DI Michael Polkowski Conoscenza del settoreProduzione della carta - diverse materie prime e processi di produzione
Secondo la definizione comune, la carta è un materiale composto prevalentemente da fibre vegetali di varia origine.
Materiali simili alla carta, come il papiro, utilizzato per la prima volta per la scrittura nell'Antico Egitto, esistono dal terzo millennio a.C. circa. Cristo.
La carta come la conosciamo oggi è stata probabilmente prodotta per la prima volta in Cina 2.000 anni fa.
Le principali innovazioni consistevano nel fatto che le fibre utilizzate venivano prima schiacciate e bollite in acqua, mentre il papiro, ad esempio, veniva prodotto principalmente battendo meccanicamente gli steli delle piante.
La pergamena è spesso considerata erroneamente come carta. È adatta per scrivere, ma a differenza della carta comune , è fatta di pelli di animali.
In quali settori industriali è necessaria la carta?
Mano sul cuore: conoscete anche solo un'industria, un settore o una professione in cui non siano richiesti carta o cartone? Anche se ci pensate bene, difficilmente riuscirete a trovare un settore del genere.
Nel corso dell'emergente digitalizzazione, si diceva che si stava per arrivare a un "ufficio senza carta", ma questo è rimasto un sogno fino a oggi.
Al contrario: attualmente (a partire dal 2022) c'è una forte carenza di alcuni tipi di carta, ad esempio i libri, anche se la Germania è considerata la "fabbrica di carta d'Europa".
In questo Paese ci sono circa 150 aziende che producono carta, cartone e cellulosa, per un totale di oltre 23 milioni di tonnellate. Il consumo pro capite, compresi gli imballaggi, è di circa 219 kg all'anno.
A titolo di confronto, il consumo medio europeo è di 160 kg, mentre in Cina è di soli 77 kg.
Oggi esistono circa 3.000 tipi diversi di carta, che possono essere suddivisi in quattro grandi gruppi in base ai loro campi di applicazione. Le cifre descrivono la produzione in Germania in tonnellate nel 2021:
- Carte grafiche per scrittura, copia e stampa - 6.568 t
- Carta e cartone da imballaggio - 13.559.000 t
- Carte tecniche e speciali (carte per banconote, filtri, sigarette, ecc.) - 1.513 t
- Carta igienica (fazzoletti, carta da cucina e carta igienica) - 1.484 t
Va notato che il consumo di carta grafica è diminuito, ma quello di imballaggi è aumentato in modo significativo.
Quest'ultimo è dovuto principalmente all'aumento del commercio online e al relativo trasporto di milioni di pacchi, che è aumentato a dismisura, soprattutto durante la pandemia di Covid.
Produrre carta dal legno
Per produrre carta a partire dal materiale di base, sono necessarie diverse fasi: innanzitutto, la corteccia viene rimossa e il legno viene sminuzzato meccanicamente in piccoli frammenti.
Queste particelle vengono poi fatte bollire in acqua e solventi per diverse ore per sciogliere le fibre di cellulosa, che costituiscono circa la metà.
Sono anche chiamate fibre primarie. Se sono ottenute da carta da macero, si parla di fibre secondarie.
La preparazione e la lavorazione delle fibre richiedono acqua ed energia. I consumi effettivi dipendono dal procedimento di produzione, dagli impianti utilizzati e dai sistemi di recupero e ricircolo presenti nello stabilimento.
Altri componenti del legno sono la lignina e l'emicellulosa. Per produrre carta di alta qualità, devono essere separati dalla cellulosa nel miglior modo possibile.
Il risultato è la cosiddetta pasta di legno da cui si ricava la carta a fibre primarie.
Questa massa viene poi lavata su un setaccio, disidratata, pressata ed essiccata. Durante il processo, alla pasta vengono aggiunti additivi come la colla per ottimizzare la qualità.
Nella produzione di alcune qualità di carta vengono impiegate cariche minerali, ad esempio il carbonato di calcio, per regolare determinate proprietà del materiale. A seconda della formulazione, queste cariche possono sostituire una parte dei componenti fibrosi. La percentuale impiegata dipende dal tipo di carta e dai requisiti del prodotto finale.
Dopo questa fase del processo, la carta viene solitamente arrotolata in grandi rotoli o tagliata in fogli e impacchettata. A questo punto è disponibile come prodotto semilavorato.
Per perfezionarlo e trasformarlo in prodotto finito, seguono fasi di lavoro come il taglio, la piegatura, la stampa, l'incollaggio, la patinatura ecc.
Creare carta dall'erba
La carta d'erba è un materiale cartario nel quale una parte delle fibre di legno può essere sostituita da fibre ricavate dall'erba. La preparazione delle fibre d'erba può avvenire mediante processi meccanici. Le caratteristiche del prodotto finito e i consumi di risorse dipendono tuttavia dalla percentuale di fibre d'erba, dagli altri componenti della carta e dalle successive fasi di lavorazione.
Allo stesso tempo, può essere utilizzata per molti scopi e ha un aspetto e una sensazione molto naturali. Rispetto alla produzione dalla pasta di fibre di legno fresco, la carta d'erba presenta tre vantaggi decisivi:
La preparazione delle fibre d'erba può differire dalla produzione tradizionale della pasta di legno per le lavorazioni e i mezzi impiegati. Per valutare eventuali differenze nel consumo di acqua, nell'impiego di sostanze chimiche e nelle emissioni di gas serra occorre confrontare processi equivalenti e dati riferiti alla stessa quantità di materiale prodotto.
A seconda del prodotto finale, è possibile sostituire fino al 50% della pasta di legno con fibre di erba, senza compromettere la qualità e la funzionalità della carta. La lavorazione è semplice e le aree di applicazione sono molto diverse.
La carta di erba è ideale, ad esempio, per l'imballaggio e le carte igieniche, per un'ampia gamma di prodotti stampati in offset, digitale e flessografia.
stampa flessografica nonché per bicchieri e cannucce.
Le fibre d'erba possono essere utilizzate anche nella produzione di materiali cartacei destinati a determinati imballaggi alimentari. La composizione e le eventuali proprietà di riciclabilità o compostabilità devono essere valutate per il prodotto finito, tenendo conto di rivestimenti, additivi e altri componenti dell'imballaggio.
Inoltre, offre un aspetto meraviglioso e interessante che la rende ideale per progetti insoliti.
Poiché la carta d'erba non viene sbiancata, esistono variazioni di colore naturali a seconda del contenuto di erba e del momento in cui viene raccolta, che di solito vanno da un beige molto chiaro a un beige ricco e più scuro.
Grande varietà possibile: prodotti in carta riciclata
Il riciclaggio della carta è antico quanto la produzione di nuovi beni. Gli scavi hanno dimostrato che il papiro veniva riciclato già nell'Antico Egitto.
Per l'Europa, le prime testimonianze risalgono al XVIII secolo. La svolta, e con essa l'uso industriale come lo conosciamo oggi, è iniziata negli anni Cinquanta.
La carta da macero è una materia prima importante per l'industria cartaria tedesca. Dopo la raccolta e la selezione, le fibre recuperate possono essere utilizzate per produrre differenti qualità di carta e cartone. La percentuale effettiva di fibre riciclate varia a seconda della categoria di prodotto e del processo produttivo. Per indicare una quota riferita all'intero settore è necessario utilizzare statistiche aggiornate e specificarne l'anno di riferimento.
Questi includono, tra gli altri:
- Giornali e riviste
- Carta per fotocopiatrici e stampanti
- Imballaggi in cartone e carte da imballaggio
- Libri di esercizi
- Materiale per ufficio (buste, schede, blocchi per appunti, ecc.)
- Biglietti di auguri e inviti
- Imballaggio delle uova
- Carta igienica (fazzoletti, asciugamani di carta, carta igienica)
Alcuni prodotti cartacei possono essere certificati con il marchio ambientale tedesco «Blauer Engel» (Angelo Blu), purché soddisfino i criteri previsti per la rispettiva categoria di prodotto.
Siamo il vostro interlocutore per tutte le domande sul riciclaggio nell'industria degli imballaggi. Saremo lieti di ascoltarvi!
Confronto tra diverse materie prime per la produzione della carta
La carta può essere prodotta utilizzando fibre vergini, fibre riciclate o combinazioni di differenti materie prime vegetali, come le fibre d'erba. L'impiego di carta da macero consente di recuperare fibre già utilizzate e di ridurre, in determinate applicazioni, la necessità di nuove fibre vergini. Le caratteristiche ambientali delle diverse qualità di carta dipendono tuttavia dall'origine delle materie prime, dai processi produttivi, dai consumi energetici e idrici e dalla gestione del prodotto a fine vita. Per confrontare le soluzioni in modo attendibile è necessario utilizzare dati riferiti a prodotti equivalenti e a criteri di valutazione chiaramente definiti.
Conclusione
Nella scelta della carta è utile considerare sia i requisiti tecnici e funzionali del prodotto sia le caratteristiche delle materie prime utilizzate. La carta riciclata e la carta contenente fibre d'erba rappresentano due possibili alternative alla carta prodotta esclusivamente con fibre vergini. La scelta più adatta dipende dall'applicazione prevista e dalle caratteristiche documentate del materiale.
Grazie allo sviluppo dei processi produttivi, oggi sono disponibili molte qualità di carta riciclata con caratteristiche visive, tattili e tecniche adatte anche ad applicazioni di stampa e confezionamento. Le proprietà effettive devono essere valutate in relazione alla specifica qualità di carta e all'utilizzo previsto.
Grazie al miglioramento dei metodi di produzione, le differenze tra carta riciclata e carta in fibra vergine in termini di sensazione al tatto, aspetto e qualità sono praticamente indistinguibili.
La carta riciclata può inoltre essere arricchita con tutti i processi di finitura disponibili per la carta vergine. Questo è importante quando si tratta di imballaggi per la vendita che devono "apparire" e convincere per il loro aspetto.
