OCCASION This publication has been made available to the public on the occasion of the 50th anniversary of the United Nations Industrial Development Organisation.

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Distr. LIMITADA UNIDO/IOD.I57 21 febrero 13" 3

ORGANIZACIÓN DE LAS NACIONES UNIDAS PARA EL DESARROLLO INDUSTRIAL

ESPAÑOL Originali

lUGLES

ESTABLECIMIENTO DE FABRICAS PARA LA PRODUCCIÓN \ BAJO COSTO DE CARTON GRIS PARA CARTONAJE'

Guía preliminar preparada por R.B. Glisbey, Consultor de la ONUDI

j/ El presente iocumsr.TO es traducción de un testo no revisado por la Secretaria de IE. ONUDI. id.73-9-4

- 11 -

PREFACIO Esta breve guía ha sido preparada para su utilización por países en desarrollo interesados en ampliar sus industrias de materiales de embalaje.

Aunque

pudiera también interesar a funcionarios encargados de la formulación de políticas y la adopción de decisiones, este folleto va destinado especialmente a funcionarios de nivel operacional responsables de la formulación y ejecución de proyectos. Los datos cuantitativos y técnicos utilizados son el resultado de una labor de síntesis de datos procedentes de diversas fuentes y no se garantiza su exactitud, ni deben por tanto utilizarse como base directa para contraer compromisos.

Su finalidad es más bien la de indicar los parámetros que

deberán considerarse en un caso práctico y dar una visión aproximada de las interrelaciones que podrían darse con un conjunto arbitrario de hipótesis. Este documento puede, por tanto, considerarse cerno una guía general para futuros formuladores y directores de proyectos.

En la sección 6 se discute

el acceso a información más detallada y colaboración. Se agradecerá toda observación sobre el concepto y el enfoque del presente documento, así como toda expresión de interés por temas concietos que pudieran abordarse en futuras publicaciones de la misma naturaleza. Sírvanse dirigirlas a: Sección de Establecimiento y Gestión de Fábricas División de Operaciones Industriales CHIUDI P.O. Box 707 1011 Yiena (Austria).

ili -

Indice Pagina 2.

3.

5. 6.

Resumen

1

El producto

2

2.1

Descripción del producto básico

2

2.2

Posible diversificaron de productos

2

Aspectos de mercado, comerciales y de reglamentación

3

3.1

El mercado

3

3.2

Materia primas

4

3.3

Ubicación de la fábrica

4

3.4

Situación competitiva

5

3.5

Transformación del producto en envases acabados

5

La fábrica

5

4.1

Selección de la tecnologia

5

4.2

Descripción técnica del proceso

4.3

Máquina enrolladora

7 10

4.4

Planta mecánica

12

4.5

Equipo eléctrico

13

4.6

Mano de obra

13

4.7

Control de calidad

14

Análisis financiero Medidas complementarias

14 18

Bibliografía y fientes de información adicionales

19

Cuadros Diagrama de producción de una fábrica de 5/10 toneladas diarias de cartón gris desde la entrada en la fábrica de la materia prima hasta la expedición del producto acabado 2.

Necesidades básicas de equipo para la fábrica

12

3.

Îëce3idades de mano de obra

16

Proyección ilustrativa de los resultados financieros de la explotación

17

Figura 1.

Esquema de máquina enrolladora

11

1.

RESUMEN

En muchos países er. desarrollo pudiera haber un considerable mercado para cartón gris para caja3 como material de embalaje barato, ya sea como sucedáneo más economico del cartón ondulado o como sustitución directa de un material importado.

Por ello, el establecimiento de una pequeña fábrica de cartón gris

pudiera resultar viable desde los puntos de vista práctico y económico, y de gran provecho para la economía del país.

Este tipo de instalaciones se basa

en el empleo de desechos de papel de baja calidad como material fibroso necesario para la producción.

Estos restos de papel usado, si no se aprovechan

asi, suelen ser desechados como inútiles. Además, el funcionamiento de este tipo de planta requiere una gran densidad de mano de obra, y se basa en el empleo del trabajo manual siempre que puede sustituir económicamente al de maquinaria cara.

Esto contribuye a

crear nuevos empleos en comunidades en las que el desempleo constituye un problema importante y la mano de obra es barata.-' Se contempla el establecimiento de unidades que requieran un desembolso minimo de capital, utilizándose para ello bienes de equipo importados y apropiados, pero de segunda mano, y piezas menos complicadas fabricadas localmente en aquellos países en los que el estado de la tecnología lo permita.

La insta-

lación de este tipo de plantas de cartón gris resultará más fácil en países de temperaturas predominantemente altas que permitan secar al aire libre las hojas de cartón, sin tener que recurrir a la instalación de una planta costosa de secado artificial, lo coal reduce el desembolso de capital y minimiza los co3tos de producción. Es difícil evaluar con precisión el costo de instalación de semejante planta, pues el cálculo depende de muchas variables, es decir, del cesto.y d.e la disponibilidad de -una planta apropiada, de la posibilidad de utilizar servicios de ingeniería locales, etc.;

pero un cálculo aproximado arrojarla una

cifra de entre =0.000 y 100.000 dólares, en la cual no estarla incluido el costo de los edificios y servicios.

Debido a las peculiaridades de la fabricación del

papel y del cartón, las plantas con capacidad de cinco a diez toneladas diarias requieren -on desembolso de capital que varia muy poco de las unidades más pequeñas a las más grandes, ya qae es muy pequeña la diferencia en el tamaño

2/ La otra tecnología posible, basada en una mecanización completa, es demasiado costosa para que se la pueda emplear económicamente a niveles de producción relativamente bajos como los que se consideran en este documento (véase al respecto el párrafo 4.1).

_*•

- 2 -

relativo de la planta necesaria.

Con la salvedad de que las condiciones

locales sean adecuadas, las posibilidades de obtener importantes beneficios financieros de -un proyecto de esta naturaleza parecen muy buenas.

2. 2.1

EL PRODUCTO

Descripción del producto básico Estas instalaciones sencillas de fabricación de cartón gris han sido

proyectadas básicamente para producir hojas rectangulares de cartón a partir de papel de desecho de baja calidad.

El producto se fabrica con un peso de

la resma de 250 gramos o más por metro cuadrado, según las necesidades, ;¡ue dependerá del destino que se vaya a dar al producto y de la demanda del mercado.

Esta calidad de cartón gris se suele utilizar en la fabricación de

cajas pequeñas para calzado, piezas de máquinas, jabones y detergentes, etc. 3i se reviste la caja con un material higiénico, como papel parafinado o película acrilica, se la puede utilizar también para embalar una amplia gama de productos alimenticios.

Este material barato puede ser util para embalar tanto

productos para la exportación como artículos destinados al consumo local.

Para

muchas aplicaciones se refuerzan las cajas y se las decora revistiéndolas cor. papel impreso con motivos decorativos e información sobre el producto.

Cabe

citar como aplicaciones adicionales del cartón gris las cubiertas baratas para libros, carpetas de cartón para ficheros y respaldos de cartón para bloques de papel de escribir. A título de ejemplo puede señalarse que una tonelada de cartón de 400 gramos por metro cuadrado equivaldría a 2.500 metros cuadrados, o a 3-333 hojas de 75 x 100 cm de superficie y aproximadamente medio milímetro de grueso.

Cada

hoja permitiría fabricar unas cuatro cajas de zapatos y una tonelada daría para ur.as 5 »000 cajas de zapatos, dejando algo de margen para productos defectuosos. 3i el precio en fábrica del cartón es de 190 dólares por tonelada, cada hoja de 400 gramos por metro cuadrado costarla el equivalente de unos 7 centavos de dólar.

De lo que se deduce que el material necesario para una caja de zapatos

costaría menos de 4 centavos de dólar. 2.2

Posible diversificación de productos Sin necesidad de modificar el equipo básico de la planta puede diversifi-

carse la producción para atender a nuevas necesidades del mercado.

Por ejemplo,

también es posible producir un "cartón compacto" de hasta 2.000 granos por metro cuadrado para fabricar contenedores similares a maletas o cajones cuando se

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- 3 -

requiera considerable resistencia.

También se suele utilizar el cartón compacto

para tapas posteriores de aparatos de radio, paneles interiores de automóviles, bases para -tableros recubiertos de paño, cubiertas de libros, y tablones de anuncios y tableros publicitarios. Además, si se añade resina sintética a la mezcla empleada y se utiliza papel de desecho de buena calidad, a ser posible papel kraft, se puede producir "cartón cuero".

Este producto es de una calidad aceptable para ser

empleado por la industria del calzado en plantillas internas y refuerzos. Estos posibles usos son de gran interés para países en los que escasea el cuero o en los que su costo resulta prohibitivo para su empleo en la fabricación de calzado económico. Cabe señalar que la planta sugerida dispondrá probablemente de un exceso de capacidad de reducción a pasta.

Por ello, puede suceder que el empresario

desee estudiar la posibilidad de producir varios otro3 artículos, como bandejas para huevos y tableros de techar, que pueden también hacerse con tecnologías relativamente sencillas, y que nc requieren el empleo de la máquina de fabricar cartón. Esta guia preliminar trata únicamente de la fabricación de cartón gris básico, pero pueden efectuarse las adaptaciones necesarias para diversificar la producción con un mínimo de dificultades.

Los productos adicionales podrían

fabricarse con el mismo equipo, con tal de que se disponga de la capacidad suficiente, puesto que el paso de una línea de productos a otra no es complicado. Sería también Itil montar una segunda máquina si la demanda le justifica, puesto que ello aportaría además una cierta cobertura contra el riesgo de averías ocasionales. 3. 3.1

ASPECTOS DE MERCADO, COMERCIALES Y DE REOLAM2ITACI0N

El mercado Al establecer una planta es fundamental que exista ya o vaya a desarro-

llarse en el país una demanda de cartón gris.

Sería también recomendable

obtener para una empresa de esta índole la aprobación y el respaldo gubernamental, aun cuando la planta pueda ser del sector privado.

Es muy importante

llevar a cabo -on estudio previo de mercado para determinar el volumen de la demanda y el nivel de ventas previsto.

Esta evaluación sería mucho más fácil

si se consume ya en el país cartón gris importado.

Como guía muy aproximativa

de la posible demanda, cabe señalar que ya están funcionando con éxito tres

- 4 -

plantas de esta Indole en el Uruguay y que el Sudán ha inaugurado una con perspectivas prometedoras.

El nivel de ventas dependerá,en gran medida, del

esfuerzo que se dedique a identificar y promover posibles aplicaciones del producto. 3.2

Materias primas Una vez definidas las características del mercado, el próximo paso consiste

en examinar la disponibilidad e idoneidad de la materia prima, es decir de papel usado de baja calidad.

Sin abastecimiento suficiente de materia prima

local no resultaría viable instalar una planta y explotarla rentablemente.

El

empleo dt fibra virgen queda descartado por el cesto que entraña producir pasta apropiada a partir de esta fuente para fabricar un producto de tan bajo precio como el cartón gris.

Al estudiar las posibles fuentes de materia prima debe

hacerse -on estudio detallado de las facilidades de recuperación y recolección de papel de desecho, así como de la ubicación probable de la fábrica propuesta en función de las fuentes de suministro conocidas de papel de desecho.

Debe

señalarse que algunos países en desarrollo consiguen una tasa de recuperación de papel de desecho de hasta un 50$ del consumo total de papel y debe tenerse en cuenta esta meta a efectos de orientación. Si no se ha organizado ya la recolección comercial de papel de desecho, puede que sea preciso efectuar un esfuerzo considerable para montar la rsd de recolección necesaria.

El papel de desecho de baja calidad que se necesita

puede obtenerse recogiendo periódicos, revistas, cartones viejos, etc.

Si

existe un servicio municipal de recogida de basuras, podría obtenerse material utiiizable mediante un proceso de clasificación, antes o después de la recogida.

El papel de desecho se suele enfardar y luego vender a un precio fijo

(tai como 30 dólares por tonelada) entregado en fábrica.

Deben tomarse precau-

ciones para cerciorarse de que el papel de desecho no está mojado (un 10$ de humedad seria un máxime aceptable) y de que no se ha añadido chatarra a los fardos para aumentar su peso. 3.3

Ubicación de la fábrica Al buscar la ubicación apropiada para una fábrica de

cartón gris deberán

tenerse en cuenta diversas consideraciones de importancia: a)

Suficiencia del suministro de agua

b)

Disponibilidad de mane de obra

c)

Disponibilidad de papel de desecho

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- 5 -

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d)

Importancia de una atmosfera con poco polvo en suspension

e)

Abastecimiento de energia eléctrica

f)

Distancia al mercado del producto acabado

g)

Facilidades de evacuación de los efluentes de la fábrica.

Situación competitiva Podría ser difícil explotar económicamente -ana fábrica de cartón gri3 como

la sugerida si ha de competir en un mercado con una importante instalación industrial que produzca un producto similar.

Pero en algunos países, con mano

de obra barata, las instalaciones pequeñas compiten con éxito en tales circunstancias . En la mayoría de los casos

cabe prever que la fábrica de cartón gris

inaugurarla 'una actividad industrial completamente nueva, sin competencia seria de ninguna otra industria local.

Con respecto a la competencia entre

productos, el cartón gris tiene 'una ventaja comercial considerable sobre el cartón ondulado, pues su costo suele suponer de un 35$ a "¿n 50£ del de este último. 3.5

Transformación del producto en envases acabados En los países que ya importen cartón gris para su conversión en cartonaje

y que no dispongan de ninguna fuente de suministro local, la instalación de •ana fábrica para producir el cartón en el propio país es una operación con éxito asegurado. ahorro en divisas.

Todos los interesados deben beneficiarse de un importante En los países que importen cajas acabadas será menester

establecer una fábrica de cajas para dar salida al producto de la fábrica de cartón gris. i. 4.1

LA FABRICA

Selección de la tecnología Existen diversas técnicas de fabricación de cartón para cajas.

(Esta

afirmación es cierta incluso sin considerar el cartón ondulado con el que el "cartón gris" compite en cierta medida.)

Para mercados muy pequeños, o cuando

•un empresario inicia sus operaciones con capital muy limitado, existe un procedimiento "manual" que consiste sencillamente en extender pasta diluida sobre un tamiz horizontal y dejar que se vaya formando el cartón a medida que la fuerza de gravedad va extrayendo el e::ceso de agua.

Este procedimiento se

pone en práctica de muy diversos modos según lo ingenioso que sea el empresario.

Pero la uniformidad y las características de resistencia del producto

- 6 -

son decididamente inferiores a las del que se obtiene con técnicas de producción más complejas.

Es, además, sumamente dudoso que con este procedimiento se

puedan producir hojas de cartón de gran tamaño (como la hoja corriente de 75 x 100 cm). En el otro extremo de la escala de complejidad (y costo) se encuentra 'ana máquina "automática" que produce el cartón en forma de cinta continua.

El

cartón sale de la máquina completamente seco y se corta en hojas del tamaño deseado para su almacenamiento y expedición.

Las propiedades mecánicas de la

pasta utilizada son tales que sólo es posible fabricar un cierto grosor sobre un tamiz móvil.

Si se deposita demasiada pasta, nc puede efectuarse una

extracción eficaz del agua, saliendo el cartón ie la máquina "aplastado" o con la llamada marca de bayeta.

La dificultad se supera en la máquina de proceso

continuo fabricándose simultáneamente, por ejemplo, -anas seis láminas finas, y sobreponiëndolaa y prensándolas entre rodillos para obtener el cartón definitivo.

La realización simultánea de todos estos pases requiere -un equipo muy

complejo (casi equivalente a seis máquinas de fabricar papel) y una serie de controles como los de una planta laminadora de acero.

Una cotización reciente

de una instalación de fabricación de 15 toneladas diarias por este procedimiento ascendía a

unos

750-000 dólares para el equipo unicamente, entregado franco a

bordo (P.O.B.) en Europa;

y cabe suponer que es imprescindible una gran capa-

cidad técnica de mantenimiento. Con la tecnología descrita en este trabajo se pretende obtener un cartón de calidad comercial a un costo mínimo y con una complejidad técnica mínima de la planta. añes;

La técnica sugerida ha sido utilizada en este ramo durante muchos

en cierto número de países en desarrollo se la ha adaptado ya muy bien a

las condiciones locales.

El "secreto" para producir -.ir. cartón uniforme y de

gran resistencia consiste en adherir varias capas delgadas según el grosor definitivo que se desee obtener.

En la planta barata esto se consigue arrollando

una capa fina de cartón sobre un tambor hasta que se alcanza el grosor total apropiado'(, en cuyo momento se enciende una señal luminosa que alerta a los operarios).

Entonces se corta rápidamente a mano el cartón húmedo y *e lo extrae

del tambor, comerzándose de nuevo el proceso de arrollado. continua.

Esta operación =s

Con la planta diseñada para fabricar cinco toneladas diarias, se

producirán en una hora alrededor de 550 hojas (de -UDO grames por metro uauraao,

V

El procedimiento sugerido elimina también el secado mecánico en

\J Esta viene a ser la tasa máxima de extracción de hojas en una máquina accicr.ada a mano. Si se fabrican hojas más gruesas la producción en peso por hora puede ser algo mayor.

U

J

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- 7

razón de su elevado costo en maquinaria y energía.

El secado al aire funciona

muy bien en climas cálidos de humedad moderada o baja (en los climas marginales será preciso efectuar algunas praebas previas).

Por ejemplo,, en el Uruguay 'ana 2 operación de secado de cinco toneladas de cartón requiere -anos 1.300 m de superficie de secadero durante un periodo de 24 a 72 horas, según la estación del año.

El calandrado final, que aplana y alisa las hojas después del secado, da

resultados óptimos cuando el cartón contiene aún de un 5$ a un 7$ de humedad. 4.2

Descripción técnica del proceso Como se explicó anteriormente, se han reducido a un mínimo los procesos

propiamente mecanizados en la cadena de producción, empleándose el trabajo manual siempre que resulte viable.

La instalación de mayor tamaño y en la que

se consume más energía eléctrica es la desfibradora que transforma el papel de desecho en una pasta que irá después a una máquina enrolladora de una sola tina para su transformación en hoja de cartón.

La desfibradora funciona en régimen

de cargas, y no en proceso continuo, ya que una sola carga, que consume alrededor de una hora, desfibra pasta suficiente para mantener en funcionamiento d'orante cuatro horas una máquina enrolladora de cinco toneladas diarias de cartón.

No hacen, falta aditivos para fabricar cartón gris, pues el papel de

desecho utilizado contiene todos los necesarios para que el producto tenga propiedades aceptables. No se incluye en el ciclo de fabricación ningún proceso de limpieza mecánica de la fibra, ya que se tiene previsto efectuar esta operación totalmente a mano antes de reducir a pasta el papel de desecho en la desfibradora.

Sin

embargo, se tiene previsto utilizar areneros o decantadores tras la dilución de la pasta, y con anterioridad a su introducción en la máquina enrolladora, ya que la limpieza por este método tiene lugar por gravedad a medida que la pasta diluida pasa por encima de los areneros.

La adición de un tamiz rota-

torio es una opción posible que dependerá de la calidad del papel de desecho que se vaya a utilizar y cuya conveniencia deberá considerarse en el memento de montarse la planta, si bien en condiciones normales puede prescindirse de este equipo. La pasta diluida tal como sale de los areneros pasa a la máquina enrolladora sobre cuya forma redonda se forma la hoja de cartón, siendo separada por un cilindro de prensa y dirigida por un fieltro sin fin hasta el cilindro prensador superior, sobre el que se adhiere, y en el que se sobreponen y prensan conjuntamente varias capas para obtener el grosor deseado y predeterminado,

- 8 siendo entonces cortado el cartón manualmente en una hoja de tamaño igual a la anchura de la prensa húmeda en la dirección transversal y a la circunferencia del cilindro prensador en sentido longitudinal.

Cabe señalar que se recida

el agua extraída durante el funcionamiento de la máquina enrolladora y de la prensa.

Basta con un 5$ de agua de relleno.

Las hojas se apilan separadas por fieltros, o un material similar, para evitar que se peguen durante el proceso de prensado por el que se elimina el excedente de humedad.

Este prensado se efectúa con una prensa hidráulica,

colgándose seguidamente las hojas por separado en un secadero al aire libre hasta que quedan completamente 3ecas. Una vez secas, las hojas pasan a través de una calandria de doble rodillo para eliminar cualquier distorsión ocasionada durante el proceso de secado y para aumentar la densidad del cartón.

Las hojas pasan a continuación a través

de una cortadora que las desbarbará y dará las dimensiones definitivas antes de ser embaladas y expedidas a su lugar de destino. En el cuadro 1 puede verse un diagrama de producción

tipico de 'ana fábrica

de 5 a 10 toneladas diarias de cartón gris con un mínimo de mecanización y -on empleo intensivo de mano de obra.

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