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1 TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL OBTENCION DE CARTULINA KIMBERLY ACAVADO GRANITO CON FIBRAS VISIBLES A PARTIR DE BROZA DE QUINUA (CHENOPODIUMQUINOAWILLD), AVENA (AVENA SATIVA), TARWI (LUPINUS MUTABILIS) Y ALGODÓN (GOSSYPIUMSP.) PARA LA ELABORACION DE TARJETAS DE PRESENTACIÓN I. INTRODUCCIÓN La industria papelera desde de su descubrimiento en china, se ha desarrollado despiadadamente por la cual no ha sido reemplaza hasta el día de hoy por otro material ya sea en la fabricación de pastas, papel y derivados que alcanza cifras enormes que sitúan esta industria entre las más grandes del mundo, las principal fuente de fibra para la producción de pasta ha sido la madera procedente de bosques coníferas y tropicales, boreales, que enmudecen el medio ambiente, por esta razón se ha planteado aprovechar residuos agrícolas como son la quinua, cebada, tarwi, entre otros para la realización de cartulinas Kimberly acabado granito con fibras visibles, esta realización nos ayudara a tener una visión completa ya sea en su elaboración y su análisis físico, químico, óptico y propiedades funcionales más importantes para lo cual las fibras que usaremos son de quinua, cebada, tarwi, y algodón. INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL-UNA PUNO

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Page 1: Obtencion de Cartulina Kimberly Acavado Granito Con Fibras Visibles a Partir de Broza de Quinua (Chenopodiumquinoawilld), Avena (Avena Sativa), Tarwi (Lupinus Mutabilis) y

1TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

OBTENCION DE CARTULINA KIMBERLY ACAVADO GRANITO CON FIBRAS VISIBLES A

PARTIR DE BROZA DE QUINUA (CHENOPODIUMQUINOAWILLD), AVENA (AVENA

SATIVA), TARWI (LUPINUS MUTABILIS) Y

ALGODÓN (GOSSYPIUMSP.) PARA LA ELABORACION DE TARJETAS DE

PRESENTACIÓN

I. INTRODUCCIÓN

La industria papelera desde de su descubrimiento en china, se ha desarrollado despiadadamente

por la cual no ha sido reemplaza hasta el día de hoy por otro material ya sea en la fabricación de

pastas, papel y derivados que alcanza cifras enormes que sitúan esta industria entre las más

grandes del mundo, las principal fuente de fibra para la producción de pasta ha sido la madera

procedente de bosques coníferas y tropicales, boreales, que enmudecen el medio ambiente, por

esta razón se ha planteado aprovechar residuos agrícolas como son la quinua, cebada, tarwi, entre

otros para la realización de cartulinas Kimberly acabado granito con fibras visibles, esta realización

nos ayudara a tener una visión completa ya sea en su elaboración y su análisis físico, químico,

óptico y propiedades funcionales más importantes para lo cual las fibras que usaremos son de

quinua, cebada, tarwi, y algodón.

II. OBJETIVOS

3.1. Objetivo General

Obtener cartulina Kimberly acabado granito con fibras visibles a partir de tallos de

quinua (ChenopodiumquinoaWilld), avena (avena sativa), tarwi (lupinus mutabilis) y

algodón (Gossypiumsp.)

3.2. Objetivos Específicos

Comparar las características físicas, químicas, ópticas y propiedades funcionales de la

cartulina Kimberly acabado granito con fibras visibles del patrón establecido con la

cartulina realizada.

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2TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

Elaborar tarjetas de presentación a partir del mejor tratamiento

III. MARCO TEÓRICO

4.1. HISTORIA DEL PAPELY ANTECEDENTES.

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(Cyperuspapyrus).

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 (dando lugar a los palimpsestos) perdiéndose de esta manera

una cantidad inestimable de obras.

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, consejero del emperador He de Han,

en el S. II d. C. 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.1 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 asequible.

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.

Aunque el papel ahora puede ser sustituido para ciertos usos por materiales sintéticos, sin embargo

sigue conservando una gran importancia en nuestra vida y en el entorno diario, haciéndolo un

artículo personal y por ende difícilmente sustituible.

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3TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

La aparición y rápido auge de la informática y los nuevos sistemas de telecomunicación, permiten la

escritura, almacenamiento, procesamiento, transporte y lectura de textos con medios electrónicos

más ventajosos, relegando los soportes tradicionales, como el papel, a un segundo plano.

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

4.2. CARTULINA

La cartulina. Es la principal materia prima para la elaboración de envases del tipo estuche, y

contenedores (displays). Los envases y displays de cartulina no sólo sirven como contenedor;

también constituyen un eficaz vehículo promocional de los productos, facilitando su reconocimiento a

través de la impresión de la marca, colores y motivos gráficos.

4.2.1 COMPOSICIÓN

Las cartulinas son papeles gruesos –gramajes mayores a 200 gr/m² - compuestas de una o varias

capas de distintos materiales obtenidos de la celulosa cruda o blanqueada, de la pulpa mecánica o

del papel reciclado. Por lo general son estucadas por una de sus superficies (caras) para poder

imprimir bien sobre ellas. El estuco es una mezcla de compuestos químicos y minerales, que provee

blancura y propiedades de impresión.

4.2.2 CARACTERÍSTICAS

Cartulina reverso café.- Cartulina especialmente desarrollada para envases del rubro industrial y

alimenticio. Recomendada para envasar detergentes, productos farmacéuticos, alimentos secos y

congelados como cereales, té, pizzas, etc.

Cartulina reverso blanco.- Cartulina diseñada para envases del rubro industrial, alimenticio y

aplicaciones gráficas. Apropiada para fabricación de estuches, cosméticos, productos dentales,

alimentos, cajas de cigarrillos, tapa de libros, entre otros.

4.2.3 USOS

La cartulina es uno de los materiales más utilizados para realizar manualidades de toda clase. Esto,

es gracias a su adaptabilidad y a su gran variedad de posibilidades dado que se trata de un material

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4TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

muy resistente e igualmente flexible. Además, al estar disponible en una amplia gama de colores,

permite representar todas las escenas que se ocurran.

4.2.4 TIPOS

Bristol.- Cartulinas para impresión comercial a todo color, con excelente rigidez, alta blancura y

opacidad. Generalmente se encuentran de 180, 200, 240 y 340 gramos.

Cartulina kimberly clásico.- Son cartulinas finas con contenido de algodón, ideales para artes

gráficas e impresión comercial, tarjetas de presentación, invitaciones, menús, etc.

Acabado Premier: texturizada con marca de agua.

Acabado Granito: con fibras visibles añadidas.

Acabado Crest: con marca de agua.

Manila folder.- Cartulinas para folders, tarjetas checadoras, tarjetas en general. Se pueden imprimir

a todo color. Con buena rigidez y adecuado doblez. Aparecen de 200 y 240 gramos.

Opalina.- Cartulina especialmente diseñada para usos sociales (tarjetas de presentación,

invitaciones, menús, membretes, grabados, correspondencia VIP y en general para trabajos de alta

calidad. Son de 120 y 225 gramos, aunque también en tamaños de tarjetas del No. 5 y No. 6 en caja

de plástico para tarjetas de presentación.

FUENTE: CMPC, Papelnet

4.3. CARTULINA KIMBERLY ACABADO GRANITO CON FIBRAS VISIBLES

Los Papeles Finos Kimberly tienen la gama más amplia de texturas y colores a disposición de los

diseñadores, impresores, departamentos de mercadeo, etc. Las líneas disponibles son: Tradition,

Prestige, Executive, Scottia, Essential y Reciklart; este último con fibras 100% recicladas. Kimberly

cuenta también con una nueva referencia, Eko 50% reciclado, disponible en el gramaje de 200 para

las líneas Tradition, Prestige, Executive y Scottia.

4.3.1 TIPOS DE CARTULINA KIMBERLY

4.3.1.1 Variedad de cartulinas no cubiertas

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Bristol Blanca y Colores.- Cartulinas para impresión comercial a todo color, con excelente rigidez,

alta blancura y opacidad. Colores: Blanco, azul, canario, rosa y verde. Disponible en 180, 200, 240 y

340 gramos.

Cartulina Kimberly Clásico.- Son cartulinas finas con contenido de algodón, ideales para artes

gráficas e impresión comercial, tarjetas de presentación, invitaciones, menús, etc. Acabado Premier:

texturizada con marca de agua. Acabado Granito: con fibras visibles añadidas. Acabado Crest: con

marca de agua. Disponible en 210 gramos. Se pueden hacer juegos con papeles de la misma línea.

FUENTE: IMPRESO, IMPRESIONES Y PAPELES FINOS

4.4. MATERIA PRIMA PARA LA OBTENCION DE CARTULINA KIMBERLY ACAVADO

GRANUTO CON FIBRAS VISIBLES.

La pulpa está formada esencialmente por fibras vegetales. Esto nos llevaría a experimentar que

todos los vegetales son materia prima apta para la obtención de pulpa de papel. Sin embargo,

existen por descubrir, de que determinados vegetales son aptos otros no para la obtención de pulpa;

entre los principales factores podemos citar lo siguientes

a) Fibra apropiada

b) Abastecimiento de materia prima abundante

c) Costo de proporción

d) Tendencia a deteriorarse en almacenamiento.

FUENTE: SMOOK;G.A.Manual para Técnicas De Pulpa Y Papel,1990

4.4.1. QUINUA (CHENOPODIUM QUINOA WILLD)

La quinua es una planta andina cuya domesticación ocurrió hace aprox. 5000 años AC,

(Ayacucho/Perú). Su mayor distribución se encuentra alrededor del Lago Titicaca (Perú/Bolivia). La

especie se acondicionó a diferentes condiciones climáticas y culturales, adaptándose a altitudes

entre 0 hasta 4000 msnm, fue el alimento básico de las civilizaciones prehispánicas siendo

reemplazada por los cereales a la llegada de los españoles

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4.4.1.1. TALLO: es cilíndrico y herbáceo natural que se forma en forma anual a la altura del cuello,

cerca de la raíz y de una forma angulosa a la altura se insertan las ramas y las hojas estando

dispuestos en sus cuatro caras de tallo, la altura es variable de acuerdo a la variedad y siempre

terminan en una inflorescencia, cuando la planta es joven tiene una medula suave y blanca; a

medida que va madurando esta se vuelve esponjosa y hueca. Sin fibra. Sin embargo la corteza se

lignifica. El color del tallo es variable puede ser purpura como la del pasankalla,

blancocremoso(blanca de juli) entre otros colores.

FUENTE: HANCCO,Juvenal. Tecnología del papel,2003

4.4.2. AVENA (AVENA SATIVA)

4.4.2.1. CLASIFICACION TAXONOMICA:

Reino: Plantae

División: Magnoliophyta

Clase: Liliopsida

Orden: Poales

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Familia: Poaceae

Genero: Avena

Especie: Sativa

4.4.2.1.1. DESCRIPCIÓN

Es una planta herbácea anual, perteneciente a la familia de las gramíneas. Las especies más

cultivadas son Avena sativa y Avena byzantina, en ese orden.Es rica en proteínas de alto valor

biológico, grasas y un gran número de vitaminas, y minerales. Es el cereal con mayor proporción de

grasa vegetal, un 65% de grasas no saturadas y un 35% de ácido linoleico. También contiene

hidratos de carbono de fácil absorción, además de sodio, potasio, calcio, fósforo, magnesio, hierro,

cobre, cinc, vitaminas B1, B2, B3, B6 y E. Además contiene una buena cantidad de fibras, que no

son tan importantes como nutrientes pero que contribuyen al buen funcionamiento intestinal. La

avena también contiene pequeñas cantidades de gluten, por lo que no puede ser utilizada como

cereal alternativo para la dieta de los celíacos.

Es una planta de raíces reticulares, potentes y más abundantes que en el resto de los cereales. Su

tallo es grueso y recto con poca resistencia al vuelco, su longitud puede variar de 50 cm a un metro y

medio. Su hojas son planas y alargadas, con un limbo estrecho y largo de color verde oscuro. Sus

flores se presentan en espigas de dos o tres de ellas.

Es una planta que tiene menor resistencia al frío que la cebada y el trigo. Se la siembra a principios

de la primavera, para ser cosechada a fines del verano. Es exigente en agua por su alto coeficiente

de transpiración, aunque el exceso puede perjudicarla. Es muy sensible a la sequía, sobre todo en el

período de formación del grano.Debido a que el sistema reticular de la avena es más profundo,

puede aprovechar mejor los nutrientes del suelo, por lo que requiere de menor cantidad de

fertilizantes para su desarrollo.

FUENTE: Watson L, Dallwitz MJ. (2008).

4.4.3. TARWI (LUPINUS MUTABILIS)

4.4.3.1. CLASIFICACIÓN CIENTÍFICA

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8TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

Reino: Plantae

División:Magnoliophyta

Clase: Magnoliopsida

Orden: Fabales

Familia:Fabaceae

Subfamilia:Faboideae

Tribu:Genisteae

Género:Lupinus

Subgénero:Platycarpos

Especie:L. mutabilis

4.4.3.2. TALLO Y RAMIFICACIONES

La altura de la planta está determinada por el eje principal que varía entre 0,5 a 2,00 m. El tallo de

tarwi es generalmente muy leñoso y se puede utilizar como combustible. Su alto contenido de fibra y

celulosa, hace que se lo emplee como material de combustión, sin embargo podría permitir un

proceso de industrialización. El color del tallo oscila entre verde oscuro y castaño. En las especies

silvestres es rojizo a morado oscuro.

Según el tipo de ramificaciones, la planta puede ser de eje central predominante, con ramas desde

la mitad de la planta, tipo candelabro, o ramas terminales; o de una ramificación desde la base con

inflorescencia a la misma altura (Figura 20). El número de ramas varía desde unas pocas hasta 52

ramas (Blanco, 1982). El número de vainas y de ramas fructíferas tiene correlación positiva con una

alta producción (Ticona, 1975).

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4.4.3.2.1. RAMIFICACIÓN DEL TARWI (LUPINUS MUTABILIS)

En la opinión de Avila (1979), una arquitectura de tipo basal con desarrollo acentuado del tallo

principal sin ramas secundarias podría permitir una siembra con mayor densidad de plantas y una

maduración más uniforme. Este carácter estaría unido a variedades precoces y permitiría su cultivo

con menos riesgo en las áreas de secano.

4.4.3.2.1.2. RAÍCES Y NÓDULOS

Como leguminosa, el tarwi tiene una raíz pivotante vigorosa y profunda que puede extenderse hasta

3 metros de profundidad. En la raíz se desarrolla un proceso de simbiosis con bacterias nitrificantes

que forman nódulos de variados tamaños (1 a 3 cm). Meza (1974) indica que en suelos con

presencia de bacterias, la formación de nódulos se inicia a partir del quinto día después de la

germinación. Bernal (1982) encontró cepas de Rhizobium lupini con gran efectividad y su presencia

en el eje central de la raíz estuvo altamente correlacionada con plantas más vigorosas y productivas.

Sin embargo, se deben seleccionar razas de condiciones semejantes para lograr resultados

positivos.

Los nódulos pueden alcanzar un diámetro hasta de 3 cm; se localizan principalmente en la raíz

primaria, por encima de la ramificación radicular, e incluso en las raíces secundarias

FUENTES:

BERNAL, G. 1982. Evaluación de cepas de Rhizobium lupini en el cultivo de chocho.Lima, Perú

TICONA, A.C. 1975. Correlaciones de algunas características con rendimiento en tarwi. Tesis,

UNSAAC. Cusco, Perú

AVILA, G. 1979. Mejoramiento genético integral del tarwi. En: Segunda Reunión Nacional sobre

Tarwi o Lupino. Pairumani. Cochabamba, Bolivia

MEZA, G. 1974. Estudio preliminar del ritmo de modulación simbiótica en el tarwi. Tesis, UNSAAC.

Cusco, Perú.

4.4.4. ALGODÓN (GOSSYPIUMSP.)

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Las especies del género Gossypium, cultivadas para producir algodón, son plantas herbáceas y

arbustos de la familia Malvaceae con unos 60 taxones específicos e infra-específicos aceptados, de

los casi 380 descritos,2 todos oriundos de las regiones tropicales y subtropicales tanto del Viejo

Mundo como del Nuevo y unas pocas han sido introducidas en muchos otros sitios.Hierbas anuales,

subarbustos, arbustos o pequeños árboles -de hasta 3 m de altura en su estado silvestre-, con

glándulas oleosas, negras. Tallos ramosos, erectos o decumbentes, pubescentes. Hojas 3-9-

palmatilobadas, raramente indivisas, excepcionalmente trifoliadas; estípulas persistentes o caducas.

Flores solitarias o en inflorescencias cimosas. Epicáliz glandular de 3-7 piezas libres o soldadas en

la base, de filiformes a foliáceas, enteras, dentadas o profundamente laciniadas, que a veces ocultan

el cáliz, persistentes, raramente caducas. Cáliz cupuliforme, truncado o 5-dentado, raramente

profundamente 5-lobado. Pétalos de ápice redondeado y de longitud mucho mayor que la del cáliz,

desde rosados o purpúreos hasta blanquecinos/amarillentos, y con una mancha purpúrea o sin ella

en la base. Columna estaminal con numerosas anteras en toda su longitud y de ápice truncado.

Ovario desde tri a penta-locular, estilo corto, tubular y claviforme por la coalescencia de los

estigmas, que son decurrentes. Fruto en cápsula de dehiscencia loculicida; lóculos desde bi a

polispermos. Semillas subglobosas, más o menos angulosas, densamente revestidas de pelos

mucho más largos que ellas, y eventualmente mezclados con pelos cortos, raramente casi glabras.3

4

FUENTE: Gossypium en USDA-GRIN Taxonomy for Plants Gossypium en The Plant List

4.5. ESTRUCTURA DE LA CARTULINA KIMBERLY

4.5.1. PROPIEDADES FÍSICAS

La mayoría de las propiedades importantes de los papeles en general son más bien físicas que

químicas. Las propiedades físicas del papel son: peso, densidad, porosidad, suavidad, entre otros

FUENTE: COLOM, Pastor.Blanqueo de pastas en la industria papelera,1984

1. GRAMAJE: El gramaje es una magnitud que caracteriza a materiales como el papel, la

cartulina, el cartón o materiales textiles, y que corresponde a su densidad superficial, es

decir, la masa por unidad de área. La unidad de medida es normalmente el gramo por metro

cuadrado (g/m²). El papel más flexible tiene el gramaje más bajo, el más grueso tiene el

gramaje más elevado. El gramaje se define por las normas ISO 536 y 4046.El documento

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11TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

más utilizado en oficina tiene un gramaje de 80 g/m², de modo que una hoja A4, que, por

definición, una superficie de un dieciseisavo de metro cuadrado, tiene un peso de 5 g.Un

papel más ligero (60 g/m², por ejemplo) tenderá a "atascarse" más fácilmente en una

impresora de uso común (gran público), mientras que un papel fotográfico típicamente tiene

un gramaje de 150 a 200 g/m².

1.1. GRAMAJES DE ACUERDO CON EL USO

Papel de fumar entre 12 y 25 g/m²

Papel de periódico 42 g/m²

Impresión - Escritura: 65 -80 - 90 g/m²

Cartón 120g/m²

Fotografía 10 x 15 normal: 175 g/m²

Fotografía 10 x 15 Calidad: 250 g/m²

Libro Tapa blanda: 240 - 250 g/m²

Acuarela: 300 - 600 g/m²

Dibujo: 90 - 150 g/m²

FUENTE: KIWIPEDIA; LA ENCICLOPEDIA LIBRE

2. ESPESOR: El espesor es la distancia perpendicular entre dos superficies planas bajo una

presión constante y uniforme (Espinoza, et.al, 2003). Se mide con un instrumento

denominado micrómetro y las unidades de medida se expresa en micras (1 um = 10-3 mm),

puntos o milímetros. Según Mario Quiroz (2012) afirma que las cartulinas Kimberly varían

desde 210 micrómetros hasta 300 micrómetros

FUENTE: QUIROZ,M.2012.Papeles y cartones

3. DENSIDAD: se expresa en gramos por centímetro cubico, y se calcula dividiendo el peso en

gramos por metro cuadrado entre el espeso en micras, con frecuencia se le denomina

densidad aparente, por que incluye los espacios de aire del papel, y se calcula con base al

espesor medido, el cual es ligeramente superior al espesor real(casey,1991)

FUENTE:CASEY, James p.1990 Pulpa Y Papel, Quimica Y Tecnologia Quimica

v.1.edit.Limusa, México

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12TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

4. POROSIDAD: Según la densidad del papel, el aire puede representar entre un 15 y un 70%

del volumen total, el resto serán fibras, cargas, encolante, etc. La porosidad nos va a influir

en otros factores como en la absorbencia, compresibilidad y dureza.

FUENTE: MENDEZ, RUBEN 2012, Propiedades del papel

4.5.2. PROPIEDADES QUÍMICA:

1. pH: se define como el grado de acidez, alcalinidad o neutralidad química de un material.

Los papeles de pH bajo(por debajo de 7) que son ácidos se autodestruyen.Los papeles de

pH 7 o neutro, tienen mejores oportunidades de vida, los papeles alcalinos de Ph (7-8.5)

tienen el mayor potencial de larga vida.(COLOM,1984)

4.5.3. PROPIEDADES ÓPTICAS:

1. COLOR: el color del papel puede medirse por métodos psicológicos, físicos o psicofísicos.

Las propiedades físicas se refieren a ala impresión visual de observador. Las propiedades

físicas se miden con instrumentos ópticos, como el espectrofotómetro, las propiedades

psicofísicas se miden físicamente, pero se miden psicológicamente usando valores

(casey,1990).

IV. METODOS Y MATERIALES.

4.1. MATERIALES

MATERIA PRIMA

Broza de quinua

Tallos de avena

Tallos de tarwi

Algodón

Papel reciclado.

MATERIALES

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13TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

Mesa de Trabajo

Bastidores

Vasos Precipitados

Tijeras

cuchillo

Olla de acero inoxidable

Cocina eléctrica

Recipientes

Vidrio

Varilla de vidrio

Tela poliseda

EQUIPOS

Regla

Licuadora

Balanza digital

Molino manual

Micrómetro

Plancha

Licuadora

REACTIVOS

Hidróxido de sodio

Agua destilada

4.2. METODOLOGIA

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14TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA OBTENCION DE CARTULINA KIMBERLY ACAVADO

GRANITO CON FIBRAS VISIBLES

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MATERIA PRIMA

SELECCIÓN

DESINTEGRADO

TAMIZADO

DESLIGNIFICADO

LAVADO I

TRATAMIENTO TÉRMICO

LAVADO II

MOLDEADO Y PRENSADO

CORTADO

SECADO

LICUADO

ACONDICIONAMIENTO

CARTULINA KIMBERLY

Cribas diámetros (0.8, 3, 5, 12)mm.

Tamaño de partícula promedio (mm)

0.9

10

Tamaño (mm)

SODA CAUSTICA(%)

Tiempo (hr)

16

8

24

72

PESADO

Agua destilada (4 veces aprox.)

Agua destilada(4 veces aprox.)

15 min.

Max.

Min.

0.9

10

Broza de quinua (46%)Tallos de avena (37%)

Tallos de tarwi (4%) Papel reciclado: (12%)

Algodón (1%)

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15TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

FUENTE: ELABORACION PROPIA(2014)

4.2.1 RECEPCION DE MATERIA PRIMA

Se procedió a la recepción de la materia prima como es la broza de quinua, Tallos de avena, Tallos

de tarwi, papel reciclado (mufles de huevo) y algodón.

Broza de quinua ALGODON

4.2.2. 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.

4.2.3. DESINTEGRADO Y/O TAMIZADO (REDUCCION MECANICA)

Esta etapa es para el respectivo adecuado de los chips ya sea mecánicamente como es el uso de

molinos, tijeras en el caso del algodón y licuadoras para todas las materias

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16TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

4.2.4. PESADO

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

4.2.5. DESLIGNIFICACION

Se preparó una mezcla de agua con soda caustica (NAOH) al 8% para la quinua, avena 12% y

finalmente al tarwi con 16% y se realizó en tiempos de 36, 24, 24 horas respectivamente

4.2.6. LAVADO

Luego de transcurrido el tiempo de deslignificación se procede a lavar la muestra hasta que el

producto del lavado de esta sea claro.

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17TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

4.2.7. TRATAMIENTO TERMICO

Se somete a cocción durante aproximadamente 1 hora esto con el fin de detener la deslignificacion .

4.2.8. LAVADO

Se vuelve a lavar para asegurarnos de que solo haya quedado pulpa (almidón) mas no residuos

externos como son las mermas de cada tallo.

4.2.9. ACONDICIONAMIENTO

Se realiza la formulación apropiada con pesos adecuados de cada materia para finalmente

mezclarlos en una licuadora

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18TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

5.2.10. REFINADO

Se realiza el refinado de la pasta, hasta que se haya homogenizado y este bien fina para su moldeo.

5.2.11. MOLDEADO

Talvez sea el proceso más tedioso debido a que no se cuenta con una uniformidad en cuanto a la

fuerza de agitación, en cuanto más grande sea el bastidor más difícil es que se pueda conseguir

uniformidad..

5.2.12. PRENSADO

Normalmente se le prensa con un material estable y de base muy plana para que pueda quedar la

cartulina mucho más fina, muchas veces se usa vidrios pesados.

5.2.13. SECADO

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19TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

Se deja el molde prensado aproximadamente 03 días, con el cuidado de que este no se pueda

humedecer tanto, esto variara mucho respecto a la humedad relativa del ambiente, en el caso de la

cartulina será muy resistente.

V. ANALISIS DE DATOS Y RESULTADOS

CUADRO N° 01

FORMULACION DE TRATAMIENTOS PARA ELABORACION DE PAPEL CARTULINA

KIMBERLY ACAVADO GRANITO CON FIBRAS VISIBLES

FUENTE: elaboración propia 2014

Interpretación:

En la tabla se puede apreciar 10 formulaciones distintas, con porcentajes similares de avena y

quinua ya que las dos materias obtenían una combinación debido a que una es fibra larga y la otro

es fibra corta y hacían de nuestra cartulina una cartulina muy resistente, en cuanto al tarwi, podemos

decir que se comporta como una fibra larga, entonces un porcentaje elevado de la misma hace que

a cartulina sea muy susceptible al rompimiento y arrugación, el papel reciclado y algodón se

adecuaron acorde a la formulación disminuyéndose este último con porcentajes muy estrechos.

CUADRO N° 02

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M.Prma % T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 T 7 T 8 T 9 T 10Avena 20 23 20 39 38 40 42 38 22 37Qunua 40 45 30 45 45 35 38 42 50 46Tarwi 0 0 36 5 5 13 8 8 5 4P. Reciclado 25 28 25 8 7 10 15 10 20 12Algodon 5 4 5 3 5 2 2 2 3 1

Tratamientos

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20TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

CARACTERISTICAS FISICAS ,QUIMICAS Y OPTICAS DEL LA CARTULINA KIMBERLY

ACAVADO GRANITO CON FIBRAS VISIBLES

FUENTE: elaboración propia 2014

DETERMINACION DE COLOR: del cuadro 03 se determinó el color mediante las cartas de R AL

con codificación para cada una teniendo de patrón gris piedra

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tratamiento repeticiones area (m2) peso (gr) GRAMAJE (g/m2)espesor (mm) ῥ aparente pH color (C.R.) porosidad %patron 0 0.008 0.79 98.75 0.23 0.42934783 7.1 gris piedra 26.8342391

A 0.015 0.79 52.6666667 0.238 0.22128852 amarillo 13.8305322B 0.015 0.88 58.6666667 0.288 0.2037037 azafran 12.7314815A 0.015 1.2 80 0.227 0.35242291 marfil 22.0264317B 0.015 1.14 76 0.248 0.30645161 marfil 19.1532258A 0.015 0.89 59.3333333 0.288 0.20601852 amarillo 12.8761574B 0.015 1.06 70.6666667 0.318 0.22222222 azafran 13.8888889A 0.015 1.34 89.3333333 0.17 0.5254902 gris 32.8431373B 0.015 1.44 96 0.2 0.48 caqui 30A 0.015 1.49 99.3333333 0.24 0.41388889 amarillo 25.8680556B 0.015 1.33 88.6666667 0.213 0.41627543 limon 26.0172144A 0.015 1.06 70.6666667 0.258 0.27390181 verde 17.118863B 0.015 0 0 0 0 mayo 0A 0.015 1.08 72 0.225 0.32 amarillo 20B 0.015 1.13 75.3333333 0.225 0.33481481 limon 20.9259259A 0.015 0.87 58 0.253 0.22924901 marfil 14.3280632B 0.015 1.1 73.3333333 0.315 0.23280423 marfil 14.5502646A 0.014 0.89 63.5714286 0.193 0.32938564 amarillo 20.5866025B 0.014 0.85 60.7142857 0.198 0.30663781 limon 19.1648629A 0.014 1.29 92.1428571 0.233 0.39546291 amarillo 24.7164316B 0.014 1.28 91.4285714 0.227 0.40276904 ocre 25.1730648

7

6.9

7.2

i

7

7

7

8

9

10

6

7.2

6.8

7.1

7.2

1

2

3

4

5

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Especificación: como se mencionó anteriormente la cartulina Kimberly tiene una variedad de

colores, acorde a la necesidad de utilizarlo, entonces no se tiene un color especifico, por

consiguiente solo se tomó como patrón una de ellas que es el RAL 7030(gris piedra), por lo tanto las

experimentaciones se basaron inicialmente en obtener una variedad de colores pero finalmente

decidimos apostar por lo natural y sacar un color semejante al del patrón.

DETERMINACION DE POROSIDAD.- se determinó por la formula ubicada por Rubén Méndez

(2012)

DETERMINACION DE GRADO DE IMPRIMIBILIDAD DE LA CARTULINA KIMBERLY ACAVADO

GRANITO CON FIBRA VISIBLES CON ANALISIS DE IMÁGENES

Se realizó las tarjetas de invitación imprimidas en el patrón y mejores tratamientos para tener claro

los resultados se trabajó con dos muestras, elegidas de los tratamientos 10 A, Y 5 A.

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22TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

MUESTRA PATRON TRATAMIENTO 5 A

Se analizó mediante valores RGB (RED, GREEN, BLUE)

Muestra patrón

tratamiento 5A

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23TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

NOTA: Se aplicó la misma metodología para la muestra 10 A

VI. CONCLUSIONES.-

GENERAL

Es técnicamente factible obtener cartulina Kimberly acabado granito con fibras visibles a partir de

residuos agrícolas como es la quinua, avena, tarwi y papel reciclado mas almidón, con 10

tratamientos y 2 repeticiones para cada una, obteniéndose una buena apariencia, color y otras

cualidades.

La formulación más óptima de las materias primas fue en el tratamiento 10 con 46% de broza de

quinua,37% de tallos de avena,4% de tallos de tarwi,12% de papel reciclado, 1% de algodón.

ESPECIFICOS

• En cuanto a la propiedades físicas, químicas y ópticas se comparó el patrón con los dos

mejores tratamientos de la experimentación que son los tratamientos 5A y 10 con 2

repeticiones respectivamente en donde el gramaje para el 5 A es 99.3, espesor de 0.24,

densidad aparente de 0.4138, ph de 7, porosidad de 25.86% y color de cod. RAL 1012.

Estos valores son muy cercanos al patrón establecido, solo con la diferencia en similitud de

color.

• En cuanto asus propiedades funcionales se determinó el grado de imprimibilidad con el uso

del Matlab(RGB) en su análisis de imágenes, determinándose que la muestra 5 A tiene

mejor imprimibilidad que la muestra patrón

• Se obtuvieron tarjetas de presentación con óptimas condiciones a partir de los mejores

tratamientos que son 5 A Y 10 A

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VII. DISCUSIONES

En cuanto al gramaje según. KIWIPEDIA; LA ENCICLOPEDIA LIBRE, afirma que los

gramajes de papeles y cartulinas de impresión llegan hasta 90 g/m2 por lo que si afirma que

la cartulina Kimberly es apta para imprimir, pero a sugerencia de imprentas visitadas, nos

confirman que a cuanto mayor gramaje tenga la cartulina menor será el grado de

imprimibilidad del material

Según MENDEZ, RUBEN 2012, afirma que la porosidad tendría que ver mucho con el grado

de imprimibilidad, por consiguiente las muestras realizadas a la impresión como son 5 A Y

10 A, tienen una similitud en cuanto a la porosidad(ver cuadro n° 2) del patrón, entonces se

puede afirmar que la absorbencia de tinta en la muestra 5 A es mayor al del patrón por que

dependerá básicamente del espesor y la porosidad, ya que esta última utiliza en nuestro

caso una formula empírica lo cual no está comprobada, porque la muestra 5 A Sabemos que

a la hora del moldeo no es uniforme y tuvo que dejar algunos vacíos, y estos vacíos hacen

una mejor absorbencia de tinta

No se tuvo mucha bibliografía acerca de la cartulina Kimberly acabado granito con fibras

visibles, por lo que las conclusiones tendrían un margen de error, pero si se pudo imprimir y

elaborar las tarjetas de presentación como finalmente sugieren muchos autores acerca de

esta cartulina

VIII. RECOMENDACIONES

- Tener en cuenta mucho la parte de recopilación de bibliografía acerca del patrón que vasa

ah elaborar.

- En cuanto a la elaboración, se sugiere la invención de un sistema de triturado de pasta, ya

que al momento del acondicionamiento (formulación), se necesita mucha paciencia y esto

nos hace perder tiempo.

- Se sugiere también un sistema muy eficaz de tamizado, ya que la destrucción mecánica es

insuficiente frente a lo que queremos llegar.

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25TECNOLOGIA E INDUSTRIA PULPA Y PAPEL

- Se sugiere también la invención de un sistema de moldeado, ya que a mayor producción de

pasta necesitaremos más espacio de moldeo.

- Se sugiere que se pueda entrar más en estudios de macropartículas, utilizando softwares

para la detección de propiedades físicas, así como microbiológicas entre otros

IX. BIBLIOGRAFIA

AVILA, G. 1979. Mejoramiento genético integral del tarwi. En: Segunda Reunión

Nacional sobre Tarwi o Lupino. Pairumani. Cochabamba, Bolivia

BERNAL, G. 1982. Evaluación de cepas de Rhizobium lupini en el cultivo de

chocho.Lima, Perú

CASEY, James p.1990 Pulpa Y Papel, Quimica Y Tecnologia Quimica v.1.edit.Limusa, México

COLOM, Pastor.Blanqueo de pastas en la industria papelera,1984

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

HANCCO,Juvenal. Tecnología del papel,2003 MENDEZ, RUBEN 2012, Propiedades del papel MEZA, G. 1974. Estudio preliminar del ritmo de modulación simbiótica en el tarwi. Tesis,

UNSAAC. Cusco, Perú.

QUIROZ,M.2012.Papeles y cartones SMOOK;G.A.Manual para Técnicas De Pulpa Y Papel,1990

TICONA, A.C. 1975. Correlaciones de algunas características con rendimiento en tarwi.

Tesis, UNSAAC. Cusco, Perú

Watson L, Dallwitz MJ. (2008). Cultivo de Avena UNSAAC.Cusco,Peru

IX.1. WEBGRAFIA

CMPC, Papelnet

Gossypium en USDA-GRIN Taxonomy for Plants Gossypium en The Plant List

IMPRESO, IMPRESIONES Y PAPELES FINOS

KIWIPEDIA; LA ENCICLOPEDIA LIBRE

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