La produzione della carta ha una storia lunga secoli e si compone di diverse fasi. I primi a produrla furono i cinesi attorno all’anno 100 a.C, ma tennero a lungo ben nascosti i segreti sulle diverse fasi di lavorazione. Bisogna infatti aspettare molto tempo prima di trovare i primi esempi di produzione di carta nel mondo occidentale. In Europa furono gli Arabi ad introdurla nel XI secolo. La prima cartiera in territorio italiano risale al XII secolo ad opera della leggendaria figura di Polese da Fabriano, che costruì il primo opificio sul corso del fiume Reno nei pressi della città di Bologna. Da quel momento le cartiere si diffusero in tutta Europa fino ad arrivare ai metodi industriali più evoluti di fine ‘800. E oggi, come si produce la carta?
Sfibratura e lisciviazione
La produzione della carta oggi deriva principalmente dalla pasta di legno. Esistono anche procedure, meno usate perché più costose, in cui la carta viene fatta derivare da fibre diverse dal legno, come cotone, lino, canapa. In questo articolo tratteremo in modo più specifico le fasi di produzione della carta a partire dal legno.
Per ottenere la pasta di legno si parte dallo scortecciamento e dal taglio di tronchi “teneri”, principalmente di abete o pioppo. Il legno viene poi ridotto in schegge per permettere l’estrazione delle fibre (sfibratura). Questa fase può avvenire secondo un processo meccanico oppure chimico.
Per via meccanica il legname viene inserito in un mola cilindrica (pulper o spappolatore) che ruota ad alta velocità in un ambiente acquoso per evitare che l’attrito tra il legno e la mola produca temperature elevate che danneggerebbero l’intero processo. Il prodotto finale di questa fase consiste in fibre in sospensione acquosa al 4% circa. Le paste ottenute per via meccanica hanno una resa superiore e le carte risulteranno più opache.
Nel procedimento chimico invece, il legname viene innanzitutto ridotto in piccole schegge (chip) che vengono bollite in speciali autoclavi. Qui avviene l’isolamento della cellulosa grezza per effetto della temperatura e della pressione elevata durante la fase di cottura in una soluzione liquida chiamata liscivio. La cellulosa viene poi filtrata per liberarla dalle impurità. Le paste chimiche hanno una resa inferiore rispetto alle paste meccaniche ma le carte avranno una buona trasparenza e una bassa opacità.
Le fasi di produzione della carta: sbiancamento e raffinazione
Una volta ottenuta la pasta di legno con i metodi visti sopra, il composto deve subire un processo di sbiancamento (o imbianchimento). Allo stato grezzo infatti, tutte le paste per la produzione della carta hanno un colore molto scuro dovuto alla lignina. Lo sbiancamento si rende necessario per ottenere un prodotto finale con determinati valori di grado di bianco.
In questo processo si usano diversi trattamenti chimici e lo sbiancamento può avvenire secondo due tecniche, in base alla resistenza meccanica che si vuole ottenere. La presenza della lignina infatti, oltre a conferire la colorazione bruna alla pasta di legno, è la componente che dona maggiore resa alla carta. Quindi se si vuole ottenere una carta, per così dire, più bianca bisogna eliminare completamente le sostanze colorate contenute nelle fibre con un consumo maggiore di reagenti chimici, se si vuole mantenere invece un’alta resa della pasta si limiterà l’azione chimica soltanto alla decolorazione delle sostanze colorate senza eliminarle del tutto.
Le paste ottenute per via meccanica subiscono poi un’ulteriore lavorazione meccanica che prende il nome di raffinazione. In questa fase le fibre vengono pressate in presenza di acqua e tagliate per renderle più flessibili e per aumentare le resistenza meccanica delle fibre.
Le fasi di produzione della carta: miscelazione e formazione del foglio
La sospensione fibrosa, diluita e poi epurata dalle impurità più pesanti, viene inviata in un tino miscelatore che, come dice il nome, mescola la sospensione ad altre sostanze, come collanti, coloranti, sostanze di carica, in base alle caratteristiche finali desiderate.
Dopo questo ulteriore trattamento, l’impasto passa in una cassa di flusso dove avviene la formazione del foglio. L’impasto molto diluito che esce viene fatto cadere su un telaio, simile ad un nastro trasportatore che ha il compito di far distribuire in modo omogeneo l’impasto e fare defluire l’acqua in eccesso, che viene aspirata da appositi cassoni disposti sotto il telaio.
A questo punto le fibre vi avvicinano tra loro fino a formare un nastro più compatto (feltro) che viene fatto ruotare attraverso una lunga serie di cilindri riscaldanti che pressano, seccano e tendono il feltro fino ad ottenere un foglio che a questo punto avrà una sufficiente consistenza per essere staccato dal supporto e passare all’ultima fase di lavorazione.
Le fasi di produzione della carta: trattamenti in superficie e arrotolamento
Infine, a seconda della destinazione d’uso, la carta grezza viene trattata in superficie con diversi additivi per conferirle le caratteristiche desiderate. Questi additivi sono solitamente agenti patinanti che servono per rendere la carta adatta a scriverci sopra o ad assorbire l’inchiostro della stampa. Un altro obiettivo di questi trattamenti può essere quello di dare una finitura più liscia. Gli agenti maggiormente usati sono l’amido, il poliacetato di vinile (PVA), il caolino, il carbonato di calcio, il talco, la farina fossile, ma anche soluzioni di alcool polivinilico e carbossimetilcellulosa.
Una volta trattati, tutti i fogli prodotti vengono ulteriormente essiccati attraverso calandre riscaldate che hanno anche una funzione lisciante. Adesso la carta è pronta per essere arrotolata su un’anima che funge da supporto. Il processo termina dunque con la formazione di bobine di dimensione e peso variabile.
Queste enormi bobine di carta sono pronte per essere commercializzate e trasformate in prodotti cartacei: libri, riviste, quaderni, cartelloni pubblicitari, fogli per la stampa e così via.
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