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• Fernanda Espinoza Zablah

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El ÁRBOL

Es una planta leñosa que se caracteriza por poseer un tallo

principal erguido llamado tronco -o fuste - que crece ascendentemente y se ramifica en altura. Cada árbol se sostiene en su tronco y termina en una copa; ésta se forma por las ramas

que nacen del tronco y que se subdividen en ramas más finas, donde nacen las hojas. Cuando no existen ramas -como en el caso

de las palmeras, que sólo lucen una corona de grandes hojas-, no se habla de tronco sino de estipe. La altura de los árboles varía según la especie. Los árboles más pequeños llegan a medir poco

más de 4,5 m de alto con un diámetro de fuste de no más de 15 cm; las especies más grandes, en cambio, pueden superar los 100

m de altura y un diámetro de 6 m en el tronco. PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

La Celulosa es la principal componente de las paredes celulares de los árboles y otras plantas.

Es una fibra vegetal que al ser observada en el microscopio es similar a un cabello humano, cuya longitud y espesor varía según el tipo de árbol o planta. Las fibras de algodón, por ejemplo, tienen una longitud de 20-25 mm., las de Pino 2-3 mm. y las de Eucalipto 0,6-0,8 mm.. De igual manera, el contenido de celulosa varía según el tipo de árbol o planta que se considere. A continuación se

muestra la composición de distintos árboles y plantas:

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

cómo se produce la celulosa en el árbol

Los árboles, plantas y algas fabrican las sustancias para su crecimiento mediante el proceso de la fotosíntesis (foto = luz/síntesis = hacer). En el caso de los árboles y plantas verdes, consiste en una reacción química que se produce en las hojas con la ayuda de la clorofila (pigmento verde que absorbe la energía de la luz del sol para convertirla en alimento) y que combina la energía de la luz solar, el dióxido de carbono del aire y el agua absorbida del suelo. A través de este proceso el árbol obtiene alimento en la forma de azúcares, tales como la sacarosa y la maltosa. Toda esta cadena concluye con la instalación de la glucosa en el cambium (capa situada entre la corteza y la madera del árbol) para ser sintetizada, dando origen a la celulosa.

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

Composición Química del Árbol

Las moléculas de glucosa (del orden de 30 mil por molécula de celulosa)

se unen punta con punta entre sí, en una larga cadena recta para formar las moléculas de celulosa. Dado el gran número de moléculas de glucosa

que se unen, se dice que la celulosa tiene un alto grado de polimerización. Sin embargo, a pesar de la longitud de las moléculas de celulosa, las cuales miden alrededor de 10µ (1µ = 10-3 mm) todavía son

muy pequeñas como para ser observadas por el ojo humano, incluso en un microscopio electrónico.

La madera_ ¿qué es la madera?

La madera es una sustancia dura y resistente que constituye el tronco de los árboles; se ha utilizado durante miles de años como combustible, materia prima para la fabricación de papel, mobiliario, construcción de viviendas y una gran variedad de utensilios para diversos usos.

Este noble material, fabricado por la naturaleza con un elevado grado de especialización, debe sus atributos a la complejidad de su estructura. Está atravesado por una red de células longitudinales (desde las raíces a la copa) y transversales (desde la médula a la corteza) de distintas características, que dan forma a sus tres componentes químicos básicos: celulosa, hemicelulosa y lignina, más otros compuestos secundarios como taninos, gomas, aceites, colorantes y resinas

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¿ Qué es la Celulosa ? Chile exporta 2 millones de toneladas anuales de celulosa. La celulosa es el nombre genérico para definir un amplio rango de productos compuestos por fibras naturales, contenido principalmente en árboles y otras plantas.

Dependiendo del proceso de producción, las celulosas se clasifican en los siguientes tipos :

Celulosa Química Celulosa Mecánica Celulosa NBSKP :Su principal característica es la resistencia, debido a la longitud de las fibras (pino) que la constituyen. Celulosa BEKP :producida en base a plantaciones de crecimiento rápido de eucaliptos.

El principal uso de la madera, como materia prima en la industria química es la obtención de celulosa. La celulosa es un polisacárido que forma y determina la estructura de las membranas celulares de las especies vegetales, a excepción de las bacterias y hongos.En la madera se encuentra junto con otros materiales incrustantes, como la lignina.

Su fórmula empírica es (C6H10O5)n , con el valor mínimo de n = 200. Su fórmula estructural es la que se muestra a continuación:

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

Para la obtención de celulosa a partir de la madera se astilla ésta hasta transformarla en una pasta o pulpa de madera. Dicha pulpa puede someterse a tres procesos químicos diferentes:

1.Proceso de Kraft. Se trata con solución de sulfuro sódico e hidróxido sódico en relación 1:3 durante 2-6 horas a temperaturas de 160 -170º C. Después, en ebullición, se añade sulfato sódico que posteriormente pasa a sulfuro sódico y se elimina. 2. Método de la sosa. Se usa hidróxido sódico para digerir el material. 3. Método del sulfito. Se digiere con solución de bisulfito cálcico con dióxido de azufre libre, y las ligninas se transforman en lignosulfonatos solubles

¿ Para que sirve la Celulosa ? La celulosa es el principal componente en la manufactura de papeles y cartones y también, en pequeñas cantidades, se encuentra en productos como el rayón, películas fotográficas, celofanes, explosivos, por mencionar sólo algunos. La celulosa blanca de fibra larga se usa principalmente para agregar resistencia a los papeles y cartulinas, y la celulosa blanca de fibra corta se usa para dar suavidad y como relleno. Dependiendo de la proporción en las mezclas se obtienen papeles para diferentes usos. Actualmente existen más de 450 variedades de papeles según la clasificación de la International Pulp and Paper Directory.

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La Industria de la Celulosa en Chile Chile presenta cerca de un 45% de su territorio continental apto para la actividad forestal. En la actualidad sólo un 21% está cubierto por bosques, de los cuales cerca de un 18% corresponden a bosques naturales, la mayoría de los cuales están bajo protección a la explotación, y sólo un 3% representan plantaciones de crecimiento rápido.

La principal materia prima usada por la industria de la celulosa en Chile corresponde actualmente al pino radiata; en la medida que las plantaciones de eucaliptos alcancen su edad de cosecha (12-18 años), nuevos proyectos de plantas de celulosas basada en eucaliptos deberán ser concretados.

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

Plantas de Celulosa en Chile

Planta

Ubicac.

Propietario

Tipo de Celulosa Capacidad (miles tons)

Licancel

VII Reg.

Celulosa Arauco

Celco

VII Reg.

Celulosa Arauco

Laja

VIII Reg.

Pacífico (*) Arauco I

VIII Reg VIII Reg.

Santa Fe

VIII Reg.

Inforsa

VIII Reg.

VIIIReg.

110

UKP

310

CBSKP-UKP

IX Reg. Empresas CMPC

Arauco II

Papeles Bío Bío

Empresas CMP

BSKP

320

BSKP

400

BSKP-BEKP

260

.Celulosa Arauco Celulosa Arauco Empresas CMPC

BSKP

470

BEKP

340

Empresas CMPC

Mecánica

190

Norske Skog

Mecánica

Cartulinas Maule VIIReg.

Empresas CMPC

Cartulinas Valdivia X Reg.

Empresas CMPC

Mecánica

100 90

Mecánica

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

La principal celulosa producida en Chile corresponde a la celulosa blanca de fibra larga BSKP (pino radiata), destinada principalmente al mercado exportador. Anualmente se producen cerca de 1.3 millones de toneladas de esta celulosa, 60 mil toneladas se destinan para el consumo interno y el resto es exportado. Otra celulosa de fibra larga producida en Chile, corresponde a

aquella no blanqueada UKP (Unbleached Kraft Pulp), cuya producción alcanza anualmente a 370 mil toneladas destinada básicamente al

mercado exportador. Anualmente se producen 500 mil toneladas de celulosa blanca de fibra corta BEKP (eucaliptos), de las cuales 125 mil toneladas se destinan al consumo interno y el resto se exporta. PINO RADIATA, Principal Materia prima utilizada en la Celulosa blanca de fibra larga. EUCALIPTO GLOBULUS, Utilizado en la celulosa de fibra corta.

La celulosa es el nombre genérico para definir un amplio rango de productos compuestos por

fibras naturales, contenido principalmente en árboles y otras plantas.

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

Celulosa Arauco

Chile exporta 2 millones de toneladas anuales de celulosa. Capacidad/miles

Planta

Ubicac

Propietario

Tipo de Celulosa

Licancel

VII Reg.

Celulosa Arauco

BSKP

110

Celco

VII Reg.

Celulosa Arauco

UKP

310

Laja

VIII Reg.

Empresas CMPC

BSKP-UKP

320

Pacífico

IX Reg.

Empresas CMPC

BSKP

380

Arauco I

VIII Reg.

Celulosa Arauco

BSKP-BEKP

260

Arauco II

VIII Reg.

Celulosa Arauco

BSKP

470

Santa Fe

VIII Reg.

Empresas CMPC

BEKP

340

Inforsa

VIII Reg.

Empresas CMPC

Mecánica

190

VIII Reg.

Norske Skog

Mecánica

100

VII Reg.

Empresas CMPC

Mecánica

90

X Reg.

Empresas CMPC

Mecánica

10

Papeles Bío Bío Cartulinas PLANTAS DE CELULOSA Maule EN CHILE Cartulinas Valdivia

de tonl

Proceso de obtención de celulosa por el método del sulfito

Los principales destinos de las exportaciones de celulosas de Chile son Asia con un 49%, Europa con un 33% y América con un 17%.

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

PROCESO DE FABRICACIÓN DE CELULOSA KRAFT

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

Preparación de la Madera

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

Blanqueo

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

Cocción

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

Recuperación y Energía

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

Secado y Embalado

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

Tratamientos de Efluentes

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

PROCESO SOSTENIBLE PARA LA OBTENCIÓN DE PULPA BLANQUEADA COMPUESTOS AZUFRE EMISIONES Y EFLUENTES DE COMPUESTOS DE AZUFRE

BOSQUE PLANTADO

Especies maderables

TALA

DESCORTEZADO

ASTILLADO

COCCION AGUA

R1

R2

R3

aR

aR

aR

aR

AGUAS RESIDUALES

LAVADO

TOTALMENTE LIBRE DE CLORO (TLC)

R4

R5 EMISIONES Y EFLUENTES DE COMPUESTOS DE CLORO

BLANQUEO

R6 ENERGÍA

ENERGÍA

SECADO

PRODUCCIÓN “LIMPIA” PROCESO INDUSTRIAL SOSTENIBLE PULPA BLANQUEADA

R7

aR

Historia del Precio de Celulosa NBSKP

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

Monto de las Exportaciones Forestales según Producto (Amount of Forestry Exports by Products) 1995 - 2002* (a julio) (Millones de US$ FOB) Producto Total

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002*

2,369.3

1,807.9

1,829.9

1,660.5

1,970.7

2,365.2

2,205.6

1,288.9

1,270.4

764.4

689.2

692.3

766.8

1,110.4

863.2

457.5

Cruda

195.7

109.6

93.4

106.4

125.4

154.7

138.1

75.9

Blanqueada y Fluff Pino

902.9

523.1

492.5

463.5

503.8

744.2

554.7

292.2

Blanqueada Eucalipto

171.8

131.6

102.8

122.4

137.6

211.5

170.4

89.4

232.8

170.9

147.0

130.5

133.0

133.7

148.1

70.6

138.5

91.4

87.0

60.6

42.8

29.1

16.0

3.1

Eucalipto

64.4

59.1

50.4

68.6

90.3

103.7

128.5

66.5

Pino radiata

29.9

20.4

9.6

1.3

-

0.9

3.6

1.0

144.2

103.5

106.9

23.2

50.1

35.8

26.3

12.4

Trozas p/pulpa

29.2

11.6

14.9

10.7

28.9

30.2

22.0

6.0

Pino radiata

11.8

6.8

5.8

6.2

5.1

4.0

4.0

2.5

Pulpa química

Astillas Nativas

Madera en trozas

ENERO-JULIO 2002 PRODUCTO

VOLUMEN

MONTO (Miles US$)

TOTAL

5,015,204.0

1,288,885.5

PULPA BLANQUEADA PINO RADIATA ( t )

775,886.9

289,736.0

373.4

MOLDURAS DE MADERA PINO RADIATA ( t )

90,885.8

100,055.9

1,100.9

MADERA ASERRADA TABLONES PINO RADIATA Uni ( m3 )

798,128.6

99,457.7

124.6

PULPA BLANQUEADA EUCALIPTO ( t )

235,300.4

89,362.5

379.8

MADERA CEPILLADA PINO RADIATA ( m3 )

353,094.4

78,290.3

221.7

PULPA CRUDA PINO RADIATA ( t )

222,268.7

75,922.9

341.6

ASTILLAS SIN CORTEZA EUCALIPTO ( t )

1,023,832.8

55,994.3

54.7

PAPEL PERIODICO ( t )

129,222.4

54,021.0

418.0

TABLERO CONTRACHAPADO PINO RADIATA ( t )

97,300.1

49,760.0

511.4

CARTULINA MULTICAPAS ( t )

66,064.0

42,442.7

642.4

MOLDURAS MDF PINO RADIATA ( t )

38,328.6

32,230.0

840.9

MARCOS PARA PUERTAS PINO RADIATA ( t )

26,168.9

28,614.6

1,093.5

TABLEROS MDF PINO RADIATA ( t )

72,614.7

23,897.1

329.1

PUERTAS PINO RADIATA ( t )

11,482.2

21,439.1

1,867.2

MADERA EN BLOQUES PINO RADIATA ( m3 )

64,911.2

16,043.9

247.2

MADERA FINGER JOINT PINO RADIATA ( m3 )

44,405.6

12,762.3

287.4

TABLEROS LAMINADOS PINO RADIATA ( t )

11,318.9

11,910.5

1,052.3

PAÑALES DESECHABLES ( t )

4,518.8

10,639.0

2,354.4

ASTILLAS SIN CORTEZA EUCALIPTUS NITENS ( t )

239,334.6

10,501.2

43.9

CARAS DE PUERTAS MOLDEADAS PINO RADIATA ( t )

14,054.9

10,062.2

715.9

Fuente: Exportaciones Forestales Chilenas, Julio 2002.

PRECIO

Pasta de celulosa Pocesos del papel Inicio

d

a

Proceso del papel Pocesos del papel

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

Preparación de la madera Pocesos del papel Inicio

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

Máquinas papelera Pocesos del papel Inicio

Transformación y Expediciones Pocesos del papel Inicio

El Papel en Chile El consumo de papel en Chile se mide a través del denominado Consumo Aparente. El Consumo Aparente se define como la Producción Local, más las Importaciones de papel, menos las Exportaciones de papel.

El Consumo Aparente en Chile es de alrededor 682 mil toneladas de papeles,

PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

Consumo Aparente de Papeles en Chile Tipos de Papeles

Miles de Ton.

Papeles para Corrugar

310

Papeles de Impresión y Escritura

200

Cartulinas

60

Papel para Periódico

90

Papeles Tissue

100

Papeles de Envolver

35

Otros Papeles

15

TOTAL

810 PROCESOS INDUSTRIALES USACH-2010

secuencia de fabricación de papel se muestra en la siguiente imagen

descripción de la pirámide del reciclaje de papeles

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