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Índice
DESARROLLO…………………………………………….………3 MATERIA PRIMA………………………………………………..4
PROCESO PRODUCTIVO (KRAFT)…………………………..8
FASE 1: PREPARACIÓN DE LA MADERA…………………………………9
FASE 2: REDUCCIÓN DE LA MADERA - COCCIÓN ……………………9
FASE 3: SEPARACIÓN Y LAVADO ………………………………………..10
FASE 4: BLANQUEO ………………………………………………………….11
FASE 5: SECADO Y EMBALADO……………………………………………13
PRINCIPALES PRODUCTOS…………………………………14 INTENSIDAD DE FACTORES PRODUCTIVOS……….…..14
LOCALIZACIÓN…………………………………………………15
TRATAMIENTO DE EFLUENTES…………………………….17
SITUACION MUNDIAL……………………………………….18
SITUACION NACIONAL……………………………………….24 PAPELERA ANDINA S.A………………………………………27
PREPARACIÓN DE LA PASTA ……………………………………………27
FABRICACIÓN DEL PAPEL………………………………………….…….30
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DESARROLLO ¿Qué es la celulosa?
La celulosa es una fibra vegetal que representa el 50% de la constitución física del
árbol. La estructura química de la celulosa se forma mediante la unión de moléculas de
glucosa, adheridas entre sí por la lignina. Esta sustancia refuerza las células,
confiriéndoles consistencia y rigidez.
Todo árbol posee fibras celulosas, por lo que, prácticamente, se puede producir papel
de cualquier árbol. Las fibras procedentes de los árboles constituyen más del 90% de
la producción de celulosa a nivel mundial. Las pastas celulósicas se clasifican por la longitud de la fibra, y por el proceso de
obtención:
a. De fibra corta (entre 0.7 y 2 mm): se obtienen de especies forestales como
eucalipto, álamo y sauce, y de otros vegetales o deshechos agrícolas como la paja de
trigo, bagazo de caña de azúcar, bambú, etc.
b. De fibra larga (entre 2 y 5 mm): se obtienen de coníferas (pinos, araucarias), de
algunos insumos a base de algodón (trapos de fibra de punto), y de vegetales como
lino, cáñamo y yute. Según su proceso de obtención, las pastas celulósicas se dividen en:
a. Mecánicas: se somete a la madera (tronco previamente descortezado y trozado) a
un proceso de molido. A partir de él, se obtiene una pasta de fibras celulósicas con alto
contenido de lignina. En el proceso no intervienen insumos químicos, y el rendimiento
del mismo (es decir, el porcentaje de madera convertida retenido en la pasta) es muy
elevado. Las fibras son cortadas en el proceso. Por este motivo, este tipo de pastas se
utilizan para papeles que no requieren gran resistencia mecánica: tissue (de uso
doméstico), cartón, papel de diario, etc. Este proceso es el más antiguo, y ya en 1975
la participación del proceso mecánico en el total de producción de pastas a nivel
mundial era sólo del 25%, habiendo sido desplazado por el proceso químico. b. Termomecánicas: los "chips" de madera se ablandan mediante el tratamiento con
vapor previo al proceso mecánico convencional. El objetivo es reducir el tratamiento
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mecánico que es aplicado a las fibras, de modo de disminuir el daño y mejorar la
calidad de la pasta obtenida. Este proceso tiene alto rendimiento. c. Químicas: se utilizan productos químicos y también calor. El rendimiento es menor
que en los procesos antes mencionados, pero el producto obtenido es más puro (alto
tenor de celulosa, con un contenido máximo de lignina del 10%) y con fibras enteras.
Las pastas obtenidas se utilizan para papeles que necesitan mayor calidad, en el
sentido de alta resistencia (para embalar y para imprimir), y pocas impurezas (papeles
especiales y papeles para escritura de mejor calidad). Hasta 1975, cuando se inicia el
auge del proceso termomecánico, el 67% de la capacidad instalada mundial
correspondía a este tipo de proceso. Los procesos químicos utilizados pueden ser
alcalinos o ácidos. Para los primeros se utiliza sulfuro de sodio y soda cáustica ("al
sulfato" o "kraft"), o bien sólo soda cáustica ("pastas a la soda"). Para los segundos se
utiliza bisulfito de calcio, de sodio o de magnesio (pastas al sulfito). Hasta 1935 el
proceso dominante a nivel internacional era el proceso sulfito, por ser el menos
costoso y el más fácil de producir.
Cabe destacar que el proceso de soda cáustica se emplea para materias primas que no
son madera.
Luego del desarrollo del ciclo de recuperación química del proceso kraft y de los
avances en la tecnología de blanqueo, el método alcalino creció en importancia, y a
principios de la década de 1970, daba cuenta del 85% del total de producción de
pastas químicas a nivel mundial. d. Semiquímicas: son una variante de las químicas, con un menor ataque del
reactivo (lo que hace menos costoso el proceso), y un posterior tratamiento mecánico.
El producto obtenido es menos puro que en el caso de los procesos químicos, pero
tienen alto rendimiento de madera. Los procesos que requieren cocción escasa o nula
(a la soda fría) y un tratamiento predominantemente mecánico, se denominan
quimimecánicas o mecanoquímicas.
MATERIA PRIMA Los árboles utilizados para producir celulosa se clasifican en dos grandes grupos
dependiendo de las características de su madera: las coníferas o árboles de fibra larga
(Softwood) y las latifoliadas, o árboles con maderas de fibra corta (Hardwood). Entre
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las coníferas destacan diferentes especies de pinos y abetos, y en las maderas de fibra
corta encontramos a las diversas variedades de eucaliptos, los abedules, álamos,
acacias y varias otras especies tropicales. La madera es lejos el principal insumo en la producción de la celulosa, representando
en un promedio de la industria mundial alrededor del 50% del costo total del producto.
Desde esta perspectiva. Existen básicamente tres ejes de análisis para evaluar si un
tipo de madera es apto para la producción de celulosa.
Economía Forestal: son todos aquéllos factores que inciden en el costo de la
madera puesta a la entrada de la Planta de celulosa. Además de la cercanía de los
bosques con la Planta (costos de transporte), el ideal es que la superficie de
bosques necesaria para abastecer las necesidades de la Planta sea lo más reducida
posible. En esto intervienen principalmente dos factores: la edad de rotación, es
decir, cuantos años tardan los árboles en alcanzar la edad de corte; y la tasa de
crecimiento de los árboles, medida en m3 sólidos de madera sin corteza por
hectárea de bosques.
Economía de Proceso: son aquéllas características de la madera que hacen más
fácil (económica) la separación de las fibras de celulosa de las demás componentes
de la madera, además de obtener una mayor cantidad de fibras de celulosa por m3
de madera.
Propiedades biométricas de la celulosa: son aquéllos atributos de las fibras
que las hacen más apropiadas para la fabricación de un tipo de papel u otro.
Típicamente la longitud de fibra, su ancho, su espesor de pared, su peso por
unidad de longitud, etc. El desarrollo en las últimas décadas de las plantaciones forestales de crecimiento
rápido en el Hemisferio Sur está generando dos importantes cambios en la industria
mundial de la celulosa. En primer lugar se observa el paulatino desplazamiento del
centro de gravedad de la industria desde el Hemisferio Norte, basada en bosques
naturales, hacia el Hemisferio Sur, en base a bosques plantados por el hombre.
Mientras en el año 90 sólo un 12% de la capacidad mundial productora de celulosa de
mercado estaba localizada en el Hemisferio Sur, esa cifra llegará en el año 2010 a un
34%.
En segundo lugar se detecta una tendencia en las grandes empresas de la industria de
la celulosa y el papel, -muchas de ellas integradas desde el bosque hasta el
consumidor final-, hacia la especialización en un conjunto más reducido de negocios,
donde exhiben probadas ventajas competitivas sustentables. De esta manera, muchas
de ellas están abandonando la producción de celulosa, delegándola en empresas
especializadas en dicho segmento.
Con respecto a los bosques implantados en la República Argentina las provincias de
Misiones, Corrientes, Entre Ríos y delta del río Paraná en la provincia de Buenos Aires,
abarcan un 80% del total de la superficie plantada.
La distribución por especies se resume a continuación La alta velocidad de crecimiento de nuestros suelos forestales nos ubica entre los
mejores países del mundo en este sentido, y esto determina turnos de corte
extremadamente bajos si se los compara con los del hemisferio norte. Por ejemplo, los
valores, para las coníferas oscilan entre los 7 a 12 años en la Argentina comparados
con los 25 a 30 años de USA y Canadá. Tecnología - Mejoramiento Forestal
Gracias al avance de las técnicas en biología molecular, se incluye en este ámbito el
mejoramiento genético en busca de desarrollar poblaciones de árboles con una o
varias características modificadas. En lo que incumbe a la industria de la celulosa y
papel podemos mencionar los siguientes avances:
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Modificación de la cantidad y calidad de lignina: La lignina, como se dijo, es un
polímero complejo que forma parte de la pared celular vegetal, y junto con la celulosa
forman la madera. Los cambios en la composición química de la lignina pueden hacerla
más fácilmente extraíble. Esta característica resulta ventajosa, debido a la disminución
del empleo de agentes químicos, en su mayoría contaminantes del medio ambiente,
utilizados por la industria papelera para la remoción de la lignina. La supresión de
alguno de los genes que codifican para las enzimas de la ruta metabólica de la lignina
en plantas transgénicas de Populus (álamo), mostraron reducción de la cantidad de
lignina, aumento del porcentaje de celulosa en las paredes celulares y rápido
crecimiento en condiciones de invernáculo, todas características apreciadas a la hora
de obtener pulpa para la fabricación de papel.
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El proceso Kraft, el cual se desarrollará a continuación, es el proceso más extendido para la producción de celulosa a nivel mundial en virtud de
las mejores propiedades de resistencia de la pasta de papel y su aplicación a todas las especies leñosas.
PROCESO PRODUCTIVO (KRAFT)
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Desarrollo de las distintas fases: FASE 1: PREPARACIÓN DE LA MADERA
La madera llega a la planta generalmente en la forma de troncos de dimensiones
estandarizadas, denominados rollizos. En menor medida también se utilizan astillas de
aserradero y lampazos (restos perimetrales de troncos aserrados).
El proceso se inicia cuando los rollizos de madera son cargados en los descortezadores,
que son tambores rotatorios de grandes dimensiones que giran a una velocidad de 6 a
10 revoluciones por minuto.
La corteza no se desperdicia, sino que es llevada a través de una cinta transportadora
para ser quemada en una caldera, denominada caldera de recuperación.
Los troncos descortezados son transformados en astillas (chips), las cuales luego de
ser acopiadas para su homogeneización en grandes pilas, pasan a continuación por un
proceso de clasificación por tamaño. Los chips de tamaño normal continúan a la fase
siguiente, los de gran tamaño son devueltos para ser astillados nuevamente y los finos
convergen junto con la corteza a la caldera de recuperación, donde son quemados
para generar vapor. FASE 2: REDUCCIÓN DE LA MADERA - COCCIÓN
Las astillas procedentes de la pila de acopio son conducidas hacia una tolva de astillas,
donde son impregnadas con vapor de agua para eliminar su contenido de aire. Para
asegurar una mayor uniformidad de la cocción en el digestor, las astillas pasan por un
tanque a alta presión donde son pre-impregnadas con licor blanco.
El licor blanco mencionado es una solución acuosa compuesta por sulfuro de sodio
(Na2S) e hidróxido de sodio (NaOH). Su función es romper las uniones de lignina y
liberar las fibras de celulosa.
Una vez realizada la pre-impregnación, las astillas pasan al digestor y son cocidas a
alta presión y temperatura también mediante la incorporación de licor blanco.
Físicamente, el digestor continuo es un gran estanque cilíndrico de varias secciones,
con una red de tuberías a través de las cuales se le adicionan o extraen los líquidos de
cocción. Tiene un eje vertical para revolver la mezcla y una tubería para drenar la
celulosa. El rango de temperatura de cocción varía entre 130º C y 170° C, siendo más
alta en la parte superior del digestor (etapa inicial).
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En la medida que las astillas avanzan hacia abajo en el digestor, se van transformando
en pasta de celulosa. Esto explica porqué el proceso de cocción opera en forma
continua.
Al final de la cocción, además de la pasta de celulosa, se genera un residuo
denominado licor negro, que está compuesto por el licor blanco mezclado con la lignina
y otras sustancias de la madera. Este licor negro es tratado permitiendo la
recuperación de productos químicos valiosos.
Al llegar a la parte inferior del digestor, la pasta de celulosa es sometida a un lavado a
altas temperaturas, donde flujos de agua a contracorriente le van eliminando el licor
negro. Luego, la pasta pasa por un estanque de soplado, cuya función es reducir
bruscamente la presión, con el objeto de liberar las fibras que aún permanecen
compactas. El proceso de soplado se realiza a menores temperaturas; para ello se
inyecta agua fría a la pasta, con el fin de bajar su temperatura al rango 75-80° C.
Es importante señalar que como alternativa al digestor continuo, el proceso recién
descrito también puede realizarse en digestores batch. Físicamente, ellos son una
batería de estanques dotados de sofisticados equipos de control de temperatura y
presión, que como su nombre lo indica, operan en forma intermitente. En términos
muy generales, las astillas y el licor de cocción son cargados por la parte superior del
estanque, el cual una vez lleno se cierra con una válvula. A continuación se procede a
elevar la temperatura y la presión del estanque hasta alcanzar la temperatura de
cocción (aprox. 170 °C) y una presión de 700 kPa. Estas condiciones son mantenidas
durante un cierto período de tiempo, necesario para disolver la lignina y liberar las
fibras de celulosa. Cumplido este tiempo, se procede a vaciar el estanque por
diferencias de presión (soplado) y posteriormente la pasta pasa a la siguiente fase. FASE 3: SEPARACIÓN Y LAVADO
La pasta de celulosa una vez que sale del digestor es lavada y clasificada a través de
varios filtros. Los nudos de la madera y otros chips que no pasan por los filtros son
enviados de vuelta al digestor. La pasta filtrada y lavada por segunda vez constituye lo
que se denomina celulosa cruda o celulosa sin blanquear, líquida. Esta pasta de
celulosa tiene aún un contenido importante de lignina, que le da una tonalidad color
café, similar al color natural de la madera.
La celulosa cruda es el principal insumo en la producción de los papeles y cartones de
color café que se usan para embalaje o para producir envases como los sacos, saquitos
y cajas de cartón corrugado.
Figura 1: Celulosa Cruda Figura 2: Pliegos de Celulosa Cruda sin blanquear (producción de papeles y cartones de color marrón)
FASE 4: BLANQUEO – Tecnología EFC (Elemental Chlorine Free)
Dado que la celulosa es el principal insumo en la producción de papeles blancos, es
necesario someter a la pulpa de celulosa a un tratamiento con productos químicos en
orden a extraer el remanente de lignina, las resinas, iones metálicos y otras sustancias
que podrían afectar el proceso de producción del papel. Diferentes productos químicos,
como el dióxido de cloro, el oxígeno y el peróxido de hidrógeno (H2O2-agua
oxigenada) son agregados en forma secuencial a la pasta de celulosa para blanquearla
eliminando la lignina.
De esta manera, los consumidores de celulosa reciben un producto que les permite
producir papeles con los atributos requeridos de blancura y brillo, los que además no
decaen significativamente con el paso del tiempo. Los productos químicos actualmente
en uso en esta fase del proceso han sustituido a otros que fueron eliminados, por
cuanto se demostró que generaban componentes nocivos para el medio ambiente. El
proceso de blanqueo significa, necesariamente, una reducción de rendimiento de la
madera, medido en m3 de madera por tonelada de celulosa; por cuanto se elimina una
parte importante de la lignina que aún permanece en la pasta café y además, una
parte de las fibras de celulosa se degradan debido a los agentes químicos que
intervienen en el proceso. Normalmente, en todo el proceso de blanqueo se pierde
entre un 5 y 9% de la pasta café, para alcanzar blancura estándar de 87-90%, según
la norma ISO-2470 (International Organization for Standardization).
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Las plantas de celulosa modernas han incorporado en forma previa a las distintas
etapas que componen el proceso de blanqueo, una etapa denominada deslignificación
con oxígeno, que como su nombre lo indica, consiste en aplicar altas dosis de oxígeno
a la pasta café para producir la oxidación de la lignina. Esta reacción química se realiza
en un estanque presurizado, a elevadas temperaturas y en un medio alcalino (pH > 7).
Esta etapa tiene dos importantes beneficios: se reduce sustancialmente el consumo de
químicos en las etapas posteriores de blanqueo y además, permite que la lignina
removida en la primera estación de lavado pueda ser reprocesada.
El blanqueo de la celulosa continúa agregando en sucesivas etapas distintos productos
químicos que oxidan o modifican la estructura molecular de la lignina y otros
elementos presentes en la pasta de celulosa cruda, facilitando su disolución y posterior
extracción. La pasta es lavada al final de cada etapa para remover los materiales
orgánicos solubles. Estas reacciones químicas se realizan en estanques a alta
temperatura y en un ambiente ácido (pH < 4). Dado que en este proceso se generan
algunos componentes orgánicos que no son solubles en un ambiente ácido, es
necesario intercalar etapas en las que se utilizan productos químicos que generan un
medio alcalino, de tal forma de poder extraer estos componentes en la estación de
lavado.
El residuo líquido industrial procedente de la planta de blanqueo, es conducido a las
plantas de tratamiento, con el objeto de ser purificado, eliminando todas las sustancias
nocivas para el medio ambiente antes de devolverlo a los ríos.
La pasta resultante, prácticamente libre de lignina, puede ser secada para obtener la
celulosa blanca kraft.
A través de los avances recientes, los niveles de residuos en los efluentes líquidos de
las plantas de celulosa han bajado continuamente. El proceso de blanqueo ECF
(Elemental Chlorine Free), basado en dióxido de cloro, se ha impuesto largamente en
la industria de la celulosa como el más aceptado, en reemplazo de las antiguas plantas
de blanqueo basado en cloro elemental. Tecnología de BLANQUEO TCF (Totally Chlorine Free)
En un esfuerzo por eliminar totalmente los componentes clorados del efluente se
desarrolló un método alternativo de blanqueo de la celulosa, conocido por sus siglas en
ingles TCF (Totally Chlorine Free), que como su nombre lo indica, no usa ningún
agente blanqueador que contenga cloro. No obstante, esta tecnología no logró
diferenciarse de la ECF (Elemental Chlorine Free), por cuanto existe evidencia científica
contundente que demuestra que los efluentes debidamente tratados de ambos
métodos de blanqueo prácticamente están libres de contaminantes. En particular, las
rigurosas mediciones realizadas no detectan la presencia de dioxinas ni furanos. Si bien
el blanqueo TCF reduce la presión sobre las plantas de tratamiento del efluente,
involucra inversiones mayores que el blanqueo ECF, debido a lo específico de los
equipos requeridos. Además tiene varios inconvenientes técnicos que no han sido
resueltos: consume más madera por tonelada de celulosa y para lograr la blancura
estándar se sacrifica un porcentaje significativo de sus parámetros de resistencia.
Tanto la Comisión Europea como la EPA (Environmental Protection Agency) de Estados
Unidos, han incluido la tecnología de blanqueo ECF con sus correspondientes
tratamientos de efluentes dentro de las denominadas Best Available Techniques (BAT)
en la industria de la Celulosa y el Papel.
Figura 3: Celulosa Blanqueada
FASE 5: SECADO Y EMBALADO
La pasta procedente de la planta de blanqueo es preparada para su secado. El
porcentaje de fibras contenida en la pasta a la entrada de la máquina secadora
(consistencia inicial), es de aproximadamente 1 a 2%, es decir, la pasta tiene un gran
contenido de agua. Desde la caja de entrada a esta máquina, la pasta es distribuida
uniformemente sobre la mesa formadora de hoja o el fourdrinier. Este equipo es
accionado por varios rodillos que sacan el agua de la pasta por gravedad y bombas de
vacío, dándole la forma de una lámina.
La lámina, que a estas alturas posee una consistencia de aproximadamente un 46%,
entra a los pre-secadores, grandes cilindros en cuyo interior circula vapor a altas
temperaturas. Luego pasa a los secadores principales, que por dentro están equipados
de diversos rodillos calientes que conducen la lámina a través de calentadores por
convección y radiadores infrarrojos. Este sistema de rodillos secadores se puede
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sustituir por un sistema de secado con aire caliente, donde la hoja de celulosa pasa
libre a través de corrientes de aire caliente seco para eliminar el agua. A la salida de
esta área, la lámina posee una consistencia de 87-92% seco.
Después, esta lámina pasa por la unidad cortadora, que la deja en forma de pliegos,
los que se apilan, se prensan y se embalan en una unidad denominada fardo, con un
peso de 250 kg. Finalmente agrupando 8 fardos en dos columnas de 4 se forman los
units, los que se pesan antes de almacenarlos en las bodegas.
También existe la posibilidad de bobinar la lámina de celulosa (celulosa en rollos), en
cuyo caso se prescinde de su paso por la cortadora.
Figura 4: Manufactura de Pliegos de Celulosa Blanqueada
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PRINCIPALES PRODUCTOS Del proceso de manufactura de la celulosa se obtienen diversos productos. El más
conocido por todos, es el cartón y el papel junto con todas sus variantes (450 según la
clasificación de la International Pulp and Paper Directory).
Podemos mencionar otros productos tales como la trementina y el “tall oil” que son
usados como insumos en la industria química para la producción de aromas,
diluyentes, jabones y alimentos.
También podemos encontrar celulosa (reacción de ésta con otros productos químicos)
en productos tales como rayón, películas fotográficas, celofanes, explosivos, entre
otros.
INTENSIDAD DE FACTORES PRODUCTIVO La industria forestal en general y, la de producción de celulosa en particular, es cíclica,
de capital intensivo (las inversiones rondan entre 1000 y 2000 dólares por tonelada
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instalada), y muy dependiente de la dinámica oferta/demanda a nivel mundial.
Necesita importantes obras de infraestructura (vial, puertos, energía) para su
funcionamiento.
Por tratarse de una industria de commodity y relativamente fragmentada, los
productores no solamente poseen un muy bajo poder de formación de precio, sino que
además sus niveles de rentabilidad y generación de fondos fluctúan al ritmo de los
precios internacionales.
La magnitud de dicha fluctuación en el negocio de la producción de celulosa depende,
entre otros factores, de la posición competitiva que depende cada compañía.
En tanto, como factores negativos se ve el flete y el tratamiento que tiene el IVA en las
inversiones, dado que por su carácter exportador y capital intensivo se hace muy difícil
su recuperación.
Cabe destacar que la disponibilidad de agua es una condición básica para la fabricación
de celulosa y papel. El consumo de agua puede ascender a más de 150 m³/t de
producto. Si bien en las instalaciones más modernas sólo se requieren 2m³/t, esto
depende en gran medida de la escrupulosidad con que se conduzca el proceso.
LOCALIZACIÓN En el país, la industria de la celulosa y papel está representada por 10 empresas
productoras de pasta celulosa y gran cantidad de empresas productoras de papel.
Siete de las empresas productoras de pastas poseen sus procesos integrados, es decir,
son productoras de pasta celulosa y papel, mientras que algunas de ellas poseen
también sus propias plantaciones.
En el cuadro siguiente se presenta la producción de pasta y papel para el año 2006.
PRODUCCION TOTAL 2.570.922 tn
Pasta 930.620 tn
Papel 1.640.303 tn
Fuente: A.F.C.P. (marzo 2007 - estimado sujeto a modificaciones) En algunas zonas del país en las que se produce caña de azúcar, un residuo de
proceso llamado bagazo es utilizado para la fabricación de pasta celulosa. La diferente
contribución de cada materia prima al volumen producido se refleja en el cuadro
siguiente.
TOTAL DE PASTAS 930.620 tn
Pastas de Madera 800.749 tn
Otras Fibras 129.871 tn
Fuente: A.F.C.P. (marzo 2007 - estimado sujeto a modificaciones) A continuación se presentan las 10 empresas productoras de celulosa del país junto
con su respectiva localización:
Referencias
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:
1) Puerto Esperanza S.A.
2) Benfide S.A
3) Papel Misionero S.A.I.C.
4) Celulosa Argentina S.A.
5) Papel Prensa S.A.
6) Massuh S.A.
7) Productos Pulpa Moldeada S.A.I.C.
8) Papelera Tucumán S.A.
9) Papelera de NOA S.A.
10) Ledesma S.A.
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PROBLEMÁTICA AMBIENTAL- TRATAMEINTO DE EFLUENTES Los parámetros de mayor importancia para describir el grado de contaminación en los
efluentes líquidos de una planta de pasta y papel son:
- demanda bioquímica de oxígeno (DBO5), y demanda química de oxígeno (DQO),
- sólidos suspendidos totales,
- color,
- adsorbable organic halogens (AOX), Total Organic Clorine (TOCI), Total Organic
Halogens (TOX), que indican el contenido de compuestos organoclorados en los
efluentes (en especial dioxinas y furans). La medida más utilizada es la primera. En general, las mediciones de la DBO y los sólidos totales en suspensión en los
efluentes sin tratamiento, son los parámetros más tenidos en cuenta para evaluar el
impacto ambiental de la producción de pasta y papel, y la necesidad de modificar los
procesos productivos y/o los equipos de tratamiento al final del proceso (end-of-pipe o
externos).
Por otro lado, un elemento fundamental que determina el riesgo ambiental de la
actividad radica en la eficiencia productiva, asociada no sólo al control y adecuación de
los parámetros de operación de los procesos, sino también al mantenimiento de los
equipos, el ahorro de energía y las medidas preventivas. Asimismo, resulta crucial el
diseño del proceso para reducir al mínimo los agentes químicos empleados, de modo
de lograr la recuperación de químicos (en la producción de pastas), insumos (en la
producción papelera) y la recirculación del agua empleada durante la producción. Estos
elementos de control dentro de la planta pueden contribuir en gran medida a reducir el
volumen y la concentración de contaminantes en los efluentes líquidos y gaseosos.
SITUACION MUNDIAL
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Sitación Global
El crecimiento sostenido en la producción de pulpa de papel está relacionado con el
mayor consumo de productos papeleros a escala global y en continuo avance. Para el
año 2010 se prevé que los grandes mercados consumidores tradicionales, como
Estados Unidos, Europa y Japón, se amplíen significativamente por la suba del
consumo en China e Indonesia.
En el marco de la demanda cada vez mayor de productos papeleros que impulsa el
crecimiento de la industria de la celulosa, se estima que el consumo de papel a escala
mundial aumentará de 366 millones de toneladas en el año 2005 a cerca de 566
millones de toneladas en el 2020.
Las posiciones de liderazgo de los principales países productores y consumidores de
pulpa de papel se mantuvieron constantes durante décadas, con Estados Unidos,
Europa, Japón y Canadá a la cabeza; pero en los últimos tres lustros estas posiciones
fueron cediendo ante la aparición de nuevos grandes productores como Brasil y
algunos nuevos grandes consumidores como China. Asia ha sido la región con más
rápido crecimiento en el consumo de papel en el mundo –lo triplicó entre 1980 y 1997–
con incrementos cercanos al 10% anual.
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Consumidores Clave El consumo mundial de la industria papelera supera actualmente los 323 millones de
toneladas por año (PPI, 2001), mientras que en 1990 era de 238 millones (PPI, 1991) .
Según pronósticos de la FAO, el consumo global de papel será un 80% más alto en el
2010 que en 1990.
En lo que se refiere al consumo per cápita, el índice más alto se registra en Finlandia
con 351,7 kg de pulpa. Por contraste, la cifra de China en 1990 era de 28,4 kg y la de
India de aproximadamente 4,1 kg (PPI, 1991). La industria de papel y pulpa ha crecido
notoriamente durante los últimos 10 años en los países recientemente industrializados
de Asia y en América Latina. En Argentina el consumo de papel por persona es de 45
kg y en Uruguay de 22 kg.
Evaluado por regiones, el consumo mundial de papel en el 2003 estuvo liderado por los
países de Asia con el 33% y en segundo lugar Norteamérica con el 30%.
Europa consume el 26% de la producción global y América Latina tan sólo el 6%.
Otros países de Europa contabilizan un 3% y el resto del mundo el 2%.
La globalización de la Industria de la Celulosa
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Existen alrededor de 1.000 fábricas de celulosa en el mundo, de las cuales el 25% se
localiza en Estados Unidos y Canadá, países que producen casi el 50% de la celulosa
mundial.
Hace 15 años la industria de la pulpa y el papel inició un proceso de globalización
(expansión geográfica, concentración en un número menor de compañías) mediante el
cual las empresas procuran desarrollar sus actividades allí donde las condiciones
económicas resultan más atractivas. Si bien la industria de la celulosa y el papel se ha
caracterizado históricamente por una alta integración vertical, hoy se caracteriza por
una tajante división entre la producción de pulpa y la producción de papel, de modo
que la celulosa se ha ido convirtiendo cada vez más en un producto de mercado. Se
denomina “pulpa de mercado” (market pulp) aquella que se produce para ser vendida
específicamente en los mercados internacionales.
Uno de los grandes cambios producidos en las postrimerías del siglo XX fue el amplio
desarrollo del mercado internacional o de exportación de pulpa y papel, cuyo comercio
se ha quintuplicado a partir de 1960. Ello explica que durante los años ‘90 para
muchos productores el mercado de exportación haya sido el motor de las inversiones
en el sector.
Cada vez es más frecuente que la celulosa se obtenga de plantaciones, factor que
empuja la industria hacia el Sur por sus mejores condiciones para disponer de grandes
espacios, aprovechar el rápido crecimiento de los árboles y beneficiarse con mano de
obra barata.
No obstante, este cambio de escenario está ocurriendo sin implicar necesariamente un
traslado de capacidad productiva del Norte hacia el Sur. Resulta evidente que durante
las próximas décadas la producción de celulosa tenderá a expandirse de manera
creciente en función de la producción de pulpa en el Sur, mientras que la fabricación
de papel tiende a radicarse donde se encuentran los principales mercados de consumo.
En Sudamérica, una de las regiones más atractivas para la expansión de la producción
de celulosa, Brasil y Chile son desde hace varios años países productores integrados en
el mercado global de la celulosa.
El siguiente cuadro muestra los principales países productores a comienzos de esta
década, entre los que aparecen algunos nuevos actores dedicados al mercado global,
por ejemplo Chile.
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Tendencias de la Producción Mundial de la pulpa químicamente blanqueada.
Planes de expansión Global
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América del Sur es hoy una de las regiones preferidas en el mundo para el desarrollo
de grandes planes de forestación, la instalación de nuevas plantas de celulosa y la
expansión de la capacidad de las plantas existentes.
Al observar las superficies potencialmente utilizables para el desarrollo forestal a costos
competitivos de orden global, se visualiza que las grandes extensiones se encuentran
en Sudamérica, mientras que otras regiones atractivas poseen escasas posibilidades de
expansión.
Los factores de riesgo para las inversiones hoy colocan fuera del objetivo de corto
plazo a países como Argentina e Indonesia, atractivos para las empresas por su
extensión, si bien Argentina presenta ya mejores condiciones por sus costos.
El siguiente gráfico muestra la Disponibilidad de tierras para plantaciones.
El riesgo es una combinación de varios factores, como la
situación financiera del país y la política forestal.
El tamaño del círculo indica una estimación de la disponibilidad de tierras para
plantaciones.
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SITUACION NACIONAL
Principales Empresas a Nivel Nacional
Sector Forestal
En Argentina existe una superficie de 1,1 millón de hectáreas de plantaciones, siendo
el pino la especie preponderante (50%), luego el eucalipto (32%) y el resto salicáceas
(sauces y álamos) y en pequeña escala: toona, paraíso, grevillea, acacia blanca y
otras.
Estas plantaciones se crearon basándose en diferentes sistemas de promoción y
fomento por parte del Estado. Casi el 80% de las plantaciones se encuentra en la
Mesopotamia (Misiones, Corrientes y Entre Ríos) y en Buenos Aires en la zona del
Delta.
Los turnos de corta para el aprovechamiento de madera para celulosa de las distintas
especies rondan entre los 9 y 10 años, valores que hacen de la Argentina un sitio de
gran atracción para la fabricación de celulosa. Es por tal motivo que en la década del
´90, producto de la “globalización”, se crea un escenario donde aparecen empresas
extranjeras interesadas en el gran crecimiento de las plantaciones, la disponibilidad de
tierras y algunas ventajas de fomento estatal. Estas empresas prácticamente han
adquirido –o bien se han asociado con las industrias más grandes del país, tal como
lo hizo la empresa chilena Arauco, que adquirió Alto Paraná –la mayor fábrica de
celulosa del país; también la empresa CPMC en uno de los proyectos celulósicos
futuros en la provincia de Corrientes, al igual que Fanapel, de Uruguay, que toma la
propiedad de la mayor planta de celulosa a base de eucalipto del país: Celulosa
Argentina.
A pesar de este interés, la producción de celulosa en Argentina no registró
ampliaciones de su capacidad de producción en los últimos años.
El sector forestal estima que Argentina posee entre 18 y 20 millones de hectáreas de
suelos con aptitud forestal, de las cuales 5 millones no compiten en el uso con otras
actividades agropecuarias alternativas.
Argentina produce por año aproximadamente 750.000 toneladas de celulosa y 1,5
millones de toneladas de papel. En lo que se refiere a papeles, hubo importantes
crecimientos en el consumo durante la década del ‘90. Por lo que el país que había
sustituido casi el total de las importaciones en el pasado, se transforrmó en un
importador neto en valores cercanos al 40% del consumo total. Producción y exportación de papel y cartones
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Producción y exportación de Celulosa
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PAPELERA ANDINA S.A. Proceso Productivo
El proceso productivo lo vamos a dividir en tres grandes bloques para una mejor
comprensión: Materia Prima, Preparación de la Pasta y Fabricación del Papel.
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PULPER DEPURADOR
CICLÓNICO
PILETA DILUIDA ROTOCLEANE R
DIÁBOLO
FILTRO CH7 ESPESADOR
REGUL. DE CONSISTENCIA PILETA ESPESA
PILETA AUXILIAR
REFINADOR PILETA MÁQUINA
CAJÓN DE ALTURA
PILETA MEZCLA
MESA FORMADORA
AGUAS RECUPERADAS
PRENSAS BATERÍA DE
SECADO PRENSA LISA
POPE
REBOBINADORA
Materia Prima
La materia prima es 100% material de reciclado. Consiste de 90% cartón corrugado
usado de cajas y cartones mientras que el 10% restante es papel kraft usado.
Se recibe 3000 tn/mes, en fardos de preso variable entre 400 y 500kg. Los
proveedores son a nivel Nacional principalmente Mendoza, La Rioja, San Juan y San
Luis, también importan materia prima de Chile cuando la oferta no es suficiente. Éstas
son previamente controladas para que no tengan aceites ni parafinas, porque
impermeabilizan las fibras imposibilitando la hidratación. Además pueden producir
manchas indeseables en el producto final.
El papel se puede reciclar hasta cinco veces, ya que las fibras van perdiendo capacidad
de unirse entre sí, y esto hace que reduzca considerablemente la resistencia del papel. Preparación de la pasta
Pulper
La materia prima previamente clasificada es alimentada
mediante una cinta transportadora al pulper, de 14 m3,
con un rotor vertical accionado por un motor de 150 HP.
El funcionamiento del Pulper es continuo, procediéndose
cada 4 horas a la limpieza del mismo. En este equipo se
produce la disgregación de la fibra de celulosa en agua,
obteniéndose una suspensión con una consistencia
aproximada al 2.5%. Depurador Ciclónico
El producto de pulpeo es tomado a través de una criba por una bomba centrífuga de
rotor cerrado de 40HP y enviada a una primer etapa de depurador centrífugo para la
eliminación de contaminantes de alta densidad como vidrios, arena, trozos metálicos,
grampas, etc.; pasando luego a por un par de depuradores tipo Turbo Cleaner
(Rotocleaner) donde se eliminan fundamentalmente los contaminantes de baja
densidad como plásticos y polímeros en general.
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Pileta Diluída - Filtrado
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El aceptado de la etapa primaria de purificación
se almacena en una pileta de mampostería de
40 m3 (pileta diluida) desde la cual es
bombeada a la parte de filtrado.
El filtrado se realiza mediante dos equipos: el
diábolo y el CH7.
El diábolo es un canasto ranurado, en donde
Diábolo
ingresa la pasta, y a través de un rotor empuja
la pasta a través del canasto para que esta se filtre. El CH7 es un equipo de origen
francés que también es un canasto ranurado más fino y preciso que deja pasta muy
limpia, este es el último proceso de purificación. El producto rechazado cuando es alto,
se recircula al diábolo.
Espesador – Pileta Espesa Luego del filtrado se bombea la pasta ya
limpia a 3 espesadores de tambor rotativo,
dispuestos en paralelo. El objetivo de este
proceso es aumentar la consistencia de la
pasta al 5% o 6%, para disminuir el volumen
de bombeo y disminuir los costos de energía
Espesador necesaria para el traslado.
La pasta espesa se almacena en una pileta de mampostería de 27 m3, llamada Pileta
Espesa. Regulador de consistencia – Pileta Auxiliar
El regulador de consistencia tiene como objetivo homogeneizar la consistencia de la
pasta, mediante el agregado de agua. Cabe destacar que solo puede disminuir la
consistencia ya que no saca agua solo agrega.
Después de haber sido regulada la consistencia pasa a la Pileta Auxiliar, de 34 m3, en
donde se dosifica según necesidad, compuestos químicos necesarios para la
fabricación del los diferentes tipos de papel. La Carboximetil Celulosa es un compuesto
químico que se le agrega para aumentar la resistencia y “regenerar” el papel que
pudiera estar agotado.
Refinación – Pileta de Máquina
La refinación es un proceso imprescindible en el reciclado de papel. Sin refinado el
papel no adquiere una resistencia considerable y prácticamente no tiene uso.
En este proceso la pasta es tratada
mecánicamente por un equipo tridisco
(2 estacionarios y uno central móvil) de
20 pulgadas de diámetro (Similar a un
embrague de discos) accionado por un
motor de 300HP.
El propósito de de someter a la pasta a
esta acción mecánica es desfibrilar
(desflecar) e hidratar las fibras sin
producir el corte de las mismas, para aumentar los puntos de contacto con las fibras
adyacentes y de esta forma aumentar la resistencia del papel.
La pasta refinada se envía a una Pileta de Máquina de 34m3. Todas las piletas
referidas poseen agitación mecánica accionada por motores de 20HP.
Cajón de altura – Pileta de Mezcla
Después de la pileta de máquina, el preparado pasa a un cajón de altura con rebalse
que nos permite mantener un nivel constante para alimentar a la Pileta de Mezcla,
donde además de agregarle agua, llevando la consistencia al 1%, se le agregan
colorantes para que el papel salga con un tono homogéneo. Fabricación del papel
Caja de Cabeza - Mesa Formadora
En la mesa formadora de 2.35 m de
ancho y 9 m de largo se desarrolla la
tela formadora, que es una tela triple
de origen alemán sobre la cual se vierte
a través de la Caja de Cabeza una
suspensión de fibra al 1% de
consistencia.
La Caja de Cabeza es del tipo de
rodillos totalmente de acero inoxidable y
posibilita una precisa distribución de la pasta
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a lo largo de un labio con regulación que vierte sobre la tela formadora. Esto
permite regular el gramaje (g/m2) del papel a formar.
La Mesa formadora se somete a un traqueo (zarandeo) en su primera mitad, para
que las fibras se acomoden de forma aleatoria ya que tienden a alinearse y esto
es perjudicial para la resistencia del papel. Además por debajo de la tela hay unas
cuñas que rozan la tela extrayendo el agua de la mezcla, aumentando así su
consistencia, que al llegar al final de la mesa es de 20%.
La tela se limpia con una regadera oscilante ubicada por debajo de esta.
Prensas
El prensado se lleva a cabo con 3 prensas de rodillos de 30 cm de diámetro. Estos
rodillos tienen además un fieltro que ayuda al conformado del papel. El objetivo
principal del prensado es hacerle perder la “memoria” a la fibra, dejando sin
oportunidad a la misma de alinearse de nuevo. Aquí se conforma el papel
formalmente.
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Prensa Lisa – Pope – Rebobinadora
Finalmente a la salida de la batería de secado pasa a la Prensa Lisa compuesta de 3
rodillos. Aquí se le da una textura final y se rompen las pequeñas astillas que pueden
provocar problemas en los engranajes al corrugar el papel.
De la Prensa Lisa pasa al Pope donde se forma el bobinón de papel fabricado que será
enviado a la rebobinadora donde se refilará y cortara a la medida requerida por el
cliente.
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