REALIZZATO DA : GAETANO DIBENEDETTO 2°D I.T.I.S. PER LA MATERIA TECNOLOGIA & DISEGNO

1. AVANTI REALIZZATO DA : GAETANO DIBENEDETTO 2°D I.T.I.S. PER LA MATERIA TECNOLOGIA & DISEGNO

2. LA CARTA LA STORIA A L T R I G A D G E T LA PREPARAZIONE TIPI DI CARTA IMPATTO AMBIENTALE

3. GADGET LA CARTA … IL RICICLAGGIO DELLA CARTA HOME

4. GADGET Carta Materiale in forma di fogli sottili ottenuti dall'infeltrimento compatto di fibre cellulosiche vegetali. La carta è usata come supporto per la scrittura e per la stampa, come materiale da imballaggio e per una varietà di usi particolari, che vanno dal filtraggio di precipitati da soluzioni alla fabbricazione di alcuni tipi di materiali edili. Nel XX secolo la carta ha assunto un ruolo di materiale di base, e proprio allo sviluppo di macchinari per la sua produzione su larga scala si deve in gran parte la crescita dell'alfabetizzazione e l'innalzamento del livello culturale della popolazione. HOME

5. GADGET: il Riciclaggio della carta IL RICICLAGGIO DELLA CARTA Il riciclaggio della carta è quello che ad oggi funziona in modo più efficiente: già nel 1993, in Italia, il 50% della materia prima utilizzata dall’industria della carta era rappresentatato da materiale da macero riciclato. Poiché il sistema di raccolta differenziata non è ancora del tutto consolidato, tuttavia, una parte di questa carta riciclata viene importata dall’estero. Dal punto di vista ecologico, l’uso di carta riciclata presenta comunque qualche svantaggio: per ottenere prodotti di qualità, infatti, è necessario sottoporla a processi di sbiancamento degli inchiostri e di eliminazione della patinatura altamente inquinanti. HOME

6. HOME LA STORIA IL RIASSUNTO LA STORIA

7. LA STORIA DELLA CARTA IL SUNTO Secondo la tradizione, la carta fu prodotta per la prima volta nel 105 da Ts'ai Lun, un eunuco della corte cinese han dell'imperatore Ho Ti. Il materiale usato era probabilmente la corteccia dell'albero del gelso da carta (Brussonetia papyrifera), opportunamente trattata e filtrata in uno stampo di bastoncini di bambù. La più antica carta conosciuta di cui ci sia pervenuto un campione fu fabbricata con stracci intorno al 150. HOME AVANTI

8. LA STORIA DELLA CARTA IL SUNTO Per altri cinquecento anni circa, l'arte della fabbricazione della carta fu confinata in Cina, ma nel 610 fu introdotta in Giappone e, intorno al 750, nell'Asia centrale. La carta comparve in Egitto all'incirca nell'800, ma non fu fabbricata fino al 900 (vedi Papiro). L'uso della carta fu introdotto in Europa dagli arabi, e la prima cartiera europea fu costruita in Spagna intorno al 1150. Nei secoli successivi l'arte si diffuse nella maggior parte dei paesi europei. L'introduzione del carattere tipografico mobile, alla metà circa del XV secolo, rese più facile la stampa dei libri e stimolò notevolmente la fabbricazione della carta. Il consumo sempre maggiore di carta nel XVII e nel XVIII secolo portò a una penuria di stracci, a quel tempo l'unica materia prima soddisfacente conosciuta dai produttori europei, ma nessuno dei vari tentativi di trovare valide alternative ebbe successo. Nello stesso tempo, si cercò di ridurre il costo della carta, sviluppando una macchina che sostituisse il processo di produzione manuale. HOME AVANTI

9. LA STORIA DELLA CARTA IL SUNTO La prima macchina fu costruita dall'inventore francese Nicholas-Louis Robert nel 1798. La macchina di Robert venne successivamente migliorata dai fratelli ed editori britannici Henry e Sealy Fourdrinier che, nel 1803, fabbricarono la prima delle macchine che avrebbero portato il loro nome. Il problema di fabbricare carta utilizzando una materia prima economica trovò soluzione intorno al 1840, con l'introduzione del processo di sfibratura del legno, che veniva così ridotto in pasta cellulosica, e, una decina d'anni più tardi, dei processi di produzione della pasta chimica. Attualmente, gli Stati Uniti e il Canada sono i maggiori produttori mondiali di carta, pasta di legno e di prodotti della carta; una quantità considerevole di pasta di legno e di carta da giornale viene prodotta anche da Finlandia, Giappone e Svezia HOME INDIETRO

10. LA STORIA DELLA CARTA Il significato della parola carta è piuttosto incerto. Secondo alcuni deriverebbe, attraverso il latino charta, dal greco charassò con il significato di incidere, scolpire. I termini corrispondenti paper anglosassone, papel spagnolo e papier francese, derivano invece dalla pianta del papiro, utilizzato per scrivere dagli antichi egizi fin dal 3000 a.C. e, successivamente, da greci e romani. Più a nord la pergamena, ottenuta per lavorazione di pelli di animali, sostituì per la scrittura il papiro, che cresce esclusivamente in regioni dal clima subtropicale. In Cina i documenti venivano scritti sul bambù ed erano per questo ingombranti da conservare e trasportare. Occasionalmente veniva usata la seta, ma era troppo costosa per un uso diffuso HOME AVANTI

11. LA STORIA DELLA CARTA: IN CINA In Cina la tecnologia di fabbricazione della carta da corteccia, stracci e reti da pesca fu descritta per la prima volta nell'anno 105 dall'ufficiale di corte Ts'ai Lun. Nel 1986 a Dunhuang (Gansu), scavi archeologici in una tomba della prima metà del II secolo a.C. portano alla luce un'infinità di carta con tracciata una mappa. Questo ritrovamento lascia supporre che la carta fosse già nota in quell'epoca, retrodatando così le prime fabbricazioni di circa due secoli.[1] La diffusione della tecnica al di fuori del paese fu lenta; altri popoli avevano visto la carta ma non riuscivano a capire come venisse prodotta, e i cinesi erano riluttanti a diffonderne il segreto. Secondo la tradizione, la carta fu prodotta per la prima volta nel 105 da Ts'ai Lun, un eunuco della corte cinese han dell'imperatore Ho Ti. Il materiale usato era probabilmente la corteccia dell'albero del gelso da carta (Brussonetia papyrifera), opportunamente trattata e filtrata in uno stampo di bastoncini di bambù. La più antica carta conosciuta di cui ci sia pervenuto un campione fu fabbricata con stracci intorno al 150. Per altri cinquecento anni circa, l'arte della fabbricazione della carta fu confinata in Cina, ma nel 610 fu introdotta in Giappone e, intorno al 750, nell'Asia centrale. La carta comparve in Egitto all'incirca nell'800, ma non fu fabbricata fino al 900 (vedi Papiro). HOME AVANTI

12. LA STORIA DELLA CARTA: IN CINA Attualmente, gli Stati Uniti e il Canada sono i maggiori produttori mondiali di carta, pasta di legno e di prodotti della carta; una quantità considerevole di pasta di legno e di carta da giornale viene prodotta anche da Finlandia, Giappone e Svezia. L'uso della carta fu introdotto in Europa dagli arabi, e la primacartiera europea fu costruita in Spagna intorno al 1150[senza fonte]. A quegli stessi anni (terzo quarto del XII secolo) risale la prima cartiera in territorio italiano, attribuita alla figura di Polese da Fabriano che la impiantò sul Reno presso Bologna[2]. Nei secoli successivi l'arte si diffuse nella maggior parte dei paesi europei. L'introduzione del carattere tipografico mobile, alla metà circa del XV secolo, rese più facile la stampa dei libri e stimolò notevolmente la fabbricazione della carta. Il consumo sempre maggiore di carta nel XVII e nel XVIII secolo portò a una penuria di stracci, a quel tempo l'unica materia prima soddisfacente conosciuta dai produttori europei, ma nessuno dei vari tentativi di trovare valide alternative ebbe successo. Nello stesso tempo, si cercò di ridurre il costo della carta, sviluppando una macchina che sostituisse il processo di produzione manuale. La prima macchina fu costruita dall'inventore francese Nicholas-Louis Robert nel 1798. La macchina di Robert venne successivamente migliorata dai fratelli ed editori britannici George e Sealy Fourdrinier che, nel 1803, fabbricarono la prima delle macchine che avrebbero portato il loro nome. Il problema di fabbricare carta utilizzando una materia prima economica trovò soluzione intorno al 1840, con l'introduzione del processo di sfibratura del legno, che veniva così ridotto in pasta cellulosica, e, una decina d'anni più tardi, dei processi di produzione della pasta chimica. INDIETRO AVANTI HOME

13. LA STORIA DELLA CARTA IN AMERICA In America, ritrovamenti archeologici indicano che la fabbricazione della carta era già nota ai Maya non più tardi del V secolo.[3] Chiamata amate era largamente diffusa tra le civiltà precolombiane fino all'arrivo dei conquistatori spagnoli. Ancor oggi si fabbrica, in modeste quantità, carta con la tecnica tradizionale maya. HOME INDIETRO AVANTI

14. LA STORIA DELLA CARTA IN GIAPPONE La tecnica arrivò in Giappone dalla Corea, al tempo parte integrante dell'impero cinese, intorno al 610 portata da un monaco buddista, Dam Jing da Goguryeo. Originariamente prodotta con la rafia di gelso, fu migliorata dai giapponesi e sin dal IX secolo la produzione della carta diventò una vera e propria industria nazionale. Dalla cartiera imperiale di Kyōto uscirono nuove carte fabbricate con fibre di gelso (washi), canapa, dafne e paglia. Furono anche i primi riciclatori di carta sin dal XIV-XVI secolo, sembra per decongestionare gli archivi. AVANTI INDIETRO

15. LA STORIA DELLA CARTA NEL MONDO ARABO In Medio Oriente la carta era già nota presso i Persiani nel VI secolo, importata dalla Cina con le carovane lungo le vie della seta. Gli arabi ne vennero a conoscenza nel 637 entrando in Ctesifonte, capitale della dinastia sasanide, ma solo nel 751, dopo la battaglia del Talas, con la conquista di Samarcanda fecero prigionieri dei cartai cinesi dai quali riuscirono a carpire i segreti della fabbricazione. La carta di Samarcanda, fatta con canapa e lino, diventò presto famosa col nome di kaghad e assicurò un periodo di sviluppo alla regione.La prima cartiera fu costruita a Samarcanda e immediatamente dopo ne fu costruita una seconda a Baghdad, entrambe per merito dei Barmecidi. Con l'espandersi del mondo arabo-musulmano si diffuse anche la produzione della carta: nell'VIII secolo in Egitto, nei secoli successivi in tutta l'Africa settentrionale e nel X secolo la Sicilia ne era un importante centro per il commercio. Dalle cartiere della siriana Manbij (chiamata dai Bizantini Bambuke), il prodotto uscito divenne noto in Europa col nome di "carta bombacina" che alla fine del X secolo (990) si volle invece attribuire a Morozzi da Fabriano, che aveva anch'egli usato come materiale stracci di lino. INDIETRO AVANTI

16. LA STORIA DELLA CARTA IN EUROPA La carta giunse in Europa nel XII secolo. Importata da Damasco attraverso Costantinopoli (l'odierna Istanbul), o dall'Africa attraverso la Sicilia, era un prodotto mediocre se paragonato alla pergamena e per di più musulmano, tanto che Federico II in un editto del 1221 ne proibì l'uso negli atti pubblici. Tuttavia il consumo non fece che aumentare, e nel XIII secolo le flotte mercantili del Mediterraneo e dell' Adriatico, finanziate da grossi commercianti (in gran parte veneziani e genovesi), si spartivano il fiorente mercato. Le cose cambiarono dal 1268 quando a Fabriano, una piccola città tra Ancona e Perugia, nella prima cartiera europea si cominciò a preparare la pasta utilizzando magli multipli azionati da un albero a camme collegato ad una ruota idraulica. Più efficienti del mortaio dei cinesi o della mola degli arabi, mossi da uomini o animali, i magli, lavorando in verticale, sfibrano canapa e lino più velocemente e meglio, riducendo così i costi e migliorando la qualità. Anche il telaio da immergere nel tino cambiò: l'intreccio di cotone, bambù o canne fu sostituito da un intreccio in ottone e rimarrà pressoché invariato fino al XVIII secolo. La collatura con amido di riso o grano fu cambiata con una a base di gelatina animale - detta carniccio - che migliora caratteristiche come l'impermeabilità o la resistenza a insetti e microrganismi.La nuova tecnologia ebbe un notevole successo e presto sorsero nuovi mulini in tutta l'Italia settentrionale, ed in particolare sulla sponda occidentale del Lago di Garda nella valle del fiume Toscolano, nel territorio dell'allora Repubblica di Venezia denominata da allora "valle delle cartiere". La carta italiana, di qualità migliore, più economica e soprattutto cristiana si impose velocemente in tutta Europa. INDIETRO AVANTI

17. Il monopolio della carta italiana durò fino a metà del XIV secolo quando nuovi centri cartari sorsero prima in Francia e poi in Germania. La prima metà del XV secolo vide la Francia primeggiare nella produzione della carta, ma nella seconda metà, per le alte tasse sui mulini e sul trasporto degli stracci, la produzione si spostò verso l'Olanda. Nel XVII secolo furono introdotte delle macchine dette olandesi, vasche anulari di forma ovale in cui un cilindro munito di lame contemporaneamente sfilacciava e raffinava le fibre. Con le olandesi si otteneva una carta più bianca ed omogenea anche se meno resistente perché le fibre venivano tagliate anziché schiacciate. Nel 1750 l'inglese John Baskerville introdusse una nuova tecnica per ottenere della carta priva dei segni della vergatura chiamata wove paper. L'industria inglese riuscì a mantenere il monopolio della fabbricazione per circa un quarto di secolo, ma nel 1777 il francese Pierre Montgolfier (padre dei fratelli Montgolfier) ottenne dei fogli perfettamente lisci che presero il nome di carta velina, nome che richiamava la pergamena prodotta con la pelle dei vitelli nati morti, particolarmente liscia. Nel 1774, grazie alle scoperte del chimico svedese K.W. Scheele, si vide la possibilità di usare cloro per sbiancare la carta. Solo più tardi si scoprirà che l'ossidazione al cloro ha effetti sulla durata a lungo termine. Nel 1807 venne introdotto un sistema di collatura in massa con allume e colofonia, più economico di quello con gelatina animale, il quale, tuttavia, più che decuplica l'acidità della carta HOME INDIETRO

18. la preparazione manuale Il processo di base della fabbricazione della carta non è cambiato in più di duemila anni. Si compone di due stadi: la macerazione della materia prima in acqua, per formare una sospensione di fibre singole, e la formazione di fogli di fibre infeltrite, ottenuta stendendo questa sospensione su una superficie porosa idonea, attraverso la quale può scolare l'acqua in eccesso. Nella fabbricazione manuale, la materia prima (paglia, foglie, corteccia, stracci o altro materiale fibroso) viene posta in una tinozza e viene battuta con un pesante pestello o un martello per separare le fibre. Durante la prima parte di questa operazione, il materiale viene lavato con acqua corrente per rimuovere le impurità; quando le fibre sono state sufficientemente disgregate, vengono lasciate in sospensione, senza cambiare l'acqua della tinozza. A questo punto si forma una poltiglia semiliquida, chiamata mezza pasta, pronta per il processo di fabbricazione. L'attrezzo più usato è la 'formetta', che può essere costituita da una rete metallica a piccole maglie quadrate oppure da un intreccio di fili metallici longitudinali distanziati e fili metallici trasversali, più sottili e più ravvicinati. La trama della formetta resta impressa sul foglio di carta finito. HOME

19. LA PREPARAZIONE A MACCHINA Sebbene il principio di base sia lo stesso, la fabbricazione a macchina della carta è molto più complessa di quella a mano. Il primo passo è la preparazione della materia prima. Oggi, più del 95% della carta è prodotto con cellulosa di legno; per i tipi più economici, come la carta da giornale, si usa solo pasta di legno meccanica, mentre per ottenere una qualità migliore si usa pasta di legno chimica o una miscela di pasta di legno e fibre di stracci; per le carte di qualità pregiata, invece, si impiegano solo fibre di stracci, specialmente di lino e di cotone. Per la produzione di carte comuni si fa sempre più importante il ricorso alla cartastraccia, cioè alla carta di ricupero, in genere miscelata con le altre materie prime ma non di rado usata da sola, per produrre la cosiddetta carta riciclata. HOME AVANTI

20. La formetta viene inserita in un telaio di legno (la 'cornice') e immersa nella tinozza per prelevare la mezza pasta: estraendo dalla tinozza la formetta in posizione orizzontale, una parte di mezza pasta resta trattenuta dall'orlo della cornice. Alla formetta viene quindi impressa una serie di scuotimenti longitudinali e trasversali, che hanno lo scopo di distribuire uniformemente la poltiglia sulla sua superficie e di favorire l'intreccio fra fibre adiacenti. Durante lo scuotimento, la maggior parte dell'acqua cola attraverso le maglie della formetta, e si forma il foglio di carta; questo però è ancora troppo bagnato, e non ha la coesione sufficiente a consentire la rimozione della cornice: viene quindi lasciato scolare al fine di acquistare consistenza. Dopo che la cornice è stata rimossa dalla formetta, questa viene capovolta con cautela su una lastra di feltro, in modo che il foglio di carta, ancora bagnato e pesante, si stacchi e si posi sul feltro. Sul foglio viene quindi posto un altro feltro, e su questo un altro foglio e così via. La pila formata da fogli di carta e feltri alternati viene sistemata in una pressa idraulica e sottoposta alla pressione di circa 100 tonnellate, in modo da espellere quasi tutta l'acqua rimasta nella carta. I fogli vengono quindi separati dai feltri, impilati e pressati più volte, modificandone ogni volta la posizione e l'ordine, per evitare stiramenti e distorsioni. La fase finale della fabbricazione è l'asciugatura: i fogli, a gruppi di quattro o cinque, vengono accavallati su delle corde, in un apposito locale ben aerato e a temperatura controllata, finché l'umidità residua viene del tutto eliminata. La carta destinata alla scrittura e alla stampa richiede un trattamento addizionale dopo l'asciugatura, per evitare che assorba troppo l'inchiostro. Il trattamento, detto di collatura, consiste nell'immersione dei fogli di carta in una soluzione di colla animale; successivamente i fogli vengono fatti essiccare e poi rifiniti mediante pressatura fra lastre metalliche o di cartone liscio. L'entità della pressione influisce sulla levigatezza della superficie della carta: i fogli pressati leggermente, per un tempo relativamente breve, risultano a grana grossa; quelli pressati con più forza e per un tempo relativamente lungo sono invece a grana fine. INDIETRO AVANTI

21. La preparazione della pasta di legno si esegue in due modi differenti. La pasta meccanica si ottiene sfibrando il legno, preparato in tronchi scortecciati o in tondelli, mediante pressione contro una mola cilindrica rotante ad alta velocità, in ambiente acquoso per evitare i danni che sarebbero prodotti dal calore di sfregamento. Le fibre risultanti sono corte e vengono usate da sole per produrre carta economica, oppure in miscela con altre fibre più pregiate per carte di qualità migliore. La pasta chimica si ottiene da legno ridotto in frammenti e trattato con solventi chimici, che rimuovono materiale resinoso e lignina, lasciando fibre di cellulosa pura. Il più antico dei processi con solvente chimico venne introdotto nel 1851, e fa uso di una soluzione di soda caustica: questo processo, tra l'altro, veniva impiegato per macerare la paglia dalla quale, in passato, si otteneva un tipo di carta gialla, scadente ma molto economica. INDIETRO AVANTI Gli stracci da cartiera vengono anzitutto puliti meccanicamente, per rimuovere lo sporco grossolano e altri corpi estranei; poi vengono cotti per diverse ore in autoclave ad alta pressione in una soluzione alcalina, che solubilizza i grassi e altre impurità, e quindi sfibrati e lavati con acqua in una macchina, detta 'battitore', dove subiscono anche una prima macerazione. La mezza pasta che ne risulta viene passata attraverso uno o più battitori secondari, che macerano ulteriormente le fibre. A questo punto vengono aggiunti il colorante, il collante e materiali inerti (carica), che hanno lo scopo di accrescere il peso e la consistenza della carta finita

22. Attualmente, la maggior parte della carta viene fabbricata con macchine continue, derivate dalla macchina di Fourdrinier, sviluppate nei primi anni del XX secolo. Elemento fondamentale di queste macchine è la 'tela', un nastro di fitta rete metallica chiuso ad anello, sorretto da rulli nella sua parte inferiore, che scorre nella macchina orizzontalmente a velocità costante AVANTI INDIETRO

23. In prossimità dell'estremità finale della macchina, la tela viene stretta fra due cilindri contrapposti ricoperti di feltro, che spremono ulteriormente l'acqua dal foglio e consolidano l'intreccio delle fibre, conferendo al foglio, ormai completamente formato, la resistenza sufficiente per fare a meno del supporto della tela; questa dunque può ritornare all'estremità di partenza, passando per la parte inferiore della macchina. La carta viene quindi trasferita su un nastro di panno e, sostenuta da questo, attraversa una coppia di cilindri lisci in metallo che, pressando le due facce del foglio, donano alla superficie della carta un aspetto liscio. Dopo quest'ultima pressione, il foglio è completamente formato: passa ancora attraverso una serie di cilindri riscaldati, che completano l'asciugatura, e poi attraverso cilindri freddi, che provvedono alla calandratura, ovvero all'ultima finitura superficiale. Alcune carte speciali subiscono un ulteriore trattamento di apprettatura con argilla o colla, e un'ulteriore calandratura. All'uscita dalla macchina, la carta si avvolge su una bobina, pronta per essere commercializzata per la stampa su macchine rotative, oppure tagliata in fogli di vario formato e commercializzata in risme. Le bobine per stampa su rotativa possono avere vari formati: la bobina tipica di carta da giornale è costituita da un foglio largo 168 cm, lungo 7925 m e pesa circa 725 kg. HOME INDIETRO

24. TIPI DI CARTA • CARTA • CARTONCINO • CARTONE ONDULATO • CARTA VELINA • CARTA INCRESPATA • CARTA GLASSINE • CARTA IGENICA • GARTA DA PARATI • CARTA CARBONE • CARTA GOMMATA • CARTA MONOLUCIDA • CARTA PATINATA • CARTA FOTOGRAFICA • CARTAPOLITENATA -CARTA DI AMALFI -CARTA ECF -CARTA CHIMICA -CARTA TERMICA -CARTA DA FORNO -CARTA SILICONATA -CARTA DA LUCIDO -CHINE-COLLE HOME

25. IMPATTO AMBIENTALE Premettendo che non esistono attività di produzione/trasformazione industriale che in qualche modo non influenzino l'ambiente, anche nel caso dell'industria cartaria i principali problemi sono da ricercare nel reperimento delle materie prime e nel loro trattamento. La materia prima più usata attualmente per la produzione di carta è il legno, la ricerca del quale ha portato molte industrie della carta a contribuire alla deforestazione. Diversi grandi produttori asiatici, per esempio la Cina, con la connivenza dei governi locali interessati, hanno sistematicamente devastato la foresta pluviale per anni. In altri casi si è ricorso a sotterfugi per nascondere la provenienza del materiale. In questo modo sono esposte ad eccessi di impoverimento ambientale le foreste dell'Indonesia, Malesia, Cambogia e Amazzonia. Anche il processo di produzione e di riciclaggio presenta aspetti critici, dipendenti fra l'altro dai processi di stampa con cui è trattato il materiale cellulosico da recuperare. HOME AVANTI

26. 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, la quale presenta tuttavia caratteristiche che non la rendono adatta a tutte le applicazioni e il cui aspetto ne rende difficile la commercializzazione, oppure l'abbattimento esclusivo di alberi piantati allo scopo e il loro successivo reimpianto (forest management). INDIETRO HOME

27. LA PREPARAZIONE MANUALE CON MACCHINE HOME