Le prove di caratterizzazione della carta sono essenziali per determinare le proprietà fisico-meccaniche sia delle materie prime – cellulose e impasti da riciclo – sia del prodotto finito – carta, cartone e imballaggi a base cellulosica – in relazione ai cicli produttivi e alle diverse condizioni di utilizzo. Le analisi di laboratorio e i relativi test su carta e cartone come la prova di resistenza alla compressione di carta e cartone, il test di resistenza alla trazione di carta e cartone, la prova di flessione su carta e cartone, la prova di lacerazione, scoppio su carta, cartone forniscono, infatti, informazioni chiave alle aziende che producono e distribuiscono prodotti cartari e cartotecnici.
Non dimentichiamo che stiamo parlando di un materiale che non solo ha accompagnato l’evoluzione dell’uomo ma che, ancora ai giorni nostri, vanta numerose applicazioni, nonostante la larga diffusione del digitale.
L’invenzione della carta
Le fonti storiche attribuiscono l’invenzione della carta a Ts’ai Lun, un dignitario della corte imperiale cinese che nel 105 d.C. inventò un metodo di fabbricazione della carta utilizzando brandelli di stoffa usata, reti da pesca e corteccia d’albero.
Il clamore di tale invenzione arrivò persino in Italia dove Marco Polo fu il primo a parlarne: nella sua opera Il Milione egli racconta di come i cinesi la fabbricassero utilizzando varie fibre vegetali, come paglia di riso o canna di bambù.
La diffusione della carta in Oriente
Per secoli però le sue parole restarono solo un eco lontano, dato che la carta rimase appannaggio dei cinesi fino al VI secolo d.C., quando il monaco buddista Dam Jing la portò in Giappone per diffondere la filosofia buddista e la cultura cinese. I giapponesi appresero velocemente le tecniche di fabbricazione della carta, utilizzando una pasta derivata dalla corteccia di gelso per produrre questo prezioso materiale.
Nel 751 d.C, la carta approdò anche in Medio Oriente, quando il governatore generale del Califfato di Bagdad catturò a Samarcanda due cartai cinesi, e con il loro aiuto avviò una cartiera nella città uzbeca.
Dall'Asia all'Europa e poi verso tutto il mondo
La carta giunse in Europa solo nel XII secolo con le invasioni arabe in Sicilia e in Spagna. Qui però venne inizialmente considerato un materiale di scarsa qualità rispetto alla pergamena, al punto che in un editto del 1221 Federico II ne proibì l’utilizzo per gli atti pubblici. Questo provvedimento, però, non arrestò la diffusione della carta, perché era molto più pratica ed economica. Tanto è vero furono proprio i cartai italiani a perfezionare la carta e la sua produzione.
Sul sito di Fabriano, leggiamo:
Nel 1264 un documento pergamenaceo attesta la produzione di carta bambagina a Fabriano, prodotta tramite collatura in gelatina animale e composta di fibre di cotone, già nel 1264. È l’inizio della rivoluzione e della fortuna della carta prodotta a partire dal cotone.
Ieri come oggi, l’elevata versatilità della carta ha favorito la sua rapida diffusione nei più diversi ambiti di applicazione, favorendo con il tempo la diffusione di numerose tipologie di carta esistenti. Tra le principali:
Carta da stampa e per usi grafici
Si tratta della carta impiegata per stampare prodotti di uso comune quotidiani e riviste, libri, opuscoli e periodici, dépliant e brochures, carta fotografica, carta patinata, carta moneta e assegni.
Carta da scrivere e per ufficio
Questa categoria comprende tutti i materiali cartacei impiegati in ambito lavorativo utilizzati in ufficio come la carta per buste, lettere e quaderni, per disegno, fotocopie, fax e moduli continui, carta carbone e autocopiante.
Carta da imballaggio
In questa categoria troviamo tutti i tipi di carta utilizzati per avvolgere e imballare merci e prodotti, come il cartone ondulato, la carta da pacchi, la carta velina, la carta per l’imballaggio alimentare, la carta pergamena e simili.
Carta igienico-sanitaria
Comprende tutti tipi di carta destinati ad un uso igienico e sanitario la carta igienica, i fazzoletti di carta, i tovaglioli, gli asciugamani e anche le carte di uso medico.
Carta per uso industriale
Estremamente varia è la gamma di carte che possiamo far rientrare in questa categoria che si estende dalle carte per sigarette alla carta adesiva, dalle carte fotografiche a quelle laminate e metallizzate, dalle carte vetrate e abrasive alle carte da parati, carte gommate, carte bituminate, ecc.
Va da sé che, a seconda degli ambiti di applicazioni, la produzione di prodotti cartari e cartotecnici sia soggetta a stringenti requisiti obbligatori che ne garantiscono la qualità e la sicurezza d’utilizzo per i consumatori. La carta da stampa, ad esempio, viene selezionata in base alla sua capacità di resistere alle sollecitazioni come strappi, piegature e trazioni. Stessa richiesta anche nel caso della carta da imballaggio a cui si aggiunge la capacità di resistere all’umidità o della carta da parati che deve essere resistente ai raggi ultravioletti. Di qui l’importanza di sottoporre ogni prodotto a delle prove di caratterizzazione della carta specifiche e normate, in base agli ambiti d’uso.
Prove di caratterizzazione della carta: principali test di prova e strumenti
Specializzata nella fornitura di macchine di prova materiali, Amse S.r.l. propone una gamma completa di strumenti per l’esecuzione delle principali prove di caratterizzazione di carta e cartone.
Prove di trazione di carta e cartone
Nelle prove di trazione, il campione viene sottoposto ad uno sforzo e ad una deformazione costanti nel tempo, fino a provocarne la rottura oppure fino a che la deformazione (allungamento) raggiunge un valore specifico.
Prova di resistenza alla compressione di carta e cartone
Le prove di compressione di carta e cartone consentono di misurare i valori di resistenza-deformazione di un materiale sottoposto a carichi diversi, fornendo informazioni essenziali sulla sua qualità, quali la resistenza alla compressione.
Prova di flessione di carta e cartone
Nelle prove di flessione, il provino viene sottoposto ad un carico nella parte centrale fino a provocarne la rottura o finché la deformazione raggiunge un valore determinato.
A questo proposito ti rinviamo alla lettura di questo articolo:
Prove di flessione carta e cartone
Tra le caratteristiche di carta e cartone, la rigidità assume infatti una particolare importanza. Dove per rigidità s’intende la capacità di un materiale di opporsi alle sollecitazioni di flessione che tendono a deformarlo.
Questa proprietà è essenziale per molte tipologie di cartae di cartone, oramai onnipresenti nelle nostre case o nei luoghi di lavoro. Soprattutto per quel che concerne gli imballaggi in cartone ondulato. Come mai?
Tutte e tre le prove di caratterizzazione di carta e cartone possono essere eseguite grazie all’impiego di un unico strumento versatile, completo, disponibile, universale, fornendo informazioni importanti sulle proprietà meccaniche di un prodotto sottoposto a forze statiche o dinamiche, come:
- la resistenza alla trazione
- la resistenza alla compressione – deformazione di un materiale sottoposto a carichi diversi di schiacciamento
- la capacità di resistere alla frattura
- la resistenza alla fatica
- la rigidità flessionale.
SHIMADZU Dinamometro elettromeccanico
Disponibile in svariati modelli a seconda della gamma di prove e dell’ambito di utilizzo:
Serie AGV-X
Macchine a doppia colonna caratterizzate da una elevata rigidità strutturale. Disponibili in versione da banco e da pavimento con capacità a partire da 10 kN per arrivare fino a 600 kN. Sono particolarmente adatte per applicazioni in cui è richiesta un’alta frequenza di campionamento dati.
Serie AGS-X
Strumenti a doppia colonna utilizzabili per eseguire prove di trazione, compressione, flessione a 3 e 4 punti e di peeling. Ideale per innumerevoli tipologie di applicazioni e materiali quali metalli, polimeri, gomma, legno, ceramica, vetro, compositi e molti altri.
Serie EZ Test
Serie mono colonna, ideale in qualsiasi ambito in cui le forze in gioco siano relativamente basse.
Intaglio e preparazione dei provini
Nell’ottica di offrire uno sguardo completo a tutti gli strumenti utilizzati per garantire la riuscita dei test di prova in termini di affidabilità dei risultati e in relazione agli standard previsti dalle normative di riferimento, parlando delle prove di caratterizzazione di carta e cartone non possiamo tralasciare i macchinari impiegati per l’intaglio e la preparazione dei provini.
Per quanto riguarda i prodotti cartari e cartotecnici in particolare, i principali strumenti di preparazione utilizzati dai laboratori di prova per le attività di Ricerca e Sviluppo (R&D) e di Controllo della Qualità (QC) sono:
Le fustellatrici manuali consentono di ricavare provini di varie forme a partire da campioni di film, di lastre in materiale polimerico e di altri materiali per mezzo di fustelle realizzate in acciaio secondo quanto prescritto dalle normative internazionali: ASTM, DIN, ISO, BS, AFNOR, UNI.
Le fustellatrici pneumatiche consentono di ricavare provini di varie forme a partire da campioni di film, di lastre in materiale polimerico e di altri materiali per mezzo di fustelle realizzate in acciaio secondo quanto prescritto dalle normative internazionali: ASTM, DIN, ISO, BS, AFNOR, UNI.
Scopri i prodotti dell'articolo
AMSE Pendoli ad impatto per prove su metalli
I pendoli AMSE serie JBW sono la soluzione ideale per le prove di impatto sui metalli in accordo alle normative internazionali ISO 148, ASTM E 23, EN10045. Sono disponibili in versione da 300J, 450J e 500J.
Brocciatrici per intaglio dei provini
Le Brocciatrici sono disponibili in versione automatica e manuale per intaglio a V e U dei provini in metallo
Criogeneratore
Criogeneratore per il raffreddamento di provini
(fino a 60 provini standard).
SHIMADZU Dinamometri elettromeccanici
SHIMADZU fornisce una vasta gamma di macchine di prova universali (meglio conosciute come dinamometri) in grado di rispondere alle più svariate applicazioni
SHIMADZU Macchine per prove a fatica Serie Servopulser
Shimadzu fornisce una vasta gamma di macchine per prove a fatica con capacità variabile. Disponibili in modelli elettromeccanici ed idraulici in funzione dei carichi e delle frequenze da raggiungere.
SHIMADZU Microdurometri serie HMV-G
SHIMADZU fornisce una completa gamma di microdurometri per misurare la durezza Vickers, Rockwell e Knoop dei metalli. Disponibili in diverse versioni: dal modello manuale a quello completamente automatico.
Camera a Nebbia salina
Il metodo di prova con camera a nebbia salina viene generalmente utilizzato per verificare la resistenza alla corrosione su prodotti che durante il loro utilizzo possono venire in contatto con agenti ossidanti.
