Identificación de Factores de Operación en un Proceso de Refinación para la Producción de Papel Tisú:

Carlos Torres Navarro; Carlos Rozas Mellado; Sebastián Campos Sáez; Vanessa Ortega Zavala

doi:10.22209/rt.v45n1a03

Carlos Torres Navarro Departamento de Ingeniería Industrial, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Industrial. Av. Collao 1202, Casilla 5-C. Concepción, Chile https://orcid.org/0000-0002-6065-2006
Carlos Rozas Mellado Departamento de Ingeniería en Maderas, Facultad de Ingeniería, Universidad del Bío-Bío, Casilla 5-C, Concepción, Chile https://orcid.org/0000-0002-2104-1114
Sebastián Campos Sáez 1Departamento de Ingeniería Industrial, Universidad del Bío-Bío, Av. Collao 1202, Concepción, Chile https://orcid.org/0000-0001-5218-6167
Vanessa Ortega Zavala Departamento de Ingeniería Industrial, Universidad del Bío-Bío, Av. Collao 1202, Concepción, Chile https://orcid.org/0000-0002-8084-5542

DOI: https://doi.org/10.22209/rt.v45n1a03

Keywords: multilevel factor analysis, refining curves, tissue paper, refining process, response surface

Abstract

In order to achieve an increase in the profitability of tissue paper production, this research aimed to identify factors that affect the degree of pulp refinement and the tension index of the tissue paper when using short fiber, long fiber and Quimizine B enzyme. The methodology considered laboratory experiments, obtaining refining curves, multilevel factorial design and response surface diagrams. The results indicated that the most significant common factor in the pulp refining degree and tension index is the specific energy consumption for both types of fiber, and that optimal operating parameters can be known by analyzing the refining degree and tension index independently and simultaneously. It was concluded that the multilevel factorial design allowed to identify significant factors that influence the properties of the refining degree and the resistance of tissue paper when looking for an individual and simultaneous optimum and, that the influence of the enzyme increased the properties of the refining degree and the tensile strength of the paper when using raw material of short and long fiber from Eucalyptus globulus and Pinus radiata, respectively.

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Author Biographies

Carlos Torres Navarro, Departamento de Ingeniería Industrial, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Industrial. Av. Collao 1202, Casilla 5-C. Concepción, Chile

Industrial Civil Engineer, Master in Management (e), Academic and Research Professor in areas of Quality Management and Industrial Processes in the Department of Industrial Engineering of the University of Bío-Bío, Concepción, Chile. Director of the Diploma Program in Industrial Engineering. Author of various scientific publications of the specialty in journals such as SciELO and other mainstream ones in the following research lines: Criteria to quantify Costs and Benefits in quality improvement projects; Quality Management Practices in companies and organizations; Evaluation of the Quality of the Service in public and private organizations; Inventory management and its impact on decision making; Optimization of industrial processes.

Carlos Rozas Mellado, Departamento de Ingeniería en Maderas, Facultad de Ingeniería, Universidad del Bío-Bío, Casilla 5-C, Concepción, Chile

Ingeniero Civil Industrial, Magister en Ciencias y Tecnología de la Madera y Doctor en Ciencias e Industrias de la Madera de la Universidad Federal de Paraná, Brasil. Profesor investigador en áreas de Propiedades físicas y mecánicas de la madera y en Procesos de secado. Autor de publicaciones en las revistas Maderas Ciencia y Tecnología; Bosque; Floresta y Wood Science and Technology. Director del proyecto de investigación Predicción del grado de deformación en la madera aserrada de Eucalyptus nitens considerando el nivel de las tensiones de crecimiento (Universidad del Bío-Bío) e Investigador en los “Diversificación de las planciones de Eucalyptus globulus y Eucalyptus nitens en su utilización en la industria del mueble” (Fondef) y en el Proyecto “Caracterización de la madera de Pinus radiata D.Don para la VII,VIII y IX Región” (Fondef). Director Departamento de Ingeniería en Medar de la Universidad del Bío-Bío, Concepción, Chile.

Sebastián Campos Sáez, 1Departamento de Ingeniería Industrial, Universidad del Bío-Bío, Av. Collao 1202, Concepción, Chile

Ingeniero Civil Industrial y Licenciado en Ciencias de la Ingeniería de la Universidad del Bío Bío, Concepción, Chile. Ingeniero de Mejoramiento de Forestal y Papelera Concepción. Analista del Área de ingeniería de procesos de papel Tissue. Elaborador de protocolos de fabricación, programación de pruebas industriales para el desarrollo de productos y profesional de apoyo a nivel de ingeniería de procesos para la resolución de problemas en la operación de la maquina papelera en Forestal y Papelera Concepción Área Tissue, Chile.

Vanessa Ortega Zavala, Departamento de Ingeniería Industrial, Universidad del Bío-Bío, Av. Collao 1202, Concepción, Chile

Ingeniero Civil Industrial y Licenciado en Ciencias de la Ingeniería de la Universidad del Bío-Bío, Concepción, Chile. Diplomada en habilidades sociales e inserción laboral. Profesional del Departamento de Control de Gestión en la empresa FPC TISSUE con responsabilidad en las siguientes actividades: Análisis de costeos de productos, Confección de indicadores estratégicos, Control de inventarios, Auditorías internas, Correcciones de producción a través de Sistema SAP, Levantamientos de procesos estratégicos, Proyectos de mejora continua y Elaboración de informes para el área gerencial, entre otras actividades.

References

Aguilar, N. (2016). Sugarcane bagasse pulp with a high ratio of long fiber. Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería, Universidad de Zulia, 39(2), 47-55.

Angarita, J., Díaz, D., Lozano, L. (2009). Fibra de palma africana (elaeis guineensis) para mejorar las propiedades mecánicas del cartón reciclado. Revista ION, 22(1), 63-71.

Bassa, A., Sacon, V. (2005). Selección y caracterización de clones de eucalipto considerando parámetros silviculturales, tecnológicos y de producto final. Revista Celulosa y Papel, 21(2), 1-15.

Bhat, M. (2000). Cellulases and related enzymes in biotechnology. Biotechnology Advances, Biotechnol. Adv., 18(2000), 355-383.

Buendía, E. (2013). El papel de la Ventaja Competitiva en el desarrollo económico de los países. Análisis Económico, 69, 55-78.

Cadena, E. (2008). Estudio del refinado de pastas de papel utilizando métodos biotecnológicos (enzimas). Tesis doctoral. Terrassa: Universidad Politécnica de Cataluña.

Coimbra, S., Lima, S. (2018). Análise de mercado e nível de concentração da indústria de papel tissue no Brasil. Revista Produção Online, 18(1), 165-188.

Colson, J., Bauer, W., Mayr, M., Fischer, W., Gindl, W. (2016). Morphology and rheology of cellulose nanofibrils derived from mixtures of pulp fibres and papermaking fin. Cellulose, 23(4), 2439-2448.

Contreras J. (2013). Propuesta de mejora de la producción y calidad mediante la creación de un nuevo sistema de preparación de pulpa para papel en la empresa papelera Asuncorp S.A. Tesis de grado. Guayaquil: Universidad de Guayaquil.

De Assis, T., Pawlak, J., Pal, L., Jameel, H., Venditti, R., Reisinger, L. W., Kavalew, D., Gonzalez, R. W. (2019). Comparison of wood and non-wood market pulps for tissue paper application. BioResourcesBioRes, 14(3), 6781-6810.

Delgado, M., Recas, E., Puig, J., Arbat, G., Pereiras, M., Vilaseca, F., Mutjé, P. (2015). Aplicación de celulosa nanofibrilada, en masa y superficie, a la pulpa mecánica de muela de piedra: una sólida alternativa al tratamiento clásico de refinado. Maderas, Ciencia y Tecnología, 17(2), 97-107.

Escoto T., Murillo R., Rodríguez A., Anzaldo J., Rivera, J. (2015). Obtención de celulosa blanqueada de Ricinus communis L. mezclada con fibra industrial para fabricar papel bond. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 6(28), 106-125.

Escoto, T., Morales ,S., Rodríguez, A., Anzaldo, J. (2010). Diseño factorial de un proceso alcalino para obtener celulosa de higuerilla (Rricinus communis i.) y sus aplicación en cartón ondulado. ConcCiencia Tecnológica, 40(2010), 15-19.

Gigac, J., Fiserova, M. (2008). Influence of pulp refining on tissue paper properties. Tappi Journal, 7(8), 27-32.

Gutiérrez, H., De la Vara, R. (2012). Análisis y diseño de experimentos. México, DF: McGrawHill.

Hernández, R., Fernández, C., Baptista, M. (2014). Metodología de la investigación. México DF: McGrawHill.

Hines, W., Montgomery, D., Goldsman, D., Borror, C. (2014). Probabilidad y estadística para ingeniería y administración. México, DF: Equipo Editorial Patria.

ISO 5269-1. (2005). Pulps: Preparation of laboratory sheets for physical testing. Part 1: Conventional sheet-former method. ISO 5269-1:2005 Geneva: International Organization for Standardization (ISO).

ISO 5276-2. (2001). Pulps. Determination of drainability. Part 2: Canadian Standard freeness method. ISO 5267-2:2001 Geneva: International Organization for Standardization (ISO).

ISO. (2013). Sampling procedures for inspection by variables. Part 1: Specification for single sampling plans indexed by acceptance quality limit (AQL) for lot-by-lot inspection for a single quality characteristic and a single AQL. ISO 3951-1:2013. Geneva: International Organization for Standardization (ISO).

Ivanovna, S., López, V. (2018). Elección de la función de deseabilidad para diseños óptimos bajo restricciones. Revista EIA, 15(30), 13-24.

JIS Z 9031. (2012). Procedure for random number generation and randomization. JIS Z 9031. Tokyo: Japanese Industrial Standards (JIS).

Luiz da Silva, C. (2005). Competitividade da indústria exportadora brasileira de papel de imprimir e escrever: uma análise da inovação sob a ótica da cadeia de valor. Revista Produção, 5(3), 1-26.

Montgomery, D. (2019). Design and analysis of experiments. 10th ed. Nueva Jersey: Wiley.

Parra, C. (2011). Evaluación de fibras celulosicas producidas en planta de celulosa Nueva Aldea. Tesis de maestría. Minas Gerais: Universidade Federal de Viçosa.

Robles, N., Sauceso, A., Delgado, E., Sanjuán, R., Turrado, J. (2014). Efecto de las microfibras de celulosa sobre papel con alto contenido de fibra reciclada. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 5(24), 70-79.

Statgraphics. (2017). Manual de usuario statgraphics centurion 18. Madrid: Statgraphics Technologies, Inc.

Torres, L., Melo, R., Colodette, J. (2005). Pulpa kraft blanqueada a partir de Pinus tecunumanii. Bosque, 26(2), 115-122.

Valiente, C. (2013). Modelamiento del proceso de secado de papel tisú caso real planta Talagante, CMPC. Tesis de grado. Santiago: Universidad de Chile.

Villarreal, F., Gómez, J. Villarreal, M. (2014). La cultura organizacional y las estrategias competitivas en la industria de celulosa, cartón y papel en México. AD-minister, 25, 97-107.

Identification of Operating Factors in a Refining Process for Tissue Paper Production