Continua il nostro ipotetico viaggio dietro le quinte del processo di trasformazione (vedi PJL 20).
Dopo aver affrontato sommariamente le fasi necessarie per ottenere la Bobina Madre adesso ci addentreremo più dettagliatamente nel processo di preparazione dell’impasto, fase importante e delicata che permette di trasformare la fibra di cellulosa - materia prima per la preparazione della carta - in pasta da convertire e, infine, in fogli, rotoli ecc.
Perini Journal
Tale fenomeno di agglomerazione e di coesione viene aumentato e coadiuvato con l’aggiunta di prodotti chimici cationici che consentono un perfetto legame con la carica negativa posseduta dalle fibre medesime.
Le fibre della pasta, vengono poi trasportate su di una tela1 che grazie ad appropriate caratteristiche di drenaggio permette di eliminare gradualmente il contenuto acquoso dalla pasta permettendo alle fibre di depositarsi e dare origine al foglio. La parte residua di acqua viene eliminata successivamente attraverso il feltro2 mediante particolari pompe aspiranti ed attraverso il contatto con la superficie esterna del monolucido3.
NELLA FASE DI PREPARAZIONE PASTA, VENGONO UTILIZZATI NON SOLO ACQUA MA ANCHE DIVERSI PRODOTTI CHIMICI. Gli eventuali residui di sostanze resinose, sfuggiti durante la lavorazione del legno e presenti nella cellulosa vengono eliminati con l’ausilio del talco, elemento in grado di evitare la formazione di coaguli, sulla tela o sul feltro, che potrebbero dare origine ad imperfezioni (fori o rotture) sul foglio di carta ottenuto.
Per potenziare i legami tra le fibre e rendere il foglio di carta più resistente e di miglior speratura4, vengono utilizzati prodotti chimici con carica cationica (positivi) che facilitano i legami con le fibre di cellulosa caricate negativamente (ossidrili OH-). La quantità di questi prodotti chimici è determinata da una proporzione bene bilanciata e deve rispettare precisi valori determinati con un strumento che individua le cariche presenti nella soluzione della pasta. Il corretto bilanciamento di dette cariche è importante sia per ottenere un buon drenaggio dell’acqua sulla tela, sia per il recupero delle fibre perdute che per una efficace depurazione delle acque reflue dell’intero processo.
LA TIPOLOGIA DEI PRODOTTI CHIMICI UTILIZZATI DIPENDE DAL TIPO DI PRODOTTO FINITO DA REALIZZARE. Colle naturali e resine sintetiche vengo impiegate per rendere la carta più resistente all’umidità e alla lacerazione, caratteristiche adatte per prodotti tipo asciugatutto, carta da stampa, carta da disegno, carte nautiche, ecc.
Ammorbidenti e lozioni vengono impiegati per la nobilitazione di prodotti igienico sanitari sia in massa (all’interno dell’impasto durante la lavorazione) che direttamente sul prodotto finito durante la fase di confezionamento. L’utilizzo di ulteriori prodotti chimici è inoltre finalizzato a ridurre o eliminare inconvenienti e difetti causati durante il processo di lavorazione.
Antilimo, antischiumanti, antibatterici, coagulanti e flocculanti entrano nel processo produttivo quando se ne presenta la necessità. Antilimo ed antibatterici vengono adottati per abbattere eventuali funghi od agglomerati filamentosi dovuti alla decomposizione organica delle fibre cellulosiche. Coagulanti e flocculanti sono impiegati per migliorare la formazione del foglio sulla tela durante la formazione e per la chiarificazione delle acque di processo (depurazione).
LA PREPARAZIONE PASTA È OTTENUTA ATTRAVERSO L’IMPIEGO DEI SEGUENTI COMPONENTI:
- Spappolatore
- Depuratori a pasta densa
- Depastigliatori
- Raffinatori
- Fan Pump
- Selettori
- Cassa d’afflusso
SPAPPOLATORE E DEPURATORI A PASTA DENSA. La materia prima, mediante un nastro trasportatore, viene introdotta nello Spappolatore5, precedentemente riempito di acqua, ed è qui che ha inizio il ciclo di lavorazione.
All’interno dello Spappolatore l’acqua e la cellulosa si trasformano in una poltiglia. E’ in questa fase del ciclo che nasce la pasta e vengono aggiunti alcuni dei prodotti chimici. Il tempo necessario per la lavorazione dipende dal tipo di materia prima utilizzata e da eventuali processi di modifica delle caratteristiche delle fibre. Successivamente, la pasta dovrà subire un processo di prima depurazione per eliminare eventuali oggetti estranei introdotti accidentalmente e dannosi per il corretto funzionamento del ciclo di lavorazione. Il processo di depurazione viene svolto tramite i Depuratori a Pasta Densa che, sfruttando i diversi pesi specifici degli oggetti, separano i componenti estranei dalla pasta.
DEPASTIGLIATORI. Il compito dei Depastigliatori è quello di sciogliere grumi o nodi di fibre che non si sono completamente aperti nella fase si spappolatura. I depastigliatori grazie a dischi fissi e rotanti che girano vorticosamente, veicolano la pasta attraverso percorsi obbligati sempre più ridotti per disgregare i nodi.
RAFFINATORI E FAN PUMP. La successiva fase viene svolta dai Raffinatori che spezzano le fibre facilitando il passaggio dell’acqua all’interno delle stesse, permettendo così un aumento dei punti di contatto e di coesione (formazione di tentacoli).
I dischi dei raffinatori possono essere di diverso tipo in base al materiale utilizzato (acciaio, ghisa, basalto) o in base alle diverse misure e disegni delle lame. La differenza dei materiali e della conformazione delle lame influisce sul tipo di prodotto da realizzare in quanto agisce sulle caratteristiche delle fibre modificandone la resistenza e la lunghezza. In questa fase è molto importante controllare la consistenza della pasta e la velocità periferica dei dischi in modo tale da ottenere un grado di raffinazione ottimale che influenzerà le caratteristiche meccaniche del prodotto.
Per prodotti molto resistenti il grado di raffinazione sarà più alto, mentre per prodotto soffici il grado sarà mediamente basso. Per poter meglio distribuire le fibre sulla tela è necessaria la Fan Pump6 , che aumentando la percentuale di acqua nella pasta (passando dal 96% al 99,8%), consente una migliore distribuzione delle fibre sulla tela.
SELETTORI E CASSA D’AFFLUSSO. I Selettori svolgono la definitiva ed ultima funzione di depurazione eliminando eventuali particelle o scorie che ancora si dovessero trovare all’interno della pasta.
Le principali fasi della preparazione pasta sono così ultimate e questo ciclo si conclude con la distribuzione della pasta, molto diluita e notevolmente depurata, sulla tela attraverso la Cassa d’Afflusso.
L’uniformità di distribuzione della pasta è data dalla particolare conformazione della cassa d’afflusso7, studiata appositamente per ottenere in tutta la sua larghezza una concentrazione di pasta costante.
La fase successiva della produzione del foglio di carta consiste nell’eliminazione dell’acqua dalla pasta e dal successivo essiccamento del foglio. •
MATERIE PRIME UTILIZZATE
Per la produzione di carta igienica vengono impiegate circa 60% di fibre corte e un 40% di fibre lunghe.
Carte resistenti ad umido (asciugatutto e rotoli industriali): sono composte da un’alta percentuale di fibre lunghe, circa il 60% e da un 40% di fibre corte.
Carte molto soffici, hanno un’alta percentuale di fibre corte.
Il mix tra fibre corte e fibre lunghe viene ugualmente impiegato per riuscire ad ottenere un foglio di carta omogeneo ed uniforme in quanto l’utilizzo di sole fibre corte o sole fibre lunghe non offre una qualità soddisfacente.
Dunque la diversa resistenza e qualità della carta è data sia dal diverso impiego delle materie prime che dalla loro successiva lavorazione, quindi da qui è possibile notare come quanto sia complicata ed ampia la produzione della carta.
1 Tela: Manto fibroso composto in poliammide e polietilene debitamente intrecciato per permettere il drenaggio della sola acqua dalla composizione pastosa.
2 Feltro: Ulteriore manto fibroso composto totalmente in fibre sintetiche per permettere un ulteriore drenaggio di acqua e necessario per sopportare forti pressioni meccaniche lineari causate dal contatto delle presse con il monolucido.
3 Monolucido: Cilindro in ghisa e/o acciaio vuoto al suo interno, dove viene fatto circolare del vapore ad alta temperatura necessario all’eliminazione totale dell’umidità residua all’interno della pasta.
4 Speratura: Guardare od osservare il foglio di carta attraverso una sorgente luminosa.
5 Spappolatore: Macchinario all’interno del quale vengono inseriti i fogli di cellulosa e altri tipi di materia prima per triturarli e mescolare le fibre così ottenute con acqua.
6 Fan Pump: Pompa centrifuga a doppia girante che spinge l’impasto attraverso il circuito di alimentazione della Macchina Continua.7Cassa D’afflusso : Macchinario che ha il compito di distribuire uniformemente l’impasto sulla tela di formazione. In uscita ha un’apertura (bocca) regolabile a settori.•