PAPEL: propiedades mecánicas

Propiedades mecánicas del papel

El papel muestra atributos mecánicos como son las resistencias que le permiten soportar los esfuerzos a los que se ve sometido durante su transformación y uso, también determinan su durabilidad. Las propiedades básicas de resistencia mecánica del papel son: a la tensión, a la explosión, al rasgado, al doblez, de la superficie al levantamiento y rigidez.

Resistencia a la tensión

A la vez que la tensión, se mide el estiramiento que sufre el espécimen durante la prueba hasta el momento de la ruptura, esta propiedad se denomina elongación. La resistencia a la tensión determina el comportamiento del papel bajo tracción directa. Es una indicación de la durabilidad y potencial para el desempeño en el uso final de papeles que se emplean para impresión. (Envoltura y bolsas).

La resistencia a la tensión es mayor en el sentido de la máquina que en el sentido transversal se expresa en Kg. o en libras.

De los resultados de esta prueba, se calcula el largo de ruptura, muchas veces se prefiere reportar la tensión como largo de ruptura, que permite comparar la resistencia a la tensión de papeles con diferente peso base. Se puede reportar en metros o en kilómetros. Se calcula por medio de la siguiente fórmula:

Resistencia a la explosión

Es una resistencia práctica como indicador general de la resistencia o tenacidad del papel y comúnmente se le llama prueba de Mullen. Esta prueba se utiliza mucho para el control del papel en las fábricas, porque mide en una sola operación sencilla, una combinación de fuerza y de tenacidad del papel que se relaciona razonablemente bien con muchos de sus usos y combina en la prueba los dos sentidos del papel.

Es una prueba de la parte más débil del papel, por lo tanto se ve afectada por la formación de la hoja.

Resistencia al rasgado

Es la capacidad de un papel para resistir a la ruptura cuando se somete a un jalón. El papel para impresión de libros y revistas, se ve sometido a este tipo de esfuerzo y los convertidores de papel para estos usos, confían más en la prueba de resistencia al rasgado que en cualquier otra. Es muy importante en el caso de que se vaya a imprimir en prensa para bobinas.

Existen dos formas de medir la resistencia al rasgado, la más utilizada es la resistencia interna al rasgado, esto significa que antes de la prueba, se le hace un pequeño corte al espécimen en el borde, esto hace más vulnerable al papel al recibir un jalón.

La otra es la resistencia al rasgado del borde, en la que no se hace el corte, esta prueba se aplica muy poco. Siempre que se habla de la resistencia al rasgado, se entiende que es la resistencia interna al rasgado, a menos que se indique específica-mente que es la del borde. Se determina en los dos sentidos del papel y los resultados suelen ser más altos en el sentido transversal. Se expresa en gramos.

Resistencia al doblez

Esta resistencia mide la cantidad de dobleces que resistirá un papel antes de romperse. Está muy relacionada con la flexibilidad de los papeles, un papel rígido resiste muchos menos dobleces que uno flexible. Esta resistencia está relacionada con la estructura del papel y por una refinación impropia, una mala formación o un secado excesivo, baja exageradamente.

Es una propiedad importante en papeles que durante el uso se verán sometidos a un número elevado de dobleces o gran manipulación, como los papeles para moneda o para mapas. Esta resistencia se debe medir en los dos sentidos del papel, resultando mayor normalmente en el sentido de la máquina.

Es muy importante en papeles para offset en bobinas, que se someten a secado con calor y enseguida se doblan en la misma máquina, se debe mantener controlado el contenido de humedad para esta operación, ya que si se baja la humedad del límite adecuado, se vuelve quebradizo el papel. También es importante en cartulinas plegadizas o para folders.

Resistencia al levantamiento de la superficie del papel

Es la resistencia que la superficie del papel opone a ser levantada o arrancada por una fuerza de tensión que tira de ella perpendicularmente, como la tinta al ser impreso.

Es una propiedad muy importante en los papeles para impresión, debido a que, en el proceso de separar la placa de impresión o la mantilla, del papel que ha sido impreso, la capa de tinta se divide en dos y da un tirón que ejerce una fuerza de tensión perpendicular sobre la superficie del papel; esta fuerza depende de la mordencia de la tinta, la velocidad de la prensa y el ángulo de separación, entre otros factores.

Cuando esta resistencia está baja, ocasiona muchos problemas durante la impresión del papel, como lunares o piojos, que bajan la calidad de la impresión y hacen necesario lavar las placas de impresión con frecuencia, afectando la productividad.

Rigidez

Es la resistencia que opone un papel o cartón a flexionarse, cuando se le aplica una fuerza por una de sus caras. Es una propiedad extremadamente importante para muchos usos del papel y del cartoncillo o el cartón, siendo conveniente que sea alta en papeles o cartoncillos para impresión o para cajas, carteles, folders y tarjetas para índices, que se deben mantener archivados en posición vertical, sin doblarse durante un tiempo indefinido de uso. La rigidez es más alta en el sentido de fabricación.

Encolado

El encolado es una característica que se le da al papel para retardar la penetración de los líquidos acuosos. Es importante en papeles para escritura e impresión. En los papeles para offset, debe ser alto, debido a que durante el proceso se humedece la placa de impresión y si está mal encolado el papel, absorberá mucha humedad en las áreas mojadas, ocasionando problemas que pueden llegar al grado de que el papel se pegue en la mantilla. Otros papeles resistentes a la penetración del agua son los papeles para escritura, para empaques, para cajas.

Los papeles encolados pueden tener distintos grados de encolado, desde bajo hasta fuerte, sin embargo, ni los más encolados, evitan de una manera absoluta la penetra-ción del agua en su estructura durante mucho tiempo.

Interrelación entre las propiedades del papel

No existe una propiedad independiente en el papel. Por lo tanto, es imposible alterar una propiedad sin ocasionar un cambio simultáneamente en otras propiedades y este cambio puede ser favorable o desfavorable.

Es conveniente tener en cuenta lo anterior al comprar o vender papel y saber que cuando se pide aumentar una propiedad habrá otras que se deterioren y considerarlo para lograr un equilibrio que permita mejorar algunas propiedades que nos convienen por ejemplo para la apariencia de un producto, pero sin pasar de un equilibrio que permita el buen funcionamiento del papel durante los procesos de transformación y en su uso final.

*información extraida del Grupo Pochteca