La carta è un materiale di grande importanza, utilizzato nel campo dell’informazione e della comunicazione (libri, giornali, riviste), in quello dell’imballaggio (carta da pacchi, cartoncini per scatole, cartone ondulato), e in molti altri settori (carte per uso domestico, per uso industriale, per uso fotografico ecc.).

La carta ha avuto, e ha tuttora, un grande ruolo nella trasmissione della cultura. La diffusione delle idee e delle notizie sarebbe stata impensabile senza il supporto fisico del foglio di carta.

Anche oggi, nonostante l’utilizzo sempre più vasto di supporti elettronici (il computer, il CD, le reti di Internet),la carta mantiene il suo ruolo e si affianca a questi mezzi più moderni.

Cos’è la carta

La carta è un materiale formato da milioni di fibre di cellulosa, saldate insieme tra loro e ad altri materiali (collanti, coloranti e sostanze minerali).

Le fibre di cellulosa sono il materiale di cui è composta la membrana esterna degli organismi vegetali.

Il ciclo produttivo della carta

 
Gli alberi e la cellulosa

La carta e il cartone si ricavano dalla cellulosa, componente fibrosa che deriva dal legno degli alberi. Tutto, o quasi, il legno esistente in natura può essere utilizzato per produrre cellulosa. Ma la stragrande maggioranza della cellulosa utilizzata per produrre carta deriva da colture di piante a rapida crescita coltivate appositamente e sfruttate secondo piani di coltivazione che ne garantiscono il rinnovo permanente.

Sono foreste composte di alberi a rapida crescita che si trovano nelle regioni settentrionali del Canada, degli Stati Uniti, dell’Europa e della Russia.

In queste foreste gli alberi tagliati ogni anno sono immediatamente sostituiti da un numero uguale di nuove piante, che saranno pronte per il taglio entro 10 o 20 anni. Così il patrimonio forestale non si impoverisce mai.

I legnami utilizzati si distinguono in:

 Separazione della cellulosa dalla lignina

La separazione della cellulosa dalla lignina può avvenire con processi meccanici (macinazione e vapore) o chimici (reazioni controllate), ottenendo pasta di cellulosa meccanica o chimica (la seconda di maggior valore, ma molto più inquinante per il ricorso a prodotti a base di zolfo).

 La pasta chimica o di cellulosa

Il legno privato della corteccia ridotto in pezzetti (detti chips) e quindi trattato con opportuni sali dentro speciali bollitori (autoclavi). Durante la cottura, dal legno si separano la lignina e le altre sostanze incrostanti: rimane la cellulosa quasi pura. La cellulosa viene raffinata, lavata e sbiancata ed è pronta per essere utilizzata subito, quando allo stesso stabilimento è unita la cartiera. Se, invece, deve essere immagazzinata o spedita, bisogna toglierle la maggior parte dell’acqua, poi viene confezionata in balle. Le carte prodotte con la cellulosa pura sono di ottima qualità, molto resistenti, durano nel tempo e non ingialliscono. 

Le paste semichimiche

Le paste semichimiche sono prodotte partendo da chips di latifoglie (faggio e pioppo) e il ciclo riproduttivo è simile a quello descritto per la pasta chimica. La differenza sta nel fatto che la lignina  e le sostanze incrostanti non vengono completamente sciolte, per la cottura è solo parziale. La qualità di queste paste è inferiore rispetto alla cellulosa pura. Le paste semichimiche trovano impiego nella produzione di carta da giornale e da stampa, nel cartone ondulato, ecc.

 Le paste ad alta resa

 Le paste ad alta resa sono prodotte ammorbidendo semplicemente la lignina, senza separarla, per mezzo di sostanze chimiche e, in certi casi, con l’uso del vapore. Anche questo processo produttivo parte dei chips che, ammorbiditi e sbiancati, vengono inviati nei raffinatori. Qui vengono disintegrati e raffinati. Dopo un lavaggio finale, le paste sono pronte per essere utilizzate. Le paste ad alta resa sono impiegate per la produzione di quasi tutti i tipi di carte e cartoni.

 La pasta meccanica

Si tratta, anche in questo caso, di una pasta ad alta resa, ottenuta sfibrando il legno esclusivamente per via meccanica. I tronchetti di legno (pioppo o abete) vengono scortecciati e pressati contro una mola ruotante e abrasiva. La pasta ottenuta, simile alla segatura, viene raffinata per ridurre le dimensioni delle fibre, e sbiancata. 

Sbiancamento

La “sbianca” (bleaching) è il processo successivo nel ciclo di produzione della carta. Un tempo per quest’operazione veniva utilizzato cloro (ipoclorito), con inquinamento delle acque di scarico; oggi viene utilizzata acqua ossigenata, recuperando poi le acque di scarico per utilizzarle nel ciclo successivo. 

Feltrazione

La carta è sostanzialmente una sottile pellicola formata da fibre cellulosiche saldate in un insieme più o meno sottile ottenuto attraverso un processo di “feltrazione”: cioè facendo passare attraverso una tela una massa d’acqua in cui sono sospese le fibre vegetali ed essiccando successivamente il sottile strato di materiale che non è passato attraverso la tela. Per rendere continuo il processo, la tela viene fatta scorrere in circolo su una serie di rulli; la pellicola che si ottiene è un nastro continuo che poi verrà arrotolato in bobine o tagliato e impilato in larghi fogli.

La miscela di acqua e cellulosa da cui si ottiene la carta viene preparata in appositi contenitori detti pulper, dove spesso, per preparare diversi tipi di carta si immette una quantità più o meno elevata di carta da macero (in molti casi il 100%) liberata dalle impurità e, se il prodotto finale deve essere carta bianca, viene anche disinchiostrata (mediante processi a vapore).

  

        Le imprese della carta
Cartiere

La gestione forestale degli impianti dove si produce legno, che arriva fino al taglio selettivo delle piante, e la trasformazione del legname in pasta di legno sono due fasi del ciclo produttivo della carta scarsamente sviluppati in Italia.

Di fatto, la maggior parte delle cartiere italiane lavora con pasta di cellulosa importata, oltre che, e per quasi la metà dell’input, con carta da macero.

Imprese cartotecniche  

Il processo di produzione di prodotti finiti avviene all’interno di imprese cartotecniche o utilizzatrici di imballaggi che provvedono in proprio alle operazioni finali di formazione dei contenitori.

        Trasformazione in prodotti finiti

I principali utilizzi di carta e cartone possono essere ricondotti a otto famiglie:

Il materiale cellulosico utilizzato è molto differente a seconda della destinazione d’uso del prodotto.

Le differenze si manifestano fin dai primi stadi della produzione: le fibre di certi alberi sono più adatte di altre a certi usi finali, così come l’utilizzo di pasta chimica o meccanica dipende dal prodotto che si intende realizzare. Anche le operazioni di sbiancamento sono più o meno approfondite a seconda della destinazione della pasta e, soprattutto, la proporzione tra fibra vergine e macero immessi nel pulper dipende dal tipo di carta che si vuole ottenere.

Quanto al macero, la carta per usi grafici ne fa un uso ridotto. Le carte destinate alla produzione di cartone ondulato e cartoncino vengono invece prodotte con un largo utilizzo di carta riciclata. La carta per usi igienici è il comparto dove l’impiego del macero potrebbe avere il maggiore sviluppo.

        Utilizzatori dei prodotti finiti

Prodotti finiti in carta e cartone vengono utilizzati da:

       La raccolta differenziata della carta

La carta è sicuramente la frazione più facilmente recuperabile dei rifiuti urbani e dei rifiuti assimilati, ossia prodotti da imprese.

La raccolta differenziata di rifiuti domestici e industriali è connessa e completamente dipendente dall’impegno degli utenti (famiglie, esercizi pubblici, uffici).

I sistemi adottati per la raccolta differenziata sono essenzialmente tre: porta a porta, con campana o cassonetto stradale, a piattaforma o isola ecologica (deposito di grandi quantitativi in appositi luoghi custoditi, utilizzati soprattutto per i rifiuti ingombranti).

          

      Il riciclo: carta dalla carta

Negli ultimi tempi si parla molto di carta riciclata, prodotta utilizzando la carta da macero. L’uso della carta da macero è importante sia da un punto di vista economico che da quello ecologico.

Si riduce infatti il ricorso al legname vergine e, contemporaneamente, si riduce la quantità dei materiali destinati alle discariche.

Poiché le carte e i cartoni rappresentano circa il 30% dei rifiuti solidi urbani (RSU), oltre a rappresentare uno spreco, rappresentano anche un costo molto elevato per avviare in discarica questi materiali.

La prima cosa da fare è tenere separata la carta riciclabile,  che deve essere pulita e asciutta, dagli altri rifiuti.

La carta è un materiale che può essere recuperato e riutilizzato più e più volte. Infatti, oltre che con fibre vergini, la carta viene prodotta (talvolta al 100%!) usando carta e cartone di recupero.

 La carta da macero non è tutta uguale e il suo valore (sia da un punto di vista tecnico sia economico) aumenta quanto più è selezionata per tipologia e qualità.

I tipi di macero qualificati dalle norme UNI-EN 643 sono quasi sessanta.

La selezione ordinaria della carta raccolta è un processo meccanico, mentre quella “spinta” viene fatta a mano, facendo scorrere la carta su un nastro trasportatore lungo cui sono allineati alcuni operatori che prelevano determinati tipi di carta e la depositano in contenitori separati.

Alle operazioni di selezione segue la pressatura e legatura in balle della carta selezionata.

I recuperatori separano alcune tipologie di carta a secondo dell’impianto a cui sono destinate, facendo attenzione all’andamento della domanda e dei prezzi. L’abilità imprenditoriale del recuperatore sta tutta nel cogliere le opportunità, individuando le qualità di macero più richieste e i criteri con cui formare i lotti.

 Lo sapete che…

 L’invenzione della carta

Il nome italiano “carta” deriva dal latino “charta” che indica il foglio di papiro. Fu infatti il papiro il primo vero antenato della carta: sembra accertato che se ne conoscesse già l’uso nel 3000 a.C. La pianta di papiro cresceva lungo le  rive dei fiumi, quali il Nilo e l’Eufrate e, in genere, in tutte le regioni mediterranee. Il papiro fu sostituito poco per volta dalla pergamena, che veniva fabbricata trattando opportunamente la pelle di alcuni animali. L’uso della pergamena animale continuò in Europa fino al secolo 14°, ma già a partire dall’anno 1000 si affermò gradualmente l’impiego della carta.

Questa è stata probabilmente inventata in Cina da Ts’ai Lun nel 105 d.C., usando solo “vecchi stracci, reti da pesca e scorza d’albero”. La tecnica della sua fabbricazione è arrivata in Europa, passando attraverso il mondo arabo, soltanto a partire dal XIII secolo. Pare sia stato un prigioniero cinese, cartaio di professione, nel 750 d.C. a insegnare agli Arabi la tecnica di produzione.

 Produrre carta

Per produrre una tonnellata di carta da cellulosa vergine occorrono:

Per produrre una tonnellata di carta da carta da macero:

La filigrana

La filigranatura è un’invenzione italiana: si tratta di un procedimento complesso con cui la carta poteva venire contrassegnata per rendere nota la cartiera che l’aveva prodotta o la famiglia per cui era stata creata. Oggi viene utilizzata per verificare l’autenticità delle banconote.

 Nomi, pesi e misure La carta viene comunemente classificata in carta, cartoncino o cartone in base al suo peso e al suo spessore:

 Numeri chiave…

Nel 1997 in tutto il mondo sono stati prodotti circa 300 milioni di tonnellate di carta (l’equivalente di una montagna di un chilometro e mezzo di diametro e di 500 metri di altezza!) – dati FAO, 2000.

Il consumo di carta è un indicatore correlato al livello di benessere di una popolazione. Il consumo di carta giudicato indispensabile a una qualità della vita accettabile si colloca intorno ai 35-40 Kg all’anno per persona.

Circa un terzo del consumo è rappresentato da cartone ondulato per imballaggio. Un altro terzo da carte per uso grafico patinate e naturali (riviste e libri). Il resto è rappresentato da carta e cartone non ondulato per imballaggi e carta da giornali.

Un terzo del legname utilizzato proviene da sfridi della lavorazione industriale del legno e solo il 55% della cellulosa utilizzata nella produzione della carta proviene da fibra di legno. Il resto è fibra riciclata. O proveniente da altre colture. Soprattutto paglia e bambù.

L’industria cartaria italiana ricava oltre la metà della propria materia prima ( 4,8 milioni di tonnellate) dalla carta da macero.

Nel corso degli ultimi anni l’importazione di macero è diminuita, nonostante l’aumento delle quantità utilizzate, grazie all’incremento delle raccolte differenziate.

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