En la máquina de tissue, cada sección pide un lubricante distinto. En la formación y el prensado, el aceite debe separar el agua rápido (demulsibilidad, NBR 14172). En los cojinetes del cilindro secador Yankee (el gran cilindro calentado a vapor), debe soportar calor, con viscosidad fijada por la temperatura real. Los reductores llevan el aceite de engranajes de la DIN 51517 parte 3; los hidráulicos, el antidesgaste de la DIN 51524 parte 2. El agua se sigue por análisis, antes de volverse parada.
La máquina de tissue fabrica papel fino, como el higiénico, la toalla de papel y la servilleta. Recibe en un extremo una masa de fibras que es casi toda agua y entrega papel seco en el otro extremo de la misma máquina. Piense en una cocina donde el fregadero y el horno están lado a lado: los cojinetes del comienzo (el apoyo del eje de cada rodillo o cilindro; en la máquina de papel, casi siempre un rodamiento, que el aceite lubrica y enfría) viven mojados, los del final viven calientes, y ningún aceite atiende a los dos.
¿Qué lubricante usar en cada sección de la máquina de papel tissue?
Use un aceite para cada condición dominante: agua, calor, carga o presión. La especificación correcta se hace por punto de lubricación, y la tabla siguiente resume la decisión. El grado de cada punto lo da el ISO VG, la viscosidad del aceite medida a 40 °C, en cSt (centistokes, la unidad de viscosidad): cuanto mayor el número, más espeso el aceite.
| Sección o punto de la máquina | Qué ataca el aceite | Use | Por qué y cómo comprobar |
|---|---|---|---|
| Prensa y demás cojinetes de la parte húmeda lubricados con aceite de circulación (bombeado del tanque al cojinete y devuelto a él) | Agua de lavado, salpicaduras y niebla | línea Supra AW, en el grado que pida la temperatura del cojinete | La ficha técnica de la línea la indica para sistemas de lubricación por circulación y para cojinetes, con protección contra la herrumbre. Antes de especificar, pida al Equipo Técnico de Kelpen Oil el resultado de demulsibilidad (NBR 14172) del aceite nuevo; en el aceite en uso, la separación del agua se comprueba por la demulsibilidad y por el contenido de agua medido con el método Karl Fischer (NBR 11348). |
| Secado: cojinetes del cilindro Yankee | Calor continuo, que oxida el aceite | Supra AW en los grados de mayor viscosidad, en circuito propio | La ficha de la línea cubre sistemas de circulación a temperatura elevada, con aditivo antioxidante, en grados hasta ISO VG 320, y el Equipo Técnico de Kelpen Oil confirma el grado por la temperatura real del cojinete. La viscosidad y la acidez (TAN) muestran la oxidación. |
| Accionamientos y reductores | Carga, par y humedad | línea Turan EP (mineral). Para cajas de engranajes de carga alta, la línea Turan S (100% sintética) | El reductor industrial cerrado suele pedir un aceite con aditivo de extrema presión (EP), que protege el diente del engranaje bajo carga alta: es la clase CLP. La DIN 51517 parte 3 exige carga EP comprobada por el ensayo FZG, en el que engranajes de prueba giran con carga aumentada por etapas hasta que el diente muestra daño. Toda la línea Turan EP cumple esta norma, y la ficha dice que protege incluso en ambientes de elevada humedad. La ficha del Turan S cita las cajas de engranajes de carga alta de la industria del papel. |
| Sistemas hidráulicos | Presión y humedad ambiente | Supra AW | Aceite hidráulico con aditivo antidesgaste, que protege la bomba bajo presión: es la clase HLP, con aditivos antidesgaste conforme a DIN 51524 parte 2. En el aceite en uso, el ensayo Karl Fischer mide el agua y el conteo de partículas (ISO 4406) mide la suciedad. |
| Puntos lubricados por pérdida, donde el aceite no vuelve a un tanque | Condición leve, lejos del calor y del agua | línea Bearing | La ficha indica la línea para lubricación general sin reaprovechar el aceite y para circulación solo en condición leve. Queda fuera del secado, porque la ficha no la indica donde la oxidación es fuerte. |
El grado ISO VG de cada punto sale del manual del equipo y de la temperatura medida en el cojinete. En la formación, muchos cojinetes trabajan con grasa; donde haya aceite de circulación, vale la primera fila de la tabla. Las líneas citadas forman parte de los aceites para máquinas y equipos industriales de Kelpen Oil.
¿Por qué la máquina de tissue es un caso extremo de lubricación?
Porque concentra, en una sola máquina, las condiciones que más degradan el aceite:
Agua, en la formación y el prensado: niebla, salpicaduras y lavado llegan al aceite por los sellos (los cierres del eje), por los respiraderos (las aberturas por donde el tanque intercambia aire con el ambiente) y por los cojinetes.
Calor, en el secado: el cilindro Yankee se calienta a vapor por dentro, la campana (la cubierta que envuelve el cilindro) sopla aire caliente por fuera, y los cojinetes de esa zona están entre los puntos de lubricación más calientes de la fábrica.
Operación continua, que elimina las ventanas de mantenimiento y convierte cualquier cambio de aceite en una decisión de producción. El tissue funciona sin parar, y en ese régimen el lubricante afecta directamente la disponibilidad de la máquina.
En el circuito de aceite de circulación (el sistema que bombea el aceite del tanque a los cojinetes y lo recibe de vuelta) de la parte húmeda, la falla típica empieza por el agua y avanza por etapas:
El agua entra por el sello del cojinete, por el respiradero del tanque o por el lavado de la máquina y se disuelve en el aceite, aún invisible.
Por encima del punto de saturación, el agua deja de disolverse y forma gotas o emulsión (mezcla estable de agua y aceite), lo que deja el aceite lechoso.
Con agua de por medio, la película de aceite que separa las piezas se vuelve más delgada y más débil, lo que lleva a contacto metálico, calentamiento y desgaste del cojinete.
El agua también oxida las pistas del rodamiento (las superficies donde giran las bolas o los rodillos) y acelera la oxidación del aceite (la reacción con el oxígeno del aire, que forma ácidos y borra, un residuo pastoso), lo que lleva a filtro saturado y acidez en aumento.
El desgaste termina en una parada no programada, en el equipo más caro de detener de la fábrica.
En el circuito del Yankee, la falla empieza por el calor:
El aceite caliente se oxida más rápido, lo que lleva a acidez en aumento y a borra y barniz (un depósito duro que se pega a las superficies).
La borra y el barniz tapan filtros y canales de lubricación, lo que lleva a menos aceite llegando al cojinete.
Con menos aceite, el cojinete pierde lubricación y enfriamiento, lo que lleva a calentamiento, desgaste y parada.
Cómo se ve esto en su fábrica: aceite turbio o lechoso en la mirilla del tanque, agua saliendo por el drenaje del fondo del tanque, filtro saturándose antes de plazo, cojinete calentándose en la región del cilindro secador, acidez en aumento en el informe. La elección equivocada del aceite suele aparecer semanas después, como parada no programada en la máquina que menos podía parar.
Figura 1. La máquina de tissue en corte simplificado: el agua entra en la formación y en la prensa, el calor viene del cilindro Yankee y de la campana, y cada circuito de aceite de circulación lleva aceite limpio a los cojinetes y lo devuelve al tanque. El cojinete de la formación, en el dibujo, trabaja con grasa.
La figura 1 sigue el orden real de las secciones. La caja de entrada lanza la masa de fibras al formador, entre la tela (el tejido por donde escurre el agua) y el fieltro (la manta que lleva la hoja). El fieltro lleva la hoja hasta el punto de contacto entre el rodillo de prensa y el propio cilindro Yankee, donde sale más agua y la hoja pasa al cilindro. El Yankee, calentado a vapor por dentro y cubierto por la campana que sopla aire caliente, seca la hoja; la cuchilla de crepado despega y arruga el papel seco, y la enrolladora forma la bobina. Abajo, el aceite de circulación: la bomba saca el aceite del tanque, el filtro lo limpia (y, en el circuito del Yankee, el enfriador quita calor), el aceite pasa por los cojinetes y vuelve al tanque por gravedad, donde el agua libre baja al fondo y sale por el drenaje. En la formación, el cojinete del dibujo trabaja con grasa, como muchos en esa sección; el circuito de la parte húmeda atiende la prensa. Para los cojinetes del Yankee, la recomendación habitual es un circuito separado, justamente porque la condición es otra.
¿Qué es la demulsibilidad del aceite y por qué decide en la parte húmeda?
La demulsibilidad es la capacidad del aceite de separarse del agua después de mezclado con ella. Dos aceites de la misma viscosidad pueden comportarse de forma opuesta frente al agua: uno separa en minutos, el otro forma emulsión estable. En el tanque, el aceite que separa bien deja que el agua baje al fondo, de donde sale por el drenaje; el aceite que emulsiona lleva el agua de vuelta al cojinete.
El ensayo de demulsibilidad (NBR 14172, equivalente a la ASTM D1401) agita aceite y agua en una probeta graduada y mide cuánto tardan los dos en separarse. La temperatura del ensayo es 54 °C, o 82 °C para aceites con viscosidad superior a 90 cSt a 40 °C, caso común en los grados más viscosos del secado. En el laboratorio de Kelpen Oil, se realiza en el equipo PD 475, junto con el ensayo de características de emulsión, de la misma norma.
¿Qué aceite usar en el cojinete del cilindro secador Yankee?
Un aceite de circulación con la viscosidad fijada por la temperatura real del cojinete, con buena resistencia a la oxidación, alimentado en cantidad y sin agua. Los cojinetes del secado pueden llegar a 125 °C; con caudal de aceite suficiente, el circuito permite mantenerlos por debajo de 90 °C, y por eso el aceite trabaja también como fluido de enfriamiento.
La viscosidad se elige por la temperatura real del punto. La viscosidad real del aceite cae cuando la temperatura sube. Un cojinete del mismo tamaño pide viscosidades distintas en la sección húmeda y en el secado; especificar en frío y operar en caliente es trabajar con una película de aceite más delgada de lo que pidió el diseño.
El calor se cobra en la vida del aceite. Caliente, el aceite se oxida más rápido: forma ácidos, borra y barniz y puede tapar los canales de lubricación. El análisis capta el comienzo de eso por la acidez en aumento y por la viscosidad en aumento.
La ficha de la línea Supra AW cubre sistemas de circulación en condiciones severas de presión y temperatura elevada, con aditivo antioxidante, en grados hasta ISO VG 320, y el Equipo Técnico de Kelpen Oil confirma el grado por la temperatura y el caudal de cada cojinete. La línea Bearing queda fuera del secado: la ficha la reserva para aplicaciones sin gran exigencia de resistencia a la oxidación.
¿Cómo monitorear el agua en el aceite antes de que se vuelva parada?
Por análisis periódico de laboratorio, porque el agua disuelta no se ve. Cuando el aceite se pone lechoso, la contaminación ya pasó del punto de saturación: el agua dejó de estar disuelta y ya circula en gotas o emulsión.
El monitoreo objetivo se hace con el ensayo de contenido de agua por el método Karl Fischer (NBR 11348): un reactivo específico para el agua mide cuánta hay en el aceite, en ppm (partes por millón; 1.000 ppm equivalen a 0,1%), aun mientras está disuelta e invisible. En el laboratorio de Kelpen Oil, el ensayo se realiza en el coulómetro 831 KF de Metrohm, un equipo que calcula el agua por la electricidad gastada en la reacción, y es uno de los 25 ensayos del parque analítico de Arujá (SP, Brasil).
Para un circuito de circulación de máquina de papel, el análisis periódico responde lo que ninguna inspección visual responde: cuánta agua hay en el aceite ahora, si la viscosidad sigue dentro del rango de la especificación y cuánto se ha oxidado el aceite, por la acidez (TAN, el número de acidez total) comparada con la del aceite nuevo. La tendencia de esos resultados muestra cuándo el aceite se acerca al final de su vida útil. Cambiar el aceite por calendario, en este contexto, es tirar aceite bueno o, peor, mantener aceite muerto. El análisis permite cambiarlo por condición. Para que los resultados se puedan comparar en el tiempo, tome la muestra siempre en el mismo punto del circuito y con la máquina en marcha.
¿Qué mide el laboratorio de Kelpen Oil en el aceite de la máquina de papel?
El laboratorio propio en Arujá (SP, Brasil) mide, en el mismo informe, cuánta agua ya entró en el aceite (Karl Fischer) y si el aceite todavía logra expulsarla (demulsibilidad). Leídos juntos, los dos resultados dicen si basta retirar el agua del tanque o si el propio aceite ya perdió la capacidad de separar el agua y hay que cambiarlo.
Kelpen Oil, fabricante brasileña de lubricantes y aceites base, presta este servicio de análisis a cualquier empresa, incluso de aceite que no produjo. Es un servicio de pago, y en una máquina de operación continua suele ser la diferencia entre programar una intervención y sufrir una.
| Qué medimos | Qué revela | Norma (equipo) |
|---|---|---|
| Contenido de agua por Karl Fischer coulométrico | Agua disuelta y emulsionada, en ppm, antes de que el aceite se ponga lechoso | NBR 11348 (831 KF Coulometer, Metrohm) |
| Demulsibilidad y características de emulsión | Si el aceite aún separa el agua o ya forma emulsión estable | NBR 14172 (PD 475) |
| Viscosidad cinemática a 40 °C y a 100 °C | Si el aceite sigue en el grado: subiendo indica oxidación; bajando indica contaminación, como mezcla con un aceite más fino | ASTM D7042 (SVM 4001) |
| Número de acidez (TAN) | Cuánto se ha oxidado ya el aceite, comparado con el aceite nuevo | NBR 14448 (Titrino Plus, Metrohm) |
| Espectro de infrarrojo | Productos de oxidación y contaminantes, en comparación con el aceite nuevo | ASTM E2412 (Spectrum Two) |
| Características espumantes | Tendencia a formar espuma en el retorno al tanque, lo que perjudica la bomba | NBR 14235 (PD 470) |
| Conteo de partículas | Suciedad y partículas de desgaste que pasaron el filtro | ISO 4406 (contador PAMAS) |
¿Y la disponibilidad, que nadie especifica?
Hay un requisito de la industria tissue que no aparece en ninguna ficha técnica: el proveedor no puede faltar. Una máquina continua consume aceite todo el tiempo, y no todo proveedor mantiene producto listo para reposición. Kelpen Oil produce para reposición de stock, con envasado bajo demanda del balde al granel y atención en todo Brasil, desde 1999. Para quien responde por la disponibilidad de la máquina, esto pesa tanto como la especificación del aceite.
Preguntas frecuentes
¿Cómo entra el agua en el circuito de aceite? Por los sellos de los cojinetes, por los respiraderos del tanque, por el vapor que se condensa y por el lavado del equipo. En una máquina de papel la contaminación es continua, y por eso la capacidad del aceite de separar el agua entra como criterio de especificación.
¿Con qué frecuencia analizar el aceite del circuito? El punto de partida común en el mercado es la toma de muestra trimestral, ajustada después por los resultados del análisis: si la tendencia de agua, acidez o partículas sube, el intervalo se acorta. El intervalo final depende del historial de cada máquina, y un circuito crítico, como el de los cojinetes del Yankee, pide un seguimiento más cercano que un punto de condición leve.
¿El aceite de máquina de papel puede ser el mismo en la sección seca y en la húmeda? En general, no con el mismo grado. En la parte húmeda el aceite debe separar el agua; en los cojinetes del Yankee, resistir el calor y la oxidación con mayor viscosidad. Por eso muchas máquinas tienen un circuito para la parte húmeda y otro para los cojinetes del Yankee, aunque la línea de aceite sea la misma en grados distintos.
¿Se puede sacar el agua del aceite y seguir usándolo? El agua libre, sí: baja al fondo del tanque y sale por el drenaje. La centrífuga retira el agua libre; el deshidratador al vacío retira también parte de la disuelta. Una emulsión estable no se separa sola; el ensayo de demulsibilidad dice si el aceite aún separa el agua o si hay que cambiarlo, y un nuevo Karl Fischer después del tratamiento confirma el resultado.
Glosario
Cojinete: el apoyo del eje de cada rodillo o cilindro. En la máquina de papel, casi siempre es un rodamiento, que el aceite lubrica y enfría.
Aceite de circulación: aceite bombeado del tanque a los cojinetes, que vuelve al tanque para ser filtrado, enfriado y usado de nuevo.
Cilindro Yankee: el gran cilindro calentado a vapor que seca la hoja de tissue; la campana, la cubierta sobre él, sopla aire caliente.
Demulsibilidad: capacidad del aceite de separarse del agua, medida por la NBR 14172.
Emulsión: mezcla estable de agua y aceite, que deja el aceite lechoso y debilita la película lubricante.
Karl Fischer: ensayo que mide el contenido de agua en el aceite en ppm (NBR 11348).
TAN: número de acidez total; sube a medida que el aceite se oxida (NBR 14448).
ISO VG: grado de viscosidad del aceite medido a 40 °C, en cSt.
Hable con el Equipo Técnico
El Equipo Técnico de Kelpen Oil evalúa sección por sección: la temperatura real de cada punto, la presencia de agua, el tipo de cojinete, reductor y sistema hidráulico, y confirma el producto adecuado para cada punto de la máquina. Si prefiere empezar por el diagnóstico, envíe muestras del circuito actual para el análisis del aceite en uso en el laboratorio de Arujá (SP, Brasil), como servicio de pago, y reciba el panorama de agua, viscosidad y de cuánto se ha oxidado el aceite comparado con el nuevo. Guarde este artículo o envíelo a quien se ocupa del mantenimiento de la máquina de papel en su empresa.