Volumen 12-13 / N°1-2 / 1997-1998
EVALUACIÓN TÉCNICA DEL SULFATO DE CALCIO ANHIDRO COMO CARGA EN LA FABRICACIÓN DE PAPELES

Ricardo Silva S. [1]
Javier González M. [1]

Este estudio tiene por objetivo evaluar la eficiencia del sulfato de calcio anhídro, al emplearlo como carga en la fabricación de papeles para impresión y escritura. Con este propósito se diseñó un conjunto de 48 tratamientos en los que se combinan:

:: grado de refino de la pasta: 30 y 40 °SR
:: temperatura del agua de dilución: 20 y 50°C
:: valor pH: 5,0; 7,0 y 9,0
:: porcentaje de adición de carga: O, 10, 15 y 20%, con base al peso seco de fibras.

La pasta sobre la cual se incorporó la carga corresponde a una mezcla formada por 40% de pulpa mecánica de fibra larga, 40% de pasta química semiblanqueada de fibra corta y 20% de pasta química semiblanqueada de fibra larga.

Las propiedades evaluadas en el papel son: volumen específico, longitud de ruptura, índice de explosión, índice de rasgado, blancura, opacidad y retención de carga. Todos los ensayos se realizaron bajo normas AFNOR.

Del ensayo se concluye que el sulfato de calcio anhídro puede, efectivamente, ser utilizado como carga en la fabricación de papeles que presenten en su composición un porcentaje importante de pulpa mecánica.

Los niveles de retención obtenidos, entre 30 y 42%, si bien son menores a los de otras cargas de uso común, permiten mejorar significativamente las propiedades ópticas del papel, sin disminuir excesivamente las propiedades mecánicas. Tal retención se ve favorecida al operar con la temperatura menor, lo que influye positivamente sobre la solubilidad del sulfato de calcio. Por otra parte, un medio ácido a neutro permite la retención de partículas de menor tamaño, lo que beneficia las propiedades ópticas del papel.

El tratamiento con mejores resultados es aquel que combina 30°SR en el grado de refino, 20°C en la temperatura, pH 5 y 20% de adición de carga. En tales condiciones se obtuvieron, respecto al testigo, mejorías de hasta un 14% en las propiedades ópticas, con detrimentos cercanos al 10% en las propiedades mecánicas.

Palabras clave: Pulpa, Carga, Refino.

The purpose of this study is to assess the efficiency of calcium sulfate anhydrous when it is used as a chemical charge in manufacturing papers for printing and writingo A set of treatments were designed, which were combined as follows:

:: refine degree of pulp: 30 and 40°SR
:: water dilution temperature: 20 and 50°C
:: pH value: 5, 7 and 9
:: additional percentage of chemical charge: O, 10, 15 and 20%, based on dry weight of fibers.

The pulp on which the charge was added corresponds to a mixture composed of 40% long fiber mechanic pulp, 40% short fiber semibleached chemical pulp and 20% long fiber semibleached chemical pulp.

The properties evaluated are: specific volume, break length, explosion index, brightness, opacity, and percentage of chemical charge retainedo Tests were done in agreement with AFNOR protocolo.

Main conclusion of this research shows calcium sulphate anhydrous can be used as chemical charge in paper manufacture having in their composition an important percentage of mechanic pulp.

The retention lebels obtained (between 30% and 42%), are lower than other common charges, but it can significanthy improve paper's optical properties whithout excessibely damaging its mechanical propertieso Working with lowest temperature improves retention, what has a positive inffluence on the calcium sulphate solubility.

On the other hand, an acid to neutral medium allows the retention of low size particles; this feature improves the paper optical properties.
A combination including 30oSR in the refine degree, temperature 20°C, pH 5 and 20% of chemical charge addition was the treatment with best results. In these conditions, 14 % improvements was obtained for optical properties, but 10% of damage in the mechanical properties, both results are compared with standard values.

Key words: Pulp, Charge, Refining

[1] 1 Departamento de Tecnología de la Madera, Facultad de Ciencias Agrarias V Forestales, Universidad de Chile. Casilla 9206, Santiago