Nel presente metodo si prescrivono le
modalità operative da seguire per la determinazione dello spessore su
fogli in mazzetta e del volume specifico apparente della carta.
Il metodo si applica a tutti i tipi di carta di grammatura
inferiore o uguale a 250 g / m2.
Definizioni:
Spessore medio del foglio è lo spessore di un foglio
calcolato come media dello spessore di diversi fogli sovrapposti
(mazzetta) determinato sotto carico statico.
Volume specifico apparente della carta è numericamente
uguale al volume espresso in centimetri cubi, idealmente occupato da
un grammo di carta considerata in fogli sovrapposti di superficie
uguale (mazzetta).
Principio del metodo:
Si misura la distanza tra le
due facce piane e parallele di un micrometro,tra le quali è
interposta una mazzetta di fogli di carta sotto un determinato carico
statico.
Apparecchiatura e materiali:
Micrometro a quadrante,
che
soddisfi alle seguenti condizioni.
Lo strumento deve possedere due
facce piane e parallele,circolari e concentriche,tra le quali si pone
la provetta. La faccia superiore ( tasto di pressione) deve potersi
muovere in direzione perpendicolare alla faccia inferiore fissa
(incudine) che ha una superficie tale da consentire il perfetto
contatto con l’intera superficie del tasto di pressione quando
l’indice del quadrante è in posizione zero.
La pressione tra le facce deve essere uniforme nei limiti fissati; a
questo scopo è preferibile l’impiego di un peso e non quello di una
molla.
Lo strumento deve avere le seguenti caratteristiche:
- diametro del tasto di pressione 16 mm = 0,5 mm
- area del tasto di pressione 200mm2
= 10 mm2
- pressione esercitata dal tasto 1,0 kg / = 0,1 kg / cm2
- errore massimo di indicazione
= 0,0025 mm ovvero 0,5 %
- errore di parallelismo £
0,005 mm ovvero 1,0 %
- ripetibilità della misura (scarto tipo) £
0,0025 mm ovvero 0,5 %
Serie di spessori campione, con precisione di 0,001 mm.
Campionamento
e preparazione delle provette:
Si effettua il campionamento secondo quanto prescritto nel metodo campionamento
della carta e del cartone per le prove.
Si condiziona il campione in ambiente conforme a quanto prescritto nel
metodo condizionamento della carta e del cartone per le prove.
Dal campione si ricavano almeno 20 fogli campione riunendoli in gruppi
di almeno 5 fogli ciascuno.Da ciascun foglio del gruppo si ricava un
ritaglio di dimensioni 20 cm per 25 cm con il lato lungo tagliato
preferibilmente in direzione trasversale.
Si sovrappongono i ritagli, disponendoli in modo che il lato tela di un
ritaglio sia sempre contro il lato feltro di quello successivo. La
mazzetta cosi formata costituisce la provetta da esaminare.
I ritagli, costituenti la provetta, devono essere esenti da filigrane,
macchie d’acqua, piegature, grinze e da ogni altro difetto
visibile.
Condizioni e procedimento di prova:
Si esegue la determinazione in ambiente conforme a quanto prescritto
nel metodo di condizionamento della carta e del cartone per le prove.
Si determina la grammatura della carta secondo quanto prescritto nel
metodo determinazione della grammatura della carta.
Si inserisce la provetta tra le due facce del micrometro. Si abbassa
delicatamente e lentamente il tasto di pressione sulla provetta in
modo da evitare ogni effetto d’urto. Si deve, inoltre, evitare ogni
sollecitazione allo strumento ed alla provetta durante la lettura.
Si effettua la lettura quando
l’indice dello strumento è stabilizzato per almeno 3 sec.
Si effettuano cinque misure per ciascuna provetta, a distanza compresa
tra 4 cm e 8 cm dai bordi della provetta. Le misure vanno ripartite
lungo due linee parallele alla direzione trasversale della carta,
rispettivamente tre lungo una linea e due lungo l’altra.
Calcolo ed espressione dei risultati:
Spessore:si esprime il risultato in micrometri, con
l’approssimazione di 1 um.
Si calcola lo spessore medio del foglio, effettuando la media di
almeno 20 letture e dividendola per il numero dei fogli compresi in
ciascuna provetta. Si esprime lo spessore medio in micrometri, con
l’approssimazione di 1 um.
Volume specifico apparente: si calcola il volume specifico
apparente della carta in base alla seguente formula:
VSA = s:G
Dove:
VSA = volume
specifico apparente, espresso in centimetri cubi al grammo;
s = spessore medio
del foglio, espresso in micrometri;
G = grammatura
della carta, espressa in grammi al metro quadrato.
Si esprime il
valore del volume specifico apparente in centimetri cubi al grammo,
con tre cifre significative e con approssimazione alla terza cifra.
Resoconto della prova:
Nel resoconto di prova si riportano:
- lo spessore medio, espresso in micrometri con l’approssimazione di
1 um;
- il volume specifico apparente,espresso in centimetri cubi al grammo,
con tre cifre significative e
con l’approssimazione alla terza cifra;
- il numero dei ritagli costituenti la mazzetta e il numero delle
provette usate;
- la grammatura della
carta,espressa in grammi al metro quadrato;
- le eventuali modifiche a quanto prescritto nel presente metodo.
Avvertenze:
Per i due limiti alternativi di tolleranza prescritti per le tre
ultime caratteristiche si tiene conto del valore più alto. Ad
esempio, l’errore di indicazione è costante a = 2,5 um per spessori
fino a 500 um,mentre per spessori superiori è lo 0,5 % del valore
misurato.
La velocità di appoggio del tasto di pressione deve essere
dell’ordine di 1-3 mm/s.
Taratura del micrometro:
Lo strumento deve essere tarato ad intervalli ragionevoli di
tempo. Per strumenti usati frequentemente si suggerisce che il
controllo di taratura sia fatto quotidianamente per quanto concerne la
ripetibilità e la precisione, e mensilmente per il parallelismo e per
la pressione del tasto.
Se lo strumento è destinato alla misura di spessori di carte molto
sottili è necessario effettuare il controllo di taratura nelle stesse
condizioni di temperatura nelle quali lo strumento deve essere
utilizzato.
Le varie operazioni di taratura devono essere eseguite nell’ordine
in cui sono descritte ai paragrafi seguenti. Se lo strumento non
rientra nei limiti di tolleranza prescritti per una delle
caratteristiche, è necessario raggiungere questi limiti,prima di
procedere alle ulteriori operazioni.
Planarità del tasto e dell’incudine:
Si puliscono accuratamente sia il tasto sia l’incudine e si
allontanano in modo da osservare l’apertura formatasi contro una
luce vivida. L’apertura deve risultare perfettamente uniforme se
l’osservazione viene effettuata in due direzioni perpendicolari tra
loro.
Pressione esercitata dal tasto:
Si determina la precisione e l’uniformità della pressione con uno
dei mezzi adatti per effettuare tale verifica.
Ripetibilità delle misure e determinazione dell’errore di misura:
Si regola esattamente l’indice dello strumento in posizione zero. Si
usa una serie di spessori campione,aventi valori differenti e
conosciuti. Si inseriscono gli spessori tra il tasto e l’incudine e
si registrano le letture effettuate.
Si verifica lo strumento in corrispondenza dei valori 10 %, 30 %, 50
%, 70 %, e 90 % del valore di fondo scala, con particolare attenzione
al normale campo di lavoro dello strumento.
Si effettuano almeno cinque misurazioni nella posizione zero,almeno
cinque misurazioni per ciascuno spessore campione e, infine, un’ultima
serie di almeno cinque misurazioni nella posizione zero.
Non si deve regolare a zero lo strumento durante tutte le operazioni.
Per ciascuno dei punti verificati sulla scala la ripetibilità delle
misurazioni e lo scarto tipo delle cinque o più letture effettuate.
Per ciascuno dei punti verificati sulla scala,l’errore di misura è
rappresentato dalla differenza tra la media delle cinque o più
letture effettuate sullo spessore campione ed il valore dello spessore
campione.
Parallelismo del tasto e dell’incudine:
Si inserisce uno spessore campione sotto il bordo del tasto di
pressione,da un lato di esso,e si registra la lettura.
Si inserisce lo stesso spessore campione sotto il bordo del tasto di
pressione,dal lato opposto, e si registra la lettura.
Si ripete l’operazione in direzione perpendicolare a quella
iniziale.
Si ripetono le operazioni con altri spessori campione corrispondenti
al 10 %, al 30 %, al 50 %, al 70 %, e al 90 % del valore di fondo
scala, con particolare attenzione al normale campo di lavoro dello
strumento.
L’errore di parallelismo è definito dall’espressione seguente:
dove:
D1 =
differenza tra le misurazioni alle due estremità di un diametro;
D2 =
differenza tra le misurazioni alle due estremità dell’altro
diametro.
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