Testador de resistência à dobra de papel TAPPI T 511 (Dispositivo de teste MIT)

A norma “TAPPI T 511 Paper Fold Strength (MIT Tester)”, desenvolvida em conjunto pela Pulp, Paper and Converting Industries Technical Association (TAPPI) e pelo American National Standards Institute (ANSI), descreve o método de utilização de um dispositivo do tipo MIT para determinar a resistência à dobra do papel. Um sistema de exaustão mantém a cabeça de dobra à temperatura ambiente.

O dispositivo de teste do MIT é adequado para papéis de todas as espessuras; no entanto, se as camadas fibrosas externas do papel com espessura superior a aproximadamente 0,25 mm se romperem durante as primeiras dobras, o teste torna-se irrelevante. O procedimento para o dispositivo tipo Schopper é descrito na norma “TAPPI T 423 Resistência à dobra do papel (dispositivo de teste tipo Schopper)”.

A norma TAPPI T 511 define um método de teste padrão amplamente aceito. Essa norma mede a resistência à dobra do papel usando um testador de resistência à dobra do tipo MIT. Esse método determina quantas vezes uma amostra de papel pode ser dobrada repetidamente sob tensão controlada antes de romper. Essa propriedade é fundamental para avaliar a durabilidade e a longevidade do papel em aplicações que envolvem dobras, vincos ou dobras repetidas.

A resistência à dobra é um indicador importante da capacidade do papel de suportar tensões mecânicas ao longo do tempo. O teste é particularmente valioso nas seguintes situações:

• Documentos de publicação: como páginas de livros, revistas e mapas que são abertos e fechados com frequência.
• Estudos de arquivamento e envelhecimento: Avaliar como o papel se deteriora ao longo do tempo devido a fatores ambientais.
• Papéis para embalagens e aplicações especiais: Papéis onde a resistência a rachaduras é importante, incluindo aqueles usados ​​em pastas de arquivo, etiquetas e papelão dobrável.

Valores mais altos de resistência à dobra geralmente indicam uma ligação mais forte das fibras e melhor resistência à fadiga. Este método de teste é útil para controle de qualidade, desenvolvimento de produtos e previsão do desempenho em situações reais.

O dispositivo de teste do MIT funciona da seguinte maneira:

• Uma tira estreita de papel (normalmente com 15 mm de largura) é inserida no dispositivo de teste.
• É aplicada uma tensão padrão de 9,81 N (1 kgf).
• A amostra é dobrada para frente e para trás a uma velocidade constante até se romper (dobra dupla = um movimento completo de vai e vem).
• O número de vezes que uma dobra é necessária para causar falha é registrado.
• Os resultados são geralmente expressos como o logaritmo (base 10) do número de dobras duplas, um termo frequentemente conhecido como número de força de dobra.

Na configuração padrão, um sistema de exaustão é utilizado para manter a cabeça de dobragem à temperatura ambiente e evitar o acúmulo de calor. O método é adequado para papéis de diversas espessuras, mas com papéis muito espessos (pelo menos 0,25 mm), o rasgo da camada externa pode ocorrer prematuramente, o que pode reduzir a relevância do teste.

As principais características deste método são as seguintes:

• Normas relevantes: Geralmente comparadas ou utilizadas em conjunto com as normas ASTM D2176, ISO 5626 e TAPPI T 423 (Dispositivo de teste de corte).
• Relatório: Devido às propriedades anisotrópicas do papel, os resultados são normalmente apresentados separadamente para a orientação da máquina e a orientação transversal.
• Limitações: Não é ideal para papéis excessivamente grossos ou frágeis; os resultados podem variar dependendo da umidade e das condições de secagem.

As aplicações industriais desta norma são as seguintes:

• Impressão e publicação: Garante que o papel de livros e revistas suporte o uso repetido.
• Preservação e arquivos: Eles ajudam a estimar a vida útil de documentos históricos.
• Embalagem: Avalia a resistência a rachaduras de papelão dobrado e folhas durante a produção e o uso.
• Garantia de qualidade: Testes de rotina em fábricas de papel e unidades de conversão.

Em resumo, a norma TAPPI T 511 continua sendo um teste fundamental para avaliar a resistência mecânica na indústria de papel. Ao medir a resistência do papel à dobra repetida, ela fornece aos fabricantes, convertedores e usuários finais dados essenciais para a seleção de materiais e a previsão de desempenho.

Para laboratórios e fabricantes, investir em uma máquina de teste de resistência à dobra calibrada pelo MIT proporciona resultados confiáveis ​​e padronizados que estão em conformidade com as expectativas da indústria global.

Produtos de papel, como mapas, notas bancárias, encartes de embalagens, livros, etiquetas e papéis técnicos especializados, são frequentemente submetidos a dobras e flexões repetidas durante o uso. A norma TAPPI T 511 fornece um método repetível para avaliar a resistência do papel à fadiga por flexão. Essencialmente, ela demonstra o quão bem o papel suporta o estresse de dobras repetidas. Sem um método padronizado, comparar a durabilidade entre diferentes tipos de papel ou fabricantes não seria confiável.

O método descrito utiliza um testador de resistência à dobra do MIT que dobra repetidamente uma tira estreita de papel sob uma carga específica até que ela se rompa. O processo funciona da seguinte maneira:

• Uma tira de papel é cortada em um tamanho específico.
• A tira está fixada ao dispositivo de teste do MIT.
• Uma carga de tensão controlada é aplicada.
• A máquina dobra a amostra repetidamente em um ângulo fixo.
• O número de dobras duplas até a ruptura é registrado.
• Dobrar duas vezes significa completar um ciclo inteiro de flexão para frente e para trás.

Os resultados são geralmente expressos da seguinte forma:

• Número de dobras duplas
• O logaritmo da força de dobramento (comumente usado, pois os resultados podem variar muito)

A norma TAPPI T 511 verifica diversas variáveis ​​para garantir a consistência:

• Dimensões de amostra
• Ambiente climatizado (normalmente 23 graus Celsius e 50% de umidade relativa)
• Tensão aplicada
• Ângulo de dobra
• Velocidade de dobragem
• Direção da fibra (a direção da máquina e a direção transversal podem diferir significativamente)

Devido à versatilidade das propriedades do papel, geralmente recomenda-se realizar testes em ambas as direções.

Os principais equipamentos utilizados nos testes são os seguintes:

• Dispositivo de teste de resistência à flexão do MIT
• cortador de amostra
• sala de condicionamento
• Medidor de espessura (opcional para estudos de correlação)

O dispositivo de teste do MIT foi projetado especificamente para aplicar dobras acentuadas repetidas, mantendo a tensão controlada.

A norma TAPPI T 511 é amplamente utilizada nas seguintes áreas:

• Fábricas de papel para desenvolvimento de produtos e controle de qualidade.
• Fabricantes de embalagens avaliando caixas dobráveis ​​e encartes.
• Fabricantes de papel de segurança (moeda, certificados, passaportes)
• Indústrias de livros e editoras
• Testes em papel arquivados

A norma TAPPI T 511 é importante porque a dobragem é uma das tensões mecânicas mais comuns no papel. Ela auxilia os fabricantes nos seguintes aspectos:

• Comparação da durabilidade entre diferentes formulações.
• Otimizando misturas de fibras
• Avaliando os efeitos da revisão
• Para avaliar aditivos como agentes de resistência a úmido ou de flexibilidade.
• Verificar a conformidade com as especificações do cliente.

Por exemplo, fibras muito finas podem aumentar a resistência à tração, mas reduzir a resistência da camada. Fibras longas geralmente aumentam a resistência da camada. Portanto, essa norma ajuda a equilibrar resistência, flexibilidade e usabilidade.

Há muitos anos, nossa organização, com sua equipe competente e experiente, compreende as necessidades de seus clientes, fornecendo os serviços avançados de teste que eles exigem e auxiliando-os no estabelecimento, implementação e aprimoramento de sistemas de gestão. Nesse contexto, também oferecemos serviços de teste em conformidade com a norma TAPPI T 511.