L’umidità è uno dei parametri più critici nella produzione e nel controllo qualità della carta. Un livello di umidità non corretto può compromettere spessore, rigidità, peso, stabilità dimensionale e stampabilità. Per garantire prestazioni costanti e conformità agli standard internazionali, è essenziale operare una misurazione dell’umidità della carta con strumenti affidabili e secondo metodi normati.
In questo articolo vedremo perché è importante il controllo dell’umidità, quali sono i metodi di misura standard e quali strumenti utilizzare per ottenere dati precisi e ripetibili.
Perché fare una misurazione dell’umidità nella carta
La carta è un materiale igroscopico, ovvero tende ad assorbire o rilasciare umidità in base alle condizioni ambientali.
Anche una piccola variazione può influire su:
- Dimensioni: rigonfiamento o restringimento del foglio
- Proprietà meccaniche: trazione, flessibilità, spessore
- Grammatura apparente e densità
- Stampabilità e assorbimento inchiostro
- Stabilità durante la trasformazione e la laminazione
Controllare l’umidità è dunque indispensabile in ogni fase del ciclo produttivo: dalla produzione del foglio al confezionamento finale.
Umidità standard di riferimento
La maggior parte delle norme internazionali definisce una condizione standard per i test di laboratorio: temperatura (23 °C ± 1 °C), umidità relativa (50 % ± 2 %) e norme di riferimento (ISO 187 – Paper, board and pulps – Standard atmosphere for conditioning and testing; TAPPI T402 – Standard conditioning and testing atmospheres).
Prima di qualsiasi prova fisico-meccanica, la carta deve essere condizionata in queste condizioni per almeno 24 ore.
Metodi di misurazione dell’umidità
Metodo gravimetrico (essiccazione in forno)
È il metodo di riferimento (norma ISO 287). Procedura: si pesa un campione in condizioni ambientali note, si essicca in forno a 105 °C ± 2 °C fino a peso costante, si calcola l’umidità come differenza di peso percentuale.
I vantaggi? Elevata precisione e conformità normativa.
I limiti? Si tratta di un metodo distruttivo che richiede tempo e attenzione.
Metodo a infrarossi
Utilizza sensori IR che rilevano la quantità di radiazione assorbita dall’acqua nel materiale.
I vantaggi? Parliamo di un metodo rapido e non distruttivo, che può essere utilizzato in linea sul processo produttivo.
I limiti? Necessita di calibrazione frequente ed è sensibile alle variazioni di grammatura e composizione.
Metodo capacitivo o a microonde
Misura la variazione di costante dielettrica del materiale in funzione del contenuto d’acqua.
I vantaggi? Letture immediate e possibile uso sia in laboratorio sia in linea.
I limiti? Accuratezza inferiore rispetto al metodo gravimetrico.
Metodo con igrometro portatile
Strumenti pratici per misure rapide e indicative. Ideali per controlli di routine e stoccaggio.
I vantaggi? La portatilità e la velocità. Inoltre, non è richiesta alcuna preparazione del campione.
I limiti? Non adatto per analisi di laboratorio ad alta precisione.
Strumenti consigliati per la misurazione dell’umidità nella carta
Nel laboratorio cartario, gli strumenti più diffusi per la misura dell’umidità sono:
- Forni da laboratorio con bilancia di precisione (per metodo gravimetrico)
- Sensori IR da banco o in linea
- Igrometri capacitivi portatili
- Condizionatori climatici per stabilizzare temperatura e UR
È fondamentale che gli strumenti siano tarati periodicamente e conformi agli standard ISO/TAPPI.
Best practice operative: alcune indicazioni
Condizionare sempre i campioni prima della misura; evitare correnti d’aria o fonti di calore durante la pesata; utilizzare campioni rappresentativi del lotto; registrare temperatura e umidità relativa ambientale; eseguire controlli periodici sul forno e sulla bilancia.
L’importanza del controllo continuo
Nelle cartiere moderne, l’installazione di sensori in linea consente di monitorare costantemente l’umidità durante la produzione, correggere automaticamente le condizioni di essiccazione, migliorare la stabilità e l’uniformità del prodotto.
Questa integrazione contribuisce a ridurre gli scarti e ottimizzare l’efficienza produttiva.
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- Formazione per l’uso corretto e la gestione dei dati
La misurazione dell’umidità nella carta è un elemento imprescindibile del controllo qualità.
Solo con strumenti affidabili e procedure standardizzate è possibile garantire prodotti stabili, performanti e conformi agli standard internazionali.
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