Manifestamos, de entrada, que estamos a favor del papel. Pero nos ha parecido oportuno hacer un sencillo comentario de alguno de sus defectos para, de este modo, poder utilizarlo mejor y en definitiva sacarle más partido. Aquí sólo abordamos un “defecto”, próximamente trataríamos otros.

“Esto es papel mojado” ya sabemos que es un conocido refrán popular que refleja con toda exactitud el comportamiento del papel frente al agua. Como la experiencia nos muestra la mayoría de materiales no son afectados, al menos de una manera inmediata, por el agua. Pensemos en un objeto de hierro, de vidrio, de porcelana… no modifican sus propiedades en presencia de agua.

En cambio, una hoja de papel puesta en contacto con agua pierde de inmediato su resistencia que no llega a superar el 10% de la resistencia en seco. De facto ya no podemos contar con una hoja de papel que ha sido mojada. Lo mejor que podemos hacer es tirarla. Incluso en el caso que la secáramos de nuevo, la experiencia nos muestra que sus características de lisura, plenitud se pierden irremediablemente.

¿Cuál es la explicación de este fenómeno? Vamos a tratar este tema brevemente. El papel está formado por fibras que provienen, en general de árboles. Incluso en el caso que sean fibras recicladas, estas fibras han sido células vivas. Tienen una forma alargada (3mm las largas que provienen de coníferas, ejemplo. Pinos, abetos…1 mm las cortas que provienen de frondosas ejemplo. Eucaliptos, abedules…) y una anchura de unos 50 micrómetros las coníferas y unos 20 micrómetros las frondosas. La composición química de estas fibras es mayormente de carbohidratos (celulosa, hemicelulosas) y en el caso de las fibras químicas no blanqueadas también encontramos otro producto en pequeñas cantidades: la lignina.

Ya tenemos pues la composición de una hoja de papel: una mezcla de fibras, normalmente largas y cortas, como hemos descrito anteriormente en composiciones que pueden ser variables. Pueden existir diversos aditivos químicos sobre los que no nos vamos a detener. Digamos sólo que los más importantes son las llamadas cargas minerales.

No aportan resistencia pero modifican las propiedades del papel y sobre todo lo abaratan. Para que el papel presente una cierta resistencia es necesario que exista algún tipo de unión entre las fibras. Si no existiera está unión una hoja de papel estaría compuesta de solo fibras y eventualmente cargas que se separarían con toda facilidad a la menor solicitación.

¿Cómo se consigue la unión de las fibras? Aquí tenemos que volver a los carbohidratos citados anteriormente. Tanto la celulosa como las hemicelulosas tienen grupos OH que en ciertas condiciones son capaces de establecer enlaces de los llamados “enlaces hidrógeno”. Para ello en las fábricas de papel las fibras son sometidas a una operación llamada refino. Se trata de un tratamiento mecánico en presencia de agua que hace que las fibras expongan una gran cantidad de grupos OH en sus partes más externas. Una vez formada la hoja de papel en un ambiente totalmente acuoso, se procede a la eliminación del agua de la suspensión fibrosa (primero por drenado, después prensado y finalmente secado con cilindros con vapor), y es precisamente en el secado donde las fibras con sus OH se acercan unas a otras creándose entre los OH de las distintas fibras enlaces hidrógeno responsables de la resistencia del papel.

El papel debe, por tanto, su resistencia a estos enlaces y no a ningún tipo de pegamento o adhesivo como algunos creen. Ahora bien ¿cómo se rompen estos enlaces? Digamos de entrada que el enlace hidrogeno, estudiado siempre junto con otros tipos de enlace, que se dan en química, es un enlace que da lugar a una unión muy débil. Cuando el papel se pone en contacto con el agua, ésta entra en competencia con los enlaces hidrogeno que hay entre las fibras papeleras rompiéndolos (interponiéndose entre los enlaces fibra-fibra) por lo que las fibras se separan nuevamente.

Falta de resistencia en húmedo. Grave defecto, realmente del papel. Pero si no fuese así no existiría la posibilidad de reciclarlo, ya que para ello se deben poner de nuevo las fibras en suspensión en medio acuoso.

De hecho, la capacidad de absorber agua del papel deja de ser un inconveniente y pasa a ser una ventaja y un efecto deseable en determinadas aplicaciones. La capilaridad y capacidad de la matriz fibrosa para absorber agua es un efecto positivo en aplicaciones como los papeles absorbentes de cocina, servilletas, papel higiénico, apósitos, pañuelos, entre otros. En todos estos tipos de papel, en general, cuanta más agua sean capaces de absorber, mejor. Para multiplicar la absorción de agua, una de las estrategias que siguen los fabricantes es producir papeles con varias capas de fibras.

Además, durante la fabricación del papel, y mediante determinados aditivos, existe la posibilidad de hacer que éste presente una elevada resistencia en húmedo, y que no se desintegre fácilmente en contacto con el agua. Así, existe la posibilidad incluso de fabricar papeles para filtrar (purificar) agua, papeles para sacos, papel moneda, papeles para embalaje, todos ellos papeles que no se desintegran, y no se desea que lo hagan fácilmente en contacto con el agua.

En definitiva, lo que es un grave defecto del papel como material acaba siendo una de sus grandes ventajas. Si el papel fuera resistente en húmedo no lo podríamos reciclar y tal vez su única utilización sería quemarlo para obtener energía. Y en el caso de que, para determinadas aplicaciones, se requiera de tal resistencia tampoco habría ningún problema, ya que existen métodos para hacerlo resistente. Como vemos, el papel es un material muy versátil, procedente de un recurso renovable, reciclable, y con el que podemos contar para un gran número de aplicaciones mucho más allá de la impresión-escritura. Algunas de estas aplicaciones pueden ser realmente sorprendentes, pero esto daría lugar a un nuevo artículo.

Prof. José F. Colom Pastor y Dr. Oriol Cusola Aumedes

CELBIOTECH-Engineering and Biotechnology of Lignocellulosic and Paper Materials.

UPC-Barcelona Tech www.celbiotech.upc.edu

Fuente: http://www.imprempres.com/index.php?id=16410