Second Best Pricing Algorithms for the Multiobjective Problem

La industrialización del papel, empezó una vez que éste llegó a Europa. En países como Grecia, Italia y España se desarrolló rápidamente este descubrimiento ya que antes del papel lo que utilizaban era el pergamino, material producido de delgadas capas de piel de vaca, oveja o cabra, muy costoso y pesado, además de no ser adecuado para imprenta. La primera fábrica de papel europea se estableció en España en el año 1150.

El papel moderno se volvió popular con la invención de la imprenta en el siglo XV, ya que se requirió de un material de bajo precio que recibiera la impresión de tipo movible. En esta época,

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el problema fue la escasez de materias primas, además de los altos costos de producción. Con el fin de bajarlos, el francés Nicholas Louis Robert en 1798 construyó una máquina efectiva para la fabricación de papel. En 1803 los hermanos británicos Fourdrinier mejoraron este invento y crearon las primeras máquinas con su apellido que produjeron un rollo de papel continuo o en bobina [62].

En 1840 se introdujo el proceso de trituración de madera para fabricar pulpa, lo que permitió la elaboración de papel a más bajo costo. En 1852 se descubrió la celulosa y Tilghman patenta un procedimiento que utiliza bisulfito de calcio para obtenerla de la madera.

Actualmente la industria del papel provee de este producto a más de 5 mil millones de personas alrededor del mundo [3], con un consumo mundial de más de 268 millones de toneladas al año [63] y utiliza pulpa de madera para fabricarlo. El proceso inicia con la producción de madera. Los árboles de madera dura y algunas especies de frondosas (roble, abedul y eucalipto) proveen de fibras cortas (entre 0.75 mm y 2 mm de longitud). Las maderas blandas provenientes de coníferas (abeto y pino) dan fibras más largas (entre 3 mm y 5 mm), lo que se puede apreciar en sus delgadas capas fibrosas que permiten fabricar un papel más resistente [64]. Un tercio del total de madera procesada en el mundo se emplea para la fabricación de pasta de celulosa [63]. Los troncos de madera se descortezan y se convierten en fibras o astillas. Estas partículas a su vez se transforman mediante procedimientos mecánicos o químicos como se puede ver en la

Figura III-1

Figura III-1. Procedimientos de elaboración de papel [64].

Procedimientos de elaboración

Químico - termomecánico

Mecánico Termomecánico Químico

CTMP Chemi-Thermo- Mehcanical Pulp (Pasta químico termomecánica) TMP Thermo-Mehcanical Pulp (Pasta Termomecánica) MP Mehcanical Pulp (Pasta Mecánica) Proceso al sulfato (alcalino) Proceso al sulfito (ácido)

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La pasta de celulosa así obtenida se puede blanquear dependiendo de los requerimientos de los diferentes tipos de papel. Al blanquearse utilizando compuestos de cloro, se elimina una sustancia llamada lignina. También existen procedimientos totalmente libres de cloro (TCF) que utilizan oxígeno (peróxido de hidrógeno o agua oxigenada, ozono y oxígeno gaseoso) para blanquear, previniendo el deterioro ambiental [63].

Los rollos de celulosa ya blanqueados pasan por un proceso de refinación donde las fibras se fibrilan, es decir se deshilachan sus extremos de manera que se produzca mayor entrelazado entre las mismas. El siguiente paso es la preparación de la pasta, para lo cual se utilizan productos auxiliares como agua, agentes de carga minerales, encolantes, colorantes y aditivos [65].

La sustancia preparada, pasa por una tela formadora, donde por filtración y espesamiento, se forma la hoja de papel que en este momento del proceso ya obtuvo sus principales características físicas y mecánicas. Para eliminar el resto de agua de las hojas, primero pasan por unas prensas de rodillos y después entran a una fase de evaporación.

El acabado de las hojas inicia con un satinado que provee a la superficie del papel de la lisura necesaria para cada aplicación. Se aplican también encolantes (gomas y almidón) que permiten un mejor desempeño al momento de imprimir. Otro acabado es el estucado, que mejora las cualidades ópticas, blancura y coloración del papel.

Finalmente el papel se enrolla en bobinas que pueden ser cortadas en rollos más pequeños. A partir de aquí se obtienen los diferentes formatos de hojas, las cuales se cuentan, se evalúa su calidad y eliminan hojas defectuosas, empaquetándose electrónicamente. Estos paquetes son los que se distribuyen al cliente. El proceso de producción de papel se puede visualizar en la Figura III-2.

48 Figura III-2. Proceso de elaboración de papel [66].

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Los principales productores de papel a nivel mundial son Estados Unidos, Japón y Canadá, seguidos de España, Alemania, Finlandia, Suecia, Francia, Reino Unido e Italia [67], como se puede ver en la Tabla III-1. Para 1994 en México se encontraban registradas 67 empresas en la Cámara Nacional de la Industria de la Celulosa y el Papel [68], actualmente son 11 las compañías afiliadas y están ubicadas en 18 estados del país. De estas empresas el 51% se concentran en el Distrito Federal y el Estado de México, siendo Nuevo León el siguiente estado en importancia con el 11% de las compañías [69]. En miles de Tm 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 España 1576 1461 1571 1619 1679 1750 1720 Alemania 1950 1815 1957 1949 2229 2608 2105 Francia 2817 2513 2829 2674 2592 2469 2328 Finlandia 10088 9629 11088 11354 11888 12198 11169 Suecia 10186 9847 10496 10541 10693 11517 11000 Italia 455 410 467 462 577 599 524 EEUU 59683 58329 59363 58226 57074 56934 52795 U.K. 638 574 623 583 473 516 493 Canadá 25402 24352 24971 23603 25387 26871 24918 Japón 11120 11199 11491 10919 10990 11399 10813 Total Mundial (millones Tm) 181.3 174.2 178.1 176 181.4 188.7 179.4

Tabla III-1. Producción de pastas papeleras (en miles de toneladas) [70]

El problema es que México se ha convertido en un importador de fibra de papel elaborada, más que un fabricante. Esto se debe a problemas internos en el mercado mexicano como las dificultades para obtener materia prima debido a conflictos de tipo forestal (tala ilegal de árboles, baja producción de madera, entre otros) y el descenso de los precios de la celulosa consecuencia de la entrada en vigor del Tratado de Libre Comercio (que no permite la competencia con las empresas extranjeras). Además la mayor parte del papel fabricado se hace ineficientemente, generando gran cantidad de residuos y consumiendo energía en exceso [71].

Indicadores económicos muestran que la industria papelera de México se dedica más a cortar y empacar papel, que a fabricarlo. Actualmente lo que se produce en mayor cantidad es papel de cartón y papel kraft mediante la utilización de fibras recicladas [71]. Las siguientes figuras

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(Figura III-3 a Figura III-7) muestran la producción de cartón, papel y celulosa en millones de pesos durante los últimos años.

Figura III-3. Fabricación de cartón en millones de pesos. Elaboración ICEX con datos INEGI [71].

Figura III-4. Producción de papel, productos de papel e imprentas en millones de pesos. Elaboración ICEX con datos INEGI [71].

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Figura III-6. Producción de envases de cartón en millones de pesos. Elaboración ICEX con datos INEGI [71]

Figura III-7. Producción de envases de papel en millones de pesos. Elaboración ICEX con datos INEGI [71].