Boletín Técnico : Corrugado

El papel fundamental de los aditivos en la producción de cartón corrugado

July 19, 2021 | Whitepaper

Costo Beneficio de Ingredientes Especiales

Mediante una correcta combinación del desempeño, velocidad y reducción del desperdicio, puede maximizarse la productividad y rentabilidad de las plantas corrugadoras. A pesar de que el adhesivo de almidón típicamente representa menos del 1 % del total del costo de un producto corrugado final, este puede sustancialmente incrementar las ganancias para los corrugadores mediante muchos factores como altas velocidades de máquina y la eliminación de exceso de humedad en la línea de adhesivo.

Deben considerarse estos importantes factores al evaluar el valor que tiene el adhesivo en corrugado:

  • Requerimientos del desempeño del adhesivo
  • Costo del adhesivo por cada 1000 m2 producidos vs. costo por batch
  • Mejoras en la producción por la incorporación de ingredientes especiales
  • Valor del proveedor de almidón como un solucionador de problemas

Evaluación de las necesidades de desempeño

Papeles reciclados, High-Performance o encolados, continúan retando el desempeño del adhesivo. En papeles reciclados, las fibras llegan a ser más pequeñas y por ende formando una estructura más cerrada en el papel, cambiando su porosidad y capacidad de absorción. Papeles HP que son más ligeros, pero con la resistencia equivalente a los papeles tradicionales, también son menos absorbentes y trasfieren el calor más rápidamente. Los papeles liners y médiums especiales encolados pueden presentar el más grande reto de pegado, ya que estos papeles resisten fuertemente el grado de penetración del adhesivo basándose más en un pegado superficial o químico.

Además, la última tecnología en corrugadoras, permite velocidades en ocasiones hasta dos o tres veces mayores que las máquinas predecesoras. Incluso los nuevos equipos de preparación de adhesivo (high shear mixers) que ofrecen características superiores en el adhesivo, a menudo requieren adición de productos especiales para alcanzar las demandas de la industria hoy en día.

Los requerimientos del desempeño de estos papeles y máquinas corrugadoras pueden ser muy grandes para un adhesivo que solo usa almidón sin aditivos. En este caso, los almidones modificados o aditivos especiales pueden requerirse para incrementar el % de sólidos en el “carrier”, mejorar la penetración, administrar el agua de gelificación, incrementar el “tack” en húmedo, alcanzar niveles de resistencia a la humedad requeridos o incrementar la fuerza de pegado. Y también se pueden alcanzar beneficios importantes en fabricaciones especiales como doble, triple corrugado o microcorrugado.

Precio vs. Costo

En el sentido más amplio, la medición del costo aplicado de adhesivo (Costo por cada 1000 m2) nos ofrece un panorama de cuales son los niveles de ganancia de la planta. Por ejemplo, en la Figura No. 1, se muestra el costo de una fórmula típica que usa solo almidón perla junto con el efecto que tiene el consumo logrado en el costo aplicado. Es claro que a menos consumo baja el costo aplicado y mejora la eficiencia operativa de la planta.

Comparando con Formulaciones especiales

El costo por “batch” puede ser engañoso cuando ingredientes especiales como almidones modificados o aditivos líquidos son parte de la formulación. El costo por “batch” puede ser el mismo o mayor para formulas que usan ingredientes especiales, pero la cantidad aplicada de adhesivo puede ser reducida dramáticamente debido al incremento del % de sólidos en la fórmula o a la mejora del desempeño del adhesivo. Debido a esto, el costo aplicado en usd/1000m2 provee una mejor representación del costo verdadero de la fórmula. Otros beneficios en costo de fórmula incluyen menos energía requerida para calentar el adhesivo por ejemplo con % de sólidos más altos de formulación.

En muchos de los casos, el uso de almidones modificados o de aditivos líquidos tienen resultados que impactan incrementando las velocidades de producción y mejorando la calidad del producto terminado. Por ejemplo, una planta que produce 11,000,000 m2 mensuales trabajando tres turnos por día siete días a la semana, puede aumentar el potencial de sus ganancias por más de $340,000 usd por año, usando apropiadamente un ingrediente especial en la formulación (aditivo).  La tabla de costos mostrada en la Figura 2 muestra el costo de producción de $34.7 usd/1000m2 para una corrugadora que trabaja ancho promedio de 84” y corriendo a una velocidad de 180 mpm.   La formulación utilizada para alcanzar los 180 mpm tiene un costo aproximado de $5.2 usd/1000m2. Los costos de papel son fijos, haciendo un total de costos variables de $39.9 usd/1000m2.

Incorporando un aditivo especial en la formulación, la velocidad del corrugador se incrementó a 200 mpm, un incremento de 20 mpm. Este incremento de velocidad de máquina disminuyó el costo de producción en $3.5 usd/1000 m2. El extra-costo por usar un aditivo especial es solamente de $0.9 usd/1000m2, así que el ahorro neto para planta es de $2.6 usd/1000 m2.  Lo cual representa un ahorro anual que alcanza los $343,200 usd.

Reducción de Desperdicio

El uso de ingredientes especiales en las formulaciones de adhesivo, a menudo resultan en una significativa reducción de la merma. Para muchas plantas, una reducción del 1% en el desperdicio puede ahorrar tanto como $10,000 usd por mes o más. 

Soporte Técnico

También es importante considerar el valor y la importancia de la calidad del proveedor de almidón. El proveedor de almidón debería de proporcionar el Certificado de Análisis de Calidad en cada embarque de almidón. Esto asegurará una correcta calidad en la operación de la planta corrugadora. Además, el proveedor de almidón es a menudo un recurso técnico de mucho valor. Personal de Servicio Técnico puede rápidamente diagnosticar cambios en algunas condiciones para ayudar a mantener el proceso en óptimas condiciones.

Finalmente, considere no solo si los aditivos beneficiaran en su proceso, pero también qué tipo de aditivo – almidón, aditivo, penetrante, resina- tu debes usar. Esta es una decisión que tu proveedor de almidón será capaz de ayudarte a determinar.

Maximice La Producción

Pasos que puedes tomar para tomar control de tus Costos de Almidón

En estos tiempos inciertos, es importante que las plantas corrugadoras sean conscientes de las condiciones del mercado que inevitablemente han dirigido a afectar los costos de operación de una corrugadora:

  • Baja disponibilidad de papel 
  • Papel de calidad limitada en los procesos
  • Necesidad constante de mejorar resistencia en papel reciclado, adición de químicos y por lo tanto papeles más complicados para pegar
  • Alta demanda de cartón y por ende exigencia de productividad más eficiente a altas velocidades de máquina
  • Garantía de abasto en proveeduría de materia prima para el proceso

 

Existen algunas sugerencias que puedes tomar para tomar control del efecto del costo aplicado en tu proceso:

  • Asociarse con tu proveedor de materia prima para satisfacer mejor tus necesidades. Un buen proveedor te ayudará a optimizar tu aplicación y tu sistema para permitirte alcanzar el mejor valor y productividad para tu adhesivo.
  • Sacar provecho del análisis foto-micrográfico de la aplicación de adhesivo para determinar la calidad de la aplicación, el grado de cocimiento del almidón y con ello las condiciones óptimas en tu proceso. Tu proveedor puede ofrecer soporte.