Gli umidimetri per carta, cartone e cellulosa sono strumenti specializzati per la misura del contenuto di umidità di prodotti cartari in tutte le fasi della filiera produttiva: macchine continue di produzione, controllo qualità di rotoli finiti, accettazione di forniture di carta da macero, controllo di stoccaggio in magazzino, verifica di umidità in tipografia e cartotecnica. Il contenuto di umidità della carta influenza significativamente le sue proprietà meccaniche (resistenza a trazione, rigidezza, planarità), le caratteristiche di stampa, la stabilità dimensionale e il comportamento in fase di lavorazione. Le tecnologie utilizzate sono prevalentemente elettriche (resistive e capacitive) per controlli rapidi, mentre il riferimento di precisione resta il metodo gravimetrico per essiccazione.
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Umidimetri portatili
Gli umidimetri portatili a contatto utilizzano un sensore a piastra appoggiato sulla pila di carta o sul rotolo, misurando per principio capacitivo la variazione della costante dielettrica in funzione dell’umidità. Il range tipico è 3-12% di umidità in massa, con accuratezza ±0,5-1%. La risposta è rapida (pochi secondi) e l’uso semplicissimo. I modelli digitali avanzati integrano: database di tipologie di carta (con curve di taratura per ciascuna grammatura e composizione); funzioni statistiche; soglie GO/NOGO; output dati per archivio. Esistono anche modelli a puntali per misura puntuale su singoli fogli (di precisione superiore ma più lenti).
Umidimetri di laboratorio
I laboratori di controllo qualità delle cartiere utilizzano bilance termogravimetriche o forni di essiccazione per determinare l’umidità di carta con metodo gravimetrico ISO 287: un campione di area nota (in genere 100 cm² o 200 cm²) viene pesato, essiccato in forno a 105°C per 1-4 ore fino a peso costante, e ripesato; la differenza percentuale fornisce il contenuto di umidità con accuratezza eccellente (±0,1%). Il metodo è distruttivo e lento, riservato a controlli formali e validazioni di strumenti elettronici di linea.
Sensori in linea
Sulle macchine continue di produzione carta sono installati sensori in linea per misura continua di umidità: sensori IR multi-lunghezza d’onda (sfruttano l’assorbimento IR dell’acqua a specifiche bande spettrali); sensori a microonde (con misura della attenuazione di onde elettromagnetiche di alta frequenza); sensori capacitivi a scansione (con testa di misura che si sposta lateralmente sulla larghezza della macchina); sensori NMR (Risonanza Magnetica Nucleare, per altissima accuratezza in linea). I dati sono integrati con il sistema di controllo della macchina per regolazione automatica di velocità, vapore, asciugamento.
Applicazioni
Le applicazioni includono: cartiera produttiva (controllo umidità in macchina continua per regolazione di asciugatori e calandre); controllo qualità di rotoli finiti per spedizione; accettazione di forniture di carta da macero per riciclo (l’umidità è oggetto contrattuale – una balla di carta più umida pesa di più ma vale meno); tipografia e cartotecnica (verifica di umidità della carta prima della stampa – umidità errata causa difetti di stampa, deformazioni, problemi di registro); magazzini di stoccaggio (verifica di umidità per pianificazione di climatizzazione); industria packaging (umidità di cartone ondulato per scatole, dove influenza la resistenza alla compressione).
Norme di prova
Le norme di riferimento sono: UNI EN ISO 287 (metodo gravimetrico, riferimento internazionale – umidità nella carta per essiccazione); TAPPI T412 (analoga, riferimento USA per cartone); TAPPI T550 (umidità per metodo capacitivo); UNI ISO 638 (per pasta di cellulosa). Le condizioni di prova standardizzate sono temperatura 23°C e RH 50%, con condizionamento del campione di almeno 4 ore in atmosfera controllata. Le specifiche di umidità di accettazione dipendono dal prodotto: tipicamente 5-7% per carta da stampa, 6-9% per cartone, 7-10% per cartone ondulato.
Criteri di scelta
La selezione dell’umidimetro per carta dipende dall’applicazione: per controllo qualità di laboratorio formale si utilizzano bilance termogravimetriche secondo ISO 287; per controllo rapido in produzione si scelgono umidimetri portatili capacitivi con database di carte; per misura continua in linea si utilizzano sensori IR o microonde integrati nella macchina; per controllo di accettazione di forniture sono adeguati strumenti portatili con buona accuratezza (±0,5% tipica).