Carta

1. Generalità e cenni storici

Anche se la stampa (Stampa, tecniche di) utilizza svariati tipi di supporto, la c. è senza dubbio il più importante e il più diffuso. Essa infatti possiede alcune caratteristiche che la rendono insostituibile: costo contenuto, ottimo grado di bianco, buona stampabilità, facilità di allestimento, piacevolezza al tatto, riciclabilità.
Ma questo insostituibile supporto è stato introdotto abbastanza recentemente nella storia dell’umanità. Da quando l’uomo ha imparato a fissare il suo pensiero per mezzo della scrittura – ideografica prima e poi alfabetica – sono trascorsi circa 3000 anni prima che in Cina venisse inventata la c. e ben 4000 prima della sua introduzione in Occidente. Nell’arco di questi millenni, nelle diverse civiltà sono stati utilizzati svariati supporti: tavole di argilla, tavole di legno, seta, tavolette di bambù, papiro, tavole ricoperte di cera, pergamena, ecc. I supporti più importanti furono senza dubbio il papiro e la pergamena. Dal termine papiro deriva la denominazione della c. in molte lingue europee: papier in francese, paper in inglese, Papier in tedesco, papel in spagnolo.
Le origini della c. risalgono al 105 d.C., in Cina, per merito di un certo Ts’ai Lun. Costui, funzionario addetto ai lavori pubblici sotto l’imperatore Ho Ti, insoddisfatto dei supporti sui quali si scriveva allora in Cina – tavolette di bambù e seta – cercava qualcosa di meglio, soprattutto di più pratico ed economico. Narra un aneddoto che un giorno osservò come le fibre dei tessuti – cotone, canapa, lino – staccate dagli indumenti che le donne lavavano al ruscello, nelle anse dove si fermavano e si depositavano, formassero asciugando un foglio bianco, morbido, con una discreta consistenza, in grado di ricevere la scrittura.
Nei laboratori imperiali si perfezionò la scoperta, usando come materia prima la corteccia dei rami di gelso. La corteccia, staccata dal legno per immersione nell’acqua calda, veniva cotta con acqua e calce per molte ore, trasformandosi in una pasta che veniva poi lavata allo scopo di ottenere la completa separazione delle fibre e impartire alla massa la necessaria pastosità. La pasta così pronta veniva diluita con abbondante acqua in un tino, nel quale si immergeva una specie di setaccio a forma rettangolare con i bordi leggermente rialzati, che prelevava una quantità dosata di sospensione fibrosa. Con opportune scosse e inclinamenti del setaccio si otteneva un foglio di spessore uniforme, che, staccato per ribaltamento, veniva pressato e disteso su un panno ad asciugare all’aria. In seguito il gelso fu sostituito dal bambù e poi da stracci di lino, cotone e canapa.
La conoscenza della produzione della c. rimase esclusiva dell’Estremo Oriente di cultura cinese per oltre 600 anni. Nel 751 d.C., a seguito di scontri tra le forze arabo-persiane e cinesi nell’attuale Kirghizistan, furono fatti parecchi prigionieri cinesi. Tra questi, deportati a Samarcanda, si trovavano alcuni artigiani cartai che furono messi al lavoro e insegnarono agli arabi la loro arte. Già nel 795 la c. veniva prodotta a Baghdad con tecniche cinesi. I primi manoscritti arabi su c. giunti fino a noi risalgono all’inizio dell’800 d.C. Cartiere erano già operative al Cairo alla fine del 900 d.C. e a Fez in Marocco nel 1100.
L’importazione della tecnologia cartaria in Europa avvenne a seguito delle conquiste arabe in Spagna e in Sicilia. Il più antico documento cartaceo europeo datato proviene proprio da una cartiera impiantata da artigiani arabi in Sicilia e si trova a Palermo. Si tratta di un atto notarile, datato 1109, redatto in greco e arabo dalla cancelleria del re normanno Ruggero II.
Dalla Sicilia la tecnica cartaria si diffuse rapidamente dapprima in tutta la penisola e poi in tutta Europa. La prima cartiera tutta italiana fu aperta a Fabriano nel 1276.
Nel corso dei secoli le invenzioni e i miglioramenti tecnologici si susseguirono incessantemente: innanzi tutto l’invenzione della cosiddetta ‘olandese’ che incrementava grandemente la triturazione e la lavorazione dell’impasto; poi, nel 1779, l’introduzione della ‘macchina continua a tamburo’, a opera del parigino Louis Robert, che permetteva di passare dalla produzione di singoli fogli a un nastro continuo di c.; poi, nel 1860-80, la scoperta dei modi chimici per estrarre industrialmente la cellulosa da una varietà di tipi di legno, sostituendo gli stracci di lino, cotone e canapa, ormai divenuti decisamente troppo costosi e comunque insufficienti; l’invenzione della ‘macchina continua a tavola piana’, ecc. Fino alle odierne dimensioni industriali, che consentono di produrre con una singola macchina continua un nastro di c. largo 7-8 metri, alla velocità di oltre 60 km all’ora, per 24 ore su 24, per 365 giorni all’anno, salvo una breve sosta annuale programmata per interventi di manutenzione.

2. Caratteristiche tecniche e cenni sulla fabbricazione della c.

La c. può essere definita come un feltro di fibre cellulosiche e di sostanze di carica. Le fibre cellulosiche sono formate da fasci di molecole di cellulosa, separate da interstizi finissimi che si riempiono di acqua allorché la fibra viene bagnata. Eliminando per essiccazione l’acqua prima trattenuta dalle fibre per assorbimento o per capillarità, queste si saldano, allacciandosi tanto più strettamente quanto più sono state previamente sfibrillate e cioè suddivise in sottili fibrille. Questo fenomeno, che prende il nome di ‘feltrazione’, è reversibile e ciò spiega perché la c. bagnata perde ogni consistenza. Una c. che però fosse fatta di sola cellulosa sarebbe troppo ruvida e trasparente; devono perciò essere aggiunte polveri bianche, finissime, opacizzanti, dette ‘cariche’, le più importanti delle quali sono il carbonato di calcio e il caolino.

2.1. L’ottenimento delle fibre cellulosiche.
Esistono due metodi per ottenere le fibre cellulosiche dal legno, che danno origine a due tipi di c. con caratteristiche decisamente diverse.
a) Metodo meccanico: consiste nello sfibrare meccanicamente i tronchi scortecciati e dà origine alla pastalegno o pasta meccanica. La resa è molto alta: da un quintale di legno si ottengono 80-85 chilogrammi di materiale fibroso. La c. che si ottiene però è poco bianca, poco resistente meccanicamente e soprattutto destinata rapidamente nel tempo a ingiallire e a diventare fragile a causa dell’ossidazione delle sostanze contenute nel legno. Una c. costituita totalmente o prevalentemente da pasta meccanica è ovviamente più economica; viene usata soprattutto per i giornali quotidiani.
b) Metodo chimico: la cellulosa costituisce la membrana delle cellule vegetali, delle quali rappresenta circa la metà in peso; il resto è costituito da sostanze dette ‘incrostanti’, quali resine, sali minerali, oli, lignina, ecc.; quindi bisogna ‘estrarre’ la cellulosa, ossia separarla dalle altre sostanze. Il metodo chimico consiste appunto nel far reagire il legno, ridotto in cubetti da 2-3 cm di lato, detti minuzzoli o chips, con dei bagni chimici, detti liscivi. Il liscivio reagisce con le sostanze incrostanti, ossidandole e lasciando libera la cellulosa. In questo caso la resa è sul 45-50% e di conseguenza la materia prima è molto più costosa.
Naturalmente, oltre a poter avere delle c. costituite da fibre di pura cellulosa o di sola pastalegno, esistono anche le ‘mezzepaste’: c. composte da cellulosa con una certa percentuale di pastalegno.
Le fibre cellulosiche ottenute con metodo meccanico o chimico vengono successivamente bianchite e ridotte in fogli dello spessore di qualche millimetro e del formato di circa 70x70 cm, con i quali si formano balle da circa 20 kg.

2.2. La c. riciclata.
Un’altra fonte di materia prima molto importante è la c. riciclata. In questo caso il problema che si presenta è quello della disinchiostrazione della cartaccia. Se è vero che i milioni di tonnellate di c. che finiscono in discarica costituiscono uno spreco di risorse e contribuiscono non poco all’emergenza rifiuti, è però altrettanto vero che la disinchiostrazione della c. comporta la produzione massiva di acque con elevato contenuto di sostanze tossico-nocive, la cui corretta depurazione è più una speranza che una realtà verificata. E non risolve il problema, in quanto bisogna smaltire i fanghi residui. La soluzione sta nell’equilibrio fra diverse opzioni: riciclo della c., ricerca di legnami a rapida crescita, diminuzione degli sprechi.
A proposito degli alberi vanno comunque rilevati alcuni fatti spesso ignorati dai nemici dichiarati della cellulosa da legno. La deforestazione che più preoccupa gli scienziati ambientalisti si verifica nelle aree tropicali e subtropicali: riguarda cioè foreste prive di interesse per l’industria cartaria. Nei maggiori Paesi produttori di cellulosa da legno, Paesi scandinavi e Canada, le foreste non solo non si sono ridotte, ma si sono estese grazie all’accorta politica dei governi e delle stesse industrie cartarie che sono interessate a rimpiazzare ciò che viene tagliato con nuove maggiori piantagioni. Di più, nel Nord America sono state positivamente sperimentate coltivazioni arboree specialmente dedicate alla c. con nuove varietà selezionate per ottenere elevate velocità di crescita e sviluppo.
Fin qui abbiamo parlato della produzione della materia prima, che, salvo per la c. riciclata ed eventualmente per una piccola produzione di pastalegno, nulla ha a che fare con la cartiera.

2.3. La macchina continua.
La fabbricazione vera e propria in cartiera inizia con la miscelazione dei vari tipi di pastalegno e/o di cellulosa, delle sostanze di carica, delle sostanze collanti che devono diminuire il grado di assorbenza della c., dei correttori di colore o dei coloranti.
Il cuore della cartiera è la macchina continua; tutta la fabbrica è infatti dimensionata in funzione della capacità di produzione di questa (o di queste, perché le cartiere più grandi dispongono generalmente di più continue). Normalmente le macchine più grandi e di maggior produttività sono specializzate nella produzione di pochissimi tipi di c., mentre le più piccole sono più versatili.
Sintetizzando in maniera estrema, possiamo dire che il ruolo fondamentale della macchina continua è quello di eliminare l’acqua dall’impasto di fibre cellulosiche e sostanze di carica, formando un foglio di spessore programmato e costante. È una macchina molto grande e complessa, che può essere suddivisa in tre parti.
a) La tavola piana o sezione di formazione del foglio: in questa parte iniziale l’impasto fibroso, con un contenuto di circa il 99% di acqua, cade su una tela formata da fili di fibre sintetiche, chiusa ad anello alle estremità. La rimozione dell’acqua avviene per gravità e per aspirazione; quando il nastro di c. lascia questa parte della continua, il suo contenuto di umidità è sceso a circa l’80%.
b) Le presse a freddo: si tratta di coppie di cilindri sovrapposti, che hanno il compito di schiacciare, a elevata pressione, un feltro chiuso ad anello e il nastro di c. da esso supportato. In questo modo una certa quantità di acqua migra entro il feltro e si migliora la compattezza e il livellamento del foglio senza danneggiarne la struttura. Il numero di presse dipende dal tipo di c. che la continua deve fabbricare; generalmente sono da due a quattro; al termine di questa parte il nastro contiene circa il 60% di acqua.
c) La seccheria: si tratta di una serie di cilindri in ghisa, cavi internamente e riscaldati con il vapore; qui l’acqua viene eliminata per evaporazione. Quando il nastro di c. esce dalla seccheria il suo contenuto di acqua si aggira sul 5%, la condizione normale della c. nel suo impiego.
Il nastro va poi alla ‘liscia di macchina’, costituita da una serie di cilindri di ghisa sovrapposti l’uno all’altro, che hanno lo scopo di eliminare le rugosità della c. dovute alla leggera marcatura che la tela o i feltri hanno lasciato. Infine la c. è arrotolata per formare la bobina.

2.4. Trattamenti sulla superficie della c.
Dopo la fabbricazione la c. può subire vari trattamenti sulla sua superficie per migliorarne le caratteristiche di stampabilità.
a) Patinatura: è la stesura su un lato del nastro di c. (monopatinata) o su entrambi i lati (bipatinata) di uno strato di patina. La patina è essenzialmente una dispersione acquosa di polveri minerali finissime, dette pigmenti, e di un adesivo che ha il compito di legare tra loro queste particelle e fissarle sul foglio. La patina chiude gli interstizi tra le fibre della cellulosa, livella le asperità, forma una pellicola continua morbida, plastica, chiusa e uniforme, bella da vedersi, ma soprattutto di eccellente stampabilità. Per contro la c. patinata ha anche aspetti negativi: è più fragile, più delicata, soggetta al graffio; a parità di spessore è più pesante; quella lucida ha un fastidioso riflesso abbagliante. La c. patinata quindi va usata quando la qualità dello stampato lo richiede: quando cioè contiene illustrazioni retinate in bianco-nero e, soprattutto, a colori. Solo sulla c. patinata le immagini retinate a colori possono raggiungere il massimo del contrasto, della saturazione cromatica e della brillantezza del colore.
b) Calandratura: è un’operazione meccanica con la quale si vuole ottenere un miglioramento del grado di liscio superficiale della c. senza ricorrere alla patinatura. Viene eseguita con un’apposita macchina detta appunto calandra, formata da una serie di cilindri sovrapposti, alternativamente di ghisa fusa e di materiale fibroso più soffice. All’entrata della calandra il nastro viene inumidito. La c. calandrata è principalmente un’esigenza della rotocalco, perché questo procedimento esige superfici perfettamente lisce. In certi casi, soprattutto per riviste economiche, non volendo, per ragioni di costo, ricorrere alla c. patinata, si usa la cosiddetta BC, bianca calandrata.

3. Principali tipi di c. da stampa e relative caratteristiche

A proposito dei diversi tipi di c. esistenti, tra i quali scegliere il più adatto allo stampato, è necessario premettere due fondamentali considerazioni:
a) il costo della c. è determinante agli effetti del costo finale dello stampato; esso infatti influisce mediamente per il 35-55% del costo finale;
b) la stampabilità della c., ossia la sua potenziale idoneità a essere adeguatamente stampata, varia a seconda del sistema di stampa impiegato.
Anche solo limitandoci alle c. da stampa, i tipi esistenti sono innumerevoli. Si possono però raggruppare per genere di utilizzo.
Una prima distinzione da fare è tra c. e cartone. Non esistono norme precise, comunque è generalmente seguita l’usanza di definire c. quelle che hanno una grammatura (ossia il peso in grammi di un metro quadro) fino ai 200 gr/m2; cartoncini dai 200 ai 350-400 gr/m2 e cartoni oltre i 400 gr/m2.

3.1. C. da giornale.
È uno dei tipi di c. più economici, poco collata e perciò molto assorbente, costituita per il 70-80% da pastalegno e per il resto da cellulosa; la grammatura media si aggira sui 50-60 gr/m2.

3.2. C. per riviste periodiche.
Se le pubblicazioni periodiche sono – com’è il caso più comune – stampate in rotocalco, la c. dev’essere idonea a questo sistema di stampa, cioè dev’essere liscia e capace di assorbire rapidamente l’inchiostro liquido senza però lasciarlo penetrare eccessivamente. Ve ne sono due tipi: a) naturale (non patinata), costituita dal 60% circa di pastalegno e il resto di cellulosa di conifera semibianchita o bianchita, con molte sostanze di carica (non meno del 20%), fortemente calandrata, di grammatura 50-60 gr/m2, denominata comunemente BC (bianca calandrata); b) patinata, con poco legante, pigmento carbonato di calcio, grammatura 40-50 gr/m2, chiamata comunemente ‘patinatino’.
Se invece la rivista è stampata in roto-offset, vedi le caratteristiche più avanti.

3.3. C. per offset da foglio.
Abbraccia una vastissima gamma di tipi di c. Una prima distinzione può essere fatta tra c. patinata e c. naturale. In termini generali tutte le c. per offset devono possedere le seguenti caratteristiche:
– il senso di fibra dev’essere parallelo al lato lungo del foglio;
– il grado di umidità dev’essere costante, intorno al 50% di u.r. (umidità relativa);
– nelle c. naturali la collatura dev’essere molto buona, sia nell’impasto per ridurre l’assorbimento dell’acqua di bagnatura, sia in superficie per legare meglio le fibre e diminuire il difetto di spolvero;
– nelle c. patinate è indispensabile una buona resistenza della patina allo strappo superficiale e una non eccessiva alcalinità; il supporto deve contenere una buona quantità di carica, per migliorare l’opacità e la stampabilità; nei tipi meno pregiati la presenza di una percentuale di pastalegno ha un effetto analogo.

3.4. C. per offset da bobina (roto-offset).
Valgono anche per le c. in bobina le regole generali elencate per la c. offset da foglio, con l’adattamento al particolare tipo di essiccamento dell’inchiostro, che avviene in forno ad aria calda. Per evitare la formazione di bolle di vapore tra il supporto e lo strato di patina (blistering, in inglese) e altri inconvenienti dovuti all’elevata temperatura di essiccamento (fino a 400 °C), la c. deve presentare:
– buona porosità;
– contesto fibroso ben legato;
– basso contenuto di acqua (4% al massimo).

3.5. C. patinate.
Fra i numerosi tipi di c. patinate citiamo i seguenti:
– illustrazione: è il tipo più pregiato, con supporto di pura cellulosa di ottima qualità, patina contenente pigmenti pregiati, con una calandratura finale che la rende lucidissima;
– cromo: è generalmente chiamata così la monopatinata molto lucida per etichette, cartelli e simili;
– opaca o mat (sovente si preferisce il termine inglese mat, perché il termine italiano opaco è ambiguo, in quanto può voler dire sia non lucido sia non trasparente): presenta una superficie fine, vellutata, liscia ma non lucida; spesso sono preferite alle c. lucide perché non hanno il fastidioso riflesso di queste;
– economica: patinata poco ‘coperta’, come si dice in gergo, ossia con uno strato molto sottile di patina; può essere sia lucida che opaca.