Le proprietà fisiche della carta (o del cartone) sono più o meno sensibilmente influenzate dal suo tenore d’umidità che, a sua volta, dipende dall’umidità relativa e dalla temperatura dell’ambiente in cui si trova la carta stessa.

Per effettuare le prove sulla carta in condizioni fisiche definite, si porta dapprima la carta (o il cartone) in equilibrio con un’atmosfera avente temperatura ed umidità relativa normalizzate, quindi si eseguono le prove nelle stesse condizioni atmosferiche.

L’umidità di una carta, che sia in equilibrio con una data atmosfera, è diversa secondo che l’equilibrio sia stato raggiunto per assorbimento o per desorbimento (isteresi igrometrica).

Poiché questo fenomeno influenza alcune proprietà meccaniche e fisiche della carta, per alcune prove è consigliabile raggiungere lo stato di equilibrio per assorbimento, facendo ricorso ad un precondizionamento in ambiente ad umidità relativa compresa tra 20% e 35% ed a temperatura non superiore a 40°C. 

Oggetto e campo d’applicazione:

Nel presente metodo si prescrivono le modalità operative da seguire per effettuare il condizionamento della carta e del cartone, prima e durante le prove.

Il metodo si applica a tutti i tipi di carta e di cartone, eccetto il cartone ondulato e le carte da ondulare. 

Definizioni 

Umidità relativa. E’ il rapporto tra l’umidità assoluta dell’aria e l’umidità dell’aria satura di vapore d’acqua nelle stesse condizioni di temperatura e pressione. Questo rapporto è generalmente espresso in percentuale. Alle temperature dell’atmosfera normalmente considerate, questo rapporto è praticamente uguale a quello tra la tensione del vapore acqueo presente nell’aria a una data temperatura e la tensione del vapore acqueo saturo alla stessa temperatura.

Condizionamento. Ai fini del presente metodo, si considera che i campioni di carta siano condizionati quando la loro umidità è in equilibrio con un’atmosfera alla temperatura e all’umidità relativa in esso definite. 

Principio del metodo: 

Si pongono i campioni di carta (o cartone) in atmosfera condizionata alla temperatura di 23°C  = 1°C e all’umidità relativa di 50% = 2%, fino al raggiungimento dell’equilibrio di un umidità tra carta (o cartone) e atmosfera condizionata. In taluni casi si richiede che l’equilibrio sia raggiunto per assorbimento. 

Apparecchiatura e materiali: 

Apparecchio di condizionamento. La camera condizionata deve essere dotata di apparecchiatura (condizionatore) atta a far circolare l’aria, regolandone automaticamente la temperatura e l’umidità relativa in modo tale che queste grandezze stiano entro i limiti fissati e siano il più possibile costanti, in ogni punto della camera stessa.

Apparecchio di controllo continuo della temperatura e dell’umidità relativa, costituito da un termoigrografo. Il termoigrografo deve essere collocato in una posizione ben ventilata e deve essere di sensibilità tale da seguire il più fedelmente possibile le fluttuazioni periodiche dell’umidità relativa e della temperatura.

Psicrometro, costituito da due termometri con divisione di 0,2°C, di cui uno con il bulbo scoperto (termometro asciutto) ed uno ricoperto da una mussola di cotone inumidita (termometro bagnato). Le condizioni alle quali lo psicrometro deve soddisfare sono le seguenti:

__ Nelle stesse condizioni di temperatura e con due bulbi asciutti, la differenza fra le temperature segnate dai due termometri non deve superare 0,2°C.

__ La mussola deve: essere idrofila, di cotone, con un numero di fili compreso fra 20 e 25 in ordito e trama, con grammatura di circa 50 g/m², preliminarmente trattata con soluzione diluita bollente di sodio carbonato e successivamente lavata più volte con acqua distillata; essa avvolta attorno al bulbo con un solo giro, salvo nella giunta, che deve essere ridotta al minimo; oltrepassare il bulbo del termometro di circa 2 mm, in modo da permettere una legatura (filo da cucire) appena al di sopra del bulbo ed una seconda legatura al di sotto dello stesso, evitando di comprimerlo; essere ben pulita; essere bagnata per capillarità con acqua distillata alla temperatura della camera condizionata.

__ E’ necessario disporre lo psicrometro lontano dal calore diretto del sole, o da altre sorgenti di radiazioni o di calore; per fare la lettura, l’operatore non deve avvicinarsi troppo allo psicrometro, per evitare che il calore emanato dal suo corpo ne influenzi la misura.

__ L’aria deve circolare intorno ai bulbi dei due termometri con una velocità non inferiore a 2,5 m/s;

__ La temperatura del termometro asciutto e di quello bagnato devono essere lette dopo almeno due minuti circa della messa in funzione dell’apparecchio. Le letture devono essere proseguite fino ad avere tre valori concordanti;  nel caso in cui le condizioni dell’atmosfera siano fluttuanti, è necessario effettuare un numero di letture tale da assicurare la media e permettere cosi il controllo del ciclo completo. Dalla lettura delle temperature del termometro asciutto e di quello bagnato si ricava il valore dell’umidità relativa in base alla tabella 1 o al diagramma.

Acqua distillata o di caratteristiche analoghe. 

Condizioni e procedimento: 

Precondizionamento. Per molte prove meccaniche (trazione, scoppio, lacerazione, piegatura, rigidità e altre), l’effetto dell’isteresi igrometrica sull’umidità di equilibrio della carta (o del cartone) può introdurre un errore significativo nel risultato della prova. Ad evitare ciò, è consigliabile che, prima del condizionamento, l’umidità dei campioni di carta sia fortemente ridotta. Per tanto si pongono i campioni, per un periodo di tempo di almeno 24 ore, in un ambiente avente umidità relativa compresa tra 20% e 35% e temperatura non superiore a 40°C (precondizionamento). Il precondizionamento non è necessario, anzi può essere dannoso, nel caso in cui si debbano eseguire prove di lisciatura, di porosità, di collatura, prove ottiche e altre. Per ciascuna determinazione sarà stabilita di volta in volta la necessità o meno del precondizionamento nel metodo di prova relativo.

Condizionamento. L’atmosfera condizionata, nella quale occorre operare, deve soddisfare alle seguenti condizioni: Temperatura: 23°C = 1°C Umidità relativa: 50% = 2%.

Per effettuare il condizionamento, è necessario sospendere i campioni nell’atmosfera condizionata, in modo che l’aria circoli liberamente intorno ad essi, fin quando non si sia raggiunto lo stato di equilibrio. Il condizionamento deve durare per un periodo di tempo non inferiore a quattro ore e deve essere prolungato finché due pesate consecutive del campione, effettuate ad intervalli di tempo di almeno un ora, presentino una differenza minore dello 0,25% della massa totale.

Il tempo di condizionamento generalmente adottato varia da 16 a 24 ore.

Dai campioni condizionati si ricavano le provette, di dimensioni tali ed in numero sufficiente ad eseguire il previsto programma di prove. 

Resoconto della prova: 

Nel resoconto di prova, relativo a ciascuna delle determinazioni effettuate, si devono riportare:

__ il valore nominale ed i limiti di tolleranza della temperatura e dell’umidità relativa all’atmosfera condizionata;

__ se richiesto, il tempo di permanenza della carta (o del cartone) nell’atmosfera condizionata;

__ l’eventuale precondizionamento della carta (o del cartone) e le condizioni nelle quali esso è stato effettuato;

__ le eventuali modifiche a quanto prescritto nel presente metodo. 

Avvertenze: 

Il tempo di condizionamento può variare in relazione alle specifiche richieste delle parti contraenti; tali condizioni devono comunque essere riportate nel resoconto di prova delle determinazioni effettuate. 

Controllo delle apparecchiature: 

Termoigrografo. Il controllo dei valori dell’umidità relativa e della temperatura, registrati al termoigrografo, deve essere effettuato periodicamente con lo psicrometro, facendo una serie di letture della temperatura del termometro asciutto e del termometro bagnato a determinati intervalli di tempo.