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Optimizando la Fabricación del Papel
27 de Febrero de 2002.
 Esperando ahorrar millones de dólares en costes de energía, ingenieros del Lawrence Berkeley National Laboratory han desarrollado un sensor láser ultrasónico que es capaz de medir la flexibilidad del papel a medida que éste transcurre a través de la red de producción, a velocidades de hasta 100 km/h.
Según Paul Ridgway, lo que se buscaba era medir las propiedades elásticas del papel a velocidades de fabricación utilizando un sistema no destructivo, sin que medie contacto entre el sensor y el material.
Las pruebas realizadas con el prototipo en la empresa Mead Paper Company han resultado ser sumamente satisfactorias. La señales enviadas por el sensor láser continúan siendo excelentes incluso a velocidades de movimiento del papel de 5.000 pies por minuto. El rayo láser, que no lo daña, puede además examinar los efectos de la humedad, la tensión, el peso y la velocidad.
En la actualidad, después de ser fabricado, se toma una pequeña muestra procedente de un rollo de papel de 3 toneladas de peso. Esta muestra es analizada manualmente para determinar sus propiedades mecánicas, observando cómo se dobla. Si la muestra no responde a las especificaciones, todo el rollo es rechazado o vendido como material de graduación inferior. Para evitar este tipo de costosos errores, los fabricantes a menudo tratan de ser previsores y usan más pulpa de lo necesario para asegurar que el producto final sea el adecuado. Esto, naturalmente, consume más materia prima, y también más energía: cuanta más pulpa sea utilizada por unidad de papel, más calor se requiere durante la fase de secado.
Ridgway y sus colegas, con su sensor láser, han conseguido abandonar la evaluación tras la fabricación, apostando por la medición de la flexibilidad en tiempo real, durante el proceso inicial de producción. Que el sensor no toque el papel también es importante, ya que a una velocidad de 30 m/s, el más ligero contacto puede estropear tipos de papel ligeros, como los usados para imprimir periódicos.
A grandes rasgos, el sensor mide el tiempo que necesitan las ondas de choque ultrasónicas para propagarse desde un punto de excitación inducido por un láser hasta un punto de detección a sólo unos milímetros de distancia. La velocidad a la que viajan las ondas ultrasónicas a través del papel está teóricamente relacionada con sus propiedades elásticas.
En el futuro, la técnica podrá ser aplicada también a otros procesos de fabricación semejantes, como los de placas metálicas, de plástico, materiales poliméricos y cristal.
Información adicional en:
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