LA CARTA: DALLA MATERIA PRIMA AL PRODOTTO FINITO FAD CPIA Lecce

Che cos’è la carta e da dove deriva La carta è il prodotto della lavorazione di fibre di cellulosa vegetale. Ha una struttura porosa, costituita essenzialmente da particelle fibrose di natura vegetale. Carta e cartone sono infatti prodotti familiari usati per pulire, conservare, proteggere, trasportare beni di consumo ed in tante altre occasioni. Nella vita quotidiana il termine ‘carta’ viene usato non solo per indicare i fogli flessibili e sottili su cui scriviamo, ma anche per definire una grande varietà di prodotti, che hanno in comune la provenienza e il processo di lavorazione base, ma si differenziano per caratteristiche e usi diversi.

Che cos’è la carta e da dove deriva Il settore economico della fabbricazione di carta e cartone, dei prodotti di carta, della stampa e dell’editoria è molto ampio e diversificato, e prevede l’impiego di tecnologie antiche e moderne. Tra i vari settori legati alla lavorazione della carta ricordiamo: • fabbricazione di carta e cartoni ondulati e di imballaggi di carta e cartone; • fabbricazione di prodotti di carta e cartone per uso domestico; • fabbricazione di prodotti cartotecnici; • fabbricazione di carta da parati per tappezzeria.

Storia della carta Fin dai tempi più antichi l’uomo ha avvertito la necessità di comunicare, oltre che con parole e gesti attraverso uno strumento che permettesse al messaggio trasmesso di durare nel tempo.

Storia della carta I primi messaggi venivano incisi su rocce, su ossa di animali e tavolette di argilla. Ben presto, però, ci si accorse che servivano materiali più leggeri e maneggevoli. Gli egiziani: la scrittura su papiro Gli egizi introdussero l’uso del papiro, una pianta acquatica molto diffusa lungo le sponde del Nilo. Lo stelo veniva tagliato in strisce longitudinali che poi erano affiancate su un piano orizzontale; sopra questo strato ne veniva realizzato un secondo, con le strisce disposte perpendicolarmente alle prime. Questi piani venivano poi bagnati e pressati in modo che le sostanze collanti contenute nella pianta stessa facessero aderire perfettamente i due strati. I singoli fogli venivano poi fatti essiccare e cuciti in lunghi rotoli su cui venivano disegnati i geroglifici.

Storia della carta I romani: la pergamena Il papiro venne sostituito dalla pergamena, ottenuta da pelli di animali conciate e lisciate. Il nome deriva dalla città di Pergamo, in Turchia. Era molto più costosa e resistente del papiro, ma era possibile fabbricarla ovunque; vi si poteva scrivere su entrambi i lati e garantiva maggiore durata. Si passò dal rotolo al libro I cinesi: gli inventori della carta L’invenzione della carta viene attribuita a un cinese, Ts’ai Lun, che, nel 105 d.C., fabbricò dei sottili fogli impastando scorze d’albero, stracci e residui di vecchie reti da pesca sminuzzati e mescolati con acqua. Nel recipiente contenente la pasta si immergeva una specie di setaccio di forma rettangolare (staccio), sul fondo del quale, costituito di sottili fili metallici si formava un foglio umido. Il foglio era poi staccato, pressato tra feltri per eliminare l’acqua residua e fatto asciugare all’aria. Gli arabi: la carta giunge in Europa Gli Arabi si impadronirono di questa tecnica, ne migliorarono alcuni aspetti. La prima cartiera italiana fu fondata ad Amalfi nel 1220.

Storia della carta Nel 1276 sorse la cartiera di Fabriano, nelle Marche, famosa per l’adozione di formati standard e per l’invenzione della filigrana (segno distintivo che appare come un disegno più chiaro osservando il foglio in trasparenza). Gli olandesi permettono la meccanizzazione attraverso la macchina olandese che produce una grande quantità di pasta stracci (nel 1700), ma sarà un francese di nome Nicolas Louis Robert a costruire la prima macchina continua che fabbricava fogli di larghezza di 60 cm.

La fabbricazione della carta La materia prima diventa la cellulosa La crescente richiesta di carta portò allo sfruttamento del legno: nel 1825 si ottenne la prima pasta meccanica dalla sfibratura del legno e, dieci anni dopo, in Inghilterra, si giunse all’estrazione della cellulosa dal legno. La carta si trasformò in un prodotto a basso costo e di largo consumo. Nel 1871 la prima carta igienica in rotoli, nel 1906 le prime confezioni del latte in cartone impermeabilizzato, nel 1907 il cartone ondulato e poi giocattoli, capi d'abbigliamento, elementi d'arredo, isolamenti elettrici. Prima di quest'epoca, un libro o un giornale erano oggetti rari e preziosi. L’introduzione della carta economica ridusse l'analfabetismo che era enormemente diffuso.

La fabbricazione della carta: dal legno alla carta Quando non si dispone di cellulosa già pronta, per fabbricare la carta bisogna partire dal legno. I tronchi d’albero tagliati giungono alla cartiera, passano nella scortecciatrice e vengono poi sminuzzati i pezzi molto piccoli, convogliati in uno speciale bollitore cilindrico, in cui il legno viene mescolato con soda caustica a circa 170°C, fino a produrre la pasta chimica. I tronchi scortecciati possono però anche essere semplicemente triturati per fare la pastalegno. I risultati di queste operazioni vengono sbiancati, frantumati e fatti confluire nel raffinatore conico. Qui vengono raggiunti dai prodotti di riciclaggio della carte che costituiscono la pasta straccio.

Tipi di pasta per la carta Pasta di legno (ottenuta meccanicamente dalla scortecciatura dei tronchi, in cui la cellulosa non è ancora separata dalla lignina) Pasta di cellulosa (proveniente da schegge di legno trattate chimicamente ad alta temperatura, in cui la lignina si scioglie ottenendo la cellulosa pura) Pasta di stracci (ricavata dalle fibre di cotone, lino o canapa troppo corte, scartate dall’industria tessile) Pasta di cartaccia (proveniente dal recupero della carta dopo la macerazione, disinchiostrazione e sbiancamento)

Tipi di carta I prodotti cartari si possono suddividere in 6 grandi categorie: Carta da stampa: per giornali e guide telefoniche, per offset, per rotocalco, per roto-offset, carte speciali (carte geografiche, carta moneta e per assegni). Carte da scrivere e per ufficio: carta da scrivere, carta per buste, carta per quaderni, carta per disegno, carta per fotocopie, carta per fax, carta carbone e auto copiante. Carte da imballaggio: carta kraft, crespata e per sacchetti, carta per alimenti, carta pergamena vegetale, carta pergamino, carte catramate, siliconate, accoppiate con plastica. Cartoni e cartoncini: cartoni a un getto, cartoni a più strati, cartoni ondulati, carta da onda, cartoni pressati, cartonlegno, cartoncini. Articoli igienico\sanitari: carta igienica, fazzoletti, tovaglioli e tovaglie, asciugamani, carte per uso medico. Carte per uso industriale e varie: carta per cavi elettrici, condensatori, carta per laminato plastico, carta per sigarette, carta per fotografia, carta da filtro, carta adesiva, carta decorativa, carta da parati.

Caratteristiche e proprietà della carta Caratteristiche chimico-fisiche Grammatura - peso della carta misurata in g\m2 Spessore Densità apparente - peso specifico misurato in g\m3 Caratteristiche ottiche - grado di bianco, colore Rigidità Opacità - proprietà di non lasciarsi attraversare dalla luce Permeabilità all’aria e all’acqua Igroscopicità - capacità di assorbire acqua Combustibilità

Caratteristiche e proprietà della carta Proprietà meccaniche Resistenza a trazione Resistenza a lacerazione o strappo Resistenza a piegatura Resistenza allo scoppio o alla pressione Resistenza all’allungamento

Caratteristiche e proprietà della carta Proprietà tecnologiche Lisciatura - può essere ruvidissima, ruvida, liscia, calandrata o satinata Collatura - la colla facilita la scrivibilità Stampabilità Spera o speratura - aspetto del foglio in controluce; dipende dal modo in cui le fibre sono intrecciate tra loro

Difetti della carta Doppio viso (differenza fra le due facce) Spolvero (perdita di sostanze di carica) Spellatura (abrasione superficiale delle fibre)

Impatto ambientale La materia prima più usata attualmente per la produzione di carta è il legno e ciò ha portato molte industrie della carta a contribuire alla deforestazione. Sono esposte ad eccessi di impoverimento ambientale le foreste dell'Indonesia, Malesia, Cambogia e Amazzonia e di molte altre zone.

Impatto ambientale Anche il processo di produzione e di riciclaggio presenta aspetti critici. Il necessario processo di sbiancamento della cellulosa si basa spesso sull'uso di composti ossidanti, spesso derivati del cloro, che, se dispersi o non opportunamente trattati, possono inquinare i corsi d'acqua. Per evitare questi problemi esistono essenzialmente due soluzioni: il recupero del materiale per produrre carta riciclata oppure l'abbattimento esclusivo di alberi piantati allo scopo e il loro successivo reimpianto (forest management – piantagioni a crescita veloce).

Riciclaggio della carta Come tutti i rifiuti, la carta pone problemi di smaltimento. La carta è però un materiale riciclabile. La trasformazione del rifiuto cartaceo (che si definisce carta da macero) in materia prima necessita di varie fasi: raccolta e stoccaggio (in questa fase è particolarmente rilevante che le amministrazioni locali richiedano e organizzino la raccolta differenziata dei rifiuti); selezionamento (per separare la fibra utilizzabile dai materiali spuri - spaghi, plastica, metalli ); sbiancamento (per eliminare gli inchiostri). A questo punto del ciclo, la cellulosa contenuta nella carta-rifiuto è ritornata ad essere una materia prima, pronta a rientrare nel ciclo di produzione.

Costi e benefici del riciclaggio della carta Dal punto di vista economico, il riciclaggio è sicuramente meno oneroso che l'incenerimento È ovvio che la carta riciclata non produce un pari peso di carta "nuova" e che il procedimento ha i propri costi - economici, energetici e di inquinamento.

Attività laboratoriali: Realizzazione di un foglio di carta riciclata MATERIALI UTILIZZATI: • Carta da macero (giornali, quaderni usati) • Farina 00 • Talco • Acqua • Due tele di cotone pesante • Telaio creato con cornici di legno e rete metallica molto fine. ATTREZZI Bacinella – Colino - Cucchiaio - Spatola Frullatore elettrico

Attivita’ laboratoriali: Realizzazione di un foglio di carta riciclata FASI DI LAVORAZIONE 1. Sminuzzare la carta e metterla a macerare per tre giorni in una bacinella piena d’acqua. 2. Scolare l’impasto sciacquandolo sotto l’acqua corrente usando il colino. 3. Sminuzzare l’impasto con il frullatore. 4. Mettere l’impasto nella bacinella e aggiungere farina, talco e molta acqua. 5. Immergere il telaio nella bacinella cercando di creare uno strato uniforme e sottile di impasto sul setaccio. 6. Scolare l’acqua fino a quando il foglio non avrà preso consistenza. 7. Appoggiare il foglio sul telo di cotone staccandolo dalla retina del setaccio, coprire con l’altro telo e mettere sotto pressione per qualche minuto. 8. Rifilare il foglio e lasciare asciugare all’aria.

Attività laboratoriali: Carta Pesta Si riducono in strisce diversi fogli di quotidiano Si mettono in un contenitore con acqua e colla vinilica (1:1) e si lasciano a riposo per pochi minuti Con un po’ di cotone imbevuto d’olio si unge il fondo della formina, che viene riempita con le strisce spianando con un pennello Si lascia seccare, si stacca la forma dallo stampo e una volta asciutto si decora con tempere e si rifinisce con una mano di vernice