Nel presente metodo si prescrivono le modalità operative da seguire per la determinazione dello spessore su fogli in mazzetta e del volume specifico apparente della carta.

Il metodo si applica a tutti i tipi di carta di grammatura inferiore o uguale a 250 g / m².

Definizioni:

Spessore medio del foglio è lo spessore di un foglio calcolato come media dello spessore di diversi fogli sovrapposti (mazzetta) determinato sotto carico statico.

Volume specifico apparente della carta è numericamente uguale al volume espresso in centimetri cubi, idealmente occupato da un grammo di carta considerata in fogli sovrapposti di superficie uguale (mazzetta).

Principio del metodo:

Si misura la distanza tra le due facce piane e parallele di un micrometro,tra le quali è interposta una mazzetta di fogli di carta sotto un determinato carico statico.

Apparecchiatura e materiali:

Micrometro a quadrante, che soddisfi alle seguenti condizioni.
 
Lo strumento deve possedere due facce piane e parallele,circolari e concentriche,tra le quali si pone la provetta. La faccia superiore ( tasto di pressione) deve potersi muovere in direzione perpendicolare alla faccia inferiore fissa (incudine) che ha una superficie tale da consentire il perfetto contatto con l’intera superficie del tasto di pressione quando l’indice del quadrante è in posizione zero.

La pressione tra le facce deve essere uniforme nei limiti fissati; a questo scopo è preferibile l’impiego di un peso e non quello di una molla.

Lo strumento deve avere le seguenti caratteristiche:

- diametro del tasto di pressione  16 mm = 0,5 mm
- area del tasto di pressione  200mm² = 10 mm^2
- pressione esercitata dal tasto  1,0 kg / = 0,1 kg / cm^2
- errore massimo di indicazione  = 0,0025 mm ovvero 0,5 %
- errore di parallelismo  £ 0,005 mm ovvero 1,0 %
- ripetibilità della misura (scarto tipo) £ 0,0025 mm ovvero 0,5 %

Serie di spessori campione, con precisione di 0,001 mm.

Campionamento e preparazione delle provette:

Si effettua il campionamento secondo quanto prescritto nel metodo campionamento della carta e del cartone per le prove.

Si condiziona il campione in ambiente conforme a quanto prescritto nel metodo condizionamento della carta e del cartone per le prove.

Dal campione si ricavano almeno 20 fogli campione riunendoli in gruppi di almeno 5 fogli ciascuno.Da ciascun foglio del gruppo si ricava un ritaglio di dimensioni 20 cm per 25 cm con il lato lungo tagliato preferibilmente in direzione trasversale.

Si sovrappongono i ritagli, disponendoli in modo che il lato tela di un ritaglio sia sempre contro il lato feltro di quello successivo. La mazzetta cosi formata costituisce la provetta da esaminare.

I ritagli, costituenti la provetta, devono essere esenti da filigrane, macchie d’acqua, piegature, grinze e da ogni altro difetto visibile.

Condizioni e procedimento di prova:

Si esegue la determinazione in ambiente conforme a quanto prescritto nel metodo di condizionamento della carta e del cartone per le prove.

Si determina la grammatura della carta secondo quanto prescritto nel metodo determinazione della grammatura della carta.

Si inserisce la provetta tra le due facce del micrometro. Si abbassa delicatamente e lentamente il tasto di pressione sulla provetta in modo da evitare ogni effetto d’urto. Si deve, inoltre, evitare ogni sollecitazione allo strumento ed alla provetta durante la lettura.

Si effettua la lettura quando l’indice dello strumento è stabilizzato per almeno 3 sec.

Si effettuano cinque misure per ciascuna provetta, a distanza compresa tra 4 cm e 8 cm dai bordi della provetta. Le misure vanno ripartite lungo due linee parallele alla direzione trasversale della carta, rispettivamente tre lungo una linea e due lungo l’altra.

Calcolo ed espressione dei risultati:

Spessore:si esprime il risultato in micrometri, con l’approssimazione di 1 um.

Si calcola lo spessore medio del foglio, effettuando la media di almeno 20 letture e dividendola per il numero dei fogli compresi in ciascuna provetta. Si esprime lo spessore medio in micrometri, con l’approssimazione di 1 um.

Volume specifico apparente: si calcola il volume specifico apparente della carta in base alla seguente formula:

VSA = s:G

Dove:

VSA = volume specifico apparente, espresso in centimetri cubi al grammo;

s = spessore medio del foglio, espresso in micrometri;

G = grammatura della carta, espressa in grammi al metro quadrato.

Si esprime il valore del volume specifico apparente in centimetri cubi al grammo, con tre cifre significative e con approssimazione alla terza cifra.

Resoconto della prova:

Nel resoconto di prova si riportano:

- lo spessore medio, espresso in micrometri con l’approssimazione di 1 um;

- il volume specifico apparente,espresso in centimetri cubi al grammo, con tre cifre    significative e  con l’approssimazione alla terza cifra;

- il numero dei ritagli costituenti la mazzetta e il numero delle provette usate;

- la grammatura della carta,espressa in grammi al metro quadrato;

- le eventuali modifiche a quanto prescritto nel presente metodo.

Avvertenze:

Per i due limiti alternativi di tolleranza prescritti per le tre ultime caratteristiche si tiene conto del valore più alto. Ad esempio, l’errore di indicazione è costante a = 2,5 um per spessori fino a 500 um,mentre per spessori superiori è lo 0,5 % del valore misurato.

La velocità di appoggio del tasto di pressione deve essere dell’ordine di 1-3 mm/s.

Taratura del micrometro:

Lo strumento deve essere tarato ad intervalli ragionevoli di tempo. Per strumenti usati frequentemente si suggerisce che il controllo di taratura sia fatto quotidianamente per quanto concerne la ripetibilità e la precisione, e mensilmente per il parallelismo e per la pressione del tasto.

Se lo strumento è destinato alla misura di spessori di carte molto sottili è necessario effettuare il controllo di taratura nelle stesse condizioni di temperatura nelle quali lo strumento deve essere utilizzato.

Le varie operazioni di taratura devono essere eseguite nell’ordine in cui sono descritte ai paragrafi seguenti. Se lo strumento non rientra nei limiti di tolleranza prescritti per una delle caratteristiche, è necessario raggiungere questi limiti,prima di procedere alle ulteriori operazioni.

Planarità del tasto e dell’incudine:
Si puliscono accuratamente sia il tasto sia l’incudine e si allontanano in modo da osservare l’apertura formatasi contro una luce vivida. L’apertura deve risultare perfettamente uniforme se l’osservazione viene effettuata in due direzioni perpendicolari tra loro.

Pressione esercitata dal tasto:
Si determina la precisione e l’uniformità della pressione con uno dei mezzi adatti per effettuare tale verifica.

Ripetibilità delle misure e determinazione dell’errore di misura:
Si regola esattamente l’indice dello strumento in posizione zero. Si usa una serie di spessori campione,aventi valori differenti e conosciuti. Si inseriscono gli spessori tra il tasto e l’incudine e si registrano le letture effettuate.

Si verifica lo strumento in corrispondenza dei valori 10 %, 30 %, 50 %, 70 %, e 90 % del valore di fondo scala, con particolare attenzione al normale campo di lavoro dello strumento.

Si effettuano almeno cinque misurazioni nella posizione zero,almeno cinque misurazioni per ciascuno spessore campione e, infine, un’ultima serie di almeno cinque misurazioni nella posizione zero. 

Non si deve regolare a zero lo strumento durante tutte le operazioni.

Per ciascuno dei punti verificati sulla scala la ripetibilità delle misurazioni e lo scarto tipo delle cinque o più letture effettuate.

Per ciascuno dei punti verificati sulla scala,l’errore di misura è rappresentato dalla differenza tra la media delle cinque o più letture effettuate sullo spessore campione ed il valore dello spessore campione.

Parallelismo del tasto e dell’incudine:

Si inserisce uno spessore campione sotto il bordo del tasto di pressione,da un lato di esso,e si registra la lettura.

Si inserisce lo stesso spessore campione sotto il bordo del tasto di pressione,dal lato opposto, e si registra la lettura.

Si ripete l’operazione in direzione perpendicolare a quella iniziale.

Si ripetono le operazioni con altri spessori campione corrispondenti al 10 %, al 30 %, al 50 %, al 70 %, e al 90 % del valore di fondo scala, con particolare attenzione al normale campo di lavoro dello strumento.

L’errore di parallelismo è definito dall’espressione seguente: 

 dove:

D₁ = differenza tra le misurazioni alle due estremità di un diametro;

D₂ = differenza tra le misurazioni alle due estremità dell’altro diametro.