Tessile, carta e imballaggio · Umidità
La misura dell’umidità di tessuti e carta nei materiali igroscopici
Fibre tessili e carta scambiano continuamente acqua con l’aria che le circonda, e il contenuto d’acqua che ne risulta cambia molto più del peso: variano dimensioni, resistenza, comportamento elettrostatico e attitudine alla stampa e all’incollaggio. Trattandosi di materiali venduti a peso, l’umidità ha anche un risvolto commerciale diretto. La misura dell’umidità di tessuti e carta si esegue con metodi gravimetrici come riferimento accurato, con strumenti rapidi per le verifiche di reparto e in continuo per il monitoraggio di linea. Così la misura dell’umidità di tessuti e carta governa lavorabilità e correttezza del peso.
L’umidità di tessuti e carta è un parametro importante nella lavorazione di questi materiali fortemente igroscopici. Fibre tessili, carta e cartone assorbono e cedono umidità dall’ambiente, e il loro contenuto di acqua influenza la lavorabilità, le proprietà fisiche, la qualità e persino il peso, spesso rilevante ai fini commerciali. Controllare l’umidità è quindi essenziale. Questa pagina spiega perché l’umidità di tessuti e carta va controllata e come si misura.
Questa pagina appartiene al settore Tessile, carta, stampa e imballaggio ed è una guida tecnica alla misura dell’umidità di tessuti e carta.
Perché controllare l’umidità
Tessuti e carta sono materiali igroscopici che scambiano continuamente umidità con l’ambiente, e il loro contenuto d’acqua incide su molti aspetti. La lavorabilità dipende dall’umidità: un materiale troppo secco può diventare fragile, generare elettricità statica e lavorarsi male, uno troppo umido può deformarsi, incollarsi o creare problemi nelle macchine. Le proprietà fisiche, come resistenza, dimensioni e comportamento alla stampa, variano con l’umidità. Nella stampa e nel converting, l’umidità della carta influenza il registro, l’assorbimento degli inchiostri e la stabilità dimensionale. L’umidità incide inoltre sul peso del materiale, aspetto rilevante quando il prodotto è venduto a peso, perché acqua in eccesso significa vendere acqua al posto di materiale. Infine, un’umidità eccessiva può favorire muffe e degrado durante lo stoccaggio. Controllare l’umidità permette quindi di garantire la lavorabilità, la qualità e la stabilità del materiale, di gestire correttamente peso e stoccaggio, e di mantenere le condizioni ottimali per ogni fase.
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Come si misura
L’umidità di tessuti e carta si misura con metodi diversi per accuratezza e rapidità. I metodi gravimetrici per essiccazione determinano l’umidità pesando un campione prima e dopo l’essiccazione, ricavando la perdita di peso dovuta all’acqua; sono accurati e usati come riferimento in laboratorio. I metodi rapidi, che sfruttano proprietà fisiche del materiale correlate all’umidità, permettono misure veloci con strumenti portatili, utili per verifiche sul campo. Nelle linee di produzione, l’umidità può essere misurata in continuo senza contatto, per monitorare e regolare il processo. La scelta del metodo dipende dall’accuratezza richiesta e dal contesto. Per misure affidabili contano la taratura degli strumenti per il tipo di materiale, un corretto campionamento rappresentativo che non alteri l’umidità tra prelievo e misura, e il controllo delle condizioni ambientali. Poiché le proprietà di questi materiali sono spesso riferite a condizioni standard di umidità, i valori misurati vanno interpretati e confrontati con le specifiche, e documentati per il controllo qualità.
| Metodo | Impiego |
|---|---|
| Gravimetrico | Riferimento accurato in laboratorio |
| Rapido portatile | Verifiche veloci sul campo |
| In continuo | Monitoraggio in linea |
Lavorabilità e qualità
Il controllo dell’umidità garantisce lavorabilità e qualità. Il metodo si sceglie in base all’accuratezza richiesta: gravimetrico come riferimento, rapido per il campo, in continuo per il monitoraggio in linea. Contano la taratura per il materiale, un campionamento rappresentativo che non alteri l’umidità e il controllo delle condizioni ambientali. I valori vanno interpretati rispetto alle condizioni standard di riferimento, confrontati con le specifiche e documentati, per gestire lavorabilità, proprietà fisiche, stampa, peso e stoccaggio.
- Tessuti e carta sono materiali igroscopici.
- L’umidità influenza lavorabilità e proprietà.
- Incide sul peso, rilevante nella vendita.
- Si misura in laboratorio, sul campo o in continuo.
- Il campionamento non deve alterare l’umidità.
Dal settore allo strumento: cosa serve in pratica
Questo tema appartiene al settore Tessile, carta, stampa e imballaggio del ramo Settori industriali, ed è collegato alla grammatura e spessore e al controllo del colore in stampa.
I misuratori di umidità e igrometri del Catalogo prodotti comprendono i misuratori per carta, cartone e tessili, con curve tarate dal costruttore su carta, cartone, cellulosa e prodotti tessili, per la misura sul foglio, sulla pila, sulla bobina e sopra la banda in produzione, e le bilance termogravimetriche e camere di essiccazione per la determinazione di riferimento per essiccazione in laboratorio. Se devi controllare l’umidità di tessuti e carta, il modulo di richiesta consente di ricevere un’indicazione mirata.
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Gli strumenti per l’umidità di tessuti e carta
I tre modi di misurare descritti sopra hanno ciascuno i propri strumenti: la determinazione gravimetrica di riferimento in laboratorio, gli strumenti rapidi portatili per il tessile, la carta e la cellulosa in reparto e in magazzino, e i sensori per la misura in continuo sul foglio e sopra la banda in produzione. Qui gli strumenti delle due famiglie.
Tessili e filati
Schaller humimeter SLW
Contenuto d’acqua dei prodotti tessili per infissione: campo da 0,3 a 26% secondo il materiale, risoluzione 0,1%, memoria 10.000 valori e media automatica. La versione base ha punte integrate da 60 mm per filato, lana e teli; la versione a elettrodi esterni monta aghi da 25 a 100 mm, barra da 325 mm o sensore di superficie per i capi finiti e i tessuti delicati.
Pile e bobine
Schaller humimeter PM5 e PMP
Misura non distruttiva del contenuto d’acqua di carta e cartone in pila o in bobina: campo da 1 a 25% sul PM5 e da 1 a 15% sul PMP, risoluzione 0,1%, profondità 50 e 20 mm, memoria 10.000 valori; il PM5 ha il sensore di temperatura a infrarossi.
Tascabili
Schaller P2 e P4
Misuratori tascabili capacitivi dell’umidità della carta: campo da 3 a 10% sul P2, per carta kraft, imballaggio e cartone, e da 3 a 8% sul P4, per le carte patinate ricche di cariche. Risoluzione 0,1%, profondità di misura 13 mm, selettore meccanico a sei posizioni e compensazione manuale di temperatura.
Cellulosa
Schaller humimeter PMZ
Contenuto d’acqua della cellulosa in fogli impilati: campo da 6 a 40% secondo il materiale, risoluzione 0,1%, dodici curve fra fibra lunga, fibra corta e curve libere, profondità di misura 10 mm e memoria 10.000 valori. Come dichiarato dal costruttore, la misura sul foglio singolo non è possibile.
Misura in linea
Schaller PMSA e MF-P-HTD
Il PMSA da banco legge il foglio singolo da 30 a 800 g/m² con risoluzione 0,01%; il sensore fisso MF-P-HTD misura sopra la banda da 80 a 500 g/m², con sensore di temperatura a infrarossi e interfaccia Modbus TCP. Campo da 1 a 20% su entrambi. Il costruttore esclude cartone ondulato e carte con rivestimenti metallici o al carbonio.
Gravimetria
Schaller G100 e G110
Determinazione dell’umidità per termogravimetria, pesando il campione prima e dopo il riscaldamento: elemento alogeno da 400 W, da 40 a 199 °C, campione fino a 110 g (Ø 92 mm, altezza 20 mm). Leggibilità 0,001 g sulla G100, che ha tre programmi preimpostati, e 0,005 g sulla G110, con temperatura e tempo impostabili caso per caso. Come dichiarato dal costruttore, il valore misurato comprende tutte le sostanze che si decompongono con il riscaldamento.
→ Tutti i modelli, con i dati tecnici del costruttore, nelle pagine di catalogo misuratori per carta, cartone e tessili e bilance termogravimetriche e camere di essiccazione.
Domande frequenti
Perché il contenuto d’acqua modifica le proprietà fisiche di questi materiali igroscopici, che determinano il comportamento in lavorazione. Un materiale troppo secco diventa fragile, si carica di elettricità statica e può rompersi; uno troppo umido diventa morbido, può incollarsi e deformarsi. Esiste un intervallo ottimale, che dipende dal materiale e dal processo. La carta da stampa richiede un’umidità controllata per la stabilità dimensionale e l’assorbimento degli inchiostri. Mantenerla nell’intervallo ottimale è essenziale.
Perché l’acqua contenuta ha un peso che si somma a quello del materiale asciutto. Poiché questi materiali sono igroscopici, il loro peso varia con l’umidità: lo stesso materiale asciutto pesa di più quando è più umido. Quando il prodotto è venduto a peso, un’umidità eccessiva significa vendere acqua invece che materiale. Per questo l’umidità viene controllata e talvolta si fa riferimento a un peso corretto a un’umidità standard. Controllarla è importante anche per la correttezza commerciale.
Sono condizioni ambientali convenzionali, definite da valori fissi di temperatura e umidità relativa, a cui si fa riferimento per misurare e confrontare le proprietà di tessuti e carta. Poiché sono igroscopici e le loro proprietà variano con l’umidità, una stessa carta darebbe risultati diversi a umidità diverse. Per rendere i risultati confrontabili, i campioni si condizionano in un ambiente standard prima delle prove. Le proprietà si riferiscono così a una condizione comune, confrontabile tra laboratori e con le specifiche.
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