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¿Por qué el papel de cocina resiste mejor que otros papeles cuando se moja?

Categoría: Tecnología

El pañuelo facial se rompe de inmediato al mojarse, pero muchos papeles de cocina soportan ser humedecidos y exprimidos sin desgarrarse. Ambos están hechos de la misma materia prima: papel derivado de la madera. Esta diferencia se debe a la invención de químicos que fortalecen el papel húmedo, así como a diseños específicos de grosor y capas. Desde los primeros prototipos de laboratorio en 1957 hasta las pruebas que compararon 25 marcas diferentes, se puede entender por qué, aun así, el papel mojado nunca es tan fuerte como el seco.

1. Por qué el papel común se debilita al mojarse

El papel es una red de fibras de madera (celulosa) superpuestas. Se dice que estas fibras se unen principalmente mediante fuerzas de atracción débiles llamadas enlaces de hidrógeno [1]. El papel tiene muchos espacios pequeños y una afinidad natural por el agua. Cuando el agua penetra, estas uniones se debilitan y la resistencia de la hoja disminuye [1]. Es importante aclarar que el papel no se "disuelve" en el agua; lo que ocurre es que las uniones que mantenían unidas las fibras se aflojan. Los pañuelos faciales comunes se rompen fácilmente porque reciben este debilitamiento tal cual es. Por lo tanto, si queremos usar papel mojado, debe existir algún otro mecanismo de refuerzo.

2. Los agentes de resistencia en húmedo: químicos que fortalecen el papel mojado desde 1957

Las sustancias que fortalecen el papel húmedo se denominan agentes de resistencia en húmedo. El representante principal es la resina de poliamidoamina-epiclorohidrina (PAE). Según las revisiones científicas, el primer prototipo de laboratorio fue realizado el 8 de enero de 1957 por dos investigadores de la empresa Hercules en Estados Unidos [1]. La patente se otorgó el 23 de febrero de 1960. La función de estos químicos es crear "puentes" químicos entre las fibras, un proceso llamado entrecruzamiento. Esto hace que las uniones sean difíciles de romper incluso cuando entra agua. Se explica que se utilizan en productos de papel que se mojan y secan repetidamente, como toallas, pañuelos y toallitas [2]. Sin embargo, los químicos específicos utilizados en el papel de cocina varían según el producto.

3. Cómo influyen el grosor y las capas del papel de cocina en su resistencia

El Centro de Consumo de la Prefectura de Fukui investigó 25 marcas de papel de cocina compradas en el año fiscal de 2022. De las 22 marcas que indicaban su material, 20 estaban hechas únicamente de pulpa. Se considera que las otras 2 marcas, que prometían poder usarse varias veces tras lavarlas, combinaban pulpa con polipropileno u otros materiales [3]. También había diferencias en la fabricación. Las marcas etiquetadas como "no tejido" o "fieltro" tenían huecos en las fibras superficiales y secciones transversales más gruesas. Las marcas sin esa etiqueta solían tener un relieve en la superficie y eran, en su mayoría, de dos capas [3]. Además, se explica que las fábricas de papel lanzan productos más gruesos que los estándar para que no se rompan al mojarse [3]. Cabe destacar que los materiales analizados no especifican cuánto aumenta la resistencia al mojar el relieve.

4. Resultados de la prueba de exprimir 25 marcas de papel de cocina

En esta prueba, la "resistencia a romperse" se evaluó sumergiendo el papel en agua, exprimiéndolo con ambas manos y observando visualmente el daño al desplegarlo. No se midió la fuerza con máquinas de tracción, sino que se asignaron puntos mediante inspección visual [3]. Los resultados mostraron que 23 de las 25 marcas obtuvieron entre 83 y 100 puntos. Incluso marcas que no prometían ser "resistentes a roturas" demostraron ser duraderas. Por el contrario, 2 marcas obtuvieron solo 29 y 46 puntos, mostrando una diferencia clara [3]. La conclusión es que, aunque muchas marcas soportan ser exprimidas, no todas son iguales. Esto es un dato útil para recordar al elegir productos en la tienda o al probarlos en casa.

5. Por qué el papel mojado nunca es tan fuerte como el papel seco

Incluso con químicos, el papel mojado no alcanza la misma resistencia que el papel seco. Los estudios citan un ejemplo con pulpa blanqueada de madera de hoja caduca, donde la resistencia en húmedo es aproximadamente entre el 5% y el 30% de la resistencia en seco [2]. Estos valores son de condiciones especiales y no representan cifras generales de todos los productos. También hay diferencias en cómo actúan los químicos. Según las revisiones, con químicos temporales, aproximadamente dos tercios de la resistencia inicial se mantienen después de 2 horas, mientras que con químicos permanentes se mantiene entre el 80% y el 100%. No obstante, esto se refiere a cartón, y se señala que los términos "temporal" y "permanente" tienen significados diferentes para toallas o pañuelos [1]. En abril de 2020, Nippon Paper Crexia lanzó una toalla de papel que se puede lavar y usar repetidamente como un paño. Se afirma que tiene mejor resistencia en estado húmedo que el papel de cocina normal, pero esto es un anuncio de la empresa y no incluye detalles sobre su fabricación [4].

6. Cómo comparar en casa la resistencia de distintos papeles de cocina

Si tienes 2 o 3 tipos de papel de cocina en casa, puedes mojarlos, exprimirlos y comparar cómo se rompen. Sumerge el papel en agua, exprímelo suavemente con ambas manos, despliégalo y observa dónde se rompe o cómo se forman los agujeros. Este es el mismo procedimiento que la prueba de la Prefectura de Fukui, pero recuerda que es una comparación visual, no una medición precisa de fuerza. Para facilitar la comparación, usa papeles del mismo tamaño y sumérgelos durante el mismo tiempo. Observa también el relieve de la superficie, el grosor y si se separa en dos capas. Si pruebas con pañuelos faciales, la diferencia será notable. Desecha los papeles usados escurriendo el agua, ya que están mojados. Algunos productos se pueden usar como trapos de cocina; comparar etiquetas como "lavable y reutilizable" puede ser interesante.

Fuentes

  1. Ntifafa et al. (2024) BioResources 19(2), revisión de PAAE (historia y tipos de agentes de resistencia en húmedo) https://bioresources.cnr.ncsu.edu/wp-content/uploads/2024/04/BioRes_19_2_3895_Ntifafa_JH_PAAE_Review_Wet_Strength_Agent_Paperboard_23037.pdf (Explica por qué el papel se debilita con el agua, la invención del PAE y la diferencia entre agentes temporales y permanentes.)
  2. Agentes de resistencia en húmedo poliméricos en la industria del papel (PMC10252473) https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10252473/ (Describe el entrecruzamiento, los usos y un ejemplo de la relación entre resistencia húmeda y seca.)
  3. Informe de resultados de pruebas de compra del Centro de Consumo de la Prefectura de Fukui, papel de cocina (año fiscal 2022) https://www.pref.fukui.lg.jp/doc/shohic/shibai_d/fil/R04-02.pdf (Detalla diferencias en materiales y fabricación, así como los resultados de la prueba de exprimido.)
  4. Comunicado de prensa de Nippon Paper Crexia sobre "Scotty Fine toalla de papel lavable y reutilizable" https://digitalpr.jp/r/38039 (Anuncia la toalla de papel lavable y reutilizable lanzada en abril de 2020.)