Sebbene l’umanità utilizzi la carta da almeno 2.000 anni, essa presenta ancora uno o due misteri. Ad esempio, in precedenza non si sapeva perché la carta stampata su un lato utilizzando la stampa a getto d'inchiostro iniziasse ad arricciarsi dopo poche ore o giorni, anche se era piatta dopo la stampa e l'asciugatura.
Alexander Maaß e Ulrich Hirn dell'Istituto per i bioprodotti e la tecnologia della carta dell'Università tecnologica di Graz (TU Graz) hanno ora scoperto il motivo. La causa risiede nei solventi contenuti nell'inchiostro, che con il tempo migrano attraverso la carta verso il lato non stampato. Ciò provoca il rigonfiamento delle fibre di cellulosa sul lato non stampato e la carta inizia ad arricciarsi. La ricerca è pubblicata sulla rivista Materials &Design .
Per i loro esperimenti, i ricercatori hanno spruzzato su un lato della carta per stampante A4 standard con un inchiostro per modelli composto da acqua e il solvente glicerolo. Hanno poi osservato la curvatura dei fogli di carta per una settimana utilizzando uno scanner laser.
Mentre la carta spruzzata con acqua non si arricciava ulteriormente dopo 24 ore, il processo è continuato per una settimana con carta spruzzata con la miscela acqua-glicerolo. La ragione di ciò è che il glicerolo, che a differenza dell'acqua evapora solo a temperature molto elevate, migra lentamente ma costantemente dal lato spruzzato della carta all'altro lato.
I ricercatori sono stati in grado di dimostrare questo processo suddividendo i campioni di carta in strati sottili e determinando il rispettivo contenuto di glicerolo. Hanno scoperto che il glicerolo diminuiva continuamente negli strati superiori spruzzati e aumentava in quelli inferiori.
Poiché il glicerolo, come l'acqua, fa gonfiare le fibre di cellulosa, il volume dei diversi strati di carta è cambiato durante il periodo di prova. Gli strati vicini al lato spruzzato si sono ridotti, mentre gli strati più profondi si sono gonfiati. Il risultato visibile fu che la carta si arricciò e ciò accadde ininterrottamente per una settimana.
"Per risolvere il problema, il glicerolo potrebbe essere sostituito con altri solventi. Tuttavia, questo non è così semplice perché il glicerolo conferisce all'inchiostro a getto d'inchiostro importanti proprietà che lo rendono adatto soprattutto alla stampa a getto d'inchiostro", afferma Ulrich Hirn. In alternativa, il retro della carta potrebbe anche essere stampato o trattato con un'opportuna quantità di glicerolo.
Ulteriori informazioni: Alexander Maass et al, Arricciatura a lungo termine della carta da stampa dovuta alla migrazione dei solventi dell'inchiostro, Materiali e design (2023). DOI:10.1016/j.matdes.2023.112593
Fornito dal Politecnico di Graz
