La materia
Fibre cellulosiche:
Nel processo di fabbricazione della carta le fibre cellulosiche, che sono state separate l’una dall’altra, vengono ricombinate per formare il foglio.
Le proprietà della carta sono quindi iI risultato non solo delle caratteristiche delle singole fibre, bensì dell’interazione di un gran numero di fibre e di additivi non fibrosi.
Durante il processo di formazione del foglio si origina una struttura reticolare irregolare e molto stratificata con pori che verranno sostanzialmente influenzati dalla pressatura e dall’essiccamento attraverso una struttura tridimensionale.
La cellulosa è un carboidrato del carbonio-idrogeno-ossigeno. La sua composizione è identica a quella dell’amido, ma si diversifica in quanto quest’ultimo è di materia granulosa, mentre la cellulosa è di natura fibrosa.
L’amido si soglie in acqua a caldo mentre la cellulosa non si soglie in acqua.
Fibre legnose e non legnose
Dal punto di vista dell’impiego nell’industria cartaria, le fibre vegetali in dividono in:
– Fibre legnose;
– Fibre non legnose (piante annuali).
Fibre legnose: sono quelle che si trovano in natura e vengono ottenute con procedimenti chimici di disincrostazione trattando alberi ad alto fusto: conifere e latifoglie.
Fibre non legnose (Piante annuali): sono quelle che si trovano in natura libere da sostanze incrostanti e vengono utilizzate allo stato in cui si trovano. Le più impiegate nel settore delle carte tradizionali sono le fibre del linters di cotone, canapa, lino.
Linters di cotone
La penuria dello straccio di cotone (cencio) ha portato un enorme utilizzo dei linters di cotone. Il nome linters deriva dall’inglese “lint” cioè bambagia, lanaggine.
Il seme di cotone, ottenuta la maturazione (normalmente la raccolta si effettua in autunno) ha la superficie ricoperta da due tipi di fibra: una lunga, cioè il cotone propriamente detto destinato alla filatura tessile e l’altra che è una peluria le cui fibre vanno da 1 a 6 mm chiamata linters destinata poi alla fabbricazione della carta.
I semi di cotone vengono lavorati, in un processo di delinterizzazione meccanica (cioè sgranatura dei linters) per rimuovere la peluria residua nota come linters.
Dopo aver subito un leggero trattamento chimico per eliminare sostanze proteiche e pectine, il materiale verrà trattato con ipoclorito o agenti ossidanti per migliorare l’imbianchimento. Seguirà una disidratazione, un essiccamento e un confezionamento in colli pronti da spedire per il settore cartario.
Canapa e Lino
Il loro utilizzo negli ultimi anni è decisamente diminuito, dato i loro costi di produzione. Il loro impiego ha trovato maggiori interessi in altre utilizzazioni, in special modo nell’industria tessile.
L'Acqua
Si può dire che la carta nasce dall’acqua. In tutte le fasi della sua fabbricazione sono presenti grandi quantità di acqua ed è questa che condiziona i vari processi tecnologici attraverso i quali passa Ia produzione delle materie fibrose prima e della carta poi.
L’acqua scompare dal ciclo solo nell’ultima fase della fabbricazione, quando il prodotto è finito.
Scompare, ma non del tutto, perché la carta è un materiale igroscopico e contiene, sottoforma di umidità, una certa quantità di acqua che normalmente è compresa tra 4 e 8%.
Quest’acqua essendo un materiale influente sulle proprietà meccaniche e fisiche della carta è quindi importante nell’utilizzo della stessa.
È pertanto necessario conoscere quali relazioni possano esserci fra l’umidità della carta, le caratteristiche di queste e le condizioni ambientali in cui è conservata e adoperata.
La collatura
Quando si scrive sulla carta con l’inchiostro, il segno tracciato sul foglio deve rimanere nitido e non deve trapelare sull’Iato opposto del foglio stesso.Perché ciò avvenga è necessario che la carta sia collata, operazione forse la più difficile che il cartaio ha incontrato per conferire al foglio di carta la proprietà di ricevere la scrittura.
Il comportamento della carta alla scrittura con l’inchiostro acquoso assume tre aspetti:
– Trapelamento;
– Spandimento;
– Sbavature.
1. Il trapelamento si manifesta quando il segno tracciato su un lato del foglio traspare sul lato opposto.
2. Lo spandimento è la tendenza del segno sul foglio a spandersi sulla superficie del foglio stesso, assumendo una larghezza maggiore di quella iniziale.
3. Le sbavature si formano quando lo spandimento avviene in modo irregolare e il bordo del segno appare frastagliato (zampe di gallina).
La tendenza al trapelamento viene valutata attraverso la determinazione del grado di collatura all’inchiostro da scrittura. Lo spandimento e la sbavatura possono essere giudicati solo con prove di scrittura. La collatura della carta può essere effettuata in ambiente neutro o acido. La collatura della carta in ambiente neutro è importante perché garantisce la resistenza alla penetrazione dell’inchiostro senza acidificare la carta, cioè preservandola nel tempo.Può essere effettuata con gelatine animali o con collanti sintetici che non intaccano le fibre cellulosiche senza l’utilizzo di sostanze acide che interverrebbero negativamente sulla resistenza all’invecchiamento.
La colorazione
Normalmente il grado di bianco di una carta, determina il suo valore commerciale.
Qualsiasi correzione con coloranti, necessaria per la correzione del tono, fa diminuire il grado di bianco della carta. Ne deriva la necessità di impiegare materie prime già molto bianche e molto accurate nella cernita. Eventuali correzioni con aggiunta di coloranti dovranno essere seguite con molta accuratezza e professionalità.
La colorazione della carta, si compie addizionando il colorante direttamente nelle tine di stoccaggio dell’impasto. I coloranti che si impiegano nell’industria cartaria si dividono sommariamente in naturali e sintetici.
Per la produzione di un dato tipo di carta colorata si dispone sempre di un campione di riferimento fornito dal cliente o prelevato dal campionario del produttore.
Materiali di carica
Le materie di carica immesse nell’impasto impartiscono alle carte differenti requisiti di opacità, morbidezza, liscio e bianchezza.
Le cariche non devono essere abrasive, devono facilmente essere trattenute nel contesto fibroso, avere un elevato grado di bianco, di potere coprente, di finezza e insolubilità in acqua.
