Recursos forestales, obtencion de celulosa, produccion de papel

RECURSOS FORESTALES,
OBTENCION DE CELULOSA,
PRODUCCION DE PAPEL

México se considera como un país de gran diversidad biológica. Las causas de ello son
principalmente su topografía, la variedad de sus climas y una compleja historia tanto
geológica y biológica como cultural. Estos factores han contribuido a formar un mosaico
de condiciones ambientales y micro ambientales que promueven una gran variedad de
hábitats y de formas de vida.

RECURSOS FORESTALES
Son los bosques naturales, plantaciones forestales y las tierras cuya capacidad de uso
mayor sea de producción y protección forestal, y los demás componentes silvestres de
la flora terrestre y acuática emergente, cualquiera sea su ubicación en el territorio
nacional.
Los recursos forestales normalmente son considerados renovables, pese a que se ha
mostrado, un proceso de deforestación constante y frecuentemente irreversible.

La explotación intensiva de bosques puede ser señalada como la causa fundamental de
los desastres naturales que sufren algunos países del mundo.
La utilidad de los recursos forestales no radica sólo en la producción de materias primas
y bienes económicos, sino en el papel esencial que desempeñan en el funcionamiento
del sistema natural, sin ellos no pudiera existir vida alguna.

Las principales funciones de los recursos forestales se agrupan en :
• Protectivas.
• Reguladoras.
• Productivas a nivel del ecosistema.
• Adquieren valor económico.
Todas las funciones pueden ser manejadas por el hombre a fin de llevar al máximo todos
los beneficios de su uso que nos otorgan los recursos forestales. Lamentablemente no
hay un control de deforestación, es por esto que la gran mayoría de los bosques están
expuestos a desaparecer.

CELULOSA
La celulosa es una fibra vegetal extraída principalmente de los árboles. Esta
aporta una tercera parte de la materia prima utilizada para la producción de papel en el
mundo. Su importancia radica en que es materia prima para la producción de papel
nuevo.
Usos:
• Fabricación de papel.
• Diferentes tejidos.
• Explosivos.
• Celuloide.
• Cera artificial.
• Piezas para maquinaria.
• Eléctrica.
• Barnices e impermeables.
• Entre otros usos.

Según su origen las celulosas presentan un aspecto diverso y son más o menos
atacables por diversos reactivos, aunque todas tienen la composición y su fórmula
es (C6H10O5 )n
La celulosa se comporta como un cuerpo cristalizado, aunque la orientación de los
elementos cristalinos difieren según el origen de dicha substancia. La celulosa está
constituida por varias cadenas de celobiosa, formada por agrupaciones b glucosa cada
una de las cuales contiene tres oxidrihilos eterificables por los alcoholes o esterificables
por los ácidos.
La celulosa puede presentarse en dos variedades :
• La celulosa ordinaria que es la natural
• La celulosa mercerizada que resulta de tratar la celulosa ordinaria por alcalis
concentrados eliminando luego por loción el álcali fijado.

La celulosa más pura se encuentra en el algodón y su separación es objeto de importantes
operaciones manufactureras que interviene,, de una parte, en el blanqueo completo del algodón
para la industria textil y de otra para fabricar ceras artificiales y preparar diversos esteres de la
celulosa.
En la práctica industrial la eliminación de las diversas substancias que impurifican la celulosa
procedente del algodón, comprende dos tratamientos fundamentales que son el lixiliviado o
descrudado y el blanqueo seguido de acidificación.

El lixiviado: Ejerce una acción alcalina cuyo objeto
principal es disolver las materias grasas y las ceras, que
son saponificadas o emulsionadas por los jabones
formados durante la operación. Al mismo tiempo la fibra
adquiere una permeabilidad que las materias grasas y las
ceras imposibilitan, gracias a lo cual se facilita la
separación de las demás materias extrañas estás a
excepción de las materias colorantes se disuelven en la
lejía alcalina o en las aguas de loción.
Blanqueo: Las materias colorantes en el lixiviado
experimentan un oscurecimiento de color pardo el cual
desaparecerá mediante está operación, el blanqueo se
efectúa mediante la acción oxidante de los hipocloritos a la
concentración de .5 por 100 de cloro activo. después sigue
un lavado y finalmente un tratamiento por ácido sulfúrico
diluidos, en la acidulado seguido de un lavado final elimina
prácticamente los restos de hipoclorito y de compuestos
minerales que las fibras pudieran retener.

En el mundo se consumen 176 millones de toneladas de celulosa,
concentrándose
el 80% del consumo en 11 países. Estados Unidos es el principal país consumidor
con un 29.6% del total, seguido por China con 8.9% y Japón con 7.2%.
RANKING
MUNDIAL
PAIS CONSUMO PARTICIPACIO
N
1 EE.UU 52.2 29.6%
2 CHINA 15.6 8.9%
3 JAPON 12.7 7.2%
4 CANADA 12.3 7.0%
5 FINLANDIA 10.7 6.1%
6 SUECIA 9.5 5.4%
7 ALEMANIA 7.4 4.2%
8 BRASIL 5.8 3.3%
9 RUSIA 5.2 2.9%
10 ITALIA 3.9 2.3%
11 FRANCIA 3.9 2.3%
RESTO DEL
MUNDO
37.0 20.9%
TOTAL MUNDIAL 176.2 100.0%

La celulosa ha tenido una baja en los últimos años debido a que cada vez se utiliza
una mayor cantidad de materiales reciclables en la fabricación de distintos productos
papeleros, sin embargo, sigue teniendo un alto índice productivo en este sector.
PAPEL
Es una delgada hoja elaborada con pasta de fibras vegetales que son molidas,
blanqueadas, diluidas en agua, secadas, y posteriormente endurecidas; a lapulpa de
celulosa, normalmente, se le añaden sustancias como el polipropileno o
el polietileno con el fin de proporcionar diversas características.
Los materiales utilizados por el Hombre, para expresar su pensamiento, desde el
principio de la historia hasta nuestros días, fueron sucesivamente:
• Piedra.
• Tablilla de arcilla.
• Tabla de madera.
• Hoja de papiro.
• Pergamino.
• Papel de trapo.
• Fibra vegetal.

Sin embargo, los chinos ya fabricaban papel a partir de los residuos de la seda, la paja de arroz, y
el cáñamo, e incluso del algodón. Se considera tradicionalmente que el primer proceso de
fabricación del papel fue desarrollado por el eunuco Cai Lun. Durante unos 500 años, el arte de la
fabricación de papel estuvo limitado a China; en el año 610 se introdujo en Japón, y alrededor del
750 en Asia central. El conocimiento se transmitió a los árabes, quienes a su vez lo llevaron a las
que hoy son España y Sicilia en el siglo X. La elaboración de papel se extendió a Francia que lo
producía utilizando lino desde el siglo XII.
Fue el uso general de la camisa, en el siglo XIV, lo que permitió que hubiera suficiente trapo o
camisas viejas disponibles para fabricar papel a precios económicos y gracias a lo cual la
invención de la imprenta permitió que unido a la producción de papel a precios razonables surgiera
el libro, no como una curiosidad sino como un producto de precio accesible.

Desde entonces el papel se ha convertido en uno de los productos emblemáticos de
nuestra cultura, elaborándose no sólo de trapos viejos o algodón sino también de gran
variedad de fibras vegetales; además la creciente invención de colorantes permitió una
generosa oferta de colores y texturas.
Los mayores productores mundiales de papel, pulpa de madera y productos papeleros se
localizan en Estados Unidos, Canadá, Japón, la antigua Unión Soviética, Suecia y
Finlandia. En el caso de este último país, su principal recurso económico es la explotación
de la gran cantidad de bosques de coníferas de que disponen, aprovechada en los
aserraderos y para la producción de papel.

FABRICACIÓN DEL PAPEL (SIGLOS XX Y XXI)
• Pasta mecánica de madera: Con la primera elaboración de la madera (primer proceso), se
obtiene un producto impuro, porque la celulosa se utiliza mezclada con el resto de los
componentes de la madera. Se utiliza para la elaboración de papeles de baja calidad (por
ejemplo: papel prensa para periódicos); tiene más aprovechamiento pero menos calidad, además
tienen escasa consistencia y amarillea al poco tiempo de fabricación.
• Pasta morena: Se obtiene simplemente desfibrando la madera después de haberla lavado y
hervido (para eliminar materias incrustantes y facilitar el desfibrado). Se consigue una pasta de
fibras largas y resistentes. Se emplea para la elaboración de cartones, papel de embalaje, sacos
de papel, etc.

• Pasta química o celulósica: Para la elaboración de papeles de buena calidad. Los
primeros pasos son similares a los de la pasta mecánica pero luego: se cocina la
madera con una solución llamada bisulfito, a gran temperatura (a vapor en la
“lejiadora”). Luego se lava la masa con agua caliente para sacarle los restos de
bisulfito, se blanquea y se desfibra, y finalmente obtenemos una buena pasta
de celulosa.
• Pasta de paja: Se obtiene de cereales y de arroz. Posee un color amarillento y se
emplea para la elaboración de papeles de carnicería y para el interior del cartón
ondulado.

• Pasta de recortes: El recorte de papel se mezcla con las pastas para abaratar los costos. Según
de donde proceda el recorte se dividen en las siguientes categorías:
De cortes de bobina: en la fábrica al cortar las bobinas, papeles de buena calidad.
De guillotina: aquí se clasifica según la blancura, composición, etc.
Recortes domésticos: estos provienen de las oficinas, para elaborar papeles de baja calidad
De la calle o impresos: solo utilizado para fabricar cartón gris.
• Pasta de trapos: Al estar compuesto por celulosa pura (libre de cortezas, lignina, etc) solo se
realiza antes del proceso, una limpieza. Se emplean trapos de algodón, cáñamo, lino, yute y seda.
Con ella se realizan papeles de primera.

PROCESO DE LA FABRICACION DE PAPEL
INICIO DEL PROCESO
El material limpio y troceado se introduce en un aparato con una presión y
temperatura elevadas, donde se trata con sosa cáustica o sulfato de sodio o de
magnesio. Estos disolventes eliminan la materia resinosa y la lignina y dejan fibras
puras de celulosa que se mezclan con otras de madera.

ETAPAS INTERMEDIARIAS
El proceso se completa lavando, cribando, secando, filtrando y blanqueando el material
hasta lograr las láminas de papel.
• La pulpa acuosa cae sobre una cinta de tela mecánica y circula por una serie de
rodillos.
• Una pila poco profunda recoge la mayor parte del agua que escurre.
• Unas bombas de succión situadas bajo la cinta aceleran el secado del papel.
• Un cilindro giratorio confiere una textura apropiada y dibuja unas marcas de agua que
identifican al fabricante y la calidad.
• Dos rodillos cubiertos de fieltro extraen más agua de la tira de papel y consolidan las
fibras.

OBTENCIÓN DEL PAPEL
El papel se transporta mediante una cinta de tela a través de dos grupos de
cilindros de metal liso que sirven para prensar las dos superficies de papel.
Una vez alisado, se pasa por una serie de rodillos calientes que completan el
secado, y por otros fríos y lisos que prensan el material (proporcionando un
brillo satinado).
Posteriormente, se corta con cuchillas giratorias y se enrolla en bobinas, para
después ajustarlo al tamaño necesario para lo que se vaya a emplear (en
rollos para una imprenta o en hojas).

Recursos forestales, obtencion de celulosa, produccion de papel

TIPOS DE PAPEL
 Papel cristal: Papel traslúcido, muy liso y resistente a las grasas, fabricado con
pastas químicas muy refinadas y subsecuentemente calandrado.La transparencia es la
propiedad esencial. Papel rígido, bastante sonante, con poca mano, sensible a las
variaciones higrométricas.
 Papel de estraza: Papel fabricado principalmente a partir de papel recuperado
(papelote) sin clasificar.

 Papel libre de ácido: En principio, cualquier papel que no contenga ningún ácido
libre. Durante su fabricación se toman precauciones especiales para eliminar cualquier
ácido activo que pueda estar en la composición, con el fin de incrementar la
permanencia del papel acabado.
 Papel kraft: Papel de elevada resistencia fabricado básicamente a partir de pasta
química kraft (al sulfato). Puede ser crudo o blanqueado. En ocasiones y en algunos
países se refiere al papel fabricado esencialmente con pastas crudas kraft de maderas
de coníferas.

Papel liner: Papel de gramaje ligero o medio que se usa en las cubiertas, caras
externas, de los cartones ondulados. Se denomina kraftliner cuando en su fabricación se
utiliza principalmente pasta al sulfato (kraft) virgen, cruda o blanqueada, normalmente de
coníferas. La calidad en cuya fabricación se utilizan fibras recicladas se denomina testliner,
a menudo constituido por dos capas.
 Papel (cartón) multicapa: Producto obtenido por combinación en estado húmedo de
varias capas o bandas de papel, formadas separadamente, de composiciones iguales o
distintas, que se adhieren por compresión y sin la utilización de adhesivo alguno.

Papel pergamino vegetal: Papel sulfurizado verdadero.
Papel simil-pergamino: Papel sulfurizado verdadero.
Papel similsulfurizado: Papel exento de pasta mecánica que presenta una elevada
resistencia a la penetración por grasas, adquirida simplemente mediante un tratamiento
mecánico intensivo de la pasta durante la operación de refinado, que también produce
una gelatinización extensiva de las fibras. Su porosidad (permeabilidad a los gases) es
extremadamente baja.

 Papel sulfurizado: Papel cuya propiedad esencial es su impermeabilidad a los cuerpos grasos
y, asimismo, una alta resistencia en húmedo y buena impermeabilidad y resistencia a la
desintegración por el agua, incluso en ebullición. La impermeabilización se obtiene pasando la hoja
de papel durante unos segundos por un baño de ácido sulfúrico concentrado (75%, 10 °C) y
subsiguiente eliminación del ácido mediante lavado.
 Papel tisúe: Papel de bajo gramaje, suave, a menudo ligeramente crespado en seco,
compuesto predominantemente de fibras naturales, de pasta química virgen o reciclada, a veces
mezclada con pasta de alto rendimiento (químico-mecánicas).

 Papel permanente: Un papel que puede resistir grandes cambios físicos y
químicos durante un largo período (varios cientos de años). Este papel es
generalmente libre de ácido, con una reserva alcalina y una resistencia inicial
razonablemente elevada.
 Papel fluting: Papel fabricado expresamente para su ondulación para darle
propiedades de rigidez y amortiguación. Normalmente fabricado de pasta
semiquímica de frondosas (proceso al sulfito neutro, NSSC), pasta de alto
rendimiento de paja de cereales o papel recuperado, se usa en la fabricación de
cartones ondulados.

 Papel de piedra: Es una combinación de Carbonato Cálcico (80%) con una pequeña cantidad
de resinas no-tóxicas (20%) para crear un sustrato sostenible fuerte. El Carbonato Cálcico
proviene mayoritariamente de desperdicios de la industria de construcción, como el mármol, la
caliza y el yeso, que son molidos en un polvo muy fino. El PE proviene en parte de residuos post-
industriales reciclados y actúa como un ligante para el Carbonato Cálcico.

PROPIEDADES
• Durabilidad del papel: La durabilidad expresa principalmente la capacidad del papel para
cumplir sus funciones previstas durante un uso intensivo y continuado, sin referencia a largos
periodos de almacenado. Un papel puede ser durable (al resistir un uso intensivo durante un
tiempo corto) pero no permanente (debido a la presencia de ácidos que degradan lentamente las
cadenas celulósicas).
•Estabilidad dimensional: Capacidad de un papel o cartón para retener sus dimensiones y su
planidad cuando cambia su contenido en humedad, por ejemplo, bajo la influencia de variaciones
en la atmósfera circundante. Un alto contenido en hemicelulosas promueve el hinchamiento de
las fibras y su inestabilidad.

• Mano: Término aplicado a un papel que expresa la relación entre su espesor y el
gramaje. Su valor disminuye cuando aumentan la compactación y la densidad de la
hoja.
•Permanencia: Se refiere a la retención de las propiedades significativas de uso,
especialmente la resistencia mecánica y el color, después de prolongados períodos.
Un papel puede ser permanente (retiene sus características iniciales) pero no durable,
debido, por ejemplo, a su baja resistencia inicial.

• Resiliencia: Capacidad del papel para retornar a su forma original después de haber sido
curvado o deformado. La presencia de pasta mecánica en la composición confiere dicha
propiedad.
• Carteo: Combinación de tacto y sonido que produce una hoja de papel cuando se agita
manualmente.

CONSERVACION DE LOS BOSQUES
Las alternativas para el manejo de los bosques primarios y secundarios, para
madera, los productos no igníferos y la producción agrícola y ganadera, amplia y
de bajo impacto, son las siguientes:
Reducir la demanda de la madera.
Utilizar aglomerados más eficientes.
Reciclar los desperdicios de la madera.
Hacer mayor uso de las especies
forestales mediante la expansión de las
tecnologías de procesamiento, y
desarrollo de los productos.
Desarrollar las plantaciones para
aumentar la producción de recursos
forestales igníferos.

Implementar programas forestales
comunitarios y de reforestación.
Desarrollar el ecoturismo como una
manera rentable y sustentable de utilizar
los bosques tropicales.
Utilizar, completamente, los árboles que
se destruyen (que, a menudo, se
desperdician) durante el desbroce del
bosque para otras actividades no
forestales (p.ej. represas y reservorios,
construcción de caminos, desarrollo
industrial y urbano, etc.).
Intensificar la producción agrícola y la
reforestación en los suelos fértiles o en
las áreas que hayan sido desbrozadas.

El sector forestal en México, es un sector poco explotado de manera legal, ya que
no se cuenta con la tecnología y la mano de obra especializada para la explotación
de tan importante sector.
En México tenemos diferentes tipos de climas, y por ende se tienen diferentes tipos
de bosques:
o Bosques tropicales, en donde se dan maderas preciosas como la caoba,
el cedro el ébano y demás.
o Bosques mixtos, donde existen maderas duras y maderas suaves.
o Bosques de coníferas, donde se tienen maderas blandas y se tiene
producción de la celulosa y el papel.
o Bosques espinosos, los cuales son desérticos y se tienen la producción
del hule, ixtle, jojoba etc.

CLASIFICACION DE LOS RECURSOS
FORESTALES
MADERABLES:
La producción maderable es aquella donde se explotan maderas duras o
maderas preciosas que derivan de la categoría botánica de Angiospermas, las
maderas que se tienen en este tipo de bosque son: El cedro rojo, caoba, ébano,
palo de rosa y otras. Las principales entidades federativas que tienen mayor
participación son: Durango, Chihuahua, Michoacán, Jalisco, Oaxaca y Puebla.

NO MANDERABLES:
La producción no maderable, es aquella
donde se explota maderas suaves
especialmente las confieras, y pertenecen
a la categoría botánica de las
Gimnospermas. Lo atractivo de esta
explotación es la cadena productiva
derivada en otros productos como la
resina natural, la celulosa el papel. Las
entidades federativas que tienen mayor
participación son: Michoacán, Tamaulipas,
Zacatecas, Baja California norte, Coahuila,
Veracruz, San Luis Potosí y Nayarit.

• En estos se aprovecha la
madera y celulosa de los
árboles.
• Chihuahua, Durango,
Michoacán, Oaxaca y Jalisco,
son los principales productores
de celulosa.
MADERABLES
• En estos se aprovechan las
raíces, tallos, resinas, fibras,
ceras y gomas, utilizadas como
alimento o materia prima de
diversos artículos.
NO
MADERABLES

MADERABLES
• ARIDO: arboles mezquite y
palo fierro.
• TROPICAL: lináloe, maderas
preciosas y lim.
• TEMPLADO: encino, oyamel,
pino, pino piñonero y tejo.
NO
MADERABLES
• ARIDO: bacanora, cetáceas
ornamentales y demás plantas
verdes.
• TROPICAL: palmas, bambú,
orquídeas, palma camedor,
entre otras.
• TEMPLADO: piñón, herbáceas
medicinales y hongos.
CATALOGO DE RECURSOS MADERABLES Y NO
MADERABLES EN DIVERSOS CLIMAS

SUSTANCIAS QUIMICAS
HIDRÓLISIS DE LA MADERA:
Conversión de los polímeros de carbohidratos que contiene la madera en
monosacáridos mediante reacción química con agua en presencia de
catalizadores ácidos, es un procedimiento que se conoce desde hace 150 años.
El producto principal es la glucosa, que puede convertirse después en etanol o
levadura.

POLÍMEROS CELULÓSICOS:
La celulosa química de gran
pureza, o pasta soluble, es el
material de partida de derivados
poliméricos de la celulosa tales
como el rayón y el celofán (que son
ambos celulosas regeneradas);
ésteres celulósicas tales como el
acetato y el butirato para la
producción de fibras; películas y
aplicaciones de moldeo, y éteres
celulósicas tales como la
carboximetilcelulosa, la etilcelulosa,
y la hidroxietilcelulosa, que se
utilizan como gomas.

EXTRACTIVOS.:
Todavía se sigue obteniendo de los
tocones de pino, por destilación al vapor o
por extracción, cierta cantidad de
trementina y colofonia. La
arabinogalactana, que es una goma
hemicelulósica extraída del alerce, se
utiliza como sucedáneo de la goma
arábica. Los ácidos fenólicos extraídos de
la corteza de varias coníferas se emplean
como diluentes para adhesivos resinosos
sintéticos y como aglutinantes y
dispersantes. Las ceras que se extraen de
la corteza del abeto Douglas pueden
utilizarse en las aplicaciones generales de
la cera, y el caucho natural sigue siendo
un material importante.

PRODUCTOS QUÍMICOS QUE SE OBTENDRÁN DE LA
MADERA ADEMAS DE LA CELULOSA
ÁCIDO PIROLEÑOSO: También llamado vinagre de madera, es un liquido
producido durante la destilación seca de la madera.
HEMICELULOSAS. Las hemicelulosas son más fáciles de hidrolizar por ácidos
que la celulosa y, por consiguiente, con tratamientos suaves y de gran rendimiento
se convierten más fácilmente en monosacáridos. Las xilanas, que abundan más
en los árboles caducifolios, dan principalmente xilosa, mientras que las
glucomanas, contenidas en gran cantidad en las coníferas, dan manosa.
LIGNINA. Las características de la lignina importantes para su utilización química
son su carácter aromático (en el sentido químico del contenido del grupo fenílico)
y el enlace covalente carbono-carbono que impide la reversión a monómeros por
tratamiento suave.

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