Nello stabilimento della Cartiera S. Rocco viene prodotta carta tissue per uso igienico, domestico e sanitario, bianca e colorata.
La carta è prodotta in bobine madre (jumbo roll) destinate agli impianti di cartotecnica per la realizzazione dei prodotti finiti per il largo consumo, come: tovaglioli, carta igienica, rotoloni industriali, tovagliette, etc.
La materia prima utilizzata nel processo produttivo è prevalentemente costituita da carta da macero di recupero, e solo in parte viene utilizzata anche la pura cellulosa.
Lo stabilimento lavora a ciclo continuo, per 330-335 giorni all’anno, per una potenzialità produttiva totale di circa 20.000 ton/anno di carta.
Approvvigionamento e stoccaggio delle materie prime
Le materie prime arrivano principalmente tramite trasporto viario e la maggior parte è rappresentata dalla carta da macero. Essa arriva dai centri di raccolta differenziata e, in seguito all’accettazione (con controllo dei documenti, controllo visivo e pesatura), è stoccata nel piazzale aperto tra gli edifici della cartiera e il Torrente Pescia Minore. La carta da macero arriva sotto forma di “balle” contenenti differenti tipologie di carta usata e differenti contaminanti (in particolare plastica, piccoli pezzi di ferro etc.).
Altra materia prima importante per la cartiera è l’acqua, per la quale esiste un deposito in corrispondenza del punto di derivazione sul Torrente Pescia Minore.
Inoltre la Cartiera fa uso di chemicals da additivare in fase di preparazione della pasta, stoccati in cubi, cisternette o sacchi a seconda della loro forma fisica, in aree appositamente dedicate e muniti di contenimenti contro gli sversamenti.
Preparazione impasto
Spappolatura
Le balle di carta da macero vengono prelevate dal piazzale esterno, private delle corde di metallo o altro materiale che le avvolge, e disposte su un nastro trasportatore che porta i fogli nello spappolatore ad alta densità. Una volta aggiunta l’acqua, vengono elementarizzate il più possibile per azione meccanica attraverso un processo a batch della durata di circa 20 min. Ogni batch utilizza circa 2 ton di carta da macero e 18 ton di acqua proveniente dal ciclo di chiari-flocculazione (o dalla sorgente in fase di avvio dell’impianto).
In questa fase le fibre di cellulosa vengono idratate e separate dai contaminanti presenti nel macero, che tuttavia restano in buona parte in sospensione all’interno della massa.
Separazione della plastica
Dopo lo spappolamento la pasta deve passare attraverso un epuratore a pasta densa, apposito per carte da macero. Infatti, la carta, dopo essere stata immessa in una vasca (pulper) con aggiunta di acqua e altri prodotti che la riducono in poltiglia, viene successivamente trattata per eliminare le impurità presenti, quali piccoli pezzi di ferro e materiale residuo ad alto peso specifico. Con questo procedimento viene migliorata la qualità dell’impasto. I contaminanti di natura polimerica (essenzialmente vari tipi di plastiche presenti nel macero come additivi, impurezze, elementi di cancelleria etc.) sono allontanati attraverso l’utilizzo di un’altra apparecchiatura detta “Separ Plaster”, che adopera una separazione di tipo fisico (centrifugazione).
Terminato il trattamento previsto, l'impasto così ottenuto può essere utilizzato, nelle fasi successive della lavorazione, con la stessa tecnica di tutte le altre carte.
Il prodotto finale di questa fase è denominato “sospensione” e consiste in fibre in sospensione acquosa al 4% circa.
Operazioni di raffinazione
La pasta ottenuta con lo spappolamento deve essere poi sottoposta ad un’ ulteriore lavorazione meccanica chiamata raffinazione.
La raffinazione ha come fine quello di aumentare i legami tra le fibre per dare solidità e resistenza al foglio.
Un foglio di carta ottenuto con fibre non raffinate è generalmente caratterizzato da scarse proprietà meccaniche; è molto voluminoso e presenta una superficie irregolare e aperta. Altri parametri modulabili grazie alla raffinazione sono: l'opacità, la porosità, l' impermeabilità, la stampabilità, ecc.
Queste variazioni delle proprietà della carta sono da ricercare nelle mutazioni che la singola fibra subisce con il processo di raffinazione.
Durante questa fase, infatti, le fibre subiscono uno schiacciamento, e una conseguente azione di taglio, che ha lo scopo di renderle più plastiche e più flessibili; inoltre sulle loro pareti compaiono sottili filamenti che prendono il nome di fibrille. In tal modo, aumentando i punti di contatto tra fibra e fibra, le caratteristiche di resistenza meccanica verranno esaltate nella successiva fase di formazione del foglio.
Recupero fibre e acqua
Le operazioni di diluizione delle fibre di cellulosa richiedono grandi quantitativi di acqua. Essi sono attualmente realizzati con il reimpiego delle acque di lavorazione provenienti dalle fasi successive (acque del sottotela della tavola piana) in aggiunta all’acqua non ancora entrata nel processo produttivo. Ciò consente un notevole risparmio in fibre di cellulosa in quanto queste acque di recupero contengono in sospensione apprezzabili quantitativi di fibre, di sostanze di carica e di acqua stessa. Inoltre si ha una notevole riduzione degli scarichi idrici, dato che le acque vengono riutilizzate nel ciclo produttivo. Il trattamento delle acque recuperate nel corso del processo, prima della loro re-immissione nel processo stesso, avviene tramite un tamburo addensatore e, successivamente, un impianto di flottazione esterno.
Il tamburo addensatore consente di separare la frazione di fibre più pregiate, che vengono inviate direttamente alla tina di macchina, da un residuo costituito da fibre, e cariche inviate al flottatore per una successiva operazione di recupero di tipo chimico fisico.
Il flottatore Produce attraverso separazione due tipi di output:
una prima fase, costituita da acqua chiarificata viene usata per gli spruzzi e lo spappolamento della carta.
un seconda fase, costituita dai “fanghi” è rappresentata da una frazione non riutilizzabile delle acque con alto contenuto di impurezze di macero in sospensione e cariche, destinata allo smaltimento, e da una frazione inviata in tina di macchina.
Formazione del foglio di carta
Aggiunta Additivi
L’aggiunta di additivi e miscelazione è la prima fase del processo di trasformazione vero e proprio e consiste nell' omogeneizzare in maniera ottimale le materie prime cellulosiche tra di loro e con le altre materie di natura non fibrosa.
A questo punto l'impasto viene portato, per motivi tecnologici, a valori di diluizione piuttosto alti, circa 0,5 % di fibre.
Questa operazione, che richiede enormi quantitativi di acqua, è realizzata con il reimpiego delle acque di lavorazione provenienti dalle fasi del processo e dall’impianto di flottazione. Ciò consente un notevole risparmio in quanto queste acque di recupero contengono in sospensione apprezzabili quantitativi di fibre e di sostanze di carica; con una conseguente riduzione del problema dell' inquinamento degli affluenti, del consumo delle materie prime e delle risorse naturali. In seguito all’aggiunta degli additivi chimici come “sostanze di carica” inorganiche ed amidi, necessari al conferimento delle caratteristiche fisiche volute della carta, in termini di resistenza, morbidezza, grado di bianco, stampabilità etc, la sospensione viene stivata nelle due tine da 60 m3 che alimentano la macchina continua sulla quale avviene la formazione del foglio di carta.
Selettore
In questo stadio vengono tolte le impurità residue di minori dimensioni fisiche al fine di ottenere una migliore purezza nel foglio di carta finale.
Il selettore consiste in un cestello forato che consente il passaggio dell’impasto diluito e trattiene particelle di dimensioni superiori a 0,2 mm che vengono poi inviate ad un vibrovaglio, per il recupero delle fibre e la separazione delle impurità destinate allo smaltimento.
Distribuzione della pasta
A questo punto avviene la fabbricazione del foglio di carta (prodotto finito del processo) partendo dalle materie prime fibrose raffinate, miscelate, epurate e diluite. In questa fase l'impasto fibroso, ottenuto con i processi in precedenza indicati, viene portato su un macchinario, la macchina continua, mediante il quale si trasforma la sospensione fibrosa in un nastro continuo.
In questa fase del ciclo la sospensione è già stata preparata allo scopo di generare carta con i requisiti chimico-fisici voluti, inoltre miscelata, additivata e diluita ad una concentrazione che può arrivare intorno allo 0.2-0.5%.
Un tenore di diluizione di questo tipo è indispensabile al processo di feltrazione, attraverso il quale si saldano le fibre di cellulosa per dare un insieme coeso e resistente.
La miscela di pasta ed acqua è distribuita attraverso la cassa di afflusso in un sottile foglio largo 3 metri, con caratteristiche uniformi su tutta la larghezza.
La tela formatrice, che è un nastro senza fine che avvolge 8 cilindri che lo fanno ruotare in continuo, ha come funzione fondamentale quella di far perdere buona parte dell'acqua contenuta nell'impasto favorendo, allo stesso tempo, l'unione tra loro delle fibre di cellulosa.
La prima fase di formazione del foglio di carta avviene nella sezione umida della macchina continua. Questa è costituita da:
- Cassa d’afflusso: costituisce il primo elemento della macchina continua alla quale seguono la tela di formazione e la sezione presse; la sua funzione è quella di distribuire il flusso di pasta proveniente dalla fan pump in un sottile getto con larghezza pari a quella della macchina continua attraverso feritoia regolabile sulla tavola piana
- Tavola piana: ha la funzione di supportare il feltro fibroso, la cosiddetta “tela di formazione”, si inizia la disidratazione dell’impasto che poi si completerà nella seccheria; nella tavola piana si distinguono quattro zone di drenaggio:
per gravità immediatamente a valle del labbro;
naturale su lame foils fisse o regolabili;
per mezzo di cassette aspiranti collegate alle rete del vuoto;
sul cilindro aspirante posto in testa alla tavola piana; - Cilindro pick-up: trasporta il foglio dalla tavola piana alla sezione presse (coppie di cilindri rivestiti di materiali di diversa durezza) la cui funzione è quella di proseguire l’asciugatura del foglio di carta per compressione uniforme lungo la linea di contatto dei due cilindri.
Asciugatura
Allorché il foglio abbandona la tela, contiene ancora una forte percentuale di umidità.
Tale valore è molto variabile a seconda del tipo di impasto e di grammatura, ma normalmente si aggira tra il 60 e l'80%. A questo punto il foglio viene preso in consegna dal feltro e fatto passare prima attraverso una “sezione presse” e quindi in una sezione riscaldata a vapore, comunemente denominata “seccheria”, che ha il compito di disidratare il foglio fino ad un contenuto di acqua del 5% circa.
La seccheria è composta appunto da una serie di cilindri essiccatori riscaldati per mezzo di vapore che hanno lo scopo di completare l’asciugamento della carta fino al valore di secco richiesto dalle specifiche tecniche del prodotto finito;
Quando il foglio esce dalla seccheria viene avvolto su un' anima che funge da supporto per la carta.
E’ così stata formata una bobina di carta del peso di circa 8/9 quintali.
Preparazione del prodotto finito
Trasferimento/allestimento
Ai fini commerciali le bobine devono avere determinate dimensioni e pesi. Quindi le bobine in uscita dalla macchina in continuo vengono portate nell’area di ribobinatura, dove il foglio viene avvolto su un’anima in genere di cartone, secondo le dimensioni opportune. Infatti, tramite una ribobinatrice, la carta viene accoppiata a più veli in bobine madri, a seconda delle richieste della clientela; anche in questa fase l’impianto è dotato di un sistema di controllo accurato del tensionamento della carta che viene avvolta.
A questo punto la bobina risultante viene pesata, imballata con cellophane attraverso un opportuno rotopack.
Immagazzinamento/spedizione
Le bobine, del peso da 500 a 2000 Kg e dell’altezza pari alla larghezza massima utile della macchina, sono stivate nel Magazzino dei prodotti finiti grazie a dei carrelli elevatori opportunamente equipaggiati.
Il loro trasporto al cliente è affidato ad autotrasportatori esterni.