I prodotti finali delle cartiere e della pasta di cellulosa dipendono dal processo di produzione della pasta di cellulosa e possono includere pasta di legno commerciale e vari tipi di prodotti di carta o cartone. Ad esempio, la pasta meccanica relativamente debole viene convertita in prodotti monouso come giornali e carta velina. La polpa Kraft viene trasformata in prodotti di carta multiuso come carta da lettere di alta qualità, libri e sacchetti della spesa. La polpa di solfito, che è principalmente cellulosa, può essere utilizzata in una serie di diversi prodotti finali tra cui carta speciale, rayon, pellicola fotografica, TNT, plastica, adesivi e persino miscele per gelati e torte. Le paste chimico-meccaniche sono eccezionalmente rigide, ideali per il supporto strutturale necessario per il cartone ondulato per contenitori. Le fibre della polpa di carta riciclata sono generalmente più corte, meno flessibili e meno permeabili all'acqua e non possono quindi essere utilizzate per prodotti di carta di alta qualità. La carta riciclata viene quindi utilizzata principalmente per la produzione di prodotti in carta morbida come carta velina, carta igienica, carta assorbente e tovaglioli.

Per produrre pasta per il mercato, l'impasto di pasta viene solitamente vagliato ancora una volta e la sua consistenza viene regolata (dal 4 al 10%) prima che sia pronta per la macchina per la produzione di pasta. La polpa viene quindi stesa su uno schermo metallico mobile o una rete di plastica (nota come "filo") nella "parte umida" della macchina per pasta, dove l'operatore monitora la velocità del filo in movimento e il contenuto di acqua della pasta ( figura 1; in alto a sinistra sono visibili le presse e il coperchio dell'essiccatoio; nei molini moderni gli operatori trascorrono molto tempo nelle sale di controllo). L'acqua e il filtrato vengono aspirati attraverso il filo, lasciando una rete di fibre. Il foglio di polpa viene fatto passare attraverso una serie di rulli rotanti ("presse") che spremono acqua e aria fino a quando la consistenza della fibra è del 40-45%. Il foglio viene poi fatto galleggiare attraverso una sequenza a più piani di essiccatori ad aria calda fino a quando la consistenza è del 90-95%. Infine, il foglio continuo di polpa viene tagliato a pezzi e impilato in balle. Le balle di cellulosa vengono compresse, avvolte e confezionate in fasci per lo stoccaggio e il trasporto.

Figura 1. Estremità umida della macchina per polpa che mostra il tappeto di fibre sul filo.

Biblioteca Canfor

Sebbene simile in linea di principio alla produzione di fogli di cellulosa, la produzione di carta è notevolmente più complessa. Alcune cartiere utilizzano una varietà di paste diverse per ottimizzare la qualità della carta (ad esempio, un mix di legno duro, legno tenero, kraft, solfito, pasta meccanica o riciclata). A seconda del tipo di pasta utilizzata, è necessaria una serie di passaggi prima di formare il foglio di carta. Generalmente, la polpa essiccata del mercato viene reidratata, mentre la polpa ad alta consistenza proveniente dallo stoccaggio viene diluita. Le fibre di polpa possono essere battute per aumentare l'area di adesione delle fibre e quindi migliorare la resistenza del foglio di carta. La polpa viene quindi miscelata con additivi "wet-end" (tabella 1) e passata attraverso una serie finale di filtri e detergenti. La polpa è quindi pronta per la macchina continua.

Tabella 1. Additivi per la fabbricazione della carta

Il diffusore di flusso e la cassa d'afflusso distribuiscono una sospensione sottile (dall'1 al 3%) di polpa raffinata su un filo in movimento (simile a una macchina per pasta, solo a una velocità molto più elevata, a volte superiore a 55 km/h) che forma le fibre in un sottile foglio di feltro. Il foglio si sposta attraverso una serie di rulli di pressione fino alla sezione dell'essiccatore, dove una serie di rulli riscaldati a vapore fa evaporare la maggior parte dell'acqua rimanente. I legami idrogeno tra le fibre si sono completamente sviluppati in questa fase. Infine la carta viene calandrata e bobinata. La calandratura è il processo mediante il quale la superficie della carta viene stirata liscia e il suo spessore ridotto. Il foglio di carta essiccato e calandrato viene avvolto su bobina, etichettato e trasportato al magazzino (figura 2; notare carta straccia sotto bobina e pannello di controllo operatore non chiuso). Gli additivi "dry-end" possono essere aggiunti prima della calandratura sulla macchina continua o in operazioni di spalmatura separate "fuori macchina" nel settore del converting dell'industria.

Figura 2. Estremità asciutta di una macchina continua che mostra la bobina di carta piena e l'operatore che utilizza la taglierina ad aria per tagliare l'estremità.

Giorgio Astrakianakis

Nel processo di fabbricazione della carta viene utilizzata una varietà di sostanze chimiche per conferire alla carta caratteristiche superficiali e proprietà del foglio specifiche. Gli additivi più comunemente usati (tabella 1) sono tipicamente usati a livello percentuale, anche se alcuni come l'argilla e il talco possono contribuire fino al 40% al peso a secco di alcune carte. La tabella 1 indica anche la diversità degli additivi chimici che possono essere utilizzati per scopi di produzione e prodotti specifici; alcuni di questi vengono utilizzati a concentrazioni molto basse (ad esempio, i slimicidi vengono aggiunti all'acqua di lavorazione in parti per milione).

Il processo di produzione del cartone è simile a quello della produzione di carta o cellulosa. Una sospensione di polpa e acqua viene dispersa su un filo mobile, l'acqua viene rimossa e il foglio asciugato e conservato come un rotolo. Il processo differisce nel modo in cui il foglio viene formato per dare spessore, nella combinazione di più strati e nel processo di asciugatura. Il cartone può essere realizzato con fogli singoli o multistrato con o senza anima. I fogli sono solitamente pasta kraft di alta qualità (o miscela kraft e CTMP), mentre il nucleo è costituito da una miscela di pasta semichimica e riciclata a basso costo o da pasta interamente riciclata e altro materiale di scarto. Rivestimenti, barriere al vapore e strati multipli vengono aggiunti in base all'uso finale per proteggere il contenuto dall'acqua e dai danni fisici.

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