Nel presente metodo si prescrivono le modalità operative da seguire per la determinazione del liscio di carte e cartoni con il metodo del flusso d’aria sotto pressione costante (apparecchio di Bendtsen). 

Liscio Bendtsen: ai fini del presente metodo è rappresentato dal flusso d’aria, in millilitri al minuto, che, nel tempo unitario e sotto una pressione costante di 150 mm di acqua, fugge attraverso gli interstizi esistenti tra la superficie della provetta e i bordi della testina di misura dell’apparecchio, poste a contatto sotto una pressione di 1 kg / cm². Tale flusso è tanto minore quanto più la superficie della carta o del cartone è liscia, ed è tanto maggiore quanto più essa è rugosa. Questa misura tiene conto globalmente del numero, dell’ampiezza e della profondità delle asperità presenti sulla superficie di una carta o di un cartone. 

Principio del metodo: 

Su un foglio di carta collocato su una superficie perfettamente piana e levigata si pone una testina di misura, costituita da un cilindro cavo, che esercita una determinata pressione; le irregolarità superficiali della carta determinano, nella zona di contatto tra i bordi del cilindro cavo e la carta, la formazione di interstizi. 

Se si genera una pressione costante d’aria all’interno del cilindro cavo, l’aria tenderà a sfuggire attraverso tali interstizi. 

Poiché il flusso d’aria che sfugge dall’apparecchio è funzione inversa del liscio della carta, la misura del flusso fornisce un valore del liscio della superficie in esame; tale valore sarà evidentemente tanto più basso quanto più alto è il liscio della carta. 

Apparecchiatura e materiali: 

Apparecchio di misura, composto essenzialmente dalle parti seguenti. 

Complesso di alimentazione dell’aria sotto pressione. 

Generatore di aria, compressa a pressione costante pari a circa 1,2 kg / cm². 

Camera d’aria, costituita da un recipiente della capacità di almeno 10 litri, per compensare le eventuali oscillazioni di pressione dovute al generatore. 

Tubo flessibile a pareti sottili, di collegamento del generatore e della camera d’aria, avente diametro interno di 5 – 7 mm e lunghezza di circa 10 mm. 

Sistema di regolazione della pressione, composto dai seguenti elementi. 

Un cilindro metallico ( peso manostatico ), forato assialmente e nella cui base inferiore è ricavata una camera. 

Un piano d’appoggio in cui è stata ricavata una analoga camera, nel centro della quale è fissato l’asse di guida del peso manostatico. 

In quest’ultima camera sono disposti due ugelli per l’ingresso dell’aria compressa ed un foro d’uscita per l’aria, stabilizzata alla pressione di lavoro, che va ai flussometri. I due ugelli sono collocati in posizione diametralmente opposta e le loro aperture lasciano sfuggire l’aria tangenzialmente alla circonferenza di base, in direzioni parallele, ma in senso opposto. 

La disposizione degli ugelli permette al peso manostatico di ruotare su un cuscinetto d’aria, riducendo l’attrito lungo l’asse di guida e conferendo una migliore stabilità alla pressione dell’aria. 

Durante il funzionamento, poiché la forza esercitata dalla pressione d’aria fornita dall’apparecchio è superiore al peso manostatico, essa lo manterrà sollevato permettendo all’aria in sovrappressione di sfuggire all’esterno. 

All’interno del manostato si stabilisce una pressione d’equilibrio, che è in relazione con la massa del peso manostatico. Tale massa è normalmente prevista per ottenere una pressione d’aria corrispondente a 150 mm = 2 mm di acqua; per misure di carte molto rugose o molto lisce si possono adottare pesi manostatici tali da permettere l’ottenimento di pressioni d’aria corrispondenti rispettivamente a 75 mm o 225 mm di acqua. 

Camera di stabilizzazione, di capacità 500 ml, posta tra il pressostato ed i flussometri, che serve ad ulteriore stabilizzazione della pressione di lavoro. 

Serie di flussimetri a corpo flottante, ( rotametri ), calibrati in millilitri al minuto. 

Si impiegano normalmente due flussometri rispettivamente delle portate 0-150 e 50-500 ml / min, aventi una precisione del = 5 %. Il flusso minimo misurabile è di 5 ml / min.,per cui la precisione richiesta non può essere ottenuta con velocità di flusso inferiori a 10 ml / min. 

Nel corso di misure del liscio di carte molto lisce o molto rugose si possono usare flussometri aventi portate diverse da quelle indicate. 

Testina di misura, costituita da un blocco cilindrico metallico recante nella base inferiore una camera, anch’essa cilindrica. 

In tale camera è inserita una corona in lamierino d’acciaio inossidabile, la circonferenza media della quale è di 100 mm con un diametro interno di 31, 75 mm = 0,25 mm. 

La corona in acciaio, avente uno spessore di 0,150 mm = 0,002 mm, sporge di circa 1 mm dalla base del blocco stesso. 

La camera è superiormente collegata con i flussometri attraverso un tubo flessibile di diametro interno circa 4 mm. 

La massa della testina è di 267 g = 2 g. In condizioni di lavoro il peso è di 150 g in conseguenza della spinta verso l’alto dovuta alla pressione dell’aria nella camera ( 150 mm di acqua ). 

Lastra di vetro molata, perfettamente piana e levigata. 

Piastra metallica eventualmente impiegata per mantenere spianati carte e cartoni, avente spessore circa 20 mm e recante uno o più fori di 43 mm di diametro, per alloggiarvi la testina di misura: ogni foro è provvisto di un intaglio laterale per il passaggio del tubo di collegamento con i flussometri. 

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 di condizionamento della carta e del cartone per le prove, tenendo presente che in questo caso non si deve effettuare il precondizionamento. 

Dal campione si tagliano almeno 10 provette per ciascun lato, di formato non inferiore a 100 mm X 100 mm, contrassegnando opportunamente il lato del feltro o  il lato tela. 

Le provette devono essere esenti da anomalie o difetti visibili, e nella zona da esaminare non devono essere presenti filigrane, linee d’acqua, ecc. 

Condizioni e procedimento di prova: 

Si effettuano le misure nelle condizioni di temperatura e di umidità relativa prescritte nel metodo di condizionamento della carta e del cartone per le prove. 

Ci si assicura che il piano su cui è collocato l’apparecchio non sia soggetto a vibrazioni e che l’apparecchi sia livellato. 

Si pone la provetta sulla superficie di vetro con il lato da esaminare rivolto verso l’alto. 

Si immette l’aria compressa nell’apparecchio, adottando le precauzioni seguenti:

__ si inserisce il peso manostatico sul suo perno soltanto quando l’aria fluisce nel pressostato e, poggiandolo sul cuscinetto d’aria che si forma, gli si impartisce una leggera rotazione in senso orario;

__ ci si assicura che la velocità di rotazione sia visibilmente costante;

__ non bisogna mai interrompere il flusso d’aria prima di aver tolto il peso manostatico. 

Si appoggia con cautela la testina di misura sulla provette, evitando di esercitare una pressione supplementare e facendo attenzione che la corona sia il più possibile parallela al foglio. 

Si esegue la misura, inserendo l’opportuno flussometro ed effettuando la lettura quando il corpo flottante, che funziona da indice della scala, è in posizione stabile. 

Si effettua una sola misura su ciascuna provetta. 

Calcolo ed espressione dei risultati: 

Si calcola la media dei valori di flusso misurati, espressa in millilitri al minuto, separatamente per ciascun lato, con le seguenti approssimazioni:

__ 2 ml / min per valori di flusso compresi tra 10 ml / min e 50 ml / min;

__ 5 ml / min per valori di flusso maggiori di 50 ml / min. 

Resoconto della prova: 

Nel resoconto di prova si riscontrano:

__ il valore medio delle misure effettuate, espresso in millilitri al minuto;

__ il numero delle determinazioni effettuate;

__ il lato al quale si riferiscono le misure;

__ le eventuali modifiche a quanto prescritto nel presente metodo. 

Nel caso di misure su carte molto lisce o molto rugose, per le quali si siano usati flussometri aventi portate diverse da quelle indicate, o pressioni d’aria diverse da 150 mm d’acqua, si dovranno indicare nel resoconto di prova le condizioni adottate. 

Avvertenze: 

I risultati di prova possono essere influenzati per almeno il 20 % da una non corretta operazione di appoggio della testina di misura sulla provetta. 

Verifica dell’apparecchio.

Verifica della taratura dei flussometri. 

La verifica deve essere effettuata con un flussometro a bolla di sapone, che viene inserito al posto della testina di misura, operando secondo la tecnica descritta nell’appendice C. E’ opportuno controllare i flussometri almeno in sei posizioni differenti. 

Verifica della testina di misura. 

Si controlla la massa della testina di misura con una bilancia avente una sensibilità do 0,1 g. 

Si controlla che il diametro interno della corona di acciaio sia di 31,57 mm = 0,25 mm. 

Si controlla che lo spessore della corona sia di 0, 150 mm = 0,002 mm. Le misure devono essere effettuate con un microscopio a 20 – 30 ingrandimenti, fornito di un oculare graduato che permetta un’adeguata precisione. E’ opportuno eseguire almeno 8 misure su differenti punti della corona, escludendo l’eventuale zona di giunzione. 

Verifica della pressione d’aria nella testina di misura. 

Si controlla, tramite un manometro ad U collegato all’apparecchio in sostituzione della testina, che il flusso d’aria abbia una pressione di 150 mm d’acqua. Lo scarto del valore medio, che si verifica in funzione del flusso d’aria, deve essere contenuto nei seguenti limiti:

__ flussometro da 0 a 150 ml / min: = 2 mm d’acqua;

__flussometro da 50 a 500 ml / min: = 4 mm d’acqua. 

Manutenzione dell’apparecchiatura: 

Testina di misura. 

Si controlla lo stato di efficienza della corona d’acciaio appoggiando la testina direttamente sulla lastra di vetro e mettendo in funzione l’apparecchio. In queste condizioni anche il flussometro di minore portata deve restare sullo zero. 

Eventuali perdite d’aria, qualora non siano dovute ai tubi di collegamento, indicano accumulo di polvere o irregolarità nel profilo della corona 

Nel caso di accumulo di polvere è sufficiente far ruotare delicatamente la testina su un foglio di carta appoggiato sulla lastra di vetro. 

Nel caso di irregolarità della base della corona, che si possono osservare per esempio con un microscopio stereoscopico a 20 – 30 ingrandimenti, occorre procedere a una rettifica operando nel modo seguente. Si attacca la superficie di una lastra di vetro perfettamente piana con acido fluoridrico, la si lava successivamente con acqua e la si asciuga. Si applica, poi, su di essa una miscela di polvere di ossido di ferro e olio privo di acidità e si procede alla levigatura della superficie di appoggio della corona strofinandola leggermente con movimenti rotatori in piano contro la lastra di vetro. 

Anche nel caso in cui si riscontrasse una perfetta aderenza della testina, è opportuno procedere periodicamente al controllo della sezione del lamierino d’acciaio, osservandolo attentamente al microscopio. Infatti, può verificarsi il caso in cui i bordi della base della corona siano parzialmente corrosi con conseguente diminuzione della superficie di appoggio della corona stessa. In queste condizioni, mentre può ancora essere assicurata la tenuta d’aria della testina contro la lastra di vetro, le misure saranno, invece, affette da errore in quanto, essendo variata la superficie di appoggio, varierà di conseguenza la pressione esercitata dalla testina sulla provetta. 

Quando la testina non viene adoperata per lungo tempo, va accuratamente riposta in un alloggiamento avente il fondo foderato con carta impregnata di olio minerale non acido o con carta anticorrosiva. 

Flussometri. 

E’ necessario tarare frequentemente i flussometri, facendo uso di tubi capillari calibrati che vanno collegati all’apparecchio in luogo della testina di misura. 

Si procede periodicamente allo smontaggio e alla pulitura dei flussometri e si effettua un controllo più accurato della taratura. 

Regolatore di pressione. 

Si procede al controllo periodico del buon funzionamento del regolatore. Si pulisce accuratamente l’asse di guida ed il foro del peso manostatico, evitando di lubrificarlo poiché il manostato deve lavorare in condizioni di attrito secco. 

Tubo di collegamento tra flussometri e testina di misura. 

Si procede periodicamente al controllo della tenuta d’aria del tubo di gomma che collega i flussimetri alla testina di misura, appoggiando la testina stessa contro una superficie di gomma liscia e morbida, mentre l’apparecchio è in funzione.