1. Dra. Estela Martin Química Legal
2011 Unidad II
Pericias en Papel
presentación del tema
Manual de Criminalística (Raúl Enrique Zajaczkowski)
Capítulo XIII: El Peritaje Químico II (2. Papel: 260 - 273)
Papel: se define como el producto artificial obtenido luego de desmenuzar una sustancia
apropiada en finas fibras, transformándolas en una papilla impalpable mediante el agua
que se separa por reposo. En el paso final, haciendo uso de presiones más o menos
intensas, se elimina todo el agua y se transforma en una masa fina, sólida, homogénea y
de espesor uniforme. Si el espesor permite que sean plegadas con facilidad, el producto
se designa con el nombre de papel, si se tratara de láminas gruesas, se llamará cartón.
Las cualidades de un papel se definen por sus propiedades físicas y comerciales:
tenacidad, dureza, duración, satinado o finura, color.
Materias Primas: la materia prima por excelencia es la de origen vegetal, pues por su
estructura celular, determinadas especies vegetales presentan las cualidades exigidas
para su empleo en la fabricación del papel, ya que una vez eliminadas las sustancias
incrustantes poseen el grado necesario de tenacidad, flexibilidad y finura requeridas.
Las fibras de origen animal (seda, lana, pelos: material fibroso de naturaleza proteica)
son muy usados en la fabricación del papel como agregados, en forma de trapos o restos,
pues por su uso y lavado resultan aptos para su posterior procesamiento en la
fabricación del papel.
Otra materia prima importante son los papeles usados, en especial recortes de papelería.
Se suelen usar como materia prima adicional mediante tratamiento adecuado. Los
recortes se prefieren a los impresos, ya que resisten el tratamiento de blanqueo, pues
muchas tintas contienen como pigmentos de base, negro de humo (carbón finamente
disperso) muy resistente a los agentes químicos usados en la fabricación del papel.
Materias primas:
a) Material celulósico argentino: celulosa y hemicelulosa.
b) Maderas: de fibra corta- de fibra larga- bagazo de la caña de azúcar.
c) Trapos: de lino o hilo; de cáñamo, cuerdas y cabos gruesos; de algodón.
d) Almidón
e) Lignina
a) Material celulósico argentino: está compuesto por maderas naturales o cultivadas,
bagazo de la caña de azúcar, residuos agrícolas (paja de trigo), linter de algodón,
cáñamo, estopa de lino, palmera Caranday.
Las fuentes naturales contienen celulosa impurificada cuya separación integra una
parte del proceso de fabricación del papel.
Celulosa: la fibra de celulosa es el componente básico del papel. La celulosa es el
polisacárido de sostén de los vegetales, representa casi la mitad de los constituyentes
de las paredes celulares que forman la madera. Se trata de un polímero de la glucosa
solo presente en los vegetales.
Hemicelulosa: polisacáridos que acompañan a la celulosa, entre ellos la lignina, forma
parte de la pared celular de los vegetales. En los procesos de alto rendimiento para la
obtención de pulpa se eliminan la mayor parte de estos compuestos, estas pulpas,
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pobres en hemicelulosa, dan papeles que corrugan bien, en especial cuando no están
blanqueados.
b) Maderas: de fibra corta: o maderas duras, la longitud de la fibra varía entre 0.8 – 2
mm. Se obtiene de árboles de hojas anchas, frondosos, cuyas hojas se pierden en
invierno, especies abundantes en el hemisferio sur: sauce, eucalipto, álamo.
De fibra larga: o maderas blandas, las fibras tienen una longitud entre 2 y 4 mm, se
encuentran en las coníferas (abeto, araucaria, ciprés, pino) o árboles siempre verdes.
En nuestro país: Pino Paraná, pino del cerro o tucumano, pino Elliotto, pino Pehuén.
Bagazo de la caña de azúcar: residuo de la molienda de la caña de azúcar. Material
fibroso apto para la fabricación de la “pasta celulósica” de fibra corta.
c) Trapos: Constituyen una materia prima importante e insustituible en la obtención de
papel de primera calidad (por ejemplo papel Biblia). En la fabricación de papel para
escribir e imprimir presentan importancia práctica los trapos de lino, cáñamo y
algodón, mientras que los tejidos de seda y lana se reservan para fabricar papel de
embalar.
Trapos de lino o hilo: tienen fibras de forma regular, sección cilíndrica, extremos
cónicos o romos. Longitud variable de 2 a 4 cm, con un diámetro que va de 0,015 a
0,017 mm.
Trapos de cáñamo, cuerdas y cabos gruesos: las fibras presentan una longitud de 1 a
varios cm, de sección cilíndrica, con extremos romos, las fibras no procesadas
presentan una superficie lisa, mientras que las procesadas muestran líneas paralelas a
lo largo, su diámetro varía de 0,015 a 0,028 mm.
Trapos de algodón: es el material que más se acerca a la celulosa pura. Lo que se usa
es la fibra que recubre la semilla. Las fibras son largas, lisas, no ramificadas,
retorcidas sobre su eje, de longitud variable según las especies. Su diámetro varía
entre 0,012 y 0,042 mm. La fibra de algodón es muy flexible y se emplea para
fabricar papeles de buena calidad.
d) Almidón: polisacárido de reserva en los vegetales. Agente encolante mas importante a
pesar de su escasa capacidad de mejorar la resistencia al agua, endurece la hoja,
mejora la resistencia al peso y aumenta la retención de agua.
e) Lignina: sustancia amorfa unida a la celulosa en los tejidos vegetales lignificados.
Forma parte de un 25-30 % de la madera. Se disuelve tratando la pulpa de madera con
dióxido de azufre y agua de cal.
Proceso de fabricación de pastas:
El primer paso es el desfibrado o separación de las fibras, pueden ser separadas por
métodos mecánicos, químicos, o mixtos. Dan lugar a las pastas mecánicas, químicas o semi
químicas.
1. Pasta mecánica: consiste en el tratamiento mecánico de la madera( desfibrado). La
pulpa obtenida es de bajo contenido en celulosa y poco resistente, contienen
incrustantes y otras sustancias, son procesadas sin tratamiento separativo o extractivo
alguno.
La pasta mecánica es dura y relativamente poco adecuada para formar “la hoja”. El papel
fabricado con ésta resulta quebradizo. Por eso no se la emplea sola, sino como materia
prima adicional, incorporándola en distintas proporciones a pastas mas purificadas. Los
papeles confeccionados con este tipo de pastas, adquieren con el transcurso del tiempo,
color amarillento típico.
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Proceso de obtención de la pasta mecánica: Preparación de la madera, Molido, Cribado,
Depurado, Espesado, Desecado.
Aplicaciones: se usan para la fabricación de cartones para cajas y papeles que no exigen
gran resistencia mecánica: papel tisú para servilletas, toallas de papel, papel higiénico,
papeles de baja calidad: papel para periódicos, papel para empapelar. Cuando son
blanqueadas se usan para fabricar cartulinas papel obra de segunda.
2. Pasta química: se trata de fibras separadas mecánicamente pero sometidas a
tratamiento químico para eliminar sustancias no celulósicas. Las fibras son blandas,
esponjosas y pueden transformarse en papel sin el agregado de material adicional. La
ausencia de materias incrustantes elimina el “encolado” y la “carga”. El papel obtenido no
altera su coloración con el tiempo. Esta pasta procesada químicamente se usa para la
fabricación de cartones y papeles que no exigen gran resistencia mecánica: papel tisú
para servilletas, toallas de papel, papel higiénico, papeles de baja calidad.
Proceso de obtención de pastas químicas o semiquímicas: Preparación de la madera o
materia prima, Chipeado (corte en astillas), Cocción (con lejía y vapor), Lavado (esta
operación puede incluir recuperación de líquido de cocción), Refinado, Desecado.
Aplicaciones: se destina a la fabricación de papeles de buena calidad.
Tipos de pastas químicas:
A) Pastas al sulfato: se usa para producir el papel Kraft, se obtiene por vía
química en medio alcalino, usándose hidróxido de sodio y sulfuro de sodio.
B) Pasta a la soda: se usa hidróxido de sodio. Da pastas blanqueadas, que se
usan para fabricar papel para revistas, libros. Se parte de maderas
blandas de fibra corta.
C) Pasta al sulfito: se usa bisulfito o sulfito ácido de calcio o magnesio. Son
pastas de alta pureza y buen rendimiento celulósico, se emplean para
obtener alfa celulosa que se destina para fabricar seda artificial (rayón).
Se usan para obtener papeles de alta calidad para escritura y billetes de
bancos.
3. Pasta semiquímica: la elaboración es parecida a la de la pasta química. El proceso
consiste en un ataque químico incompleto, los chips salen de los digestores
semicocinados, sin separación integral de las fibras celulósicas, que aparecen con cierta
carga de lignina. La pasta se envía a los refinadores a discos que completan el proceso
por vía mecánica.
Fabricación de papel:
La pasta celulósica, cruda o blanqueada, se destina para fabricar papel. El papel que
resultará depende del tipo y calidad de la pasta que se utilice. Pueden efectuarse
mezclas de distintas pastas.
El proceso de fabricación del papel comprende: Preparación de la pasta, Desmenuzado,
Batido y refinado, Depuración, Formación de la hoja, Prensado, Secado, Satinado
“monolúcido”, Bobinado, Rebobinado.
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Clases de papeles:
Tipo Propiedades Gramaje Obtenido de
Biblia liviano y opaco 18 Celulosa de trapos
Carbónico Resist. y liviano 10 a 20 Pa. al sulfito + f. largas
Tisué absorbente- resist. 20 a 30 Pa. mecánica+f. largas
Manifold Resist.- transp.- liviano 25 Pa. de f. largas refinadas
Calco Transp. –resist. 30 Pa. al sulfito refinadas
Manteca Transp. –resist. 30 a 40 Pa. al sulfito refinadas
Vegetal Transp. - Brilloso 40 a 50 Pa. tratadas con H2SO4
Diarios Poco resist.- opaco- Abs. 40 a 50 Pa.mecánica + f. largas
Obra Excel. Calidad: opaco-liso- 50 a 120 Pa. de f. cortas y largas c/
blanco-satinado- carga
Offset Blanco-opaco-alisado- 60 a 120 Similar al anterior
estable-resist.
Rotograb. Blanco-liso-resist- a la 60 a 120 Pa.mecánica y Pa.al sulfito
tracción
Afiche alisado- satinado 50 a 100 f.largas,caolín, encolantes
Tapa baja calidad- para volantes 50 a 100 Pa.mecánica,semiq.recortes
Sim. Manila Muy resistente 80 a 200 Celulosa de f. largas
Ilustración balnco-satinado-brillante 80 a 140 P obra encapado con caolín
Kraftt muy resistente, embalaje 60 a 120 f. largas
Embalaje menos resistente que Kraftt 60 a 180 Pa.semiquí y recortes
Sulfito fuerte y liviano 40 a 60 Pa.al sulfito de f.largas
Cigarrillo inodoro-insípido-atóxico 24 Pa qcas de cáñamo y lino
Abs.: absorbente
Resist: resistente
Transp: transparente
f.: Fibras
Pa.: Pastas
P.: papel
Pericias sobre papel:
a) Análisis físico: examen visual, bajo lupa y microscopio bajo iluminación adecuada,
marcas de agua, calidad, tipo; determinación del pH; medida del gramaje; del
espesor medio; resistencia a la tracción; resistencia a la explosión; cualidades:
color, blancura, matices, satinado, opacidad, permeabilidad, rigidez, suavidad,
rendimiento de la superficie, resistencia a la absorción de líquidos, textura,
fluorescencia, brillo.
b) Análisis químico: análisis de encolado, identificación de la lignina, análisis de
colorantes, análisis de fibras, análisis de minerales, estudio de las tintas.
Análisis físico: se comenzará por estudiar las características físicas del papel, se llevará
a cabo una primera observación visual, con buena iluminación, en lo posible luz natural,
luego se observará bajo lupa y microscopio con distintos aumentos y distintos ángulos de
iluminación. En lo posible se observará con Luz UV(250-360 nm). Se puede determinar
las marcas de agua, la calidad, el tipo de papel, etc. Luego se procederá a llevar a cabo
los distintos procedimientos de índole físicos:
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1. Determinación del pH: en papeles cuya materia prima es pasta química, en general
los papeles de buena calidad tienen un pH que no supera a 5.
2. Medida del Gramaje: se expresa en gr/m2: se toma un trozo lo más regular
posible a fin de poder determinar su superficie, se lo pesa con balanza analítica y
se determina su gramaje. Se debe realizar en zonas del papel que no estén
maculadas: sellos, escrituras, leyendas.
3. Medida del espesor medio: se usará un micrómetro con una sensibilidad de 0.01
mm.
4. Resistencia a la tracción (tensión): es la fuerza necesaria para provocar la
ruptura de una franja o tira de papel. Se expresa como la longitud (en metros),
que debe tener una tira de papel para romperse por su propio peso.
5. Resistencia a La explosión: se refiere a la presión necesaria para provocar el
estallido de una muestra colocada en un diafragma circular de hule. Este valor
está en función de la longitud de la fibra, el refine y el encolado. Se expresa en
Kg/ cm
6. Cualidades: color, blancura, matices, satinado, opacidad, permeabilidad, rigidez,
suavidad, rendimiento de la superficie, resistencia a la absorción de líquidos,
textura, fluorescencia, brillo: se determinan al realizar el examen visual y bajo
lupa/microscopio.
Análisis químico:
1. Análisis del encolado:
a) Determinación del almidón: se investiga con una solución a base de Iodo.
b) Determinación de cola (gelatina) animal: se investiga con solución de ác. tánico.
c) Determinación de resina(colofonia): extraer la resina con alcohol etílico 95º, se
investiga agregando anhídrido acético y luego ácido sulfúrico.
d) Determinación de caseína: agregar hidróxido de sodio, acidificar con ácido acético,
luego ácido sulfúrico.
Determinación de agregados plásticos: resinas naturales o sintéticas, resinas de
poliamidas: estudios por espectrofotometría IR.
2. Análisis de lignina: presente en papels fabricados con pasta mecánica.
a) tratar el papel con sulfato de anilina+agua+ acido sulfúrico.
b) tratar el papel con floroglucinol + etanol + acido clorhídrico.
3. Análisis de colorantes: se debe agotar la muestra en agua destilada durante varias
horas y a 90 ºC, luego efectuar cromatografía en papel.
4. Análisis de fibras: Eliminar encolado y otras cargas, tratar un trozo del papel con
hidróxido de sodio 1%, calentando a ebullición, dejar enfriar, lavar, agregar los
reactivos: a) Reactivo de Herzberg: Coluro de Zinc/Yodo/Ioduro de Potasio.
b) Reactivo de Sutermeister: Cloruro de calcio+ Ioduro de potasio/Iodo.
c) Reactivo de Graff: Cloruro de aluminio+cloruro de calcio+Ioduro de
potasio/Yodo.
5. Análisis de minerales: son los que constituyen la “carga”: Se puede emplear la
absorción atómica sobre las cenizas para investigar: hierro, Magnesio, Aluminio, Calcio,
Bario, Sodio, Potasio, Cobre, Manganeso, Plomo, Titanio, Zinc. También es importante
investigar la presencia de Silicato y Sulfato. También se puede recurrir a distintos
reactivos químicos.
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6. Dra. Estela Martin Química Legal
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6. Estudio de las tintas: se pueden diferenciar tintas del mismo color ( por ejemplo la
negra), que a simple vista pueden parecer la misma. Se puede recurrir a instrumentos:
comparador espectral: mediante barrido a distintas longitudes de onda, en general
dentro del IR, permiten diferenciar los distintos tipos de tintas, la ventaja de este
método es que el documento permanece inalterable.
También se puede recurrir a técnicas de cromatografía, pero en este caso se destruye
el documento.
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