La Carta
Le origini della fabbricazione della carta
La diffusione delle tecniche di lavorazione
Il passaggio alla produzione industriale
Materie per la produzione della carta
Macero da raccolta industriale e commerciale
Le fasi di spappolamento e raffinazione
Le fasi di miscelazione, diluzione ed epurazione
Il processo di disinchiostrazione della Cartiera Lucchese S.p.A.
La cassa di afflusso e la tela formatrice
La sezione presse, la seccheria e l'arrotolatore
La produzione di paste per carta
Le emissioni del processo produttivo
Per ritrovare le origini della carta è necessario risalire nella storia di almeno cinque millenni: sembra infatti che in Egitto, intorno al 3000-3500 a.C., esistesse già il papiro, considerato come la pietra miliare per l'evoluzione storica dei supporti per la scrittura. Molto simile alla nostra carta, il papiro veniva fabbricato utilizzando una pianta acquatica, il cyperus papyrus, allora molto diffusa lungo il Nilo, in Palestina ed in Sicilia.
La parte superiore dello stelo di questa pianta veniva tagliata in strisce longitudinali di basso spessore, larghe pochi centimetri e lunghe oltre un metro. Tali strisce venivano poi disposte, l'una accanto all'altra, sopra un piano orizzontale, in modo da formare uno strato continuo e il più possibile omogeneo.
Su questo primo strato se ne collocava un altro, con l'accortezza di disporre le strisce in modo trasversale rispetto alle prime. Il reticolo, così formato, veniva poi bagnato con acqua e pressato affinchè le sostanze collanti contenute nelle fibre della pianta facessero aderire i due strati sovrapposti; successivamente veniva fatto asciugare all'aria.
Incollando i margini di più fogli di papiro, tagliati tutti nelle stesse dimensioni e posti consecutivamente, si otteneva una striscia continua, che nell'uso veniva arrotolata costituendo il "volumen" o rotolo, l'antesignano del nostro libro. Un altro ottimo materiale su cui scrivere, molto apprezzato per la sua resistenza al tempo, fu la pergamena.
Tale materiale, ottenuto da una accurata lavorazione delle pelli di animali di piccola e media taglia, costituì il prodotto più largamente usato in tutto il mondo civile fino alla comparsa della carta vera e propria. Le origini della fabbricazione della carta passano per la Cina. La leggenda e le ipotesi la fanno risalire alla fabbricazione dei feltri, in cui i mongoli erano maestri.
Un ministro cinese, Ts'ai Lun, intorno al 105 d.C. (data ovviamente approssimativa) sostituì, nella fabbricazione dei feltri, le fibre animali con quelle vegetali, dando così luogo a quel prodotto che oggi chiamiamo carta.
Per la verità la leggenda di Ts'ai Lun è un po' più colorita, e, data la sua brevità, vale la pena di raccontarla.
Ts'ai Lun si recava ogni giorno presso uno stagno adibito a lavatoio: lì, meditava ed osservava le donne lavare i panni. Un giorno si accorse che le fibrille, precedentemente staccatesi dai panni logori, a causa dello strofinio e della sbattitura esercitati dalle lavandaie, si accumulavano e si riunivano a mo' di tessuto. Ts'ai Lun raccolse con delicatezza il sottile velo di fibrille feltratesi in un'ansa dello stagno stesso e lo pose ad essiccare. Nacque così un foglio di una certa consistenza, di colore biancastro ed idoneo per sopportare la scrittura.
Il primo materiale adottato da Ts'ai Lun, una volta messo a punto il procedimento di fabbricazione, fu la corteccia del gelso da carta (Brussonetia papyrifera).
La parte fibrosa della corteccia veniva messa a macerare in acqua, risciacquata e successivamente battuta in mortai di pietra fino ad ottenere una pasta uniforme di fibre cellulosiche. Questa massa di fibre opportunamente diluita con acqua veniva versata sopra la così detta "forma", costituita da una specie di graticcio ottenuto per accostamento di sottilissimi bastoncini di bambù. L'acqua passava attraverso le fenditure del graticcio e le fibre, feltratesi tra loro, restavano in superficie formando un foglio di opportuno spessore che, staccato e levato a mano dalla forma, veniva messo ad essiccare all'aria.
I cinesi, oltre ad essere stati i primi produttori di carta, sono stati anche suoi grandi utilizzatori.
L'impiego della carta come supporto per la scrittura è sicuramente da ricollegare con il tasso di diffusione della cultura; questa nei periodi più antichi, era senza dubbio privilegio di pochi e quindi la domanda di carta per scrivere è stata inizialmente piuttosto ridotta. La carta infatti ancor prima di essere usata come supporto per la scrittura, è stata impiegata, in Cina, come oggetto di vestiario. Le prime citazioni relative a questo uso risalgono al primo secolo a.C. e sempre più frequenti poi divengono negli anni successivi. Nel periodo 400-900 d.C. i preti taoisti indossavano cappelli di carta come pure gli scolari ed i poeti.
Al sesto secolo risalirebbe l'uso della carta igienica; già allora si usava, come materia prima, un prodotto particolare, fatto con fibre di paglia di riso, più facile da preparare, meno costosa e più morbida. Con la carta si costruirono aquiloni, lanterne e ventagli; questi ultimi erano prodotti in carta fin dal 300 quando gli imperatori della dinastia Chin vietarono, per questioni economiche, l'uso della seta per la loro preparazione.
L'uso della carta moneta risale probabilmente al nono secolo; si ritiene infatti che in quel periodo, essendo aumentate le transazioni, si sia resa necessaria una moneta più leggera in sostituzione della moneta metallica troppo pesante e poco trasportabile.
L'arte cartaria si diffuse all'inizio solo in quei paesi con cui la Cina aveva rapporti commerciali quali Giappone e Corea. La diffusione della carta nei paesi ad occidente della Cina iniziò ad opera degli arabi.
Questi popoli, grazie ai loro contatti con i paesi dell'estremo oriente, conoscevano la carta fin dal 650 d.C., anche se inizialmente veniva usata solo per documenti importanti. Un secolo più tardi (nel 751) a Samarcanda se ne iniziò la fabbricazione secondo quello che era il processo produttivo ideato dai cinesi, 40 anni dopo anche a Baghdad sorse la prima cartiera.
La produzione cartaria da parte degli arabi poté avere un forte sviluppo grazie alla ampia disponibilità di quella che si dimostrò essere una materia prima di buona qualità e basso costo, vale a dire la canapa ed il lino.
Dal Medio Oriente l'arte di produrre carta si diffuse in Egitto (al Cairo) ed in tutta l'Africa settentrionale (Tunisi, Cente, Fez). Le materie prime più largamente utilizzate erano il lino e gli stracci di lino.
Nel 1100 si potevano così contare circa 400 cartiere. Quando gli arabi sbarcarono in Europa, la carta venne esportata in Spagna, dove sorse la prima cartiera europea, ed in Italia.
Con il trasferimento delle tecniche di produzione nel nostro continente si ebbe un nuovo mutamento nelle materie prime impiegate; le cartiere europee infatti, producevano carta esclusivamente con le fibre derivanti dai cenci e dagli stracci. In Italia l'arte della carta si affermò intorno al 1100 ad Amalfi e Fabriano (quest'ultimo divenne ben presto il più importante centro europeo di fabbricazione cartaria). Successivamente si diffuse a Bologna, Genova, ed in Piemonte, Toscana e Veneto.
Ai cartai italiani spetta il merito di aver introdotto alcune importanti modifiche al procedimento arabo di fabbricazione, fra cui la battitura dello straccio con magli azionati a mezzo della ruota idraulica e la collatura con gelatina animale, che conferì alla carta quelle doti di conservabilità che facevano difetto nelle carte fabbricate sia con il più antico procedimento cinese, che con quello adottato successivamente dagli arabi.
Già nel 1283, documenti di sicura attendibilità storica attestano che a Fabriano si fabbricava carta di alta qualità. E' da questa cittadina marchigiana, infatti, che i mastri cartai, attratti forse da lauti guadagni, partirono per insegnare, prima in Italia e successivamente in Europa, l'arte del fabbricare carta.
Al di là dei miglioramenti su menzionati resta il fatto che, dalla scoperta del mandarino Ts'ai Lun fino a tutto il XVIII secolo, la carta veniva fabbricata esclusivamente a mano, immergendo la "forma" nel tino contenente la sospensione fibrosa.
Ancora oggi, ma solo per pochi e speciali usi (quali ad esempio la carta da lettere di lusso, la carta speciale da disegno, per mappe catastali, finissima da acquerello, speciale da stampa, filigranata ed alcuni speciali tipi di carta valori) la carta viene fabbricata con gli stessi procedimenti.
Il procedimento seguito per la produzione della carta a mano è in estrema sintesi il seguente: l'impasto, precedentemente e opportunamente preparato, giunge al tino, consistente in una vasca munita di un agitatore per mantenere la sospensione in continua mescolazione.
Per fabbricare il foglio di carta si impiega la "forma" o "modulo", costituita da un telaio di legno su cui viene fissata una tela a maglie metalliche. L'operaio immerge la forma nella sospensione fibrosa e, nel ritirarla, vi imprime una serie di scuotimenti rapidi al fine di ottenere una feltrazione (unione tra le fibre) uniforme. L'acqua, nel frattempo, scola attraverso le maglie della tela metallica. La forma quindi viene prelevata da un altro operaio (c.d. ponitore) che lo comprime contro un feltro umido di lana, in modo tale da realizzare il distacco del foglio dalla tela ed il conseguente trasferimento dello stesso sul feltro.
A questo punto segue la pressatura idraulica dei fogli al fine di ottenere una prima disidratazione della carta. I fogli vengono poi avviati all'asciugamento che può realizzarsi per stendaggio al coperto o in un tunnel a circolazione di aria calda.
Il passaggio dalla produzione artigianale a quella industriale avvenne nella prima metà del 1800.
Il primo tentativo fu fatto dal francese Nicolas Louis Robert nel 1797; egli realizzò una macchina capace di produrre un foglio continuo di carta della lunghezza di 60 cm. (prima macchina continua). La continua fu poi perfezionata da Fourdrinier e Donkin.
Inizialmente, la materia prima era costiuita dai cenci e stracci usati, quando questi si dimostrarono insufficienti alla produzione della carta, la cui richiesta mondiale assumeva valori sempre crescenti, si iniziarono gli studi per la messa a punto di nuovi processi capaci di produrre, in grande quantità e a basso costo, quelli che saranno i succedanei della pasta di straccio.
Il primo materiale che sostituì in parte la pasta di straccio fu la pasta meccanica di legno, ottenuta secondo il procedimento proposto nel 1845 dal tedesco Federiko Keller.
Il primo impiego della carta come materiale da imballaggio si ha negli Stati Uniti. E' Albert Jones a brevettare, nel 1871, la carta ondulata, che viene impiegata, in sostituzione di paglia o trucioli, nelle cassette contenenti bottiglie o altri materiali da proteggere dagli urti.
Dalla fine del 1800 le innovazioni sono tutte di tipo incrementale e di processo; i processi di funzionamento su cui si basavano i vecchi sistemi di fabbricazione sono infatti rimasti, nel corso degli anni, sostanzialmente inalterati. La direzione del progresso tecnologico si muove innanzitutto nell'ambito dei miglioramenti della produttività delle macchine continue: si pensi che nel 1800 per fabbricare una tonnellata di carta erano necessarie circa 4000 ore di lavorazione, mentre oggi, a seconda delle caratteristiche che si vogliono ottenere, ne servono da due a venti; ciò significa che la produttività è aumentata di circa 1000 volte.
Di grande importanza sono infatti i miglioramenti legati alla velocità e alla larghezza delle continue per carta: si pensi a tale proposito che le prime macchine producevano un nastro continuo largo meno di un metro alla velocità di pochi metri al minuto, mentre le attuali hanno larghezze utili anche superiori ai 10 metri e velocità che si aggirano intorno ai 1500-2000 metri al minuto. Ciò significa che ogni secondo la continua riesce a produrre fino a 30 metri di carta per una lunghezza di 10 metri.
Nella produzione della carta le materie prime si distinguono in:
MATERIE PRIME FIBROSE
MATERIE PRIME NON FIBROSE
Le prime concorrono in misura prevalente alla produzione, rappresentano circa l'80% delle materie prime impiegate e costituiscono "il corpo" del prodotto stesso. Le seconde servono a conferire quelle caratteristiche tecnologiche e di stampabilità richieste dal prodotto (grammatura, spessore, liscio, permeabilità, colore, lucido, stampabilità, velocità di stabilizzazione dell'inchiostro, ecc.).
Le materie prime fibrose per carta sono essenzialmente vegetali. Le fibre vegetali sono costituite principalmente da cellulosa che è il composto fondamentale del regno vegetale. Chimicamente la cellulosa è un composto formato da carbonio, idrogeno e ossigeno (C6H10O5). In natura, allo stato quasi puro, è rappresentata dalle fibre epidermiche che avvolgono il seme del cotone; quelle con una lunghezza che può variare da 2 a 6 cm. e un diametro da 10 a 40 micron vengono impiegate essenzialmente per usi tessili, mentre le fibre corte (3-7 mm) avvolgenti anch'esse il seme (i c.d. "Linters"), costituiscono un'ottima materia prima per la fabbricazione della carta. In tutti gli altri vegetali la cellulosa non si trova allo stato puro come nel seme del cotone, ma cementata e legata agli altri costituenti del legno, che per semplicità di dizione, vanno sotto la voce generica di sostanze incrostanti.
Estrarre la cellulosa dalle piante significa portare in soluzione, con opportuni solventi (a caldo e sotto pressione) le sostanze incrostanti: ciò è possibile per la particolare proprietà di resistenza ai comuni reagenti chimici che la cellulosa possiede.
La principale sostanza incrostante è la lignina (secondo componente del legno in ordine di importanza) ed ha la funzione di cementare le varie fibre tra loro, per dare corpo e rigidità al contesto legnoso. Le materie prime fibrose che si impiegano nell'industria cartaria derivano soprattutto dalle conifere (pino, abete, larice) e dalle latifoglie (pioppo, faggio, betulla, eucalipto).
La qualità ed il comportamento delle materie prime fibrose sono in stretta relazione alla natura della specie legnosa ed al processo impiegato per l'ottenimento.
Ogni fibra presente nel legno (costituita in buona percentuale da cellulosa) si trova, nella pianta, adiacente ad altre fibre costituendo così uno schema ad intreccio che può essere paragonato ad un tessuto.
I processi industriali per la produzione di materia fibrosa hanno la funzione di ridurre le fibre delle piante in fibre allo stato elementare, le une separate dalle altre, eliminando parzialmente o totalmente lo strato di sostanze incrostanti che tengono cementate le fibre. Se la dissoluzione delle sostanze incrostanti è completa e si realizza mediante reagenti chimici, si ha un prodotto con caratteristiche cartarie molto apprezzabili, cui si dà il nome di pasta chimica. Se la separazione delle fibre si realizza mediante un trattamento esclusivamente meccanico, si ottiene un prodotto denominato pasta meccanica di legno; esso ha caratteristiche inferiori alla pasta chimica, perchè pur ottenendo fibre allo stato elementare, il processo non è così selettivo da ridurre tutte le fibre ben separate le une dalle altre, inoltre queste sono ancora avvolte da uno strato di materiale incrostante.
Se il legno subisce un trattamento chimico piuttosto blando ed un successivo trattamento meccanico di elementarizzazione, si ottiene un prodotto chiamato pasta semichimica, cioè una pasta parzialmente disincrostata che ha le caratteristiche intermedie rispetto ai due tipi già citati.
Da segnalare sono anche le paste chemitermomeccaniche (CTMP) e chemimeccaniche (CMP) nelle quali la lignina e le altre sostanze incrostanti vengono semplicemente ammorbidite attraverso un blando attacco termo-chimico o solo chimico. Volendo si possono schematizzare le caratteristiche delle paste per carta come nella tabella seguente.
Caratteristiche delle paste per carta
PASTA |
PROCESSO |
RESA% (*) |
SPECIE FIBROSE |
CHIMICA |
Chimico |
40-50 |
Conifere e latifoglie |
MECCANICA |
Meccanico |
90-95 |
Conifere e latifoglie |
SEMICHIMICA |
Chimico-meccanico |
55-65 |
Latifoglie |
CTMP-CMP |
Chimico-meccanico |
80-90 |
Latifoglie |
(*) Quantitativo ottenibile da 100 kg. di legno secco espresso in %
Con il termine carta da macero o fibre di recupero si intende quella carta che ha già servito allo scopo per la quale è stata fabbricata e che viene riutilizzata nel ciclo produttivo.
La cellulosa infatti possiede la fondamentale caratteristica di poter essere sottoposta a ripetuti utilizzi. Grazie a questa caratteristica, un foglio di carta una volta usato può essere reimpiegato per produrre nuova carta.
Durante la lavorazione, la carta di recupero subisce un trattamento di elementarizzazione, onde renderla idonea ad essere trasformata ancora in carta.
In questa fase è fondamentale togliere dai maceri i materiali estranei, chiamati contaminanti, come plastica, vetro, ferro, colle, paraffina, ecc. la cui presenza crea problemi alla produzione e condiziona la qualità.
Il procedimento avviene in più fasi in modo da togliere inizialmente le parti più grossolane e via via le più piccole.
Nel caso in cui sia necessario produrre carte con un buon grado di bianco, il processo prevede anche una fase di disinchiostrazione per eliminare gli inchiostri presenti nel macero.
Più i sistemi di epurazione e disinchiostrazione sono sofisticati e più la qualità del prodotto finito si avvicina a quello di fibra vergine. La produzione di carta riciclata non inquina purchè le cartiere siano dotate di attrezzature adeguate per il trattamento, sia delle carte da macero, che delle acque di scarico e dei residui di lavorazione. Data la grande eterogeneità della carta da recupero è praticamente impossibile fare una esatta, chiara ed esauriente classificazione come può invece essere fatto per le cellulose.
Comunque, sotto il profilo delle fonti di raccolta, il macero si può distinguere in:
è costituito dai rifili di cartotecnica, casse di cartone ondulato, rese di quotidiani e periodici, tabulati, ecc.
Tale macero localizzato presso industrie cartotecniche e editoriali, uffici, grandi magazzini, è raccolto da recuperatori professionali e quindi selezionato e imballato prima di essere fornito alle cartiere per rientrare nel ciclo produttivo;
proveniente da raccolta differenziata, contiene tutti quei prodotti cartari detenuti nelle abitazioni e nei piccoli negozi e uffici.
Tale macero, prevalentemente costituito da cartaccia mista e giornalame, deve essere isolato dai rifiuti solidi urbani all'origine, cioè prima che la carta sia mescolata con altri materiali che, inquinandola, la rendano inutilizzabile.
Ciò presuppone l'organizzazione, da parte dei comuni, della raccolta differenziata.
Tutte le materie fibrose per essere trasformate in carta devono essere opportunamente lavorate e mescolate con le sostanze denominate ausiliarie; queste conferiscono alla carta determinate caratteristiche desiderabili. I prodotti ausiliari si distinguono in sostanze di carica e sostanze collanti.
Le sostanze di carica adoperate più comunemente rientrano nelle categorie dei carbonati (carbonato di bario, di calcio e di magnesio); degli ossidi (biossido di titanio); dei silicati (asbestina, bentonite, caolino e talco); dei solfati (solfato di bario e di calcio) e dei solfuri (solfuro di zinco).
Le sostanze di carica riempiendo gli spazi compresi tra le fibre consentono di ottenere una superficie chiusa e piana, e conferiscono all'impasto fibroso determinate caratteristiche positive.
I principali vantaggi sono quindi:
Si fa inoltre aggiunta di sostanze minerali di carica per conseguire determinati risultati in carte speciali. Per esempio, l'aggiunta di opportune sostanze alla carta da sigarette permette di regolare il tempo di combustione della carta su quello del tabacco.
Le sostanze di carica hanno un costo notevolmente inferiore rispetto a quello dei materiali fibrosi. Il loro uso non deve però essere casuale, ci sono infatti dei limiti sia quantitativi che qualitativi difficilmente superabili poichè la massa fibrosa non sarebbe più in grado di ricevere quantità eccessive di tali materiali, bisogna inoltre tener conto che le sostanze di carica abbassano notevolmente tutte le altre caratteristiche meccaniche della carta.
Le principali sostanze collanti sono: la resina, l'amido, la caseina, le cere, le resine sintetiche ecc. Il collaggio che si ottiene con l'impiego di tali prodotti conferisce alla carta una impermeabilità ai liquidi ed agli inchiostri (rendendola così scrivibile), infatti un foglio di carta non collato è generalmente assorbente.
La carta si ottiene da una sospensione di materiale fibroso in concentrazione intorno all'1%. Tale impasto viene steso su una tela tessuta ad anello chiuso. L'acqua, eliminata per drenaggio, pressatura ed essiccamento finale, lascia le fibre irregolarmente disposte e reciprocamente legate.
Il processo, basato sul principio della feltrazione, permette di unire saldamente tra loro fibre cellulosiche sospese in acqua e dare origine a un foglio di carta.
La fabbricazione della carta avviene in appositi macchinari chiamati macchine continue, prima dell'impiego di detti macchinari è necessario però svolgere alcune operazioni sulle materie prime al fine di ottenere una sospensione chiamata impasto, da cui, mediante lavorazione sulle continue, verrà poi ricavata la carta. La materia prima fibrosa (sia essa pasta chimica, meccanica, semichimica o carta da macero), per essere trasformata in carta necessita quindi di opportuni trattamenti.
La carta non è generalmente formata da un solo tipo di materiale fibroso, pertanto è necessario dosare, miscelare e lavorare i diversi tipi di paste a cui vengono aggiunti anche prodotti ausiliari come le sostanze di carica e i collanti.
La fase di preparazione degli impasti è vitale per l'intero ciclo produttivo della carta in quanto, solo una perfetta e controllata preparazione dei prodotti fibrosi consente l'ottenimento delle principali caratteristiche che qualificheranno il prodotto finale, come la resistenza meccanica, il liscio, lo spessore, l'opacità, ecc. Vediamo allora quali sono le varie fasi del processo di preparazione degli impasti e qual è la loro funzione.
Considerando il caso di cartiere, come quelle italiane, che non sono in grado di integrare l'intero processo produttivo (dall'abbattimento del legno nel bosco, all'ottenimento del prodotto finito) e sono quindi costrette ad acquistare le materie prime fibrose allo stato secco, la prima operazione da effettuare in cartiera è quella di spappolare il materiale fibroso nella vasca di un apposito macchinario, denominato pulper (o spappolatore), contenente acqua e che ha lo scopo di separare il materiale fibroso in fibre allo stato elementare. Lo spappolatore è costituito, oltre che dalla vasca già menzionata, da una girante dotata di lame posta sul fondo del pulper stesso; il moto vorticoso creato dalla girante provoca lo sfaldamento dei fogli delle diverse paste impiegate riducendole in fibre elementari.
Il prodotto finale di questa fase è denominato sospensione e consiste in fibre in sospensione acquosa al 4% circa.
La pasta ottenuta con lo spappolamento deve essere poi sottoposta ad una ulteriore lavorazione meccanica chiamata raffinazione.
Un foglio di carta ottenuto con fibre non raffinate è generalmente caratterizzato da deficienti proprietà meccaniche; è molto voluminoso e presenta una superficie irregolare e aperta. Lo scopo principale della raffinazione è quindi quello di aumentare i legami tra le fibre per sviluppare solidità e resistenza del foglio.
Altri parametri modificabili dall'entità della raffinazione sono: l'opacità, la porosità, l'impermeabilità, la stampabilità, ecc.
Queste variazioni delle proprietà della carta sono da ricercare nelle mutazioni che la singola fibra subisce con la raffinazione.
Durante la fase di raffinazione le fibre subiscono uno schiacciamento, e una conseguente azione di taglio, che ha lo scopo di renderle più plastiche e più flessibili; inoltre sulle loro pareti cellulari compaiono sottili filamenti che prendono il nome di fibrille. In tal modo, dato che aumentano i punti di contatto tra fibra e fibra, nella successiva fase di formazione del foglio le caratteristiche di resistenza meccanica verranno esaltate.
La miscelazione è la prima fase del processo di trasformazione vero e proprio e consiste nell'omogeneizzare in maniera ottimale le materie prime fibrose tra di loro e con le altre materie di natura non fibrosa.
A questo punto l'impasto viene portato a valori di diluizione piuttosto rilevanti (circa 1% di fibre), in quanto le successive fasi di fabbricazione sono agevolate da impasti in forte diluizione con l'acqua.
Questa operazione, che richiede enormi quantitativi di acqua, è attualmente realizzata con il reimpiego delle acque di lavorazione provenienti dalle fasi successive (acque del sottotela della tavola piana). Ciò consente un notevole risparmio in quanto queste acque di recupero contengono in sospensione apprezzabili quantitativi di fibre e di sostanze di carica; con una conseguente riduzione del problema dell'inquinamento degli affluenti, dato che le acque vengono reimmesse nel ciclo produttivo e non scaricate nei corsi di acqua.
La precisione della diluizione (spesso governata da sofisticati controlli di processo computerizzati) è una componente determinante per il successivo processo di formazione. L'accuratezza delle regolazioni assicura la costanza del parametro fondamentale, sia tecnologico che commerciale, che è la grammatura al mq, ossia il peso della carta espresso in grammi e riferito all'area di un metro quadrato. A valle del ciclo di diluizione e immediatamente prima della formazione, il flusso di sospensione fibrosa subisce un processo di epurazione, che permette l'eliminazione di eventuali impurità (sabbia, schegge di legno, grumi vari) utilizzando i principi fisici del differente peso specifico (cleaners) e differente dimensione (epuratori verticali).
Quando si utilizza carta da macero come materiale fibroso, è necessario far precedere le fasi di raffinazione e miscelazione dell'impasto da alcuni trattamenti specifici finalizzati a togliere dai maceri tutti i materiali estranei, chiamati contaminanti, come plastica, vetro, ferro, colle, paraffina, ecc. la cui presenza può creare problemi produttivi e condizionare gravemente la qualità del prodotto finito. Quando sia poi necessario produrre carta con un buon grado di bianco, si deve ricorrere anche ad un trattamento di disichiostrazione, vale a dire all'eliminazione degli inchiostri, vernici e smalti inevitabilmente presenti nei maceri.
La pasta pertanto, dopo lo spappolamento, deve passare attraverso una serie di epuratori studiati appositamente per carte da macero. Il procedimento avviene in più fasi ed a stadi ripetuti, in modo da togliere inizialmente le parti più grossolane e via via le più piccole. Una volta terminati tutti i trattamenti previsti, l'impasto così ottenuto può essere utilizzato, nelle fasi successive della lavorazione, con la stessa tecnica di tutte le altre carte.
A seconda del tipo di carta da produrre e della qualità dei maceri utilizzati, la configurazione, il tipo e la complessità dei macchinari da utilizzare per la disinchiostrazione possono variare in modo considerevole da impianto ad impianto.
La Cartiera Lucchese possiede due impianti di disinchiostrazione, uno dedicato prevalentemente alla produzione di carte monolucide per imballaggi flessibili e l'altro alla produzione di carte tissue per usi igienici sanitari.
Vediamo, a titolo di esempio, quelle che sono le caratteristiche di funzionamento di quest'ultimo impianto in funzione presso lo stabilimento di Diecimo (Lucca).
Il processo inizia con lo spappolamento del macero in un pulper ad alta densità (18/20% di fibra).
L'azione meccanica della girante, appositamente sagomata, favorisce, oltre all'eliminazione di plastiche ed altri contaminanti leggeri, la separazione degli inchiostri e delle patine dalle fibre. Le fasi successive provvedono a separare dall'impasto tutti i contaminanti di dimensione grossolana e media tramite azione meccanica di centrifugazione.
L'impasto così ripulito subisce a questo punto il vero e proprio processo di disichiostrazione. I particolari macchinari utilizzati, operanti con gorgogliamento di aria in ambiente pressurizzato, consentono di separare gli inchiostri dalle fibre raggiungendo efficienze molto elevate.
La successiva fase di pulizia è realizzata per differenza di peso specifico tra le fibre e le residue piccole particelle di inchiostro, smalto, patine, ecc.
A questo punto gli inchiostri e le colle ancora presenti vengono finemente ridotti e dispersi attraverso una macchina a dischi sagomati contrapposti che ruotano ad alta velocità.
Per migliorare l'efficienza di tale procedimento, e allo stesso tempo garantire una maggiore igienicità e pulizia del prodotto, l'impasto viene precedentemente riscaldato ad una temperatura di circa 100° C.
L'ultima fase prevede un "lavaggio" delle fibre, attraverso un'azione meccanica di centrifugazione.
E' importante sottolineare che il processo non prevede fasi di imbianchimento (ad esempio con cloro) e che il principale prodotto chimico utilizzato è un particolare tensioattivo (sapone ad uso industriale), privo di solventi organici, che favorisce la formazione di schiume rendendo più efficace la separazione degli inchiostri. Tutte le acque di lavorazione sono riutilizzate più volte e prima di essere scaricate sono depurate con un autonomo impianto di trattamento. I residui solidi scartati durante il processo sono invece riutilizzati in altre attività manifatturiere o come materiale di riempimento in opere di ripristino ambientale.
Alla fine di tutti questi trattamenti, in base alla qualità della carta da macero utilizzata, l'impasto può arrivare ad avere un grado di bianco, un contenuto in ceneri (residui minerali) ed una pulizia paragonabili a quelli della pura cellulosa.
Con il termine trasformazione si intende definire il ciclo di fabbricazione della carta partendo dalle materie prime fibrose raffinate, miscelate, epurate e diluite fino alla formazione del foglio di carta, che nella sostanza, è il prodotto finito di tutto il processo. In questa fase l'impasto fibroso, ottenuto con i processi in precedenza indicati viene portato su un macchinario, la macchina continua, mediante il quale si trasforma la sospensione fibrosa in un nastro continuo.
In questa fase del ciclo la sospensione è già stata preparata allo scopo di generare carta con i requisiti fisico chimici voluti, inoltre miscelata, additivata e diluita ad una concentrazione che può arrivare intorno allo 0.2-0.3%.
Questa rilevantissima aggiunta di acqua costituisce il mezzo insostituibile per raggiungere la feltrazione.
Per feltrazione si intende quel fenomeno di natura fisico-chimica capace di tenere unite solidamente tra di loro le fibre cellulosiche precedentemente preparate a mezzo azione idrodinamica.
Le fibre in sospensione nell'acqua, cioè, vengono opportunamente feltrate su una tela onde trasformarle in un nastro di carta allo stato umido che, attraverso successive lavorazioni, viene disidratato e portato allo stato secco.
Vediamo la descrizione delle varie sezioni di una macchina continua tipo e del processo che in esse si realizza.
L'impasto mescolato, diluito, dosato ed epurato è pronto per essere trasformato in foglio di carta. La sospensione fibrosa, molto diluita (oltre il 99% di acqua), arriva in un contenitore metallico opportunamente sagomato chiamato cassa di afflusso che ha la funzione di distribuire con la massima uniformità e regolarità la sospensione sulla tela formatrice, evitando la formazione di vortici e schiume.
La cassa di afflusso costituisce il cuore della macchina continua, dove in pratica nasce il foglio di carta.
Essa ha in sostanza il difficile compito di distribuire un flusso di pasta ed acqua, in un sottile foglio largo parecchi metri, con caratteristiche uniformi su tutta la larghezza.
La tela formatrice, che è un nastro senza fine che avvolge due o più cilindri che lo fanno ruotare in continuo, ha come funzione fondamentale quella di far perdere buona parte dell'acqua contenuta nell'impasto favorendo, allo stesso tempo, l'unione tra loro delle fibre di cellulosa.
Alla fine del percorso che l'impasto deve fare sulla tela, il foglio di carta comincia ad avere una sufficiente consistenza per essere staccato dal supporto su cui è adagiato e permettere quindi l'inizio di una nuova fase di lavorazione.
Allorchè il foglio abbandona la tela, contiene ancora una forte percentuale di umidità.
Tale valore è molto variabile a seconda del tipo di macchina, di impasto e di grammatura, ma normalmente si aggira tra il 60 e l'80%.
Una volta staccato dalla tela il foglio di carta viene adagiato su un feltro; questo è un tessuto sintetico poroso a forma di nastro continuo il cui compito, in primo luogo, è di far avanzare il foglio, su di esso posato, alla successiva sezione presse.
L'altro fondamentale compito del feltro deriva dal fatto che a questo punto del processo il foglio da solo non può essere compresso, perchè la sua maggiore componente è l'acqua ed un eventuale tentativo di compressione farebbe sì che le fibre vaganti nel mezzo acquoso si muovano disordinatamente distruggendo la struttura del contesto già formato.
Se invece la pressione viene esercitata sul foglio quando questo giace sul feltro soffice ed assorbente, l'acqua di spremitura si trasferisce al feltro senza disturbare il contesto fibroso.
Le presse sono costituite da coppie di cilindri contrapposti il cui numero e dimensione variano con le caratteristiche della carta da fabbricare.
Dopo l'ultima pressa termina la parte della continua detta zona umida.
Da questo punto in avanti il foglio viene asciugato mediante calore. La carta entra in un complesso di cilindri chiamato seccheria e da questo punto in avanti la rimanente parte della macchina continua viene detta zona secca.
La funzione della seccheria è quindi quella di asciugare il foglio di carta, cioè di disidratarlo quasi completamente (circa 5% di acqua finale).
Il nastro di carta entra in seccheria ad una temperatura intorno ai 15C e deve essere portato gradualmente ad un valore poco superiore ai 100C, onde consentire la trasformazione dell'acqua trattenuta dal supporto fibroso in vapore. Questa vaporizzazione dell'acqua deve avvenire nel tempo impiegato dal nastro di carta a percorrere lo spazio rappresentato dalla seccheria.
Tutta la seccheria è ricoperta da una cappa di alluminio al fine di evitare correnti di aria fredda, con conseguenti dispersioni di calore, ed in modo da ottenere una buona ed omogenea distribuzione del calore su tutta la sezione trasversale del foglio.
A questo punto si può indicativamente dire che, per una tonnellata di impasto secco, diluito in cassa di afflusso allo 0.5% significa una massa di acqua pari a circa 200.000 litri.
Il passaggio sulla tavola piana asporta circa 195.000 litri, 1.700 vengono asportati dalle presse e circa 2.300 devono essere asportati per evaporazione nelle seccherie.
La macchina per la produzione della carta si chiama continua in quanto il foglio di carta si genera senza interruzioni.
Quando il foglio esce dalla seccheria viene avvolto, nella sezione arrotolatore (pope), su un'anima che funge da supporto per la carta che vi si avvolge intorno.
Si crea così una bobina del peso di diversi quintali e di larghezza pari alla larghezza utile della macchina.
Agli effetti commerciali e per le successive fasi di allestimento, le bobine devono avere determinate dimensioni e pesi. Pertanto periodicamente è necessario togliere la bobina formatasi ed avviare l'avvolgimento di una nuova. Questa operazione si realizza senza fermare la macchina continua, predisponendo, vicino alla bobina completa, una nuova anima pronta per essere avvolta dal foglio. L'operatore di macchina, con un sistema particolare, comanda la rottura del foglio che viene trasferito dalla bobina piena sulla nuova anima da riempire.
La bobina, come tale, viene utilizzata direttamente solo in determinati casi come ad esempio per la stampa di giornali; generalmente, invece, viene trasferita al reparto allestimento o trasportata ad altre industrie trasformatrici che la riducono nei formati occorrenti ai diversi impieghi.
L'industria cartaria non può fare a meno, per la sua stessa natura, di una materia prima come le fibre di cellulosa o di fattori produttivi come l'energia e le risorse idriche.
Tutti questi elementi sono, più o meno direttamente, collegabili a problematiche di natura ambientale.
Gli operatori del settore, nel corso degli anni, ne hanno preso sempre più coscienza e si sono adoperati al fine di una ottimizzazione e razionalizzazione nell'uso di queste importanti risorse.Dall'inizio degli anni '70 a oggi, ad esempio, il consumo di energia delle cartiera italiane è sceso del 40%, mentre la quantità di acqua utilizzata si è ridotta di oltre il 50%.
Il legname utilizzato per produrre paste cartarie è composto quasi esclusivamente da legname di recupero o legname proveniente da apposite piantagioni:
E' opportuno ricordare che le importantissime funzioni di scambio e di trasformazione (da anidride carbonica ad ossigeno) svolte dalle foreste giovani in accrescimento non sono nemmeno paragonabili a quelle di una foresta matura che, avendo rallentato il ciclo vitale, ha un rapporto di scambio (anidride carbonica-ossigeno) decisamente più limitato e tendente al pareggio tra l'ossigeno consumato e quello prodotto. Buona parte del legname utilizzato dall'industria cartaria, come detto, proviene da foreste gestite con criteri che mirano a migliorarne la qualità e quantità, salvaguardando nel contempo la fertilità del suolo.
Alla base di una corretta gestione ci sono quindi tagli periodici, per rimuovere gli alberi maturi e creare spazio per la successiva generazione di alberi giovani.
I dati della FAO (l'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura) dimostrano che il 56% del legname raccolto (ovvero 1,88 milioni di metri cubi) è utilizzato come legname da combustione.
Tale percentuale sale addirittura all'80% nei paesi in via di sviluppo ed è importante notare che la maggior parte del legname da combustione viene impiegato a fini domestici (per riscaldamento, cucinare, ecc.).
Sempre sulla base dei dati FAO, si stima che in totale l'industria cartaria utilizzi non più del 12-13% del legname mondiale. Tuttavia, come è noto, non tutte le foreste del mondo vengono gestite con politiche di riforestazione corrette.
Il disboscamento suscita gravi preoccupazioni, soprattutto nelle aree tropicali dove, ogni anno, vengono distrutti fino a 20 milioni di ettari di foreste.
Si tratta essenzialmente di un processo legato alle società più arretrate che disboscano per le loro necessità (creare spazi per scopi agricoli, cucinare, riscaldarsi, ecc.).
Anche in queste latitudini del mondo si stanno però sviluppando sistemi di forestazione ciclica che permettono una elevatissima produzione per ettaro di specie arboree selezionate (quali l'eucaliptus) con elevata rotazione poliennale.
In tutto il mondo, meno dell'1% delle paste per carta viene prodotto con il legno proveniente dalle foreste tropicali ed è bene sottolineare che tali paste non vengono utilizzate in Europa.
Sotto il profilo ambientale l'attenzione si è da tempo concentrata sul processo di imbianchimento delle paste, che consente alla carta di raggiungere il grado di bianco richiesto dal mercato sia per ragioni estetiche che tecniche (la riproduzione dei colori nel processo di stampa).
Fino a qualche anno fa l'agente di imbianchimento tradizionalmente più usato era il cloro.
La ricerca di imbiancanti con ridotto impatto ambientale è tuttora aperta, ma ha già consentito di individuare agenti di imbianchimento alternativi quali l'ozono e il perossido di idrogeno.
Un notevole miglioramento, a vantaggio dell'ambiente, è inoltre stato realizzato nei processi di trattamento dei reflui liquidi degli impianti di produzione di paste per carta.
Il frutto di queste ricerche sono due diversi tipi di paste per carta:
ECF (Elemental Chlorine Free), prodotte senza utilizzare cloro elementare e TCF (Totally Chlorine Free), prodotte senza utilizzare cloro.
Le prime hanno raggiunto una discreta diffusione e stanno sempre più sostituendo le paste prodotte con cloro-gas. I volumi utilizzati delle seconde sono invece sempre piuttosto modesti forse anche a causa del maggior costo.
L'industria cartaria italiana, a causa della mancanza strutturale di risorse forestali interne, deve importare oltre 2,5 milioni di tonnellate all'anno di paste per carta. Queste importazioni provengono principalmente da aree di consolidata tradizione nell'industria forestale come il Nord America (Stati Uniti e Canada) e la Scandinavia, che offrono attualmente sostanziali garanzie sulla corretta utilizzazione delle loro risorse forestali e dei processi produttivi impiegati.
I vantaggi derivanti dall'utilizzo di carta riciclata sono molteplici, e sono di natura sia ecologica che economica.
Il primo di tutti è sicuramente la riduzione del consumo di alberi per la produzione di paste per carta. Grazie infatti alla particolare proprietà della cellulosa di poter essere utilizzata più volte per produrre carta, è possibile sostituire, per quasi tutti i tipi di fabbricazioni, le fibre vergini di cellulosa, derivanti direttamente dagli alberi, con fibre riciclate derivanti dalla carta recuperata. Ma utilizzando carta da macero ci sono anche altri importanti vantaggi come la riduzione dei consumi energetici ed idrici. E' infatti stato calcolato che per certe tipologie di carta, ottenere la stessa quantità di prodotto finito partendo dal 100% di carta da macero, piuttosto che dall'albero, consente un considerevole risparmio del consumo d'acqua (fino all'80%) e del fabbisogno energetico (fino al 50%).
Un altro aspetto positivo, spesso sottovalutato, è quello di consentire una riduzione consistente dei quantitativi di materiale da inviare in discarica, con conseguente vantaggio per lo smaltimento dei rifiuti. Basti pensare che i materiali cellulosici rappresentano tra il 25 ed il 30% dei rifiuti solidi urbani e tale quota è crescente.
A questi vantaggi ne va aggiunto un altro tipico del nostro paese. L'Italia è, come detto, quasi totalmente dipendente dall'estero per gli approvvigionamenti di materia prima vergine (cellulosa ottenuta direttamente dagli alberi).
Un sempre maggiore ricorso alla carta da macero può quindi consentire l'eliminazione, o quanto meno la riduzione, di una causa di deficit della nostra bilancia commerciale.
Ad oggi, circa il 50% delle fibre utilizzate dall'industria cartaria italiana è rappresentato da carta riciclata, ma solo il 70% di queste sono raccolte in Italia, la parte rimanente sono infatti importate da altri paesi.
Il tasso di raccolta italiano (carta recuperata/carta prodotta) è infatti uno dei più bassi a livello europeo, circa il 30% contro quasi il 60% di paesi come la Germania.
Negli ultimi anni si sono registrati sensibili miglioramenti, ed anche gli interventi a livello legislativo sono andati nella direzione di favorire ed incoraggiare sempre più il recupero e l'utilizzo di carta riciclata, ma c'è ancora molto da fare, soprattutto per creare la giusta mentalità in ogni consumatore, vale a dire in ogni potenziale "recuperatore" di carta.
A questo punto è però doveroso ricordare che la lavorazione della carta da recupero comporta ogni volta una perdita di fibre del 20-25% circa, cioè la carta di recupero quando subisce un processo di lavorazione perde in caratteristiche di resistenze meccaniche, pertanto si può generalmente affermare che la stessa carta da macero può essere riutilizzata per circa 4 o 5 volte.
Stante questa situazione è ovvio che non sarà mai possibile eliminare completamente l'utilizzo di cellulosa vergine, pena un eccessivo svilimento qualitativo di tutta la carta prodotta.
Quello che però dovrebbe sicuramente essere fatto è un'ottimizzazione e razionalizzazione dei consumi dei prodotti in carta, riciclata e non, in base alla destinazione d'uso degli stessi. Determinati prodotti, come ad esempio quelli usa e getta (carta igienica, fazzoletti da naso, strofinacci, ecc.), è uno spreco sia ambientale che economico realizzarli in cellulosa vergine piuttosto che in carta riciclata.
Ricordiamo infine che la produzione di carta riciclata non inquina purchè le cartiere siano in possesso di attrezzature adeguate per il trattamento sia delle carte da macero che delle acque di scarico e dei residui di lavorazione.
In tutte le fasi del processo di produzione della carta sono presenti grandi quantità di acqua.
L'acqua scompare dal ciclo solo nell'ultima fase della fabbricazione, quando ormai il prodotto è finito.
In ogni cartiera la gestione di questa importante risorsa non può ignorare una regola essenziale: più acqua si immetterà nel sistema, più aumenterà l'investimento necessario per gli impianti di depurazione.
Per questo è stata rivolta una grande attenzione alla razionalizzazione dei consumi dell'acqua con un notevole sviluppo del riciclo delle acque di processo (c.d. chiusura dei cicli); ciò ha portato come conseguenza ad una sensibile riduzione nei consumi d'acqua.
L'utilizzo di acqua comporta lo scarico di un'elevata quantità di reflui liquidi contenenti anche particelle cellulosiche sospese. Queste emissioni nel corso degli anni sono state drasticamente ridotte attraverso impianti di trattamento meccanico e biologico sempre più sofisticati e precisi, che consentono di depurare tutte le acque di processo separandole da tutti i residui solidi scartati durante la fabbricazione.
L'acqua depurata viene immessa nei corsi d'acqua circostanti la cartiera, mentre i residui solidi, c.d. fanghi di cartiera, composti fondamentalmente da piccole fibre di cellulosa e cariche minerali (sostanze minerali presenti nella cellulosa o nella carta da macero) possono essere utilizzati nella produzione di altre tipologie di carta (soprattutto cartone), nell'industria dei laterizi, nei cementifici, per opere di ripristino ambientale e copertura di discariche, nei conglomerati edilizi e per sottofondi stradali. Nel caso poi in cui il processo preveda l'utilizzo di carta da macero avremo un'ulteriore scarto, c.d. scarto pulper, costituito da tutti i materiali grossolani che si trovavano insieme alla carta al momento in cui questa è giunta in cartiera.
Generalmente lo scarto pulper, che viene smaltito in discarica, rappresenta meno del 5% del totale della materia prima utilizzata. Ad oggi, tutte le cartiere sono dotate di impianti di trattamento delle acque il cui dimensionamento è in stretta correlazione col tipo di carta prodotta e di materia prima utilizzata.
La Cartiera Lucchese ad esempio possiede due autonomi impianti di depurazione, uno per ciascuno dei suoi stabilimenti, che gli consentono di trattare e depurare tutte le acque utilizzate.
Il processo produttivo della carta richiede l'impiego di grandi quantità di energia. Il settore cartario però risulta, in Italia, essere anche il terzo settore industriale per autoproduzione.
L'autoproduzione in genere avviene con impianti di cogenerazione di energia elettrica e vapore, alimentati a gas metano. L'energia elettrica è utilizzata per alimentare i macchinari e il vapore per asciugare la carta.
L'utilizzo del metano come combustibile, ormai sempre più diffuso in tutte le cartiere, consente di ridurre al minimo le emissioni di anidride solforosa nell'aria.
I fumi che fuoriescono dalle ciminiere delle cartiere (le c.d. fumane) più visibili in inverno, altro non sono che vapore rilasciato nell'atmosfera dopo esser stato utilizzato semplicemente per asciugare la carta.
La Cartiera Lucchese possiede due centrali di cogenerazione, una per ciascun stabilimento, funzionanti come descritto, che le consentono di coprire buona parte dei suoi fabbisogni energetici e il 100% del fabbisogno di vapore.
Calandratura: trattamento meccanico a cui si sottopone il nastro di carta successivamente alla fabbricazione allo scopo di aumentarne la lisciatura e il lucido.
Il trattamento è fatto per mezzo della calandra. La calandra non è in linea con la macchina continua.
Carta: la carta si distingue dal cartone o dal cartoncino principalmente per la grammatura, ossia peso espresso in grammi al metro quadro. Si può ritenere che la carta comprenda fogli fino a grammatura 200 gr/m2.
Cartone: il cartone si distingue dalla carta e dai cartoncini soprattutto per la grammatura. I cartoncini sono compresi tra i valori di grammatura 200 e 400 gr/m2; i cartoni sono fogli superiori a 400; possono raggiungere 1100 gr/m2.
Cassa aspirante: elemento sottotela. E' una cassetta chiusa in superficie da una piastra forata generalmente in ceramica. Una pompa ad anello liquido produce una forte aspirazione che attraverso i fori agisce sulla tela di formazione.
Cassa d'afflusso: è il primo elemento della macchina continua. Ha la funzione di distribuire omogeneamente l'impasto sulla tela di formazione. E' alimentata da un diffusore che ricircola l'impasto in eccesso. In uscita ha una apertura (bocca) regolabile a settori.
Chips: piccoli pezzi di legno (approssimativamente due monete da 100 lire sovrapposte) ottenuti tranciando un tronco con una speciale macchina.
Chiuse (carte chiuse): questo termine indica una carta che, grazie ad una maggiore raffinazione, e all'utilizzo di materiale fine, risulta dopo la fabbricazione di bassa porosità.
Colori primari: sono il giallo, il magenta e il ciano. Sono gli unici colori materiali capaci, se "mescolati" in quantità diverse tra loro, di riprodurre qualsiasi sensazione colorata ottenibile a mezzo stampa. Alla stampa dei tre colori primari si deve aggiungere il nero.
Comprimibilità: proprietà che ha un foglio di carta di livellare le proprie irregolarità superficiali nelle condizioni esistenti nella stampa della stessa. E' un requisito essenziale per le carte destinate alla stampa diretta.
Densità di stampa: è sinonimo di forza di stampa o intensità di stampa; definisce l'effetto visivo della quantità di inchiostro sulla carta.
Disinchiostrazione: trattamento mediante il quale, attraverso separazione per flottazione delle particelle di inchiostro secco, si ricicla la carta stampata per poterla riutilizzare nel processo di fabbricazione di carta bianca.
Evidenziabilità: è la caratteristica che esprime la capacità di un supporto, a parità di inchiostrazione, di rendere più evidente il segno stampato. Dipende sostanzialmente dal contrasto ottico (differenza di riflessione) tra l'elemento stampato (grafismo) e la carta (contrografismo).
Finitura superficiale: termine generico con il quale si indica l'insieme delle caratteristiche superficiali della carta connesse con l'aspetto e il tatto della stessa. La finitura è una proprietà essenzialmente qualitativa che può essere apprezzata solo con l'occhio e con il tatto, ma non è suscettibile di misura. E' tuttavia possibile distinguere un gran numero di finiture diverse tra loro.
Flessografia: stampa flessografica. Procedimento di stampa diretto che fa uso di una forma da stampa rilievografica costituita da gomma o lastre fotopolimeriche. Fa uso di macchine rotative pluricolari alimentate a bobina. E' impiegato soprattutto per la stampa di imballaggi flessibili. E' adatto alla stampa su carta e su laminati plastici o accoppiati. E' utilizzato anche per la stampa di quotidiani.
Foils: elemento sottotela. Barre a rivestimento ceramico o plastico aventi una duplice funzione: sostenere la tela di formazione e, grazie al loro disegno a "cuneo", e data la velocità di scorrimento della tela su di essi, generare un effetto di "suzione" che aumenta la velocità di drenaggio dell'acqua.
Forma da stampa: elemento preparato in modo da ricevere e trasferire inchiostro sul foglio di carta o supporto da stampa. Possono essere: rilievografiche, planografiche, incavografiche, permeografiche. Possono essere ottenute con tecniche manuali, fotochimicamente o per incisione elettronico-meccanica.
Goffrata (carta goffrata): carta che è stata goffrata. Operazione cui si sottopone la carta e consistente nell'imprimere in essa un disegno decorativo in rilievo. Le carte goffrate non si possono stampare in tipografia e rotocalco a motivo dell'insufficiente grado di liscio.
Grammatura: peso della carta espresso in grammi e riferito all'area di un metro quadro.
Immagini monocromatiche: riproduzione monocromatica di un soggetto a colori che rappresenta uno solo dei colori primari che la costituiscono. Il risultato della selezione cromatica.
Inchiostrabilità: è la caratteristica che esprime la capacità di una superficie di ricevere inchiostro. Tale caratteristica è legata all'affinità fisico-chimica tra i due materiali (fase di adesione e di coesione) e al grado di liscio sia dell'elemento inchiostrante (forma da stampa o caucciù) che dell'elemento ricevente (carta).
Kenaf: pianta annuale usata come fonte di materia prima fibrosa. E' un arbusto che cresce con facilità anche in terreni poveri d'acqua.
Lisciatura: trattamento al quale si sottopone il nastro di carta all'uscita della seccheria della macchina continua prima di riavvolgerla. Consiste nel far passare il nastro di carta tra una serie di cilindri a bombé controllato sovrapposti uno all'altro in modo che con l'ausilio della pressione si ottenga una superficie più liscia e uniforme.
Liscio (grado di liscio): proprietà che dipende dalle irregolarità (solchi e risalti) esistenti sulla superficie della carta; quanto più piccole ed uniformemente distribuite sono tali irregolarità, tanto più liscia risulta la carta.
Macchinabilità: insieme delle caratteristiche di una carta che la rendono facilmente lavorabile da una macchina da stampa e nelle fasi successive alla stampa. Tali caratteristiche sono legate alle proprietà fisiche e meccaniche della carta.
Marcata (carta marcata): particolari tipi di carta sulla cui superficie, durante la fabbricazione è stato impresso un profilo o disegno.
Nuance: particolare tono di colore che viene dato alla carta bianca per modificare la caratteristica giallastra della materia fibrosa. Se il tono di colore è azzurro si parla di azzurraggio.
Offset: stampa offset. Procedimento di stampa planografico detto indiretto perché il foglio, o supporto di stampa, non va a diretto contatto con la forma da stampa inchiostrata, ma con un telo gommato che fa da tramite. E' il procedimento di stampa attualmente più diffuso (circa 60% degli stampati). E' particolarmente adatto a stampare su supporti con basso grado di finitura superficiale.
Patina: miscela composta essenzialmente da pigmenti minerali dispersi nella soluzione acquosa di una o più sostanze adesive, applicate a una o a tutte e due le superfici della carta durante la patinatura.
Pompa di alimentazione (fun pump): è una pompa centrifuga a doppia girante sfalsata che, spinta da un motore generalmente a numero di giri variabile, spinge l'impasto attraverso il circuito di alimentazione della macchina continua. La pompa aspirando acqua di recupero determina il grado di diluizione dell'impasto.
Pope (arrotolatore): elemento finale della macchina continua che avvolge la carta su un albero in metallo. Il "pope" è provvisto di un dispositivo che permette di iniziare una nuova bobina senza fermare la macchina (cambio rullo).
Pulper: è un grande spappolatore (circa 30 m3) nel quale viene introdotta acqua e balle di cellulosa. Grazie ad una girante che si muove ad alta velocità il pulper idrata ed elementarizza le fibre, producendo una sospensione ad una densità finale che varia dal 4% al 13%.
Ritentivi: prodotti chimici che grazie alle loro proprietà coagulanti o flocculanti agglomerano i vari componenti dell'impasto e ne limitano la perdita durante l'eliminazione dell'acqua per drenaggio sulla tela di formazione.
Rotooffset: macchine da stampa di tipo offset alimentate da bobina. All'uscita della macchina vi è normalmente una piegatrice. La roto-offset è adatta per elevate tirature ed è impiegata per la stampa di lavori editoriali, di riviste e cataloghi e di quotidiani. Nel caso di stampati diversi dai quotidiani la macchina è fornita di forno per l'asciugamento rapido dell'inchiostro da stampa.
Rotocalco: stampa rotocalco. Procedimento di stampa diretto che fa uso di una forma da stampa incavografica. E' caratterizzato da macchine rotative veloci e di grande formato. E' particolarmente indicato per la stampa di riviste e cataloghi e, in generale, per stampati a grande tiratura e con abbondanza di illustrazioni.
Serigrafia: stampa serigrafica. Procedimento di stampa diretta che fa uso di forma da stampa permeografica. E' adatto a stampare su qualsiasi supporto. E' caratterizzato da una grande intensità di inchiostrazione. Può stampare anche su oggettistica purché piana.
Sparto: graminacea a foglie tenaci, utili per cordoni, stuoie, carte; cresce in Tunisia, Algeria, Spagna. E' coltivabile anche in zone poco irrigate.
Stampa diretta: sistema di stampa nel quale il foglio va a diretto contatto con la forma da stampa inchiostrata.
Stampabilità: insieme delle caratteristiche di una carta che la rendono particolarmente adatta alla ricezione di un grafismo inchiostrato. Tali caratteristiche sono legate in modo particolare alla finitura superficiale, alla resistenza superficiale e all'assorbimento-affinità di inchiostro.
Stampati commerciali: sinonimo di stampati che non siano libri, riviste, quotidiani od imballaggi.
Stampati editoriali: sinonimo di libri, di ogni tipo, formato e mole.
Tela di formazione: è una rete multistrato ottenuta con fibre in poliammide o poliestere fabbricata ad anello senza giunzione. Ha il compito di sostenere la carta che si sta formando e di lasciar fluire l'acqua con facilità. La faccia interna deve avere elevata resistenza all'usura meccanica (durata di almeno 6 mesi).
Torre raccolta sottotela: è una vasca che raccoglie l'acqua drenata attraverso la rete di formazione ricca quindi di fibre, sostanze di carica, coloranti e altri composti dell'impasto. Quest'acqua viene perciò subito rimessa in ciclo per diluire l'impasto che entra nella pompa di alimentazione.
Vacuum (vacu) foil: elementi sottotela. Particolare insieme di foils racchiusi in una cassetta. Lo scarico confluendo in una gamba barometrica, innesca un fenomeno di aspirazione che forza il drenaggio dell'acqua.
Valvola della grammatura: è una strozzatura regolabile del tubo di mandata di impasto in ingresso alla pompa di alimentazione (fan pump). La regolazione di questa valvola cambia la grammatura finale a parità di condizioni operative della macchina continua.
Vaschino a livello costante: piccola vasca (200-1000 litri) che, posta ad una determinata altezza, alimentata da un impasto a densità controllata, genera una portata costante alla valvola di grammatura.