Da quando Louis Robert, in Francia, inventò la prima macchina continua per la produzione di carta nel 1799, questa tecnologia ha trasformato la diffusione della civiltà umana a un ritmo sorprendente. In oltre 200 anni, le macchine per la produzione di carta si sono evolute da prototipi primitivi azionati a manovella a moderni colossi con una velocità superiore ai 1500 metri al minuto, grazie a un susseguirsi continuo di innovazioni tecnologiche.

Germinazione: dal laboratorio alla produzione di massa

L'invenzione di Louis Robert nel 1799 segnò la fine della fabbricazione manuale della carta, foglio per foglio. La primitiva macchina a manovella, con una rete di filo di rame larga 640 mm e lunga 3000 mm e una velocità di circa 5 metri al minuto, gettò le basi logiche della produzione continua della carta.

Nel 1803, grazie ai finanziamenti del cartolaio Henry Fourdrinier, l'ingegnere britannico Bryan Donkin costruì la prima macchina Fourdrinier prodotta in serie e la installò presso la cartiera di Frogmore, nel Regno Unito. Con una larghezza della carta di 813 mm e una sezione di pressatura a disidratazione continua, segnò ufficialmente l'inizio dell'era della produzione industriale della carta.

Attività pionieristiche: scoperte rivoluzionarie nelle tecnologie chiave

Nella prima metà del XIX secolo, i moduli principali delle macchine per la produzione della carta presero forma uno dopo l'altro:

• Tecnologia di stampaggio cilindricoInventata da Braman nel 1805, ha gettato le basi per vari tipi di macchine per la produzione della carta.
• Sistema di asciugaturaI primi essiccatori fecero la loro comparsa nel 1816, inizialmente riscaldati a carbone senza coperchio; nel 1823, Crompton inventò gli essiccatori a vapore con feltro, migliorando notevolmente l'efficienza dell'asciugatura.
• Ottimizzazione della sezione Press & WireJohn Dickinson brevettò la seconda macchina da stampa nel 1817; Thomas Barutt creò dispositivi di vibrazione a filo e di filigrana nel 1830, migliorando la qualità e la stabilità della carta.

Nel 1840, la larghezza della macchina Fourdrinier superò i 1525 mm (60 pollici), aprendo la strada alla produzione su larga scala.

Leap: una rivoluzione nell'energia e nell'automazione.

Dalla fine del XIX secolo all'inizio del XX secolo, le conquiste della rivoluzione industriale hanno profondamente influenzato la produzione della carta:

• Innovazione energeticaNel 1894, una cartiera austriaca adottò per la prima volta la trasmissione a motore elettrico al posto delle macchine a vapore, migliorando velocità e stabilità.
• Esplorazione ad alta velocitàLa più grande macchina per la produzione di carta negli Stati Uniti apparve nel 1896, con una larghezza di 4060 mm e una velocità di 152 m/min; l'invenzione dei rulli di aspirazione nel 1908 ottimizzò la disidratazione della sezione di filo.
• Aggiornamento del sistema di azionamento elettricoNel 1909, Voith e Brown Boveri svilupparono congiuntamente un azionamento elettrico a sezioni, che consentiva una precisa sincronizzazione della velocità di tutte le parti della macchina.

A metà del XX secolo, le casse d'afflusso idrauliche e le casse d'afflusso a strati garantivano una formazione uniforme della carta; i rulli di coronamento a velocità variabile risolvevano il problema della flessione dei rulli ad alte velocità.

Picco: Velocità e limiti delle moderne macchine per la produzione della carta

Dalla fine del XX secolo all'inizio del XXI secolo, le macchine per la produzione della carta sono entrate in un'era di "competizione di velocità":

Nel 1993, la Macchina 6 dello stabilimento finlandese di Jämsänkoski produceva carta supercalandrata da 56 g/m² a una velocità di 1502 m/min con una larghezza del filo di 10,1 m; nello stesso anno, la Macchina 7 dello stabilimento di Kaipola stabilì un record di produzione di carta da giornale a 1530 m/min. Questi giganti, realizzati da Valmet, rappresentavano l'apice mondiale della tecnologia cartaria.

Nel frattempo, le macchine a doppio filo, le presse composite e le casse d'afflusso d'aria, già consolidate, hanno raggiunto importanti traguardi in termini di larghezza, velocità e qualità; nuovi materiali come i fili di plastica e le piastre di disidratazione in carburo di tungsteno hanno migliorato la durata e l'efficienza.

Retrospettiva e prospettiva

Dalla macchina a manovella di Robert ai moderni giganti ad alta velocità, la storia delle macchine per la produzione della carta è al tempo stesso un'evoluzione tecnologica e una testimonianza della rapida diffusione della civiltà umana. Hanno rivoluzionato la produzione della carta e permesso la diffusione di massa della conoscenza e dell'informazione. Ora, nell'era digitale, le macchine per la produzione della carta si stanno evolvendo verso il risparmio energetico, l'intelligenza artificiale e la produzione di carte speciali, continuando la loro leggenda nella nuova era.