Co jest mierzone?
Ubytek masy przypisywany wodzie usuniętej podczas suszenia, odniesiony do masy próbki przed suszeniem.
Hasło encyklopedyczne
Centrum Wiedzy A-Z Biuro
Wilgotność papieru i tektury – pomiar i interpretacja
Wilgotność papieru i tektury określa udział wody w badanym materiale. W metodzie suszarkowej porównuje się masę próbki przed suszeniem i po doprowadzeniu jej do stałej masy. Wynik zależy nie tylko od materiału, ale także od pobrania próbki, zabezpieczenia jej przed wymianą wilgoci i zakresu zastosowanej metody.
W skrócie
Najważniejsze informacje o wilgotności papieru
Wynik opisuje stan próbki w chwili badania. Nie jest stałą cechą przypisaną raz na zawsze do gatunku papieru.
Podstawowa metoda
Próbkę waży się, suszy w warunkach określonych metodą, zabezpiecza przed ponownym zawilgoceniem i waży ponownie.
Partia a próbka
ISO 287 dotyczy wilgotności partii papieru i tektury. ISO 638-1 dotyczy suchej masy materiału w postaci stałej.
Wilgotność względna
Jest właściwością powietrza, nie papieru. Może wpływać na stan materiału, ale nie jest wynikiem oznaczenia wilgotności papieru.
Kondycjonowanie
Służy ustaleniu stanu próbki w kontrolowanej atmosferze przed wieloma badaniami. Nie jest tym samym co suszenie do oznaczenia wilgotności.
Największe ryzyko błędu
Zmiana wilgotności próbki między pobraniem, transportem i pierwszym ważeniem może zafałszować wynik całej partii.
Definicja i zakres
Co oznacza wilgotność papieru i tektury?
Wilgotność jest udziałem wody w masie materiału określonym według wskazanej procedury.
Papier i tektura są materiałami włóknistymi, które mogą wymieniać wodę z otaczającym powietrzem. Z tego powodu masa tej samej próbki może się zmieniać po przeniesieniu do innych warunków temperatury i wilgotności względnej. Wynik oznaczenia odnosi się więc do konkretnej próbki, czasu pobrania i sposobu jej zabezpieczenia.
W badaniu partii materiału najważniejsze jest to, aby próbki reprezentowały dostawę, rolę, stos lub inne zdefiniowane zbiorowisko. Nie wystarczy zważyć przypadkowego arkusza. Wilgotność może nie być jednakowa w całej partii, zwłaszcza gdy opakowanie było otwierane albo materiał był narażony na nierównomierny kontakt z powietrzem.
Metoda suszarkowa nie identyfikuje chemicznie wody. Zakłada, że ubytek masy w określonych warunkach odpowiada usuniętej wodzie. Dlatego zakres norm wyklucza lub ogranicza materiały zawierające inne składniki lotne w temperaturze badania.
Terminologia
Wilgotność, zawartość suchej masy i kondycjonowanie
Te pojęcia są powiązane, ale odpowiadają na inne pytania i nie powinny być stosowane zamiennie.
| Pojęcie | Co opisuje? | Typowy kontekst |
|---|---|---|
| Wilgotność partii | Udział masy utraconej podczas suszenia w masie materiału przed suszeniem. | Ocena dostawy lub partii papieru i tektury według ISO 287. |
| Zawartość suchej masy | Udział masy pozostającej po suszeniu w masie początkowej próbki. | Przeliczanie wyników laboratoryjnych na masę suchą według ISO 638-1. |
| Kondycjonowanie | Przebywanie próbki w ustalonej atmosferze do osiągnięcia wymaganego stanu. | Przygotowanie do badań w standardowej atmosferze według ISO 187. |
| Wilgotność względna | Stan powietrza wyrażony jako relacja aktualnej ilości pary wodnej do wartości nasycenia. | Opis atmosfery magazynowania, kondycjonowania lub badania. |
| Chłonność wody | Ilość wody przyjęta przez powierzchnię w warunkach osobnej metody. | Ocena zachowania powierzchni, a nie aktualnej wilgotności całej próbki. |
Jeżeli jedynym składnikiem traconym podczas suszenia jest woda, wilgotność i zawartość suchej masy uzupełniają się do 100%. W praktyce zawsze trzeba jednak sprawdzić zakres metody i skład materiału, ponieważ dodatki lotne mogą naruszać to założenie.
Metoda suszarkowa
Jak mierzy się wilgotność papieru?
Ogólna zasada polega na kontrolowanym suszeniu i porównaniu masy przed oraz po badaniu.
- Pobranie próbki. Materiał musi reprezentować badaną partię. Próbkę zabezpiecza się przed utratą lub pobraniem wilgoci przed pierwszym ważeniem.
- Pierwsze ważenie. Określa się masę próbki w stanie pobranym. Pojemnik i sposób manipulowania materiałem muszą ograniczać wymianę wilgoci.
- Suszenie. Próbkę umieszcza się w suszarce zgodnie z warunkami właściwej metody. ISO 638-1 stosuje suszenie w 105 °C ± 2 °C dla materiałów objętych zakresem dokumentu.
- Chłodzenie bez zawilgocenia. Po suszeniu próbka nie może swobodnie pobierać wody z powietrza przed kolejnym ważeniem.
- Kontrola stałej masy. Suszenie i ważenie prowadzi się zgodnie z kryterium ustalonym w procedurze, aby wynik nie zależał od arbitralnie wybranego czasu.
- Obliczenie wyniku. Różnicę mas odnosi się do masy początkowej i podaje w procentach z informacją o zastosowanej metodzie.
Ogólny zapis obliczenia
Wilgotność [%] = (masa początkowa − masa po wysuszeniu) ÷ masa początkowa × 100
Zawartość suchej masy [%] = masa po wysuszeniu ÷ masa początkowa × 100
Wzór nie zastępuje procedury. Bez właściwego pobierania próbek, szybkiego pierwszego ważenia i ochrony materiału przed powietrzem nawet poprawne działanie matematyczne może dać wynik niereprezentatywny.
Dobór normy
Wilgotność partii czy sucha masa próbki?
ISO 287 i ISO 638-1 wykorzystują suszenie, lecz mają różny cel i nie są zamiennymi nazwami tej samej procedury.
ISO 287:2017
Dokument dotyczy oznaczania wilgotności partii papieru lub tektury. Obejmuje także znaczenie pobierania fragmentów z partii w chwili próbkowania. Ma zastosowanie do różnych rodzajów papieru i tektury, w tym tektury litej i falistej, jeżeli materiał nie zawiera innych istotnych składników lotnych w temperaturze badania.
Na stronie ISO wskazano, że wydanie z 2017 r. pozostaje opublikowane, ale oczekuje na zastąpienie przez rozwijany projekt ISO/DIS 287. Projekt nie jest jeszcze obowiązującą normą i nie należy przedstawiać go jako dokumentu opublikowanego.
ISO 638-1:2022
Dokument dotyczy oznaczania zawartości suchej masy w papierze, tekturze, masie włóknistej i stałych nanomateriałach celulozowych. Jest przydatny wtedy, gdy wynik innego badania trzeba odnieść do masy suchej próbki laboratoryjnej.
Wybór metody powinien wynikać z pytania badawczego. Jeżeli celem jest wilgotność całej partii handlowej, właściwy jest kontekst ISO 287. Jeżeli celem jest masa sucha konkretnej próbki używanej w laboratorium, odniesieniem jest ISO 638-1.
Warunki badania
Dlaczego kondycjonowanie nie zastępuje oznaczenia wilgotności?
Standardowa atmosfera poprawia porównywalność badań, ale nie mówi sama w sobie, ile wody zawiera próbka.
ISO 187:2022 opisuje standardowe atmosfery kondycjonowania i badania papieru, tektury oraz mas włóknistych, a także sposób monitorowania temperatury i wilgotności względnej. Kondycjonowanie ogranicza różnice wynikające z przypadkowych warunków otoczenia przed badaniem gramatury, grubości lub właściwości mechanicznych.
Oznaczenie wilgotności partii ma inną logikę. Próbka powinna zachować stan, który miała w chwili pobrania. Gdyby przed pierwszym ważeniem pozostawić ją w laboratorium do pełnego wyrównania z atmosferą, wynik mógłby opisywać stan po kondycjonowaniu, a nie stan badanej partii.
Dlatego raport powinien jasno wskazywać, czy próbkę badano w stanie pobranym, czy po kondycjonowaniu. Informacja o temperaturze i wilgotności względnej pomieszczenia jest użyteczna, ale nie zastępuje wyniku uzyskanego metodą suszarkową.
Znaczenie techniczne
Na co może wpływać zmiana wilgotności papieru?
Zmiana ilości wody może oddziaływać na masę, wymiary i zachowanie arkusza, dlatego wyniki trzeba interpretować razem z innymi parametrami.
| Obszar | Możliwy związek | Czego nie wolno wnioskować? |
|---|---|---|
| Masa i gramatura | Woda jest częścią masy próbki w stanie badanym, więc zmiana wilgotności może zmienić wynik ważenia. | Z samej wilgotności nie da się określić gramatury papieru. |
| Grubość i wymiary | Wymiana wilgoci może współwystępować ze zmianą wymiarów i grubości materiału włóknistego. | Nie można obliczyć grubości papieru wyłącznie z wilgotności. |
| Gęstość pozorna | Zmiany masy i grubości mogą wpływać na wielkości obliczane z tych parametrów. | Wilgotność nie zastępuje pomiarów potrzebnych do wyznaczenia gęstości pozornej. |
| Płaskość arkusza | Nierównomierna wymiana wilgoci między stronami lub obszarami arkusza może sprzyjać odkształceniom. | Sam wynik średni nie pokazuje rozkładu wilgotności w całym arkuszu lub stosie. |
| Właściwości mechaniczne | Stan wilgotnościowy może wpływać na zachowanie włókien podczas rozciągania, zginania lub rozdzierania. | Nie wolno przewidywać konkretnej wytrzymałości bez osobnego badania mechanicznego. |
| Przechowywanie i druk | Nagła zmiana warunków między magazynem a pomieszczeniem roboczym może zmienić stan papieru. | Wilgotność nie przesądza samodzielnie o zgodności z drukarką ani jakości wydruku. |
Ocena wyniku
Jak prawidłowo czytać wynik wilgotności?
Jedna liczba procentowa jest użyteczna dopiero z opisem próbki i procedury.
Zakres próbki
Sprawdź, czy wynik dotyczy jednego arkusza, próbki laboratoryjnej, roli, stosu czy całej partii.
Podstawa procentu
Ustal, czy dokument podaje wilgotność względem masy początkowej, czy zawartość suchej masy.
Metoda i wydanie
Numer normy i jej wydanie są istotne, zwłaszcza gdy dokument jest w trakcie rewizji.
Czas pobrania
Próbka powinna zachować stan z chwili pobrania; długie pozostawienie bez zabezpieczenia zmienia jej znaczenie.
Skład materiału
Inne substancje lotne mogą powodować ubytek masy, którego nie wolno automatycznie przypisywać wodzie.
Zmienność partii
Wynik średni nie wyklucza lokalnych różnic między warstwami roli, krawędzią i środkiem stosu albo różnymi opakowaniami.
Błędne interpretacje
Najczęstsze pomyłki
Błędy wynikają głównie z mylenia stanu powietrza ze stanem materiału oraz z pomijania sposobu pobrania próbki.
„50% wilgotności powietrza oznacza 50% wody w papierze”
Nie. Wilgotność względna jest parametrem atmosfery, a wilgotność papieru określa się osobnym badaniem.
„Kondycjonowanie mierzy wilgotność”
Nie. Kondycjonowanie ustala warunki próbki; wynik wilgotności wymaga oznaczenia masy przed i po suszeniu.
„Jedna próbka opisuje całą dostawę”
Nie zawsze. Reprezentatywność zależy od planu pobierania oraz budowy partii.
„Każdy ubytek masy jest wodą”
Nie dla materiałów zawierających inne składniki lotne w temperaturze badania.
„Sucha masa i wilgotność to ta sama wartość”
Nie. Są wielkościami uzupełniającymi, jeśli spełnione są założenia metody.
„Wyższa wilgotność zawsze oznacza gorszy papier”
Nie istnieje uniwersalna ocena bez znajomości rodzaju materiału, specyfikacji i przeznaczenia.
Powiązane hasła
Metody i parametry potrzebne do pełnej interpretacji
Wilgotność należy rozpatrywać razem z przygotowaniem próbki, masą, wymiarami i zachowaniem powierzchni.
Poddział
Parametry papieru
Mapa właściwości fizycznych, optycznych, mechanicznych i chemicznych.
Otwórz stronę →PróbkowaniePobieranie próbek
Zasady uzyskiwania materiału reprezentatywnego dla partii papieru lub tektury.
Otwórz stronę →PrzygotowanieKondycjonowanie przed badaniem
Standardowa atmosfera i procedura przygotowania próbki do badań.
Otwórz stronę →Parametr masowyGramatura papieru
Masa powierzchniowa, na którą wpływa stan próbki w chwili ważenia.
Otwórz stronę →Parametr geometrycznyGrubość papieru
Pomiar wymiaru arkusza pod określonym naciskiem pomiarowym.
Otwórz stronę →Parametr pochodnyGęstość pozorna i objętość właściwa
Relacja między gramaturą, grubością i budową przestrzenną arkusza.
Otwórz stronę →Metoda powierzchniowaChłonność wody – metoda Cobb
Odrębne badanie ilości wody pochłoniętej przez powierzchnię papieru.
Otwórz stronę →TerminologiaTerminologia właściwości papieru
Pojęcia stosowane do opisu masy włóknistej, papieru i tektury.
Otwórz stronę →Weryfikacja
Źródła
Zakres metod i status dokumentów sprawdzono w oficjalnym katalogu Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej.
- ISO 287:2017 — Paper and board — Determination of moisture content of a lot — Oven-drying method — oznaczanie wilgotności partii papieru i tektury metodą suszarkową; wydanie pozostaje opublikowane.
- ISO/DIS 287 — Paper and board — Determination of moisture content of a lot — Oven-drying method — projekt kolejnego wydania pozostający w opracowaniu; nie jest obowiązującą normą opublikowaną.
- ISO 638-1:2022 — Paper, board, pulps and cellulosic nanomaterials — Determination of dry matter content by oven-drying method — Part 1: Materials in solid form — zawartość suchej masy w materiałach stałych i zakres metody suszarkowej.
- ISO 187:2022 — Paper, board and pulps — Standard atmosphere for conditioning and testing — atmosfera kondycjonowania, procedura przygotowania próbek i monitorowanie warunków.
- ISO 186:2002 — Paper and board — Sampling to determine average quality — pobieranie reprezentatywnej próbki z partii; dokument pozostaje opublikowany, a jego rewizja jest w opracowaniu.
- ISO 4046-5:2016 — Paper, board, pulps and related terms — Vocabulary — Part 5: Properties of pulp, paper and board — terminologia właściwości materiałów papierniczych; seria jest obecnie poddawana rewizji.
Produkty polecane
Przykłady pogrupowano według formatu, gramatury i postaci papieru. Nazwa produktu nie stanowi deklaracji wilgotności; do jej określenia potrzebne jest badanie wykonane według właściwej procedury.
Papiery biurowe A4
Arkusze przechowywane w otwartym opakowaniu mogą wymieniać wilgoć z otoczeniem. Parametru nie da się jednak odczytać z samej nazwy produktu.
Papiery w innych formatach
Format arkusza nie określa wilgotności. Dla wiarygodnego wyniku liczą się sposób pobrania próbki, zabezpieczenie jej przed zmianą masy i zastosowana metoda.
Papiery o wyższej gramaturze
Gramatura i wilgotność to różne wielkości. Zawartość wody wpływa na zmierzoną masę, ale nie zastępuje oznaczenia gramatury ani suchej masy.
Papier w rolach
W rolach warunki mogą różnić się między warstwami zewnętrznymi i wewnętrznymi, dlatego pojedynczy fragment nie zawsze reprezentuje całą partię.
Dalszy krok
Od parametru technicznego do wyboru papieru
Centrum Wiedzy wyjaśnia znaczenie wilgotności i suchej masy. Poradnik pomaga dobrać papier do zastosowania, a sklep pokazuje aktualne produkty.