Spessore di carta, cartone e tessili

La misura dello spessore di carta, cartone e tessili ha una particolarità che la distingue da quasi tutte le altre: questi materiali sono comprimibili, e il loro spessore dipende da come li si misura. Applicando più o meno pressione con lo strumento si ottengono valori diversi, tutti “corretti” ma non confrontabili. Per questo, in questi settori, lo spessore non è una grandezza assoluta ma una grandezza definita da una procedura: contano tanto lo strumento quanto le condizioni normalizzate in cui si misura. Capire questo è la chiave per ottenere numeri che abbiano senso e siano confrontabili.

Questa pagina spiega perché la forza di contatto e l’area del piattello sono così importanti, come lo spessore si lega alla grammatura e al volume specifico, e come ottenere misure ripetibili su materiali soffici. È una guida per il controllo qualità della carta, del cartone, dei tessili e dei non tessuti.

Perché lo spessore dipende dalla pressione

Un foglio di carta, un cartone ondulato o un tessuto non sono corpi rigidi: sotto pressione si comprimono, e tornano parzialmente allo spessore iniziale quando la pressione cessa. Misurarne lo spessore significa quindi decidere a quale pressione lo si misura. Una pressione bassa dà uno spessore maggiore, una pressione alta uno minore. Non esiste un valore unico “vero”, ma una curva spessore-pressione. Per rendere le misure confrontabili tra laboratori, tra fornitore e cliente, tra lotti, le norme di settore fissano condizioni precise: una forza di contatto stabilita e un piattello di misura di area definita, che insieme determinano la pressione applicata.

Ecco perché uno spessimetro generico non basta: serve uno strumento che applichi la forza normalizzata attraverso un piattello dell’area prevista dalla norma del materiale. È la condizione di misura, non solo lo strumento, a garantire la validità del risultato.

Forza, piattello e pressione

La pressione di misura è la forza applicata divisa per l’area del piattello. Le norme di settore specificano entrambe, e la loro combinazione definisce le condizioni standard per ciascun tipo di materiale.

Parametro	Ruolo
Forza di contatto	Definita dalla norma del materiale
Area del piattello	Determina la pressione a parità di forza
Tempo di applicazione	Il materiale continua a comprimersi
Condizionamento	Umidità e temperatura del provino

Anche il tempo conta: appoggiato il piattello, il materiale continua a comprimersi per qualche istante, quindi le norme fissano quando leggere. E conta il condizionamento: carta e tessili assorbono umidità dall’aria, e il loro spessore cambia con l’umidità relativa, per cui le prove di riferimento si eseguono in atmosfera controllata.

Il legame con la grammatura

Nella carta e nel cartone lo spessore è strettamente legato alla grammatura, cioè alla massa per unità di superficie. Il loro rapporto definisce il volume specifico, un indice della “soffcità” o compattezza del materiale: a parità di grammatura, una carta più voluminosa è più spessa. Controllare insieme spessore e grammatura permette quindi di caratterizzare il materiale meglio di quanto faccia ciascuna grandezza da sola, ed è pratica comune nel controllo qualità cartario. Anche nei tessili e nei non tessuti spessore e massa per unità di superficie sono parametri complementari che descrivono la struttura del materiale.

Ottenere misure ripetibili

La ripetibilità, su materiali comprimibili, dipende dal rispetto rigoroso delle condizioni. Alcune regole pratiche fanno la differenza.

• Usare la forza di contatto e l’area del piattello previste dalla norma del materiale.
• Rispettare il tempo di applicazione prima di leggere.
• Condizionare i provini in atmosfera controllata di umidità e temperatura.
• Misurare più punti e mediarli, data la disuniformità del materiale.
• Mantenere piani e paralleli i riscontri, verificando l’azzeramento.

Su cartoni ondulati e materiali molto voluminosi, inoltre, la misura richiede riscontri sufficientemente ampi e strumenti con corsa adeguata, perché gli spessori sono maggiori e la struttura più irregolare.

Come scegliere lo strumento

La scelta parte dal materiale e dalla norma di riferimento, che dettano forza e area del piattello. Uno spessimetro per carta, cartone o tessili deve permettere di applicare la pressione normalizzata e avere il piattello dell’area corretta, oltre a una corsa adatta agli spessori del materiale. Contano la risoluzione, la ripetibilità e la possibilità di registrare le misure per il controllo statistico. Dove serve caratterizzare il materiale, uno strumento che integra la misura di spessore con quella di grammatura offre il quadro più completo.

Dalla misura allo strumento: cosa serve in pratica

Questo tema appartiene all’area Spessore del ramo Misure e controlli, ed è vicino al caso dello spessore di film, fogli e lamine per i materiali sottili comprimibili. Per la strumentazione il riferimento è il Catalogo prodotti.

La misura per contatto a forza controllata fa capo alla metrologia dimensionale, con gli spessimetri meccanici a comparatore e i campioni di riferimento per la taratura. Per il legame con la grammatura, il riferimento nel catalogo sono gli strumenti per grammatura e peso al metro quadro. Se il tuo materiale segue una norma specifica di forza e piattello, il modulo di richiesta consente di ricevere un’indicazione mirata.