La Carta. Storia, proprietà e produzione. prof. A.Battistelli 1

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1 La Carta Storia, proprietà e produzione prof. A.Battistelli 1

2 Le vostre prime osservazioni La utilizziamo tutti i giorni Ce ne sono di moltissimi tipi Quella dei quaderni e per disegnare è bianchissima Alcune sono lucide (copertine delle riviste, libri) Si può riciclare Ci si può scrivere e disegnare, ma alcune carte sono sottili e trasparenti e non si possono utilizzare dietro e su altre (di riviste e libri) si scrive male Si ricava dagli alberi: è un materiale naturale prof. A.Battistelli 2

3 Alla caccia della carta Ognuno di voi deve cercare e raccogliere ogni tipo di: Carta Cartone Cartoncino Carta decorativa Confezioni in carta Tetrapak Porterete a scuola il vostro «tesoro» per poter osservare e studiare insieme questo materiale prof. A.Battistelli 3

4 La carta: osserviamo Raccolti moltissimi tipi di carta osserviamo: Cosa non è carta Tocchiamo i vari campioni, guardiamoli (aspetto, colori, Strappiamo dei campioni e osserviamo: si vedono dei pelucchi sottili o grossolani con «briciole» scure Perché i campioni sono così diversi? Vi soffiereste il naso con la carta delle copertine delle riviste? Scrivereste sulla carta assorbente da cucina? Trasportereste della spesa pesante in una scatola fatta prof. A.Battistelli 4

5 Siamo invasi dalla carta è stato ipotizzato che la carta sarebbe quasi sparita. In realtà è successo il contrario, perché quello che scarichiamo, scriviamo, disegniamo con il computer spesso lo stampiamo. Siamo circondati dalla carta! prof. A.Battistelli 5

6 Siamo invasi dalla carta Libri, enciclopedie, cataloghi.. Pubblicità, volantini, dépliants, biglietti da visita, cartoline.. Quaderni, blocchi, fogli per stampare, scrivere, disegnare.. Tovaglioli, carta assorbente, fazzoletti, carta igienica.. Tetrapak (solo in parte fatto di carta) Giochi, decori Fotografie Documenti Mappe, cartine prof. A.Battistelli 6

7 La carta: di cosa è fatta? Osservando il lato strappato di pezzetti di carta, possiamo notare dei piccoli pelucchi, le fibre, osserviamoli al microscopio: Le fibre di un foglio di quaderno: sono sottili e con i bordi dai contorni netti 2. Le fibre di un foglio tipo quotidiano non a colori: prof. A.Battistelli 7

8 Dove trovo la cellulosa? I pelucchi osservati al microscopio sono fibre di cellulosa. La cellulosa è la sostanza della quale sono fatti tutti i vegetali La cellulosa per fabbricare la carta si ricava principalmente da alberi, in Italia per la maggior parte coltivati, come il pioppo La cellulosa può essere estratta:.in modo più rapido, ottenendo pasta meccanica (fig. 2).con sostanze chimiche e bollitura, ottenendo cellulosa pura (fig.1) 1 2 La cellulosa può essere ricavata anche da: Carta e cartone riciclati Paglia e altri scarti vegetali prof. A.Battistelli 8

9 Dall albero alla carta: materie prime A. La materia prima principale è il legno: nel cortile della fabbrica B. I tronchi vengono scortecciati nella scortecciatrice C. I tronchi passano alla SFIBRATRICE che li grattugia: si ottiene PASTA MECCANICA D. Per ottenere cellulosa pura, PASTA CHIMICA, i pezzettini di legno vengono bolliti con sostanze chimiche C D prof. A.Battistelli 9

10 Dall albero alla carta: materie prime Alla pasta meccanica o alla pasta chimica e/o alla carta da riciclo, vengono aggiunte delle sostanze, per migliorare alcune proprietà: 1. COLLANTI servono per rendere la carta meno non spande), più resistente e lucida 2. SOSTANZE DI CARICA: CAOLINO O TALCO servono per rendere più liscia e opaca la carta prof. A.Battistelli 10

11 Dalla cellulosa alla carta La macchina continua Pasta meccanica Carta da macero Collanti Caolino o talco (Coloranti) Pasta chimica Calandratura Raffinatore MACCHINA CONTINUA Bobina Essiccatori Tavola piana prof. A.Battistelli 11

12 Curiosità La prima macchina continua risale al 1799 Quando la carta veniva fatta ancora solo con stracci sfilacciati La macchina continua è stata inventata in Francia, ma non ne sinchè 2 fratelli inglesi la perfezionarono. prof. A.Battistelli 12

13 Curiosità La macchina continua più grande è tedesca. è lunga 200 m arrivare a 90 km/h. I fabbricati della cartiera sono grandi come 7 campi di calcio prof. A.Battistelli 13

14 Osserviamo 4 campioni Cerchiamo di capire le differenze di ciascun tipo di (ad occhi chiusi) Di che colore è? È lucida od opaca? Resiste allo strappo? Si taglia facilmente? campione e si osservano le fibre) Ci si può scrivere? (con: matite, penne, pennarelli, sul retro) Si piega o si arrotola? È assorbente? (si strappa un angolo di prof. A.Battistelli 14

15 Dall osservazione alle proprietà Assorbente Morbida Leggera Spessa (2 strati) Non scrivibile Bianchissima Fibre sottili Si arrotola Si piega Non assorbente Resistente Rigida, non morbida Non tanto leggera Spessa Non scrivibile Fibre grossolane Non si arrotola Si piega difficilmente Esterno lucido Interno opaco, grigio Non assorbente Lucida Resistente Sottile Non scrivibile Si arrotola Si piega Bianchissima Fibre fini Stampata con foto Non assorbente Resistente Scrivibile e stampabile Leggera Sottile Fibra fine Si arrotola Si piega Si taglia facilmente Bianchissima prof. A.Battistelli 15

16 Le proprietà della carta IGROSCOPICITÀ Per rendere la carta meno assorbente si aggiungono i collanti GRAMMATURA quanto pesa 1m 2 ISOLANTE TERMICO Il foglio può essere più o meno spesso e quindi più o meno pesante: lo spessore si indica con il peso di 1m 2 di carta o cartone Se ti sorprende un vento freddo in bici puoi proteggerti con giornali, perché la cellulosa non lascia passare facilmente il calore MALLEABILITÀ Può essere trasformata in fogli sottilissimi (es. velina) OPACITÀ Può essere trasparente o opaca e si può scrivere sul retro o meno prof. A.Battistelli 16

17 Le proprietà della carta LEVIGATEZZA Può essere più o meno liscia fatta da fibre più o meno grossolane (i pelucchi, sottili o grossolani, si vedono negli strappi) SCRIVIBILITÀ STAMPABILITÀ Le carte più adatte alla scrittura sono bianche, lisce e poco Per rendere la carta più liscia e bianca si aggiunge talco o caolino e per renderla meno igroscopica si aggiungono collanti Le carte stampabili hanno la stessa caratteristica di quelle scrivibili (dello stesso genere) e devono anche essere «macchinabili» (scrivibili con macchine), cioè flessibili e resistenti FLESSIBILITÀ Si arrotola facilmente PIEGABILITÀ Si piega RESISTENZA AL TAGLIO Si può tagliare facilmente (bassa resistenza RICICLABILITÀ Si può sciogliere e trasformare ancora in carta prof. A.Battistelli 17

18 I formati della carta In tutto il mondo si è decisa una serie di formati standard (ciascuno metà del precedente): in questo modo è possibile avere, internazionalmente e per ogni marca, gli stessi tipi di grandezza dei fogli e dei cartoncini (e delle stampanti). Lo spessore del foglio o cartoncino è definito dalla grammatura (il peso di 1m 2 di quel tipo di foglio). prof. A.Battistelli 18

19 Specificità: da com è fatta Cellulosa pura Niente collanti Niente sostanze di carica Superficie testurizzata (in fase di calandratura) Sbiancata Da pasta meccanica E carta riciclata Pochi collanti Più strati Lo strato superficiale Con collanti Con pasta di cellulosa Pasta di cellulosa Con molto caolino Collanti Ben calandrato Sbiancato Stampato Pasta di cellulosa Con sostanze di carica Collanti Calandrato Sbiancato Stampato Igienizzata Sostanze di carica Ben calandrato Stampato prof. A.Battistelli 19

20 La carta: da quanto la usiamo che parla di un ministro cinese, Ts'ai Lun, che si recava a meditare in un luogo, sulle rive di uno stagno dove le donne si recavano a lavare i panni. Un giorno osservò che in una piccola insenatura si era formata una patina composta da tanti piccoli pelucchi: le fibre staccate dai panni strofinati. Raccolse quel velo e lo depose ad asciugare al sole: una volta seccato si riformava una specie di tessuto! Ts'ai Lun immaginò che quel materiale poteva essere utilizzato per la scrittura, che a quei tempi in Cina si realizzava con dei pennelli. da fabbricare del papiro egiziano o della stoffa di seta e vietò di diffondere le tecniche di fabbricazione, che rimasero segrete sino al VII sec., quando si diffuse in Giappone, poi nel mondo arabo e solo nel Medioevo in Europa. Questa è solo una leggenda, ma Alle fibre di tessuto sfilacciato veniva aggiunto del legno di gelso. Il tutto veniva fatto bollire con molta acqua e poi setacciato per creare un foglio. Il foglio di carta veniva poi fatto asciugare al sole. prof. A.Battistelli 20

21 La carta: da quanto la usiamo Le origini cercato supporti trasportabili per la scrittura: nascono le TAVOLETTE DI ARGILLA E DI LEGNO RICOPERTO DI CERA. I segni vengono incisi. Il papiro fettine sottili, affiancate e sovrapposte perpendicolarmente, di midollo della pianta di papiro. Da «papiro» nascono i nomi in inglese, francese, spagnolo della carta. La pergamena molto resistente e più durevole in climi umidi e meno soleggiati. La pergamena è nata in Turchia e prende il nome dalla città di Pergamo. Gli arabi importano le tecniche di fabbricazione della carta della fabbricazione della CARTA. La tecnica utilizzata venne adattata alle materie prime disponibili nella regione araba. Per fabbricare la carta gli arabi utilizzavano canapa, lino e amido (come collante che rendeva la carta più facilmente scrivibile). prof. A.Battistelli 21

22 La carta: da quanto la usiamo Anche la carta ebbe un lento e tardivo sviluppo in Europa, perché facilmente Colla animale, stracci e setacci Quando COLLA ANIMALE (inizialmente liquami della concia delle pelli) per rendere la carta. STRACCI SFILACCIATI e A MANO, foglio per foglio, immergendo setacci in pasta di carta e acqua. Questo tipo di fabbricazione richiedeva: tempi lunghi di fabbricazione, costi non abbastanza ridotti e, spesso, insufficienza di materie prime. Macchine e alberi D prima macchina continua, e solo in seguito vennero utilizzati alberi e piante, dai quali ricavare la cellulosa, come materia prima. prof. A.Battistelli 22

23 Fasi del riciclaggio Recupero e selezione La carta per la raccolta differenziata deve essere pulita ed eliminate le parti in plastica (es. confezioni, scotch..): non sono recuperabili cartoni della pizza, tovagliolini sporchi e unti, fazzoletti usati, fustini di detersivo. La carta da macero viene selezionata per Sfibratura La carta sminuzzata e sciolta in acqua, per recuperare le fibre di cellulosa. Depurazione e disinchiostrazione Le fibre vengono filtrate e disinchiostrate e sbiancate prof. A.Battistelli 23

24 Riciclo Tetrapak Non è solo carta Il tetrapak (contenitore per latte, succhi..) è più difficile da riciclare perché composto da vari strati di: cartone, alluminio, plastica Recupero energetico Due tonnellate di contenitori forniscono tonnellata di petrolio Recupero in cartiera Le fibre di cellulosa possono essere recuperate essere successivamente utilizzate nei prodotti di carta. Dai centri di raccolta i cartoni portati in cartiere dedicate al riciclo del Tetrapak, dove la parte cellulosica viene separata da alluminio e plastica con un (pulper). prof. A.Battistelli 24

25 Risparmio: costi e ambiente A acqua alberi energia carta B - acqua carta da macero - energia carta A. di acqua, molti alberi da coltivare o da boschi, molta energia. B. Si può produrre la stessa quantità di carta con la carta da macero (da riciclare), risparmiando moltissima acqua ed energia. prof. A.Battistelli 25

26 Laboratorio Carta Esperimento, carta a mano, lavoretti prof. A.Battistelli 26

27 Esperimento: verifica capillarità MATERIALI ed ESPERIMENTO Campioni di diversi tipi di carta/cartone 15 x 2 cm 1 vaschetta 1 asta o sbarretta dove agganciare le strisce di carta 1 matita per segnare il livello iniziale e di assorbimento ciascun campione il livello di assorbimento. Riportiamo i dati ottenuti in una tabella e in un istogramma. prof. A.Battistelli 27

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30 Lavoretti prof. A.Battistelli 30

31 Lavoretti natalizi prof. A.Battistelli 31