Laboratorio di carta riciclata

Cosa imparerà

• Che la carta è una rete di fibre di cellulosa che si separano nell'acqua e si riuniscono asciugandosi (legami a idrogeno).
• Che filtrare separa i solidi (fibre) da un liquido (acqua) e che la quantità di polpa nell'acqua decide lo spessore del foglio.
• Che riciclare la carta fa risparmiare alberi, acqua ed energia, e che ogni volta che si ricicla la fibra si accorcia.
• A seguire un processo per fasi (ammollo, frullatura, formatura, pressatura, asciugatura) controllando le quantità.

Prepara prima

• La sera prima: strappa 50 g di carta in pezzi di 2–3 cm e lasciali in ammollo in 1 L di acqua calda del rubinetto.
• Monta il telaio (cornice + tulle teso) e la cornice di copertura prima del laboratorio; se sono di cartone, lascia il nastro ben incollato su tutti i bordi.
• Copri il tavolo con della plastica o una vecchia tovaglia e prepara la zona di pressatura: asciugamano piegato + giornale + panni spugna.
• Tieni un secchio per non buttare niente nel lavandino.
• Cerca un posto piano dove far asciugare per 24 h (stendino con mollette o sopra un giornale asciutto).

Materiali e attrezzi

• Carta usata — 50 g (≈ 10 fogli A4 o 2 fogli doppi di giornale)
  fogli A4 stampati, giornale, cartoncino senza plastica; NON carta lucida di riviste, carta plastificata né scontrini
• Acqua del rubinetto — ≈ 6 litri
  1 L per l'ammollo e 4–5 L nella bacinella (circa 5–7 cm di altezza in una da 30 × 25 cm)
• Cornice portafoto di legno — 2 uguali
  di legno, senza vetro né retro, di circa 19 × 15 cm all'esterno e con un'apertura di circa 15 × 11 cm (una porta il tulle: telaio; l'altra è senza tulle: cornice). Se le tue misurano un po' diversamente vanno bene lo stesso: i fogli verranno della misura dell'apertura e il tulle si taglia 2 cm più grande della cornice per ogni lato
• Tulle o rete zanzariera — 1 pezzo di 23 × 19 cm
  rete fine da 1–2 mm (tulle da costume, tenda velata, calza sottile)
• Bacinella o catino — 1
  almeno 30 × 25 cm di fondo e 10 cm di altezza (il telaio deve entrarci disteso)
• Panni spugna da cucina — 6–10
  panni tipo «Vileda» o stracci di cotone lisci di ≈ 25 × 20 cm (uno per foglio)
• Asciugamani vecchi e giornali — 2 asciugamani + 1 giornale
  per assorbire l'acqua sotto i panni spugna
• Spugna — 1
  da cucina, pulita, senza lato abrasivo
• Petali, fili o semi — 1 manciata
  petali secchi, fili di lana, coriandoli di carta velina, semi piccoli (papavero, ravanello)
• Colla vinilica (facoltativa) — 1 cucchiaino (5 ml)
  sciolta nella bacinella, per poter scrivere senza che l'inchiostro si spanda
• Punti metallici o puntine e nastro da imballaggio — ≈ 20 punti
  per tendere il tulle sulla cornice

Attrezzi

• Frullatore a bicchiere (bicchiere da 1,5 L o più) — frullare la carta ammollata a turni (se il bicchiere è più piccolo, fai turni con 500 ml d'acqua) adulto
• Spillatrice (sparapunti o cucitrice da ufficio aperta) — fissare il tulle teso alla cornice adulto
• Mattarello — pressare i fogli tra i panni spugna
• Colino grande — raccogliere la polpa avanzata alla fine
• Bilancia da cucina — pesare i 50 g di carta
• Ferro da stiro (facoltativo) — asciugare e lisciare più in fretta, con un panno sopra adulto

Pezzi e sagome

• A · Cornice di cartone (telaio e copertura) ×4 — cartone ondulato da 3–4 mm rivestito di nastro da imballaggio
• B · Tulle del telaio ×1 — tulle o zanzariera a maglia 1–2 mm
• C · Sagoma per biglietto (facoltativa) ×1 — carta

Passo passo

1. Pesa e metti in ammollo

   Pesa 50 g di carta usata, strappala in pezzi di 2–3 cm e lasciala in una ciotola con 1 litro di acqua calda del rubinetto per tutta la notte (minimo 2 ore).

   Trucco: Strappare a mano è meglio che tagliare con le forbici: lascia le fibre più lunghe.

2. Monta il telaio adulto

   Metti il tulle (23 × 19 cm) sul lato piatto della cornice, in modo che avanzino 20 mm per ogni lato. Ripiega quei 20 mm sul retro e spillali cominciando dal centro di ogni lato e proseguendo verso gli angoli, tirando il tulle ogni volta.

   Verifica: Toccando il tulle con il dito deve suonare e non affondare; senza grinze.

3. Frulla la polpa adulto

   Metti nel frullatore (con bicchiere da 1,5 L o più, per non superare la metà) una manciata di carta ammollata (un quarto del totale) con 750 ml d'acqua e frulla a colpi di 10 secondi per 30–40 secondi. Ripeti in 4 turni. Se il tuo bicchiere è più piccolo, usa 500 ml d'acqua e fai 6 turni.

   Verifica: Mettendo una goccia di polpa in un bicchiere d'acqua non si devono vedere pezzi di carta, solo una nuvola di fibre.

4. Riempi la bacinella

   Versa la polpa nella bacinella e aggiungi acqua fino ad avere circa 4–5 litri: in una bacinella di 30 × 25 cm sono circa 5–7 cm di altezza, abbastanza perché il telaio con la copertura resti coperto quando lo distendi. Mescola con la mano. Se vuoi poterci scrivere sopra, sciogli 1 cucchiaino di colla vinilica.

   Trucco: Se la polpa sembra una minestra molto chiara, aggiungine altra; se è come un purè, aggiungi acqua.

5. Estrai il primo foglio

   Mescola, metti la copertura sul telaio (tulle verso l'alto) e tieni i due insieme. Immergili di taglio dal lato più lontano, girali sott'acqua finché sono orizzontali e sollevali piano e dritti.

   Verifica: Sollevandolo, sul tulle deve restare uno strato uniforme di 2–3 mm di polpa con l'acqua che gocciola.

6. Sgocciola e decora

   Tieni il telaio orizzontale sopra la bacinella per 20–30 secondi e muovilo delicatamente avanti e indietro per intrecciare le fibre. Togli la copertura con attenzione. Ora puoi mettere sopra petali o fili.

   Trucco: Se lo strato ha dei buchi o è troppo spesso, rimettilo nella bacinella e ripeti: la polpa si stacca da sola.

7. Trasferisci il foglio sul panno

   Metti un panno spugna umido e liscio sull'asciugamano. Capovolgi il telaio e appoggialo a faccia in giù sul panno con un solo movimento deciso, appoggiando prima un bordo e poi il resto.

8. Strizza con la spugna

   Con il telaio a faccia in giù, premi la spugna sul tulle su tutta la superficie e strizzala nel secchio. Ripeti 3–4 volte finché esce poca acqua.

   Verifica: Solleva un angolo del telaio: il foglio deve restare attaccato al panno, non al tulle.

9. Solleva il telaio

   Solleva il telaio piano cominciando da un lato. Se un angolo resta sul tulle, premi di nuovo con la spugna in quel punto e riprova.

10. Impila e pressa

    Copri il foglio con un altro panno spugna e forma il successivo sopra (fino a 6–8 fogli in pila). Metti un'asse o un vassoio e sopra 3–4 libri grossi per 10 minuti, oppure passa il mattarello premendo.

11. Metti ad asciugare

    Separa ogni panno con il suo foglio e appendilo con le mollette o lascialo piatto su un giornale asciutto. Dopo 24 ore stacca il foglio dal panno tirando da un angolo.

    Trucco: Perché un lato venga molto liscio, attacca il foglio umido su una piastrella o sul vetro di una finestra: asciugandosi si stacca da solo.

12. Raccogli gli avanzi

    Filtra l'acqua della bacinella con il colino: la polpa che resta la strizzi, ne fai delle palline e la conservi nel congelatore per un'altra volta o la butti nell'umido. L'acqua filtrata invece può andare nello scarico.

Funziona? La prova

Quando sono asciutti, controlla ogni foglio: spessore (piegalo e guarda il bordo), se ci si può scrivere col pennarello, se si rompe piegandolo e quanto pesa.

Cosa deve succedere: Fogli di ≈ 150 × 110 mm, da 0,3 a 0,6 mm di spessore e 2–4 g ciascuno (≈ 120–240 g/m², come un cartoncino sottile). Con il giornale vengono grigi e un po' fragili; con i fogli A4, bianchi e più resistenti. Con la colla nella bacinella si può scrivere col pennarello senza che si spanda.

Se qualcosa non va

• Il foglio viene con dei buchi — Poca polpa nell'acqua oppure è stato estratto inclinato. Soluzione: Aggiungi altra polpa (un'altra manciata frullata) ed estrai il telaio perfettamente orizzontale.
• Il foglio resta attaccato al tulle — Non è stato strizzato abbastanza o il panno era asciutto. Soluzione: Usa un panno umido, premi di più con la spugna e solleva il telaio molto piano.
• Si rompe quando lo stacchi — È ancora umido o è troppo sottile. Soluzione: Aspetta che sia del tutto asciutto (24–48 h) o fai fogli più spessi estraendo il telaio due volte.
• Si ondula asciugandosi — Asciugatura non uniforme. Soluzione: Fallo asciugare piatto sotto un libro, quando è quasi asciutto, tra due fogli di carta, oppure stiralo con un panno sopra.
• L'inchiostro si spande quando scrivi — La carta fatta a mano assorbe come una carta assorbente. Soluzione: Aggiungi 1 cucchiaino di colla vinilica nella bacinella o spennella il foglio asciutto con acqua e colla (1:10).
• La cornice di cartone si ammorbidisce — È entrata acqua dai bordi. Soluzione: Rivestila interamente con nastro da imballaggio, bordi compresi, oppure usa una cornice di legno.

Sicurezza

• Il frullatore lo usa solo un adulto, con il coperchio messo e senza mai infilare la mano né posate con l'apparecchio collegato alla presa. Riempilo al massimo fino a metà bicchiere (con 750 ml d'acqua serve un bicchiere da 1,5 L o più) e con molta acqua per non sforzare il motore.
• Il pavimento bagnato è scivoloso: lavora con degli asciugamani sotto e asciuga ogni pozzanghera.
• Non usare la carta degli scontrini (contiene bisfenolo) né riviste lucide; lavati le mani alla fine se usi il giornale.
• Non buttare la polpa nel lavandino: intasa le tubature.
• Il ferro da stiro (facoltativo) scotta: lo usa un adulto con un panno tra il ferro e il foglio.

La scienza che c'è dietro

Per i bambini

La carta è fatta di filini sottilissimi che vengono dagli alberi, chiamati fibre. Quando la bagniamo e la frulliamo, i filini si staccano e galleggiano nell'acqua come minuscoli spaghetti. Quando tiri fuori il telaio, il tulle lascia passare l'acqua ma cattura i filini, che restano aggrovigliati tra loro. Quando si asciuga, i filini si aggrappano l'uno all'altro e tornano a essere carta: una carta nuova fatta da te!

Per l'adulto

La carta è una rete di fibre di cellulosa (polimero del glucosio) lunghe 1–3 mm e spesse 20–40 µm. Da asciutte, le fibre restano unite grazie a legami a idrogeno tra i gruppi –OH della cellulosa. L'acqua rompe questi legami e le fibre si separano; la frullatura inoltre le «fibrilla» (ne sfilaccia la superficie), il che aumenta la superficie di contatto. Quando si forma il foglio, il tulle fa da filtro: trattiene le fibre e lascia passare l'acqua. Pressando e asciugando, la tensione superficiale dell'acqua che evapora avvicina le fibre e si riformano i legami a idrogeno: non serve colla. La grammatura dipende dalla concentrazione della polpa (≈ 1 % = 10 g di fibra per litro) e dall'altezza d'acqua che il telaio trattiene. Il giornale ha fibra corta di pasta meccanica (con lignina, che ingiallisce) e già riciclata, per questo dà fogli più deboli e grigi rispetto ai fogli A4 di pasta chimica. Ogni ciclo di riciclo accorcia le fibre: la carta si può riciclare solo 5–7 volte. La colla vinilica agisce come «collatura»: chiude i pori perché l'inchiostro non si espanda per capillarità. Riciclare 1 tonnellata di carta fa risparmiare nell'ordine di 15–17 alberi, decine di migliaia di litri d'acqua e circa metà dell'energia necessaria per fabbricare carta nuova.

• cellulosa: materiale delle piante con cui si fa la carta.
• fibra: filino molto sottile e lungo.
• polpa: miscela di fibre di carta disfatte nell'acqua.
• filtrare: separare il solido dal liquido con una rete o un colino.
• grammatura: quanto pesa un metro quadrato di carta; indica se è sottile o spessa.

Per età

• 5–7 anni: L'adulto frulla ed estrae i primi fogli; il bambino strappa la carta, mescola nella bacinella, preme con la spugna e decora con i petali. Concentrati su «la carta si disfa e si rifà».
• 8–10 anni: Estraggono e trasferiscono loro i fogli, provano giornale e foglio A4 e tengono il registro. Fai scoprire loro perché i fogli vengono più sottili alla fine.
• 11–12 anni: Calcolano la grammatura (peso ÷ area: 2,5 g ÷ 0,0165 m² ≈ 150 g/m²), confrontano le resistenze e progettano un prodotto: biglietti con semi, buste o un quaderno cucito.

In gruppo o in classe

4 postazioni con un adulto in quella della frullatura: 1) frullatura (adulto, prepara la polpa per tutti), 2) due bacinelle per formare i fogli, con 2 telai ciascuna, 3) tavolo di pressatura con panni spugna e libri, 4) decorazione e stendino. Gruppi di 5–6 a rotazione ogni 15 min; ogni bambino estrae 2 fogli. Per 25 bambini: 300 g di carta in ammollo dal giorno prima, 4 telai, 50 panni spugna o ritagli di cotone, 4 secchi per gli avanzi. Durata 75–90 min + riordino 15 min.

Sfide

• Fabbrica un biglietto di auguri con semi che si possa piantare.
• Fai una filigrana: cuci o incolla un disegno di filo grosso sul tulle ed estrai un foglio: il disegno resterà più sottile e si vedrà in controluce.
• Ottieni il foglio più sottile possibile che si possa ancora staccare intero.
• Rilega un quaderno di 8 fogli cucito con il filo.

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