente difíciles.

4.4.2. PAPELES FILTRO ANALISIS CUANTITATIVO ENDURECIDOS

Su principal característica, además del contenido en cenizas inferior al

0,0% es su elevada resistencia al estado húmedo, por ello están

especialmente indicados para utilizar en filtraciones a presión o en

embudos Buechner en análisis gravimétricos de muestras con suave

graduación ácida o alcalina.


Asimismo, su marcada lisura en la superficie del filtro permite recuperar

la mayor parte del precipitado sin que las fibras se adhieran al mismo.

Filtración muy rápida: Un papel ideal para su uso con precipitados

gruesos: hidróxidos de hierro, aluminio, cobre, sulfuros de cobre,

cobalto o hierro. Tiene una textura suave y una elevada densidad

aparente, lo cual favorece una buena capacidad de carga.

Filtración media: Filtración media para la retención rápida de

precipitados finos o medios como las partículas gruesas del sulfato de

bario o algunos fosfatos.

Filtración lenta: Papel filtro muy denso y cerrado, con una velocidad de

filtración lenta. Especialmente indicado en la filtración de muestras

difíciles o en aquellas con precipitados finísimos.

4.4.3. PAPELES FILTRO ANALISIS CUALITATIVO

El papel filtro análisis cualitativo está especialmente fabricado para

conseguir la separación e identificación de sustancias cuyas

características conocemos, así como para gran cantidad de filtraciones

en análisis de rutina.

La gama está formada por dos familias perfectamente diferenciadas

según las exigencias del ensayo o la finalidad de la filtración:

Papeles filtro análisis cualitativo corriente

Papeles filtro análisis cualitativo bajos en cenizas

Papel filtro análisis cualitativo corriente: Se trata de papeles filtro que,

a pesar de estar fabricados con celulosas nobles de elevada pureza, se

utilizan en trabajos de laboratorio de rutina o habituales, donde se

necesite una simple separación sólido-líquido con el máximo ahorro de

tiempo.

Son por tanto, de filtración muy rápida o extra-rápida.

Filtración muy rápida. Liso: Un papel filtro muy conocido por sus

excelentes cualidades técnicas; buena retención de partículas medias y


gruesas, buena capacidad de carga y excelente resistencia al estado

húmedo.

Se utiliza en los laboratorios de control de calidad en diversos sectores

industriales, hospitales, docencia, investigación, aguas, etc.

Filtración extra-rápida. Liso. Grueso: Es el papel con la velocidad de

filtración más rápida de toda la gama. Posee una excelente capacidad de

carga gracias a sus 160 gr/m2 y a su baja densidad aparente.

Usado no tan solo en ensayos de laboratorios, sino también en procesos

de producción y en la filtración de líquidos viscosos, esencias, jarabes,

grasas, aceites densos.

Filtración muy rápida. Rugoso. Grueso: Un papel filtro para análisis

cualitativo con la superficie rugosa. Con ello se consigue entre un 10 y

un 20% más de superficie, lo que le proporciona dos características

añadidas al filtro.

Mayor rapidez en el proceso de filtración

Excelente capacidad de carga

Recomendado en filtraciones y clarificaciones de procesos de

producción de líquidos espesos o sucios o en la limpieza de muestras

difíciles.

Filtración muy rápida. Rugoso: Un papel filtro especial para su uso en

laboratorio de la industria azucarera, sobre todo para la clarificación de

muestras después de la adición de acetato de plomo para la

determinación posterior del contenido de sacarosa.

4.4.4. PAPELES FILTRO ANALISIS CUALITATIVO, BAJO EN CENIZAS


Están fabricados en su mayor parte con fibras de linters de algodón de

gran pureza con un contenido muy elevado de alfa-celulosa.

Asimismo, estos papeles filtro han pasado un proceso de lavado a los

ácidos con la finalidad de reducir al mínimo la presencia de cenizas y

otros contaminantes. Por ello, se utilizan en ensayos analíticos

cualitativos críticos donde sea preciso un papel filtro de elevada calidad

y pureza.

La gama está formada por 6 calidades de papel filtro con velocidades de

filtración y valores de retención diferentes.

Filtración muy rápida: Papel con una velocidad de filtración rápida y una

buena retención de precipitados gruesos o gelatinosos, como sulfuros

de plata, arsénico, plomo, hierro, etc. Se utiliza en la determinación de

siliconas en hiero y acero en bruto.

Filtración rápida: Un grado muy utilizado para trabajo analítico con

precipitados gruesos como sulfuros de plata, arsénico, antimonio,

cadmio, plomo o carbonatos alcalinotérreos.

Filtración media: Las características de este papel hacen que sea un

estándar dentro de los papeles de análisis cualitativo. Con velocidad de

filtración media y buena retención de partículas medias como oxalato

de calcio y algunos sulfuros metálicos. Este papel está recomendado

para el análisis de cerveza y malta según los parámetros de filtración y

retención.

Filtración medio-lenta: Calidad de papel muy adecuada para retención

de precipitados finos como el sulfato de bario en caliente, sulfuro de

estaño, níquel o zinc.

Filtración lenta: Papel filtro muy eficaz, capaz de retener partículas muy

finas y semicoloidales. Es muy adecuado para la limpieza de

suspensiones turbias. También se utiliza para la determinación de

materia insoluble de algunas sustancias.

Filtración muy lenta: El más lento de los papeles cualitativos.

Extraordinaria eficacia en la retención de partículas finísimas.


Recomendado en la clarificación de muestras de vino y de otras con

suspensiones especialmente difíciles.

Filtración medio – lenta. Grueso: Un papel de filtro para análisis

cualitativo bajo en cenizas, grueso y liso, con buena resistencia al estado

húmedo y excelente capacidad de carga. Adecuado en la retención de

partículas de tamaño fino y especialmente indicado en el transporte de

muestras o la separación de elementos mediante electroforesis.

4.4.5. RESMAS DE PAPEL FILTRO

Se trata de una gama de papeles fabricados especialmente para la

absorción de líquidos y salpicaduras y como protector en muebles de

laboratorio, mesas de trabajo, bandejas o instrumentos. También

utilizado en la manipulación de utensilios estériles, acondicionamiento

de productos farmacéuticos, etc.

La gama está formada por tres calidades con diferentes gramajes y

grosores.

Papel grueso: La resma más gruesa de la gama. Recomendada en

trabajos con elevado riesgo de salpicaduras o allí donde se requiere una

elevada capacidad de absorción. Imprescindiblemente en cualquier

laboratorio.

Papel medio: Gramaje y espesor intermedio, pero con buenas

propiedades de absorción.

Papel fino: De menor gramaje y grosor que los anteriores.


4.4.6. OTROS

PAPEL FILTRO CON DIATOMEAS

PAPEL SEPARADOR DE FASES

FILTROS CON TEJIDO NO TEJIDO

AUXILIARES DE FILTRACIÓN

PLACAS FILTRANTES

Fuente: FILTROS ANOIA, S.A. – Sant Pere de Riudebitlles (Barcelona) – FILTER

LAB.

V. METODOS Y MATERIALES

5.1. MATERIALES

5.1.1. MATERIA PRIMA

Broza de quinua

Paja de cebada

Algodón

Almidón de yuca

Papel reciclado

5.1.2. MATERIALES

Mesa de Trabajo

Bastidores

Vasos Precipitados

Tijeras

Olla de acero

Cocinaeléctrica

Recipientes

Vidrio

Varilla de vidrio

Tela poliseda

5.1.3. EQUIPOS

Regla

Licuadora

Balanza digital


Molino manual

Micrómetro

Plancha

Licuadora

Romana

5.1.4. REACTIVOS

Hidróxido de sodio

Hipoclorito de sodio al 2.5 y 5%

5.2. METODO



RECEPCION DE MATERIA PRIMA

SELECCION DE LA MATERIA PRIMA

REDUCCION MECANICA

PESADO

NAOH al 8% durante 3 dias y 1 día

DESLIGNIFICADO

LAVADO

Llevado a una cocina electrica con tiempos de 30m, 1h y 1/2h.

TRATAMIENTO TERMICO

LAVADO

Tratamiento realizado por 1 y 2 días.

BLANQUEADO

LAVADO

PESADO

MEZCLADO

REFINADO

MOLDEADO

PRENSADO

Aproximadamente 3 días de secado, solo con las telas y prensado

SECADO

5.2.1. RECEPCION DE MATERIA PRIMA

Se procedió a la recepción de la materia prima como es la broza de

quinua, paja de cebada, almidón, papel reciclado y algodón.

Broza de quinua Cebada

5.2.2. SELECCIÓN DE LA MATERIA PRIMA

Se realizó la selección, dependiendo del tipo de materia prima que se

tenía, a su vez se seleccionó también, por la cantidad de humedad, el

color, el tamaño.

5.2.3. REDUCCION MECANICA

En esta etapa se usó el molino manual para la broza de quinua y la paja de

cebada, para el algodón las tijeras, para el papel reciclado se hizo la

ruptura manualmente y se dejó en agua, el almidón no necesito

reducción.

5.2.4. PESADO

Se realizó el pesado de cada muestra antes de empezar con la

deslignificación.


5.2.5. DESLIGNIFICACION

Se preparó una mezcla de agua con hidróxido de sodio (NAOH) al 8%, y se

realizó en tiempos de 03 días y 01 día, la broza de quinua y la paja de

cebada.

5.2.6. LAVADO

Luego de transcurrido el tiempo de deslignificación se procede a lavar la

muestra hasta que el producto del lavado de esta sea claro.

5.2.7. TRATAMIENTO TERMICO

Se vierte el producto previamente lavado a la olla de acero con una

mezcla de agua con hidróxido de sodio al 8%, para su tratamiento térmico

en la cocina eléctrica, por el tiempo que viera por conveniente, de

preferencia una hora.

5.2.8. LAVADO

Nuevamente se repite el mismo lavado anteriormente ejecutado.


5.2.9. BLANQUEADO

Se deja en hipoclorito de sodio preparado al 5 y 2.5%, durante un día o 2

dependiendo como este el blanqueado de la muestra.

5.2.10. LAVADO

Se repite el lavado esta vez para tratar d eliminar el olor del cloro.

5.2.11. PESADO

Se realiza el pesado de las distintas muestras apropiadamente, teniendo

en cuenta los porcentajes que se usara para cada muestra.

5.2.12. MEZCLADO

Se realiza el mezclado de las muestras previamente pesadas para su

posterior refinamiento.


5.2.13. REFINADO

Se realiza el refinado de la pasta, hasta que se haya homogenizado y

este bien fina para su moldeo.

5.2.14. MOLDEADO

Se realiza el moldeo en los bastidores previamente adecuados hasta

que la pasta tome una forma uniforme, este proceso se lleva a cabo en

abundante agua para su mayor uniformidad.

5.2.15. PRENSADO

Luego del moldeado se procede al prensado esto para obtener una

mayor uniformidad y que nuestro papel salga uniforme, esto se realiza

poniendo poliseda para tapar la pasta, cubierta por otra tela para que

esta absorba la humedad, cambiarla una vez este mojada, y sobre

ambas un vidrio.


5.2.16. SECADO

Se deja el molde prensado a temperatura ambiente, alrededor de 03

días, dependiendo de la humedad del papel y del tipo de papel también

depende el uso de tratamiento térmico (plancha), algunos papeles son

sensibles y terminan arrugándose.


CUADRO N° 01: FORMULACION DE TRATAMIENTOS

Muestra Tallo de quinua % Paja de cebada % Almidón % Algodón % Papel reciclado % TOTAL %

T1 100 100

T2 90 10 100

T3 90 10 100

T4 60 40 100

T5 60 30 10 100

T6 * 60 5 35 100

T7 60 40 100

T8 40 60 100

T9 50 50 100

T10 100 100

FUENTE: Elaboración propia (* se hizo dos muestras de 4 y 4.5 g)

Interpretación: En la tabla se muestra como se fue avanzando hacia el objetivo trazado, en este caso el papel filtro, con diferentes porcentajes utilizados en

nuestros tratamientos hasta obtener el que más se acerca en las propiedad físicas que requiere el papel filtro.


CUADRO N° 02: FLUJOGRAMA DE LOS TRATAMIENTOS

Operaciones unitarias

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10

Materia prima Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1

Recepción

Selección

Pesado Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro N 1 Cuadro 1 Cuadro 1 Cuadro 1

Reducción Mecánica

Chips de 4 cm.

Chips de 4 cm.

Chips de 4 cm.

Chips de 4 cm.

Chips de 4 cm.

Chips de 4 cm.

Chips de 4 cm.

Chips de 4 cm

Chip de 4 cm

Pulverizado En molino En molino En molino En molino En molino En molino En molino En molino En molino Tijeras

Extracción de lignina

NaOH8% * 72 h

NaOH8% * 72 h

NaOH8% * 72 h

NaOH8% * 72 h

NaOH8% * 72 h

NaOH8% * 24h

NaOH8% * 24 h

NaOH8% *24 h

NaOH8% *24 h

Lavado Agua Potable

Agua Potable

Agua Potable

Agua Potable

Agua Potable

Agua Potable

Agua Potable

Agua Potable

Agua Potable

Agua Potable

Tratamiento térmico

(Cocción)

85°C * 35min.

85°C * 35min.

85°C * 65min.

85°C * 65min

85°C * 65min.

85ºC * 110min.

85°C * 110min.

85°C * 110min.

85°C * 110min. .

Lavado Agua Potable

Agua Potable

Agua Potable

Agua Potable

Agua Potable

Agua Potable

Agua Potable

Agua Potable

Agua Potable

Aguapotable

1er. Refinado En una licuadora *

En una licuadora *

En una licuadora *

En una licuadora *

En una licuadora *

En una licuadora *

En una licuadora *

En una licuadora *

En una licuadora *

En una licuadora


5 min 5 min 5 min. 5 min. 5 min. 5 min. 10 min 10 min 10 min * 20 min

Blanqueado 1Hipoclorito de sodio 5% * 24 h

Hipoclorito de sodio 5% * 24 h


Hipoclorito de sodio 5.% * 24 h

Hipoclorito de sodio 5% * 24h

Hipoclorito de sodio 5% * 24h




MoldeadoEn un

bastidorEn un

bastidorEn un

bastidorEn u n

bastidorEn un

bastidorEn un

bastidorEn un

bastidorEn un

bastidorEn un

bastidorEn un

bastidor

Prensado Vidrio Vidrio Vidrio Vidrio Vidrio Vidrio Vidrio Vidrio Vidrio Vidrio

SecadoCon

plancha

En sombra al Medio Ambiente








En sombra

al Medio Ambiente

textura del Papel filtro

liso liso Semi-lisoLiso -

porosoLiso

porosoSemi-liso

Liso-poroso

liso Áspero Áspero

FUENTE: Elaboración Propia

VI. RESULTADOS

CUADRO N° 03: CARACTERISTICAS FISICAS DEL PAPEL FILTRO


FUENTE: Elaboración propia * la muestra no resistió el doblez ** la muestra se perdió


MUESTRASConcentración de NaOH (%)

pHEspesor

(mm)Área(m2)

Peso (g.)

Gramaje (g/m2)

Absorción(g/m2)

Velocidad de

filtración (s)

Propiedades

Testigo 0.21 0.0025 0.20 80 150 445 Medio rápido; grueso

T1 8 7.44 0.20 0.0025 0.18 72 75 197 Medio rápido

T28

7.94 0.245 0.0025 0.24 96 175 * *

T3 8 7.13 0.135 0.0025 0.20 80 150 1195 lento

T4 8 7.13 0.22 0.0025 0.28 112 125 500 Medio/ lento

T5 8 -------- 0.25 0.0025 0.18 72 237.5 107

T6 * 8 --------0.270.18

0.00250.0025

0.150.1

6040

212.5200

999**

Lento, Denso

T7 8 --------- 0.17 0.0025 0.22 88 100 1087 Lento

T8 8 --------- 0.30 0.0025 0.19 76 300 359 Medio rápido, grueso

T9 8 --------- 0.34 0.0025 0.22 88 400 386 Medio rápido, grueso

T10 8 --------- 0.15 0.0025 0.11 44 87.5 287 Medio rapido

Concentración de NaOH : La concentración de NaOH al 8% en frio y después un tratamiento térmico del mismo porcentaje, Según el Dr. Ángel Mujica en su proyecto quinua; menciona con respecto al proceso de transformación en vista del bajo porcentaje de lignina que posee cada fibra, se puede obtener mayor cantidad de pulpa, usando el proceso de sosa al frio a una concentración entre los 8 % y 10%, con el fin de no degradar la celulosa, insumo principal de muchos productos agroindustriales.

pH: Se obtuvo pHs ligeramente alcalinos en los tratamientos T1,T2,T3,T4 esto debido que son pulpas químicas que utilizan NaOH e hipoclorito de sodio. Además Libby, 1960 menciona que las soluciones de hipoclorito de sodio por si, generan un pH superior a 11. Y en los demás tratamientos no se aplicó este procedimiento ya que el pHmetro estaba des calibrado y sus datos no eran confiables.

Espesor: Con respecto al espesor la muestra que mas se acerca al papel testigo son los tratamiento 1 y 4, los espesores varían de acuerdo a la cantidad de pasta utilizada, en los 4 primeros tratamientos utilizamos porcentajes y no pesamos la cantidad de pasta que entra en el moldeo para después con la experiencia de los demás compañeros pasamos a medir y pesar la cantidad de muestras que entrará en cada moldeo decidiendo entre 4g 4.5 g y 5g. y el mejor es de 4.5 para alcanzar al espesor y gramaje deseados.

Gramaje: La muestra que mas se asemeja al testigo es la prueba realizada en el tratamiento 3 nos dio 80 g/m2 que es similar al testigo.

Filtración. En los tratamiento 8 y 9 son los que se mas se acercan a nuestro testigo con porcentajes de (40% de quinua y 60 % de algodón) para el primero y 50% de quinua y 50 % de algodón para el segundo, en los tratamientos 6 y7 los papeles se deshicieron y en el tratamiento 2 el papel filtro no resistió al doblez y se rompió.

VII. CONCLUSIONES

- Es correcto la utilización de broza de quinua, por su bajo contenido de lignina

(Mujica, 2006), y asi podemos obtener un papel mas claro.

- La experiencia nos indica que el contenido de algodón en el papel filtro es

esencial para un adecuado filtrado y retención de sustancias.

- Los tratamientos 8 y 9 con mayor e igual contenido de algodón alto de algodón

son los recomendables en la elaboración de papel filtro.

- El pH de los tratamientos está en relación directa con la concentración de

NaOH e hipoclorito de sodio utilizados en el proceso. Un lavado eficiente

mejorara el PH de nuestra pasta (PH neutro).

- A mayor contenido de algodón la drenabilidad es más rápida,


- Las características de gramaje, espesor, drenabilidad, color y textura son

controlables en el proceso.

- A mayor contenido de algodón el espesor aumenta y el gramaje se mantiene a

no aumenta considerablemente.

VIII. RECOMENDACIONES

- Hacer un buen refinado del algodón para evitar grumos (copos)en nuestro

papel

- Para evitar el ondeo del papel no aplicar plancha como tratamiento térmico.

- Para el blanqueo utilizar hipoclorito al 2.5%.

- No forzar los equipos de laboratorio.

- Trabajar con fibra totalmente seca

- Trabajar con otros procedimientos la extracción de lignina que sean amigables

con el medio ambiente.

IX. BIBLIOGRAFÍA

- GARCÍA HORTAL, José A. (2007). Fibras Papeleras. Barcelona. Ediciones UPC

- Libby, C. Conde. Celulosa y Papel de Ciencia y Tecnología, vol. II. McGraw-Hill,

Nueva York, sin fecha (probablemente 1960).

- CULTIVO MULTIPROPÓSITO PARA LOS PAISES ANDINOS INT/01/K01 PERÚ –

BOLIVIA – COLOMBIA. MUJICA A. ORTIZ R. BONIFACIO A. SARAVIA R.

CORREDOR G. ROMERO A. JACOBSEN S. 2006 “Agroindustria de la Quinua

(Chenopodium quinoa willd) en los países Andinos.” PUNO - PERÚ).

- FILTROS ANOIA, S.A. – Sant Pere de Riudebitlles (Barcelona)

- FILTER LAB

- http://www.artesanias-egipcias.com.ar/Papiros_egipcios_grandes.htm


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