Composizione della Carta

Alla base, la carta è una rete di fibre di cellulosa, strutture brevi e filiformi che costituiscono l'elemento fondamentale della materia vegetale. Queste fibre vengono estratte da diverse fonti, con il legno come materia prima principale. Le quattro fonti principali di fibra di cellulosa per la produzione della carta sono le conifere, le latifoglie, la fibra riciclata e gli stracci (tipicamente ritagli tessili e cotone). Le fibre sintetiche rappresentano una quinta opzione per carte speciali, mentre altre piante come la canna da zucchero o il bambù costituiscono ulteriori fonti di fibra.

Per le carte offset a foglio, le conifere e le latifoglie sono le fonti di fibra più comuni, ciascuna con caratteristiche distinte. Le latifoglie come pioppo, betulla e acero producono fibre più corte, con una lunghezza media di 1 mm. Le conifere come abete rosso, pino e abete bianco forniscono fibre più lunghe, circa 3 mm. Le fibre più lunghe delle conifere si intrecciano in modo più efficace, conferendo alla carta maggiore resistenza. Al contrario, le fibre più corte delle latifoglie contribuiscono a un maggiore spessore e a una superficie più liscia. Vedere la Figura 5-2.

Gli alberi restano la fonte ideale di cellulosa grazie alla loro natura rinnovabile, alla facilità di raccolta e alla trasportabilità. Le fibre di cellulosa possiedono un'elevata resistenza alla trazione e una forte affinità con l'acqua, che consente loro di legarsi saldamente in una rete per formare la carta. Le dimensioni e la forma delle fibre, che variano in base al tipo di albero e persino all'interno di un singolo albero, influenzano in modo significativo le proprietà finali della carta.

Oltre alla fibra, la carta è composta da diversi ingredienti chiave: sostanze collanti, cariche minerali e sostanze coloranti.

Collatura. Materiali come amido e colofonia vengono aggiunti internamente, esternamente o in entrambi i modi. La collatura interna fornisce resistenza all'acqua, una proprietà critica per le carte litografiche, e impiega comunemente colofonia e allume per cartai. La collatura superficiale controlla l'assorbimento dell'inchiostro da stampa per immagini più nitide e riduce il distacco delle fibre superficiali (strappamento) sui caucciù. Può anche fungere da trattamento preliminare per la successiva patinatura della carta.

Cariche. Questi minerali inorganici finemente suddivisi e insolubili vengono aggiunti alla fibra prima della formazione del foglio per migliorare levigatezza, opacità e colore. Mitigano la strike-through, ovvero quando l'inchiostro penetra e appare sul lato opposto. Le cariche migliorano la recettività all'inchiostro delle carte offset, fondamentale per una corretta essiccazione iniziale alle alte velocità di stampa. Riducono inoltre la distorsione del punto grazie a una maggiore levigatezza e attenuano la trasparenza aumentando l'opacità. Inoltre, le cariche migliorano la brillantezza (bianchezza) per un maggiore impatto visivo delle immagini. Le cariche più comuni sono l'argilla (caolino naturale raffinato), il biossido di titanio e il carbonato di calcio.

Pigmenti. La produzione di carta colorata richiede l'aggiunta di pigmenti e coloranti. Questi sono piuttosto comuni nella litografia offset a foglio. I designer di stampa devono tenere conto dell'effetto negativo che le carte colorate hanno sugli inchiostri colorati e sulle immagini.

I progressi nella stampa digitale richiedono carte con caratteristiche prestazionali specifiche per applicazioni ad alta velocità e dati variabili. La sostenibilità rimane un fattore chiave, con una crescente attenzione ai sistemi idrici a ciclo chiuso e alla produzione a basso consumo energetico. L'automazione sta inoltre razionalizzando la produzione, migliorando la coerenza e riducendo gli scarti.