Nozioni di base sulla miscelazione delle fibre: come il rapporto tra le fibre influisce sulla rigidità della carta.

Mettete uno accanto all'altro due pezzi di cartone della stessa grammatura: uno rimane rigido, l'altro si affloscia. La differenza raramente è dovuta al peso, bensì alle fibre. La rigidità è la proprietà più sottovalutata della carta da imballaggio, perché determina silenziosamente se una scatola regalo mantiene gli angoli, se la copertina di un libro si piega in modo netto e se una borsa della spesa resiste al tragitto fino all'auto. E l'origine della rigidità non è la sezione di stampa o il calendario, bensì il rapporto tra fibre lunghe e corte nella camera di spappolamento.

Fibra lunga e fibra corta: una divisione del lavoro

Le fibre lunghe del legno di conifera fungono da scheletro, trasmettendo la resistenza alla trazione al foglio. Le fibre corte e la matrice di cellulosa circostante si inseriscono tra gli scheletri, influenzando la formazione, il volume e la piegatura. Un eccesso di fibre lunghe provoca una formazione irregolare del foglio, una stampa opaca e una superficie ruvida. Un eccesso di fibre corte, invece, compromette la resistenza: le scatole si deformano agli angoli e i bordi si sfilacciano durante la fustellatura. La miscelazione delle fibre è l'arte di prestare la giusta attenzione a entrambe le componenti.

La logica della miscelazione 3:7 nella pratica

Nella sua produzione di massa, TONLI mantiene il rapporto tra fibre lunghe e corte a circa 3:7: circa il trenta percento di fibre lunghe di conifera sostiene la struttura portante, mentre il settanta percento di fibre corte e fibre della matrice ne garantiscono la forma e il volume. Il grado di elasticità (freeness) è rigorosamente mantenuto tra 38 e 42 °SR, in modo che le fibre si disperdano uniformemente e, aspetto fondamentale, ogni fascia di grammatura segue uno schema di proporzioni specifico, anziché una formula applicata all'intera gamma. Un cartellino da 120 g/m² e un involucro per scatole da 350 g/m² hanno funzioni diverse; le loro fibre devono essere miscelate in modo diverso.

Come il rapporto viene visualizzato in una scheda tecnica

• Copertura di grammature da 90 a 400 g/m²: le regolazioni del rapporto mantengono la curva di rigidità uniforme su tutte le fasce, anziché compensare con uno spessore maggiore;

• Resistenza alla piegatura di almeno 100 pieghe: la miscela garantisce anche la piegabilità, quindi le scatole resistono a ripetute aperture senza screpolarsi lungo la direzione delle fibre;

• Fluttuazione del lotto entro ±3% e deviazione del calibro in direzione trasversale entro ±1,5%: la prova più affidabile di un rapporto stabile è data dagli indicatori fisici che si ripetono tra i lotti di produzione;

• Quattro linee di produzione con larghezze di taglio di 1880/2450/2700/3600 mm e una capacità annua di 110.000 tonnellate: la disciplina dei rapporti è sostenibile solo quando lo stabilimento che la supporta è abbastanza grande da mantenerla costante.

Perché la libertà è importante quanto il rapporto

Utilizzando lo stesso rapporto 3:7 con due diversi livelli di "libertà", si ottengono due carte diverse. Con un rapporto basso, le fibre rimangono ruvide e rigide, l'intreccio è scarso e il foglio risulta aperto e debole. Con un rapporto alto, le fibre vengono tagliate troppo corte, il drenaggio diventa difficile, la fragilità aumenta e le pieghe si screpolano durante la piegatura. Mantenere la "libertà" tra 38 e 42°SR mantiene la miscela all'interno di un intervallo gestibile: le fibre si fibrillano a sufficienza per legarsi tra loro, mantenendo al contempo una lunghezza sufficiente a sostenere il carico dello scheletro. Il rapporto determina chi sostiene la struttura; la "libertà" determina se la struttura rimane unita. Se si sbaglia uno dei due fattori, la rigidità rimane solo un numero su una scheda tecnica.

Quattro modi in cui la rigidità si avverte a valle

• Copertine rigide: senza una rigidità sufficiente, la scanalatura del dorso non si irrigidisce mai e il libro risulta morbido all'apertura, un difetto di qualità che nessuna grafica di copertina può correggere;
• Scatole regalo: la rigidità determina se gli angoli rimangono in piedi e se i bordi si schiacciano dopo che un pallet di queste scatole ha attraversato un continente;
• Cartellini e biglietti: se troppo rigidi si rompono nel punto di perforazione, se troppo morbidi risultano fragili, il rapporto di rigidità va regolato strato per strato;
• Borse per la spesa: la rigidità trasversale mantiene la forma della borsa, mentre la resistenza nella direzione di lavorazione determina il peso massimo che i manici possono sopportare.

Questo è anche il motivo per cui aggiungere peso è spesso il modo più costoso per risolvere un problema di rigidità. La stessa rigidità può essere raggiunta con una grammatura inferiore, il che riduce contemporaneamente il consumo di carta, i costi di imballaggio e il peso del trasporto. Al contrario, un foglio mal miscelato mostrerà comunque un improvviso calo nella curva di rigidità in un certo punto, indipendentemente dalla quantità di fibre aggiunte. Il peso extra non corregge un errore di formulazione; rende solo l'errore più costoso da spedire.

La miscelazione è il punto d'incontro tra costo, sensazione e resa.

La miscelazione delle fibre si trova in un punto d'incontro delicato che la rende facilmente trascurabile: è sufficientemente tecnica da essere di competenza della cartiera, sufficientemente commerciale da essere gestita dall'ufficio acquisti, e al contempo sufficientemente invisibile da non destare sospetti finché non si verifica un problema con una confezione. Eppure, lo stesso rapporto influenza tre aspetti fondamentali per un acquirente. Influisce sul costo, perché la fibra lunga è la componente più costosa e ogni punto percentuale superfluo si ripercuote su ogni tonnellata di prodotto. Influisce sulla sensazione al tatto, perché la miscela determina se un foglio risulta croccante o morbido al tatto. Infine, influenza la resa, perché un foglio formato in modo non uniforme spreca materiale nelle fasi di fustellatura, piegatura e incollaggio, e stampa, ben oltre il momento in cui ha lasciato la macchina continua. Considerare questi tre aspetti come un'unica decisione, anziché come tre separate, è ciò che distingue una carta con specifiche precise da una carta con caratteristiche intrinseche.

Il rapporto tradotto in numeri da scheda tecnica