OBTENCIÓN  Y  EVALUACIÓN  DE  PAPEL  RECICLADO  A  PARTIR  DE  PAPEL  BOND,  PERIÓDICO,  CARTÓN  Y  UNA  MEZCLA  PROPORCIONAL  DE  LOS  TRES  TIPOS

Dos de las ventajas del reciclaje del papel son que se reduce el espacio que ocupa la basura y hay considerables ahorros, tanto de energía como de agua, reduciendo la contaminación del medio ambiente.

Actualmente existen empresas que se dedican al reciclado del papel, el proceso que utilizan para realizarlo no es muy complicado y puede hacerse en casa o la escuela de una manera artesanal. Dichas empresas tienen establecidas las condiciones y maquinaria que les permite obtener un papel de buena calidad, y cuando este procedimiento se lleva a cabo en casa y con herramienta rudimentaria es necesario establecer las condiciones para realizar un producto de calidad que presente la mínima cantidad de defectos posibles. La evaluación de la calidad puede hacerse considerando el grosor del papel, el grado de blancura, la resistencia al quiebre, etc.

Metodología ¿Cómo reciclar papel en casa o en el aula?

Introducción

1.  Acopio y separación del papel: bond, cartón, periódico y mezcla.

2.-Trozar y remojar en un poco de agua.

3.- Licuar el papel 30s a máxima potencia.

4.- Verter la pulpa en un bastidor, para distribuirla uniformemente, sumergirlo en un recipiente ancho con 3.5 L de agua.

5.- Secar durante 12h a la sombra.

6. Obtención del papel reciclado.

Paola Bustos Salgado1, Rafael Condado Pérez1, Diana Ríos Medina1 y Fernando Moreno Salgado2

(1) Escuela Secundaria “Pablo Torres Burgos” Ocotepec y (2) Escuela Secundaria “Guadalupe Victoria”

Hipótesis

Establecer una metodología y condiciones óptimas para la obtención de papel reciclado a partir de papel bond, periódico, cartón y una mezcla entre los tres tipos de papel.

Determinar la calidad del material obtenido mediante pruebas de: Resistencia Grado de blancura Grado de dispersión de tinta

Objetivo

Pruebas de calidad

BLANCURA: escanear el papel y medir el grado de color azul, verde y rojo con algún software.

RESISTENCIA HORIZONTAL: colocar el papel en un bastidor e ir añadiendo peso sobre un tubo (6.4 cm φ) hasta rotura.

RESISTENCIA VERTICAL: colocar el papel sujetado con dos tablas de madera en cada extremo, agregando peso en el extremo inferior hasta la rotura del papel.

Resultados

Conclusiones

Agradecimientos

DISPERSIÓN DE LA TINTA: dejar caer 1 gota (50 µL) de tinta sobre cada tipo de papel y medir su diámetro.

Se pudo establecer una buena metodología para reciclar el papel en casa o en el aula; al considerar todos los parámetros evaluados se concluyó que la mezcla de los tres tipos de papel reciclado obtuvo mejores características, por lo tanto resultó ser de mejor calidad que cada tipo de papel por separado.

Es preferible adicionar al papel hipoclorito y resistol para dar mayor calidad al producto.

Después de varios experimentos previos, el método fue perfeccionado y se estableció que con 10 g de papel, se podría realizar el reciclado en las condiciones que se muestran en la Tabla I .

Bond 5 Sin aditivos (SA)

Resistol (R) 5 mL

Hipoclorito de sodio (H)

50 mL

Resistol + Hipoclorito (R

+H)

Cartón 5 Sin aditivos (SA)

Resistol (R) 5 mL

Hipoclorito de sodio (H) 50 mL)

Resistol + Hipoclorito (R

+H)

Periódico 5 Sin aditivos (SA)

Resistol (R) 5 mL

Hipoclorito de sodio (H)

50 mL

Resistol + Hipoclorito (R

+H) Mezcla de los tres tipos de papeles en proporciones

iguales

5 Sin aditivos (SA)

Resistol (R) 5 mL

Hipoclorito de sodio (H)

50 mL

Resistol + Hipoclorito (R

+H)

Tabla I. Condiciones experimentales para los diferentes tipos de papel a reciclar

Procedimiento para reciclar papel

A los doctores Luis Javier Álvarez y César Rodríguez por la asesoría en el presente trabajo y al IEBEM por el apoyo económico.

Gráfica 2. Grosor de los distintos papeles reciclados teniendo como punto de comparación los papeles de referencia sin reciclar, observándose que del papel bond se obtuvieron las hojas más delgadas dando una apariencia más estética.

Gráfica 3. Grado de dispersión de la tinta medido como diámetro máximo de la mancha que dejó una gota de tinta negra. La mezcla presentó la menor dispersión de tinta. En todas las muestras al no adicionar aditivos la dispersión de tinta fue menor. Al agregar aditivos, la dispersión de tinta aumentó.

La metodología y condiciones adecuadas en el proceso de reciclado para obtener un papel de calidad se conseguirán si se:

a) Agrega hipoclorito de sodio para obtener mayor blancura. b) Utiliza resistol para obtener una menor dispersión de tinta y mayor resistencia. c) Aumenta el tiempo de remojo del papel a reciclar para reducir o llegar a evitar el empleo de aparatos eléctricos y así un menor costo energético del procedimiento.

Gráfica 1. Grado de blancura de los distintos papeles reciclados teniendo como estándar el papel 100% blanco. El papel reciclado de mayor blancura fue el bond. Al agregar los aditivos R+ H dan mejores resultados.

RESISTENCIA HORIZONTAL

10 20 25 4 3 17 6 3 31 77 46 31 11 53 21 21

RESISTENCIA VERTICAL

9 8 9 1 9 18 29 24 56 94 83 74 20 21 32 43

SA R

H

R+H

SA R

H

R+H

SA R

H

R+H

SA R

H

R+H

BOND CARTÓN PERIÓDICO MEZCLA

Porcentaje de la RESISTENCIA HORIZONTAL Y VERTICAL del material reciclado respecto al papel de referencia

TABLA II. Porcentaje de la resistencia del material reciclado respecto al papel de referencia. El papel periódico reciclado presento la mayor resistencia horizontal y vertical al quiebre, seguido de la mezcla, cartón y finalmente el bond. Al agregar los aditivos se aumentó la resistencia del papel.

El resistol aumentó la dispersión de la tinta, observándose que al no agregar aditivos disminuye la dispersión contrariamente a lo especulado en la hipótesis (Gráfica 3).

ANOVA de la resistencia horizontal Fcalculada = 9 de aditivos Fcalculada = 3.19 de tipo de papel, Fteórica = 3.86 con un nivel de significancia del 0.05%

El grosor de los materiales reciclados tuvo una mínima variación. El periódico fue el más grueso y el menos grueso el bond (Gráfica 2). Fcalculada = 1.16 de tipo de papel Fcalculada = 1.46 de aditivos Fteórica = 3.86 con un nivel de significancia del 0.05%.

ANOVA Fcalculada < Fteórica con un nivel de significancia del 0.05% nos indican que no hay diferencias significativas entre las medias de la blancura del papel debida al tipo de papel y a los aditivos Fcalculada = 1.79 de aditivos Fcalculada = 2.66 de tipo de papel Fteórica = 3.86

TIEMPO DE REMOJO

(días) OBSERVACIONES

1 Tiempo de utilización de licuadora mayor

5 ÓPTIMO

10 Fibras muy pequeñas no retenidas en el bastidor

CANTIDAD DE AGUA (L) OBSERVACIONES

< 3.5 Papel grueso, menos uniforme hojas poco estéticas

3.5 ÓPTIMO

ANOVA de la resistencia vertical Fcalculada = 0.56 de aditivos Fcalculada = 4.46 de tipo de papel Fteórica = 3.86 con un nivel de significancia del 0.05%

18.0

14.5

11.5

17.0 17.0

12.0 13.5

12.0

20.0

14.5 14.5

17.5 17.0

13.0 13.0 14.5

7.0

18.0 18.0 19.5

0.0  

5.0  

10.0  

15.0  

20.0  

25.0  

BOND CARTÓN MEZCLA PERIÓDICO

diám

etro

pro

m d

e la

man

cha

(mm

)

Tipo de papel

Grado de dispersión de tinta como diámetro promedio de la mancha (mm)

H

N

R

R+H

REF

Fcalculada = 4.11 de aditivos Fcalculada = 12.25 de tipo de papel Fteórica = 3.86 con un nivel de significancia del 0.05%

446.7 485

295 300

541.7

400 365

421.7 373.3

428.3

558.3

408.3

796.7

723.3

243.3

470

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

SA R H R+H

Mic

rom

etro

s

ADITIVOS

GROSOR DEL PAPEL RECILCADO (µm)

BOND

CARTÓN

MEZCLA

PERIÓDICO

89% 96%

100% 99% 100%

58%

67%

93% 92%

60%

89% 95%

72%

96% 94%

72%

42%

68%

96%

89%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

SA R H R+H REF

Porc

enta

je d

e bl

ancu

ra

ADITIVOS

PORCENTAJE DE BLANCURA COMPARADO CON PAPEL 100% BLANCO

BOND

CARTÓN

MEZCLA

PERIÓDICO