PAPEL Cap. 1 Introducción - Papeles - (por Antolin)

El papel es un tipo de soporte gráfico. Históricamente ha habido soportes hechos de todo tipo de materiales: celulósicos (papel, papiro, amatle, etc.), proteínicos (pergamino, vitela, fidaliz, etc.), por no hablar de la madera, la arcilla, la piedra, el metal, etc. Hoy en día, los artistas gráficos han recuperado todo esos tipos de materiales, a los que se han añadido los papeles sintéticos (poliéster, Tyvek, acetatos, etc.)

Nos centraremos, si os parece, en el papel y dejaremos aparte los protopapeles y los soportes artísticos.
El papel está formado por un conjunto de fibras de tipo vegetal en forma de una lámina delgada, a la que pueden añadirse encolantes, colorantes, cargas, blanqueantes, etc. Para estudiar el papel hay que distinguir sus propiedades químicas, que derivan principalmente de su composición, de sus propiedades físicas, que derivan principalmente del método de formación de la hoja y los tratamientos posteriores.


Vamos pues a dividir el tema en dos partes: los métodos de fabricación y los materiales usados.

Para completar esta introducción, vamos a hacer un poco de historia de uno y otro asunto. La invención del papel corresponde a los chinos (como tantas otras cosas: la pólvora, la porcelana, los tejidos de seda, etc.) La leyenda lo atribuye a un tal Ts’ai Lun en el 105 d. C. aunque en China se han datado protopapeles desde unos tres siglos antes.

Os incluyo algunas ilustraciones de T’ien-Kung K’ai-wu (1634), donde se ve respectivamente el cortado y remojado, la cocción en agua de cal, la formación de la hoja con la rejilla de bambú (formadora), el prensado y el secado en muros calientes.

En occidente se introduce a través de la Península Ibérica gracias a los árabes alrededor del s. X, el secreto de su fabricación se lo habían sonsacado a unos chinos capturados en la Batalla de Samarcanda en el 751. El sistema de fabricación del papel occidental “a mano” u “hoja a hoja” es una evolución mejorada del sistema chino, y se mantendrá hasta que el aumento de la demanda y las reivindicaciones laborales, al poco de la Revolución Francesa, que dan paso a la mecanización del proceso mediante las máquinas de papel continuo: fundamentalmente la máquina plana (patentada por Nicolas Louis Robert en 1799) y la máquina redonda de 1805, aunque esta última, como veremos, también permite la fabricación de hojas sueltas (barbadas) y es la que se usa hoy en día para los papeles artísticos.

En cuanto a la composición, los chinos empiezan fabricando el papel de fibras de seda o fidaliz (qué no hay que confundir con el papel de seda que es una denominación de uno de celulosa, basada en su suavidad), luego pasan a fabricarlo con fibras de morera y bambú, pero es en occidente donde se utilizarán desde la Edad Media las fibras textiles (fibras liberianas) como el algodón, el lino y el cáñamo. Para ello reciclaban tejidos viejos, lo que da nombre a este tipo de papel: “papel de trapos”. La escasez de trapos y el aumento de la demanda, llevarán desde 1843 al empleo de fibras leñosas, dando lugar al “papel de pasta de madera”. Los procesos de refinado de esta pasta, para quitarle las substancias perjudiciales para el papel, dará lugar sucesivamente a la “pasta mecánica” primero, y a la “pasta química” después.


Hoy en día se fabrican todas las combinaciones posibles: papeles a mano artesanales (normalmente de pasta de fibras textiles o mezcla, por su carestía y usos no compensa abaratar en la pasta), papel continuo en máquina plana (los de mayor producción, en pasta mecánica para periódicos, en pasta química, o mezclas, para papeles comunes) y en máquina redonda (normalmente en pasta química o mezclas con fibras textiles, para papeles artísticos: Fabriano, Canson, etc.)

 

Antolin

Como dijimos la materia prima del papel es la pasta de celulosa. La celulosa tiene una estructura lineal o fibrosa, en la que se establecen múltiples puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas de glucosa, lo que hace que sea insoluble en agua, y origina fibras compactas que constituyen la pared celular de las células vegetales. Aunque los enlaces químicos de “puente de hidrógeno” forman un enlace de tipo débil, su configuración espacial y otras sustancias ramificadas como la hemicelulosa le darán una resistencia considerable. También ocurre en el papel, donde las largas fibras de celulosa se entremezclan formando una especie de fieltro armado.



Sin embargo, otros componentes de los vegetales leñosos como la lignina, los taninos, las resinas, etc. son muy perjudiciales para el papel. Estas substancias endurecen la pared celular y la consolidan volviendo la madera más resistente, rígida y consolidada. Lo cual, la hace más duradera porque aumenta su estabilidad y disminuye el riesgo de ataque orgánico (hongos, insectos, etc.) Este proceso, que se denomina duraminización, suele ir acompañado de un oscurecimiento y se va produciendo en el núcleo interior de los troncos a medida que van creciendo.



Este efecto, que es beneficioso para la madera (confiere a los vasos envejecidos una función sustentante después de haber tenido una función inicial conductora de nutrientes), es muy perjudicial para el papel, porque lo amarillea y lo vuelve débil y quebradizo. Alguna vez os habréis fijado como queda el papel de periódico después de unos días, sobre todo si le da el sol (la radiación UV acelera y agrava el proceso), o habréis tocado algún papel de finales del s. XIX o de la postguerra, moreno o amarronado, que se deshacía en vuestras manos al manipularlo. Por ello, es muy importante que el papel tenga cuanta más celulosa posible, y cuanta menos lignina u otras substancias vegetales.

Pues bien, hay varias materias primas utilizables y varias formas de obtener estas fibras. Las plantas ideales son las textiles como algodón, lino, etc. (el algodón tiene un 90% de celulosa), mientras que la madera es peor (40-50% de celulosa), porque además sus fibras son leñosas (del xilema, donde tienen los componentes perjudiciales) frente a las primeras, abundantes en fibras liberianas (del liber, la zona de crecimiento con fibras más jóvenes y “limpias”).

Por eso, los papeles más antiguos suelen ser muy buenos, porque estaban fabricados con fibras textiles (papel de trapos), frente a los papeles de la segunda mitad del s. XIX donde empieza a usarse la madera. Además en un primer momento se fabrica la pasta de madera mediante triturado directo, lo que hace que contenga todas las substancias perjudiciales. Posteriormente se irán incorporando procesos químicos para eliminar de la pasta gran parte de la lignina u otras substancias. Huelga decir que el papel reciclado, desde el punto de vista de la durabilidad, es de lo peorcito que hay. Piénsese que en los contenedores se mezcla todo tipo de papeles, y aunque se le someta a una depuración nunca alcanza la calidad del papel de fibras liberianas. De ahí que sea recomendable para usos efímeros, pero para documentos se debe usar papel de cierta calidad.



Otro problema son algunos tratamientos como el blanqueado de la pasta. Como la madera tiene un color marrón o amarillento, hay que blanquear la pulpa. Esto se empezó haciendo mediante lejías u otros productos clorados, lo que (además de ser culpable de la gran contaminación que producían las industrias papeleras) deja residuos ácidos en el papel que, con el tiempo van rompiendo las cadenas moleculares de las fibras de celulosa y volviéndolo frágil y amarillento. Además este efecto, conocido como acidificación del papel, es contagioso y se va trasfiriendo de una hoja a otra por contacto (imaginaos el resultado entre las hojas de un libro o entre los documentos de una carpeta, donde uno puede contaminar a todos los demás). Por eso el tratamiento inicial más habitual de restauración de libros y documentos es, la llamada desacidificación (ej. sumergiendo el papel en un baño de hidróxido cálcico). Hoy en día el blanqueado se hace, cada vez más, mediante oxigenación, lo que es menos perjudicial, tanto para el papel como para el medio ambiente.

Ya hemos visto cual es la materia prima del papel, veamos ahora como se obtiene. Este proceso, aparte de una curiosidad, nos va a permitir explicar algunas de las características del papel. Me voy a centrar más en los procedimientos utilizados desde la Edad Media hasta la industrialización del proceso, porque los sistemas modernos ya están reflejados en otro hilo del foro. Además, de alguna manera, los procedimientos antiguos se parecen bastante (como no podría ser de otra manera) a los procedimientos artesanales que se vuelven a utilizar cada vez más hoy en día.

La obtención del papel de trapos comenzaba por la recolección de trapos viejos y otros textiles a los que había que cortar las hebillas, botones, pasadores,… y demás cuerpos extraños que no interesaban. A continuación se realizaba una selección por tipos y calidades y pasaban a la fase de troceado. Éste, se efectuaba utilizando unas mesas que tenían incrustada una cuchilla con el filo hacia arriba, de manera que se podían usar ambas manos para pasar los trozos de trapo por la cuchilla, cortándolos en pedazos de un tamaño homogéneo. También se aprovechaba para eliminar las costuras más gruesas. El espacio donde se realizaba esta tarea solía estar en la planta baja, de forma que mediante un hueco en el suelo se podían ir arrojando al sótano, los trozos ya cortados, donde procedía a realizar las fases siguientes del proceso.




(Aquí podemos ver un grabado del proceso de selección y troceado. Sobre las piernas se ve un tablero con la cuchilla y en primer término el agujero del suelo por donde echaban los trozos)


A continuación se practicaba el espolsado o desempolvado mediante agitación en una especie de tamices cerrados accionados por una manivela que se denominaban espolsadores o diablos. Tras esto, venía el lejiado, donde se mezclaban con cenizas (ricas en álcalis como la sosa o la potasa) o con arcillas para lavarlos y decolorarlos, para pasar seguidamente a los pudrideros donde se dejaban fermentar largo tiempo en balsas de agua para que las bacterias liberaran las fibras de celulosa y eliminaran grasas y otros restos de suciedad. Proceso, en donde se añadía agua de cal para aumentar la causticidad y rematar la fase de descomposición. Tras un lavado para eliminar los residuos anteriores, los jirones e hilachas de tela necesitaban convertirse en una pasta homogénea para lo que se ejecutaba la maceración.

(Aquí vemos cayendo los trozos de tela y las balsas de los pudrideros)

Este pesado proceso de maceración, que inicialmente se realizaba a mano, se irá mecanizando progresivamente mediante el uso de la fuerza hidráulica. De ahí que las factorías de papel ya en el s. XVIII se identifican con los molinos hidráulicos (como el muy recomendable y musealizado Molino papelero de Capellades, visita obligada si estáis por Barcelona). Esta fase del macerado consiste en golpear las fibras por vía húmeda con tres tipos de mazas o martinetes, con tres finalidades distintas: primero, con un mazo acabado en cuchillas o clavos afilados, cuya función es deshilachar (separar las fibras); el segundo, con puntas romas, para triturar o afinar (separar las microfibrillas); y el tercero, completamente plano, para desleír las fibras en el agua.

Como os decía es sistema fue evolucionando, así en el s. XVIII se usaban norias hidráulicas que hacían girar un tronco de madera con unos tetones que accionaban los martinetes, igual que en un organillo o una caja de música que, al girar la manivela, va accionando los mazos que golpean las cuerdas o las pletinas. Los martinetes de madera se agrupaban de tres en tres a razón de dos grupos por tarea, y se iba haciendo circular la pulpa de una pila a otra hasta que completaba el proceso.

Modernamente se sustituyó este sistema por la llamada “Pila Holandesa”, que es un recipiente que tiene un tabique central separador y un rodillo que gira en un lado del tabique, de manera que provoca la circulación de la pasta alrededor del tabique, y que le hace pasar una y otra vez por debajo del rodillo. Con estas pilas usando tres tipos de rodillos (con cuchillas cortantes y estrías romas o planas) se puede realizar el mismo proceso de manera más eficiente.

(Pila Holandesa pequeña)

Veamos otros ejemplos de pilas holandesas de tamaños mayores:

Por último, se realizaba el bateado, consistente en un mazo que removía la mezcla para homogeneizarla. Ya tendríamos preparada la pulpa para fabricar las hojas. El proceso se acaba de dos maneras. Si se va a utilizar inmediatamente (como ocurría en los momentos de mayor producción), tras el bateado se ajustaba la cantidad de agua para que la concentración de fibras dispersas en el agua fuera la adecuada a la densidad del papel a fabricar. Si, por el contrario, se quería almacenar la pulpa para utilizarla en otro momento, se escurría y se dejaba secar en fardos para su mejor conservación. Posteriormente sólo había que mezclarla con agua para su uso.

Hoy se siguen usando las pilas holandesas para fabricar papeles de fibras textiles en dos etapas. Una primera, donde se fabrica la llamada media pasta, y una segunda para convertirla en pasta entera lista para su uso. En esta fase final de refinado de la pasta se persigue liberar las microfibrillas de celulosa que dan mayor trabazón y calidad al papel, lo que se hace mediante una molienda basta o refinado magro (papeles más absorbentes, flexibles y opacos) o mediante una molienda fina o refinado graso (papeles menos absorbentes, flexibles y opacos)

Veamos un esquema del proceso actual de fabricación de pasta de trapos, usualmente empleada para mezclar con pastas de madera en distintas proporciones, para fabricación de papeles artísticos:

La demanda de papel y la escasez de trapos llevo a experimentar con otras especies vegetales, hasta que el alemán Keller patentó el desfibrado de la madera en 1843 (según se cuenta, inspirado por la observación de los nidos de las avispas). Este proceso inicialmente dio lugar a la llamada pasta mecánica de madera, de menor calidad por no eliminarse las sustancias perjudiciales para la conservación del papel y requerir mayores tratamientos de blanqueado. Posteriormente, evolucionó a la pasta química de madera, de mayor calidad, donde el desfibrado se realiza por cocción, a presión y a elevada temperatura, en un licor alcalino (pasta Kraft o pasta cruda al sulfato) o en un medio ácido (pasta blanqueada Bond o pasta al sulfito). No voy a desarrollar estos procesos por haber un hilo que los describe con bastante detalle, sólo os dejo dos ilustraciones al respecto. Además hay más variantes hoy en día, como la semipasta química, la pasta de papel recuperado, reciclado, etc.

 

Por Antolin

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