Umidade em papel, cartão e celulose

Os medidores de umidade para papel, cartão e celulose são instrumentos especializados para medir o teor de umidade de produtos de papel em todas as etapas da cadeia produtiva: máquinas de produção contínua, controle de qualidade de bobinas acabadas, recebimento de papel reciclado, controle de estoque em armazéns e testes de umidade em impressão e conversão de papel. O teor de umidade do papel influencia significativamente suas propriedades mecânicas (resistência à tração, rigidez, planicidade), características de impressão, estabilidade dimensional e comportamento durante o processamento. As tecnologias utilizadas são predominantemente elétricas (resistivas e capacitivas) para verificações rápidas, enquanto o método de secagem gravimétrica permanece como referência para precisão.

Medidores de umidade portáteis

Os medidores portáteis de umidade por contato utilizam um sensor de placa colocado sobre a pilha ou rolo de papel, medindo a variação da constante dielétrica em função da umidade, com base no princípio capacitivo. A faixa típica é de 3 a 12% de umidade em massa, com uma precisão de ±0,5 a 1%. A resposta é rápida (alguns segundos) e extremamente simples de usar. Os modelos digitais avançados integram: um banco de dados de tipos de papel (com curvas de calibração para cada gramatura e composição); funções estatísticas; limiares de aprovação/reprovação; e saída de dados para arquivamento. Existem também modelos com pinos para medições pontuais em folhas individuais (maior precisão, porém mais lentos).

Medidores de umidade de laboratório

Os laboratórios de controle de qualidade de fábricas de papel utilizam balanças termogravimétricas ou estufas de secagem para determinar a umidade do papel pelo método gravimétrico ISO 287: uma amostra de área conhecida (tipicamente 100 cm² ou 200 cm²) é pesada, seca em estufa a 105 °C por 1 a 4 horas até atingir peso constante e pesada novamente; a diferença percentual fornece o teor de umidade com excelente precisão (±0,1%). O método é destrutivo e lento, sendo reservado para verificações formais e validação de instrumentos eletrônicos de linha.

Sensores em linha

As máquinas de fabricação contínua de papel são equipadas com sensores em linha para medição contínua de umidade: sensores infravermelhos de múltiplos comprimentos de onda (que exploram a absorção de infravermelho da água em bandas espectrais específicas); sensores de micro-ondas (que medem a atenuação de ondas eletromagnéticas de alta frequência); sensores capacitivos de varredura (com uma cabeça de medição que se move lateralmente ao longo da largura da máquina); e sensores de RMN (Ressonância Magnética Nuclear) para altíssima precisão em linha. Os dados são integrados ao sistema de controle da máquina para ajuste automático de velocidade, vapor e secagem.

Aplicações

As aplicações incluem: fábricas de papel (controle de umidade em máquinas de papel para ajustar secadores e calandras); controle de qualidade de bobinas acabadas para expedição; recebimento de suprimentos de papel usado para reciclagem (a umidade é um requisito contratual – um fardo de papel mais úmido pesa mais, mas vale menos); impressão e conversão de papel (controle de umidade do papel antes da impressão – níveis incorretos de umidade causam defeitos de impressão, empenamento e problemas de registro); armazéns (controle de umidade para planejamento de climatização); indústria de embalagens (controle de umidade do papelão ondulado para caixas, onde afeta a resistência à compressão).

Padrões de teste

As normas de referência são: UNI EN ISO 287 (método gravimétrico, referência internacional – teor de umidade em papel por secagem); TAPPI T412 (análogo, referência americana para papelão); TAPPI T550 (teor de umidade pelo método capacitivo); UNI ISO 638 (para polpa de celulose). As condições de teste padronizadas são 23 °C e 50% de umidade relativa, com a amostra condicionada por pelo menos 4 horas em atmosfera controlada. As especificações de teor de umidade aceitáveis ​​dependem do produto: tipicamente 5-7% para papel de impressão, 6-9% para papelão e 7-10% para papelão ondulado.

Critérios de seleção

A escolha de um medidor de umidade para papel depende da aplicação: para controle de qualidade formal em laboratório, utilizam-se balanças termogravimétricas de acordo com a norma ISO 287; para verificações rápidas de produção, optam-se por medidores de umidade capacitivos portáteis com banco de dados em cartão; para medição contínua em linha, utilizam-se sensores de infravermelho ou micro-ondas integrados à máquina; para controle de aceitação de fornecimento, são adequados instrumentos portáteis com boa precisão (tipicamente ±0,5%).