Determinazione della resistenza alla compressione in piano (cmt) di una carta ondulata in laboratorio 
   
 

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Oggetto e campo di applicazione

Nel presente metodo si descrivono le modalità da seguire per la determinazione della resistenza alla compressione di una carta ondulata in laboratorio tenuta in piano.

Il metodo si applica a tutte le carte destinate all’ondulazione.

Definizione

Resistenza alla compressione in piano di una carta ondulata: ai fini del presente metodo è la forza, esercitata perpendicolarmente al piano tangente alle creste delle onde della provetta, necessaria a causare lo schiacciamento completo delle onde.

Principio

Determinazione della forza necessaria a causare lo schiacciamento completo delle onde di una provetta di carta, di determinata forma e dimensione, applicata secondo le condizioni di prova prescritte nel presente metodo.

Apparecchiatura e materiali

Apparecchio ondulatore consistente in due ruote d’acciaio a profilo ondulato aventi le seguenti caratteristiche:

- diametro delle ruote ondulatici misurato sulla sommità dei denti 228,5 = 0,50 mm

- spessore delle ruote 16 = 1,00 mm

- altezza dei denti 4,75 = 0,05 mm

- numero dei denti 84

- raggio di curvatura del dente alla sommità 1,5 = 0,10 mm

- raggio di curvatura della gola alla base 2,0 = 0,10 mm.

Le ruote devono poter essere riscaldato alla temperatura di 175 = 5°C, devono essere accoppiate e mantenute una contro l’altra con una forza di 100 = 10 N, devono ruotare alla velocità di 4 = 0,5 giri/min. ed una sola delle ruote deve essere motrice.

Una cremagliera in acciaio riproducente nella parte superiore lo sviluppo in piano del profilo ondulato delle ruote e avente le seguenti caratteristiche:

Numero dei denti   9

Numero delle gole   10

Altezza dei denti   4,75 = 0,005 mm

Passo   8,50 = 0,05 mm

Lunghezza minima   114 mm

Larghezza minima   19 mm

Altezza minima   16 mm

Pettine in acciaio con denti riproducente le gole delle onde della cremagliera e aventi le seguenti caratteristiche:

Numero dei denti   10

Lunghezza minima dei denti   25,0 mm

Altezza dei denti   3,0 = 0,6 mm

Nastro biadesivo avente le seguenti caratteristiche (X) vedi nota in calce

Larghezza minima   16 mm

Dispositivo di taglio atto a ricavare provette aventi le seguenti dimensioni:

Larghezza   12,7 = 0,1 mm

Lunghezza minima   150 mm

Pressa avente due piastre piane rigide e parallele, di cui una fissa e l’altra mobile verticalmente e tale da soddisfare le seguenti condizioni:

Il parallelismo delle piastre, misurato in diagonale, deve essere mantenuto, durante la prova, entro lo 0,1 %.

Il movimento laterale delle piastre (gioco) non deve essere superiore a 0,05 mm.

Le dimensioni delle piastre devono essere tali da contenere agevolmente la provetta in esame.

Le superfici delle piastre devono avere una finitura satinata per evitare fenomeni di slittamento.

La velocità relativa delle piastre deve essere di 12,5 = 2,5 mm/min equivalente, per gli apparecchi a barra flessibile, ad un incremento di 67 = 23 N/s quando le piastre sono a contatto fra loro.

La pressa deve essere munita di un dispositivo di lettura che permetta di apprezzare al forza applicata con la precisione di = 2 N.

(X) Un prodotto appropriato, disponibile in commercio, è il nastro adesivo 3M numero 410. Questa informazione è fornita, solamente per ragioni pratiche, agli utilizzatori del presente metodo.

Campionamento e preparazione delle provette

Effettuare il campionamento secondo quanto prescritto nel metodo (Campionamento della carta e del cartone per le prove).

Condizionare la carta da esaminare in ambiente conforme a quanto prescritto nel metodo (condizionamento della carta e del cartone per le prove).

Ritagliare dal campione almeno 10 provette, avendo cura che la dimensione maggiore sia allineata perfettamente con la direzione longitudinale della carta. Ricavare le provette per mezzo del dispositivo di taglio

Salvo casi particolari, scartare le provette comprendenti zone con evidenti difetti di fabbricazione.

Condizioni e procedimento di prova

Effettuare le determinazioni in ambiente conforme a quanto prescritto nel metodo  (condizionamento della carta e del cartone per le prove).

Portare l’apparecchio ondulatore a regime.

Ondulare la provetta inserendola nell’apparecchio ondulatore, curando che le onde si formino perpendicolari al lato lungo della provetta.

Porre la provetta cosi ondulata sulla cremagliera, in modo che le sue estremità appoggino sulle parti piane della cremagliera.

Appoggiare il pettine sulle gole della cremagliera, premendo con cura, assicurandosi che il campione sia adagiato uniformemente in ognuna delle onde e ben centrato sulla cremagliera.

Appoggiare una striscia di nastro adesivo, di circa 120 mm di lunghezza, sulle sommità delle onde ed esercitare una pressione sul nastro adesivo nei punti di contatto con le creste usando preferibilmente un blocco rigido e piatto. Fare attenzione a non esercitare una pressione troppo forte in modo da evitare una deformazione delle onde stesse.

Estrarre il pettine dalle onde curando di non danneggiare la provetta.

Togliere la provetta dalla cremagliera prendendola in corrispondenza di una estremità e avendo cura di non danneggiare le onde. La provetta, cosi formata, è composta da 10 onde. Appiattire le estremità della provetta ondulata facendole aderire al nastro adesivo.

Ricondizionare la provetta per 30 minuti nell’ambiente conforme, avendo cura di porla lontano dall’apparecchio ondulatore.

Inserire la provetta, al centro della piastra inferiore della pressa con le onde libere rivolte verso l’alto.

Procedere alla compressione della provetta fino allo schiacciamento completo delle onde.

Rilevare il massimo carico sopportato dalla provetta fino lo schiacciamento completo delle onde, con un’approssimazione di 2 N.

Nel caso di apparecchi aventi di un dispositivo di misura con più campi, impiegare per la prova il campo di misura che consenta la lettura del risultato compresa fra il 20 % e l’80 % del valore massimo del campo prescelto.

Nel caso di apparecchio a barra flessibile si deve scegliere una barra per cui il risultato sia compreso fra il 20 % e l’80 % della capacità massima della barra stessa.

Durante lo schiacciamento, osservare l’andamento della deformazione delle onde. Se le onde si inclinano o si staccano dal nastro adesivo in un punto qualsiasi, scartare i relativi valori e ripetere le prove su altre provette.

Calcolo ed espressione dei risultati

La resistenza alla compressione in piano di una carta ondulata è data dalla media aritmetica di tutte le misure valide effettuate, è espressa in N con approssimazione di tre cifre significative ed è indicata con CMT30 dove CMT deriva dall’inglese (corrugated medium test) e l’indice esprime il tempo, in minuti, tra l’ondulazione e la compressione della provetta.

Resoconto della prova

Nel resoconto della prova riportare:

- le informazione indispensabili per l’identificazione del campione;

- un riferimento al presente metodo;

- la data ed il luogo della prova, il tipo dell’apparecchio adoperato;

- i valori minimo, massimo e medio delle misurazioni valide;

- eventuali inconvenienti che possono avere influito sul risultato;

- eventuali modifiche a quanto prescritto nel presente metodo;

- altre informazioni che possono facilitare l’interpretazione dei risultati.

 

Appendice

Una variante al presente metodo può essere costituita dalla compressione effettuata su prove non condizionate o condizionate in modo diverso da quello prescritto.

Se la prova di compressione è effettuata su provette non condizionate, il tempo tra l’ondulazione e il momento dell’applicazione della forza di compressione deve essere inferiore a 15 s (si raccomanda un tempo compreso fra 5 e 8 s). In pratica, cioè significa che l’insieme delle operazioni deve essere effettuato il più rapidamente possibile. Se la prova è effettuata su provette condizionate, le provette devono essere condizionate per 30 min a 23°C e 50 % di umidità relativa o per 60 min a 20°C e 65 % di umidità relativa.

Per facilitare l’identificazione del tempo di condizionamento, porre, accanto alla dicitura CMT, l’indice di tempo espresso in minuti. I risultati saranno perciò riportati nel seguente modo:

CMT0 = CMT istantaneo su provette non condizionate;

CMT30 = CMT su provette condizionate per 30 min;

CMT60 = CMT su provette condizionate per 60 min.