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FABBRICAZIONE
A MACCHINA |
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il principio sia lo stesso, la fabbricazione a macchina della carta è molto più
complessa di quella a mano.
Il primo passo è la preparazione della materia prima. Oggi il 95%
della carta è prodotto con cellulosa di legno. Per i tipi più economici, come la carta
di giornale, si usa solo pasta di legno meccanica, mentre per ottenere una qualità
migliore si usa pasta di legno chimica o una miscela fatta di pasta di legno e fibre di
stracci; per le carte di qualità più pregiata si impiegano solo fibre di stracci,
specialmente di lino e cotone.
Per la produzione di carte comuni si fa sempre più ricorso alla
cartastraccia, cioè alla carta di recupero, in genere miscelata con altre materie prime,
per produrre la cosiddetta carta riciclata .
La preparazione della fibra di legno si ottiene in due modi
differenti. |
Vasca con pasta di legno.
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La pasta di
legno meccanica si ottiene sfibrando il legno, preparato in tronchi scortecciati o in
tondelli, mediante la pressione contro una mola cilindrica rotante ad alta velocità in un
ambiente acquoso per evitare i danni che sarebbero prodotti dal calore dello sfregamento.
Le fibre risultanti sono corte e vengono usate da sole per
produrre carta economica, oppure miscelate con altre fibre più pregiate per ottenere
carte migliori .
La pasta di legno chimica si ottiene
da legno ridotto in frammenti e trattato con solventi chimici che rimuovono il materiale
resinoso e la lignina, lasciando fibre di cellulosa pura ( sostanza composta da carbonio,
idrogeno, ossigeno ).
Il più antico dei processi con solvente chimico venne introdotto
nel 1851 e utilizza una soluzione di soda caustica e venne impiegato per macerare la
paglia dalla quale, in passato, si otteneva una carta gialla scadente ma molto economica . |
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La pasta di
stracci si ottiene invece in questo modo: gli stracci vengono anzitutto scelti
e tagliati da apposite macchine a coltelli che li fanno a pezzetti, poi puliti
meccanicamente per rimuovere lo sporco grossolano e altri corpi estranei, poi vengono
cotti per diverse ore in autoclave ad alta pressione in una soluzione alcalina che
solubilizza i grassi e altre impurità, quindi sfibrati e lavati con acqua in una macchina
detta battitore o macchina olandese perché inventata in
Olanda nel 1670, dove subiscono anche una prima macerazione e la completa sfilacciatura.
La mezza pasta che ne risulta viene passata attraverso uno
o più battitori secondari che macerano ulteriormente le fibre: a questo punto vengono
aggiunti il colorante, il collante e altri materiali inerti ( carica ) che
hanno lo scopo di accrescere il peso e la consistenza della carta finita . |
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PRODUZIONE |
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Dopo aver
addizionato alla massa fibrosa opportuni ausiliari chimici, a seconda delle esigenze del
tipo di carta in produzione, come per esempio prodotti per la collatura, coloranti,
correttori chimici, coadiuvanti tecnologici, addittivi capaci di migliorare le resistenze
meccaniche richieste, si passa alla formazione vera e propria del foglio di carta .
A seconda della struttura e del tipo di formazione utilizzata si
danno alla macchina nomi differenti: a tamburi, yankee, a tavola piana, doppia tela, ecc.
Qualunque sia la macchina che produce la carta, vale per tutte la
premessa che la formazione del foglio è la fase più delicata della lavorazione.
Dopo la spolveratura e la cernita gli stracci vengono affidati a
macchine che li riducono a brandelli e trattati poi in autoclave( lisciviatura ), lavati e
infine disgregati nella pila olandese . |
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La macchina
olandese, chiamata così perché venne inventata in Olanda nel 1670 è costituita da
una vasca di forma ovale che , con opportuni accorgimenti meccanici, riesce a far passare
gli stracci alla triturazione più volte fino a ridurli alla completa sfilacciatura .
La pasta ottenuta verrà trattata con ipoclorito ( candeggina ) e
avviata ai raffinatori per la raffinatura. La macchina olandese procede alla raffinazione
come anche unaltra macchina: la raffinatrice a ciclo continuo. Questa macchina è
costituita da recipienti metallici muniti di lame che ruotano, a distanza regolare,
intorno ad una parte fissa. Nelle raffinatrici si introducono paste con caratteristiche
diverse a seconda della qualità di carta che si vuole ottenere, alluscita della
macchina la pasta viene raccolta in grandi mescolatori e da questi avviata alla macchina
continua per la fabbricazione del foglio di carta.
I momenti della produzione della carta rimarranno separati sino
all invenzione della macchina continua, che segna linizio della fase
industriale e che permette la formazione ed il distacco in continuo , da una
forma tonda, di una benda di carta teoricamente senza soluzione di continuità, cioè non
si preparano più singoli fogli ma grandi rotoli, che possono essere tagliati nella misura
desiderata. |
Si realizza in
una unica fase il compattamento, la pressatura della benda ed il suo asciugamento .
Nel tempo la forma in tondo lascerà spazio alla tavola piana che
permetterà grandi formati e velocità assai elevate.
Un ulteriore passo avanti nella continuità della produzione sarà
lintroduzione dei raffinatori in continuo, che soppianteranno la vecchia olandese
con rendimenti decisamente superiori.
Nella macchina continua limpasto di fibre e acqua comincia a
scorrere come un grande fiume e non si ferma più: durante i vari passaggi lumidità
viene tolta prima con la pressione poi col calore, infine la carta passa tra i cilindri
che la lisciano e la pressano.
Allinizio limpasto viene adagiato sulla tela di
formazione ed il primo drenaggio dellacqua dallimpasto avviene per
sgocciolamento naturale, successivamente con lapplicazione del vuoto con speciali
casse aspiranti. Elemento fondamentale di queste macchine è la tela , cioè
un nastro di fitta rete metallica chiuso ad anello che scorre a velocità costante,
sorretto inferiormente da rulli. Dalla cassa di afflusso , posta
allestremità della macchina dalla quale la tela comincia il suo lungo percorso,
scende sulla tela stessa un flusso continuo di pasta acquosa, limitato lateralmente da
sponde di gomma, man mano che avanza la pasta perde acqua attraverso le maglie della tela
che la sorregge. Lasciugatura è accelerata dallazione di pompe aspiranti
poste sotto la tela, che intanto vibra con piccole oscillazioni laterali per favorire
linfeltrimento delle fibre. Mentre procede sulla tela, la carta passa sotto un
cilindro scorrevole detto ballerino che ne regolarizza lo spessore.
Vicino alla parte finale della macchina, la tela viene stretta tra
due cilindri contrapposti ricoperti di feltro, che spremono ulteriormente lacqua dal
foglio e consolidano lintreccio delle fibre, conferendo al foglio ormai
completamente formato la resistenza sufficiente per fare a meno del supporto della tela,
la quale torna indietro vuota. |
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Il foglio formato
possiede una consistenza che gli permette di essere staccato dalla tela per entrare nella
zona di pressatura che riduce ulteriormente il contenuto di acqua. La zona di
pressatura è costituita da una serie di cilindri con due o più zone di contatto dove
passa il foglio di carta inframmezzato con un feltro. I feltri hanno la funzione di
accompagnare il foglio, poco resistente perché ancora molto umido, sotto lazione
della pressione e di trattenere lacqua che viene continuamente risucchiata da
apposite cassette aspiranti che asciugano il feltro e lo preparano per un nuovo passaggio
nella pressa.
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MACCHINA BOBINATRICE |
MACCHINA CONTINUA |
Con questi
passaggi il foglio subisce una grande perdita di acqua fino a raggiungere un contenuto di
secco variabile dal 40% al 50% a seconda del tipo di carta.
Il foglio di carta viene quindi introdotto in una zona denominata seccheria
che è formata da batterie di cilindri essicatori, cioè cilindri in ghisa riscaldati
a vapore diretto, e poi attraverso cilindri freddi che provvedono alla calandratura
, cioè allultima finitura superficiale.
Il foglio di carta viene fatto aderire alla superficie dei
cilindri che sono disposti a due piani e creano un percorso a slalom fino allarrotolatore
.
Il rotolo di carta che si forma, una volta raggiunta la dimensione
stabilita, viene tolto dalla macchina continua per procedere allallestimento della
carta; la prima operazione è la suddivisione in bobine, cioè rotoli di dimensioni adatte
alle richieste dei clienti.
La carta generalmente viene venduta a risme di fogli di
formato standard, il formato più comune di carta da libro è quello in ottavo ma in
genere per la macchina da scrivere e le fotocopie si usa il formato A4 (21x29,7);
mentre per la stampa su rotativa la carta viene venduta in bobine di vari formati ( una
bobina tipo di carta per giornale può essere costituita da un foglio largo 168 cm, lungo
7925 m e che pesa 725 kg ) .
Le cartiere sono aziende con lunghe tradizioni, molte raggiungono
e superano i cento anni di storia, prendono dal passato esperienze e tradizioni e
producono in modo innovativo
Lindustria cartaria italiana annovera più di 200
stabilimenti e la sua produzione rappresenta il 10% della capacità produttiva europea,
collocandosi ai primi posti nel continente. |
Ma i maggiori produttori mondiali di
carta sono gli Stati Uniti ed il Canada, che producono anche la maggior parte di pasta di
legno e prodotti di carta, non dimentichiamo però anche Finlandia, Giappone e Svezia che
comunque riescono ad arrivare a notevoli quantità di produzione.
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BOBINE DI CARTA |
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Le cartiere hanno le loro scuole:
Università con laurea
breve (Fabriano), Specializzazione e formazione per dipendenti interni (San Zeno -
Verona), Specializzazione in ingegneria cartaria (in collaborazione tra i Politecnici di
Torino e di Grenoble). |
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