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Funcionamiento de un almidón

Es importante conocer las características de los diferentes aldmidones que se encuentran en el mercado para encontrar la fórmula adecuada para el mejor adhesivo.

por Nelson Ardila*

Los almidones son productos de tipo orgánico que los podemos obtener de las siguientes fuentes:
Maíz
Yuca
Trigo
Papa

De acuerdo al origen que posean nos determinan las características propias de cada uno de ellos. Por eso es indispensable conocer sus propiedades para poder elaborar una fórmula correcta de adhesivo (goma) en el corrugador.

En términos generales los almidones son carbohidratos o polímeros de la glucosa. Los almidones están compuestos de dos polímeros y la cantidad de cada uno de estos depende tanto del origen como del procedimiento de obtención. Cada polímero otorga propiedades específicas a la goma. (Maíz o yuca por ejemplo)

Los dos polímeros son:

Amilosa: Hace de eje molecular y otorga la propiedad de fijado del adhesivo.

Amilopectina: Polímero que hace de brazo o “ramas” de la molécula central de amilasa. Influye en el “largo” del adhesivo.
Maíz: 27% Amilosa – 73% Amilopectina
Yuca: 17% Amilosa – 83% Amilopectina.

Temperatura de gelatinización
Es la temperatura a la cual el almidón se hidrata, o sea absorbe el agua disponible. Cuando el almidón se lleva hasta esta temperatura se dice que el almidón esta cocinado y el proceso no es reversible. A esta temperatura los almidones poseen propiedades verdaderas de adhesivos.

La temperatura de gelatinización es una propiedad de cada uno de los almidones. Para el almidón de maíz es de 74°C, y para la yuca 68°C.

La temperatura de gelatinización ideal es la mínima posible, que permita correr la onduladora sin formar grumos en las bandejas (Single Facer y Glue Machine).

Los efectos en la operación con un punto gel bajo son:

Uniones frágiles o “galleta” por una prematura gelatinización en la superficie del papel sin penetración en la fibra del mismo.

Formación de “grumos” en las bandejas y dedos (máquinas con dedos) haciendo limpieza en el rodillo engomador formando zonas secas de adhesivo en el corrugado medio.

Los efectos en la operación con punto gel alto son:

Baja velocidad en la línea corrugadora debido a que es necesario entregar más calor a las líneas de goma para alcanzar el punto gel.

Componentes en un adhesivo
Soda cáustica (Na OH): Es utilizada para llevar la temperatura de gelatinización de los almidones a valores que permitan una gran eficiencia en la operación de la onduladora. Las funciones que cumple la soda son:

1-Desciende la temperatura de gelatinización a valores que favorecen la productividad en la máquina. Más eficiente la transferencia de calor.

2- mejora las características de la unión (pegue) da penetración en el papel.

Las cantidades de soda en la preparación dependen del almidón que se utilice.

Borax: Se obtiene en dos concentraciones: a) Boráx 5 mol o pentahidratado, b) Bórax 10 mol o decahidratado.

Los efectos del bórax en el almidón son:

Después de gelatinizado el almidón se vuelve más pegajoso, se evidencia con un mejor “tack” o sea resistencia a la separación (unión fuerte)

Evita la sedimentación de la goma.

En combinación con la soda controla la penetración del adhesivo (El bórax la retarda).

La cantidad de bórax debe controlarse, después de cierto valor no habrá hidratación adicional por parte del almidón y la línea de goma se torna vidriosa o frágil, el adhesivo se tornará viscoso.

Cuando hay deficiencia de bórax hace que el adhesivo se absorba demasiado en el papel, originando uniones falsas y orillos despegados.

La cantidad de bórax en la preparación depende de:

1) Origen del almidón (Yuca,maíz,papa, etc)

2)Tipo de bórax.

3)Tipo de papel.

Reología de los almidones

Viscosidad: Es la resistencia al flujo que tienen los líquidos. Es necesario mantener una capa de adhesivo sobre el rodillo engomador antes de dosificar la cantidad requerida para la operación. A mayor viscosidad la penetración será menor e inversamente a menor viscosidad mayor penetración.

Los adhesivos de alta viscosidad tienen las siguientes características:

1) No hay suficiente penetración del adhesivo en las fibras del papel, unión superficial con poco desprendimiento de fibra.

2) El consumo de goma se incrementa.

Para los adhesivos de baja viscosidad tenemos:

1) Excesiva penetración de los componentes de la goma, especialmente el agua en las fibras, lo que genera “unión falsa”.

2)El adhesivo no se sostiene sobre el rodillo engomador es difícil controlar la aplicación de goma.

3) Aparecen líneas de goma disparejas en el Double backer.

4) Producen “salpique” sobre el papel.

5) Favorece la formación de espuma en las bandejas donde los rodillos producen agitación.

Largo o Corto: Cuando se realiza una preparación de goma se introduce la mano y se deja que la goma escurra, se observa que algunos adhesivos fluyen en largos y continuos chorros, otros, sin embargo, en cortos que se rompen fácilmente. A esta propiedad se le conoce como el “largo” del adhesivo e independiente de la viscosidad. E influye en la capacidad de transferencia entre el rodillo engomador y el corrugado medio.

Tack: Nos da la idea de la pegajosidad del adhesivo. A mayor tack más difícil será separarla, así pues si el adhesivo tiene excesivo tack antes del punto gel será difícil transferir la goma desde el rodillo aplicador hasta el papel. Sin embargo, si el tack es muy bajo después de la gelatinización, el corrugado medio tiende a separarse del líner en el Single facer. El almidón de yuca presenta mayor tack que el almidón de maíz.

Punto de cadencia (Yield Pont) : la fuerza necesaria para que un adhesivo fluya se puede medir y se conoce como punto de cadencia. (Ejemplo: algunos barnices no escurren).

Los adhesivos muy tipsotrópicos o con alto punto de cadencia presentan problemas de flujo en las bandejas, provocando un movimiento no parejo a lo ancho de los rodillos, creando “puntos muertos” (cero movimiento) generando aplicación dispareja. Los problemas de flujo en las bandejas conllevan envejecimiento del adhesivo al no renovarse.

Al seleccionar el tipo de almidón para la preparación de goma en las plantas corrugadoras hay que tener presente las propiedades reológicas que nos proporciona en forma directa cada tipo de almidón o harina, como también de las cantidades de los químicos adicionados. Por esta razón cuando se efectúe algún cambio en la formulación de la planta es conveniente hacer un seguimiento al comportamiento de la goma con el fin de evitar futuros problemas.

*Industrias del Maíz S.A. (Corn Products Andina). This e-mail address is being protected from spam bots, you need JavaScript enabled to view it

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