REVISTA OFICIAL de la Asociación de Corrugadores del Caribe, Centro y Suramérica (ACCCSA)
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1. CAMPO DE ACCIÓN

1.1 Este método especifica el procedimiento para el tratamiento de calor en seco del papel o del cartón y el procedimiento general para evaluar los materiales tratados con calor. El propósito es obtener, por medio de una prueba de aceleración del envejecimiento, inferencias relacionadas con las cualidades de envejecimiento del papel. (1,2)

1.2 El método se basa en trabajos que se han realizado con los papeles para impresión y para escribir pero puede usarse con discreción para otros tipos de papeles y de cartones.

2. RESUMEN

Las propiedades seleccionadas de prueba del papel o del cartón se compararon antes y después del envejecimiento acelerado en un horno con ventilación forzada a 105ºC.

3. IMPORTANCIA

3.1 La exposición del papel o del cartón a un ambiente hostil como algunos tipos de radiación, temperatura elevada o un ataque químico por unas horas o por unos días puede brindar información relacionada con 1) los cambios naturales que pueden ocurrir en el material durante un período de años y 2) el grado de papeles similares con respecto a la estabilidad a largo plazo.

3.2 Los ambientes hostiles que se han usado incluyen la exposición al calor, al calor y a la humedad, a radiación visible y ultravioleta y a gas de anhídrido sulforoso.

3.3 Las propiedades que pueden compararse antes y después de la exposición incluyen las propiedades mecánicas, pero no están limitadas solamente a estas, como el estallido, las propiedades de tensión, la resistencias al plegado y la resistencias al rasgado; propiedades ópticas como el brillo y la opacidad; propiedades químicas como el pH y la solubilidad álcali.

3.4 La investigación indica que, excepto para cambios de color, los resultados del calentamiento bajo las condiciones prescritas se correlacionan con las del envejecimiento natural. (3,4,5)

3.5 Se ha determinado que la tasa de degradación de la celulosa es muy sensible al contenido de humedad de la muestra. (6,7,8)

3.6 TAPPI T 544 “Efecto del calor en húmedo en las propiedades del papel y del cartón” se encuentra a disposición para estimar el efecto del envejecimiento en el papel a 90ºC y a un 50% de humedad relativa.

3.7 El envejecimiento en seco del papel es mucho menos sensible que el envejecimiento en húmedo y podría no clasificar los papeles por orden de estabilidad ni de envejecimiento en húmedo pero es mucho más simple de usar. Se debe tomar las precauciones debidas cuando se aplica este método a una amplia gama de grados de papel.

4. APARATO

4.1 Horno, ventilación forzada, que mantendrá una temperatura uniforme de 105º ± 2ºC en la región de las muestras con medios para protegerlas de la radiación directa proveniente de los elementos de calentamiento. (ASTM E 145, Tipo II, grado A). No coloque el horno en un área de mucha humedad porque la humedad exterior puede afectar los resultados.

5. MÉTODOS DE PRUEBA

5.1 Métodos de prueba TAPPI: A fin de estimar el efecto de los tratamientos de calor en seco en los papeles, puede usar uno o más de los siguientes métodos:

5.1.1 TAPPI T 212 “Solubilidad del hidróxido sódico al uno por ciento de la madera y de la pulpa”.

5.1.2 TAPPI T 400 “Recopilación de muestras y aceptación de un lote único de papel, cartón, cartón para cajas o producto afín”.

5.1.3 TAPPI T 402 “Atmósferas estándar de acondicionamiento y prueba del papel, cartón, hojas de pulpa y productos afines”.

5.1.4 TAPPI T 550 “Determinación de la humedad de equilibrio en el papel y el cartón para análisis químico”.

5.1.5 TAPPI T 414 “Resistencia interna del papel a la ruptura (método Elmendorf)”.

5.1.6 TAPPI T 423 “Resistencia del papel al plegado (Aparato de prueba Schopper)”.

5.1.7 TAPPI T 430 “Índice de cobre de la pulpa, el papel y el cartón”.

5.1.8 TAPPI T 452 “Brillo de la pulpa, del papel y del cartón (reflectancia direccional a 457nm).

5.1.9 TAPPI T 456 “Resistencia a la ruptura por tensión en húmedo del papel y del cartón”.

5.1.10 TAPPI T 494 “Propiedades de ruptura por tensión del papel y del cartón (usando un aparato de tasa constante de elongación)”.

5.1.11 TAPPI T 509 “Concentración hidrogeniónica (pH) de extractos de papel (Método de extracción en frío)”.

5.1.12 TAPPI T 553 “Alcalinidad del papel como carbonato de calcio (reserva alcalina del papel 9”).

5.2 Otros métodos

5.2.1 Resistencia a la tensión con espacio cero. A pesar de que existe un procedimiento TAPPI para la longitud de ruptura con espacio cero de la pulpa (TAPPI T 231 “Longitud de ruptura de espacio cero”) no hay ninguno para el papel. Se cuenta con instrumentos comerciales para medir la resistencia a la tensión de espacio cero del papel.

5.3 Algunas indicaciones generales:

5.3.1 El pH siempre tiene que determinarse para todos los períodos de envejecimiento.

5.3.2 La absorción de la energía de tensión es de especial valor porque es un índice de la capacidad de resistencias del papel durante su uso.

5.3.3 La resistencia en húmedo es un indicador de la extensión de entrecruzamiento.

6. RECOPILACIÓN DE MUESTRAS

Para determinar el ajuste del producto a las especificaciones, seleccione una muestra de papel según TAPPI T 400 “Recopilación de muestras y aceptación de un lote único de papel, de cartón, de cartón para cajas o producto afín”. Por otra parte, obtenga una muestra apropiada para el propósito de la prueba. Use las indicaciones especiales para evaluación que se dan en un método específico de prueba.

7. MUESTRA DE PRUEBA

7.1 Escoja y prepare siete grupos al azar, o la cantidad que se haya acordado, de muestras de prueba según los métodos de prueba TAPPI importantes para las evaluaciones requeridas.

7.2 Proteja las muestras de la luz solar tanto como le sea posible.

7.3 Evite lo más que pueda, manipular las muestras con los dedos y evite la exposición indebida a la atmósfera del laboratorio químico.

8. PROCEDIMIENTO PARA EL TRATAMIENTO CON CALOR

8.1 Suspenda los grupos de muestras de prueba en el horno para que las muestras no toquen las paredes del horno o se expongan a la radiación de los serpentines de calefacción.

Revise que uno de los grupos se dejó sin tratamiento con fines de control.

8.2 Saque del horno un grupo de muestras de prueba en cada uno de los siguientes tiempo (en horas) o según se haya acordado: 24 ± 0.25, 48 ±0.5m 72 ± 0.75, 144 ± 1.5, 288 ± 3 y 384 ± 4.0. Mantenga la puerta del horno abierta el menor tiempo posible cuando saque las muestras.

Nota 1: Según acuerdo entre el vendedor y el comprador, puede usarse todos los tiempos o los tiempos especificados y graficar los datos, o los datos de una única vez obtenidos y comparados con el control.

Nota 2: El horno debe contener solamente una clase de papel para evitar la posibilidad de contaminación por destilación o sublimación de os componentes del papel.

9. ACONDICIONAMIENTO PARA EVALUACIÓN SUBSEQUENTE

9.1 Preacondicione el grupo de muestras de prueba sin tratamiento por lo menos por una noche a 23ºC a una humedad relativa de 10 a 35%, de preferencia en aire circulante (TAPPI T 402).

9.2 Transfiera las muestras preacondicionadas y las muestras envejecidas al lugar de la evaluación que debe mantenerse a 23ºC y al 50% de humedad relativa (TAPPI T 402). Si la transferencia requiere exposición a atmósferas no acondicionadas, las muestras deben ponerse en sobres resistentes a la humedad. Acondicione por 24 horas antes de la prueba.

Nota 3: Debe prestar atención especial al preacondicionamiento como se describe en TAPPI T 402.

10. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN

Evalúe cada grupo de muestras de prueba como se describe en el método TAPPI pertinente o apropiado.

11. MANEJO DE LOS DATOS

11.1 Las siguientes son algunas de las formas en que se puede presentar los datos:

11.1.1 Grafique los datos, o el registro de los datos, como una función de tiempo y calcule la pendiente. Puede comparar las pendientes de varios papeles.

11.1.2 Basándose en el valor de control como 100%, calcule la retención porcentual de la propiedad. También puede graficar las retenciones.

11.1.3 Con base en los gráficos de degradación de las propiedades elegidas como una función de tiempo, puede calcular la línea media del papel.

11.1.4 Debe realizar una prueba para conocer la importancia estadística del cambio en las propiedades a consecuencia de la aceleración del envejecimiento.

12. REPORTE

12.1 Incluya los siguientes detalles en el reporte de evaluación: referencia a este método TAPPI y referencia al método TAPPI, si alguno, u otro método al que el procedimiento de prueba se ajustó.

12.2 Incluya también en el reporte de evaluación, como se especifica en el método con el que se efectuó el procedimiento de prueba, los siguientes detalles:

12.2.1 Identificación completa de la muestra.

12.2.2 Fecha y lugar de evaluación.

12.2.3 La hora, temperatura y humedad relativa de la evaluación.

12.2.4 El valor promedio y la precisión del valor medido de la propiedad correcta del material sin tratar.

12.2.5 El valor promedio y la precisión del valor medido de la propiedad correcta del material tratado.

12.2.6 Cualquier otro manejo de los datos que hayan acordado el vendedor y el comprador.

12.2.7 Cualquier desviación de los métodos TAPPI pertinentes u otros métodos usados o cualquier circunstancia o influencia que pudiera haber afectado los resultados de la prueba.

13. PRECISIÓN

13.1 Este método de prueba no tiene un valor de precisión único.

13.2 La precisión de los métodos individuales de prueba se encontrará en el método TAPPI pertinente. Use estas declaraciones de precisión individuales del método de prueba únicamente para una comparación relativa porque se desconoce el efecto del tratamiento de calor sobre la precisión.

14. IMPORTANCIA ESTADÍSTICA

14.1 Cuando se compara los promedios de la muestra de los resultados de la evaluación de dos muestras de prueba (en este caso, papel nuevo, A, y papel envejecido, B), se asume que se desconoce la variabilidad en el desempeño de cada uno pero, por primera aproximación, se puede asumir que es aproximadamente la misma (9). Después de calcular los promedios aritméticos (XA y XB) y las desviaciones estándar ( SA y SB) de los resultados de la prueba, se calcula un valor combinado SP para la desviación estándar.

Donde nA = cantidad de muestras de prueba de papeles sin envejecimiento y nB = la cantidad de muestras de prueba de papeles envejecidos.

14.2 Después, se puede calcular el valor para u, el criterio de prueba para detectar una deferencia con un grado de confiabilidad del 95%:

14.3 El valor de t se obtiene de una tabla estadística de distribución t y depende del número de observaciones y del nivel de 95% de confiabilidad.

14.4 Si la diferencia entre XA y XB es mayor que u, se puede concluir con un 95% de seguridad, que existe una diferencia real entre el desempeño de A y de B.

15. INFORMACIÓN ADICIONAL

15.1 Fecha efectiva de emisión: 15 de octubre de 1997.

15.2 Este método se revisó y reclasificó como Práctica Estándar en 1997.

15.3 Este método es prácticamente idéntico en contenido técnico a ASTM D 776 “Método estándar de prueba para la determinación del calor en seco en las propiedades del papel y del cartón”.

15.4 Los siguientes procedimientos se han adoptado como estándares oficiales para el envejecimiento acelerado del papel:

15.5 Se utiliza mucho la condición de envejecimiento de 90ºC y 50% de humedad relativa.

16. VOCABULARIO CLAVE

Envejecimiento, pruebas aceleradas, propiedades del papel, calor, tratamiento de calor, estabilidad, papel, cartón.

 
 

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