Le materie prime per fare la carta
La carta è un materiale formato da milioni fibre vegetali (fibre di cellulosa) saldate e tenute insieme tra di loro tra loro e da altri materiali come collanti, coloranti e sostanze minerali di carica.
La cellulosa è la materia prima fibrosa con cui sono composte le membrane cellulari delle piante.
La cellulosa si ricava principalmente dal legno di alberi coltivati appositamente per produrre cellulosa.
Oltre alla cellulosa, le piante sono costituite da lignina: la lignina è presente, insieme alla cellulosa, nelle pareti di tutte le piante superiori (in maggiore quantità nelle piante legnose).
I legnami utilizzati per produrre cellulosa si distinguono in:
- legnami a fibra lunga, provenienti da piante resinose (pino, abete, larice);
- legnami a fibra corta, provenienti da latifoglie (faggio, betulla, eucalipto, pioppo).
Oltre al legname proveniente da piantagioni vengono anche impiegati:
- scarti di segherie, fabbriche di imballaggi o mobili;
- tronchi di piccola pezzatura, comunque non utilizzabili per altre lavorazioni;
- sottoprodotti della foresta, vale a dire alberi non adatti ad essere segati in tavole, cime di piante, rami, ecc.
- In via sperimentale si utilizzano anche la paglia, le alghe marine, alcune piante annuali (sorgo, manioca, cotone, lino).
Materie prime ausiliarie
Le fibre vegetali, per essere trasformate in carta, devono essere opportunamente lavorate e mescolate con le sostanze denominate ausiliarie.
I prodotti ausiliari si distinguono in sostanze coloranti, sostanze di carica e sostanze collanti.
- Le sostanze coloranti conferiscono alla carta un determinato colore. Tra queste vi sono le sostanze sbiancanti, a base di cloro, che conferiscono alla carta il colore bianco.
- Le sostanze di carica adoperate più comunemente rientrano nelle categorie dei carbonati, degli ossidi, dei silicati, dei solfati e dei solfuri. Le sostanze di carica, riempiendo gli spazi compresi tra le fibre, consentono di ottenere una carta più liscia e compatta.
- Le principali sostanze collanti sono la resina, l’amido, la caseina, le cere, le resine sintetiche. Il collaggio che si ottiene con l’impiego di questi prodotti conferisce alla carta un’impermeabilità ai liquidi ed agli inchiostri, rendendola così scrivibile. Infatti un foglio di carta non collato è generalmente assorbente.
La preparazione delle paste
Il processo produttivo inizia con la preparazione delle diverse paste.
La differenza tra le diverse paste risiede, oltre che nel processo di preparazione, nel contenuto di lignina.
- La pasta chimica o di cellulosa. Il legno privato della corteccia viene ridotto in pezzetti (detti chips) e quindi trattato con opportuni sali dentro speciali bollitori (autoclavi). Durante la cottura, dal legno si separano la lignina e le altre sostanze incrostanti: rimane la cellulosa pura (100% cellulosa). La cellulosa viene raffinata, lavata e sbiancata ed è pronta per essere utilizzata. La pasta chimica si utilizza per produrre carta di elevata qualità.
- Le paste semichimiche sono prodotte partendo da chips di latifoglie (faggio e pioppo), e il ciclo produttivo è simile a quello descritto per la pasta chimica. La differenza sta nel fatto che la lignina e le sostanze incrostanti non vengono completamente sciolte, perché la cottura è solo parziale. La qualità di queste paste è inferiore rispetto alla cellulosa pura. Le paste semichimiche trovano impiego nella produzione di carta da giornale e da stampa.
- Le paste ad alta resa sono prodotte ammorbidendo semplicemente la lignina, senza separarla, per mezzo di sostanze chimiche e, in certi casi, con l’uso del vapore. Da 100 kg di legno secco si ha una resa di quasi 90 kg di queste paste (alta resa). Le paste ad alta resa sono impiegate per la produzione di diversi tipi di carte e cartoni.
- La pasta meccanica. Si tratta, anche in questo caso, di una pasta ad alta resa, ottenuta sfibrando il legno esclusivamente per via meccanica. I tronchetti di legno (pioppo o abete) vengono scortecciati e pressati contro una mola rotante e abrasiva. La pasta ottenuta, simile alla segatura, viene raffinata
per ridurre le dimensioni delle fibre, e sbiancata. E’ utilizzata per produrre carte di diverso tipo e cartoni.
La fabbricazione della carta
- Nelle cartiere i diversi materiali fibrosi (pasta chimica, paste meccaniche, carta da macero) sono spappolati in acqua e mescolati insieme in un’apposita macchina;
- I materiali fibrosi sono poi sottoposti ad una raffinazione, allo scopo di ricavare una poltiglia fine ed
uniforme. Nei raffinatori la pasta è costretta a passare attraverso delle lame che sminuzzano sempre più finemente le fibre di cellulosa. - L’impasto viene inviato poi nel tino miscelatore, dove vengono aggiunte le sostanze ausiliarie.
- La trasformazione dell’impasto in carta avviene nella macchina continua.
