NTE INEN 1413: Papeles y cartones. Determinación de la

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NTE INEN 1413 (1986) (Spanish): Papeles y
cartones. Determinación de la resistencia al
rasgado interno
CDU: 676.017
Norma Técnica
Ecuatoriana
Obligatoria
QU 07.01-317
PAPELES Y CARTONES.
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA
AL RASGADO INTERNO
INEN 1 413
1986-08
Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN – Casilla 17-01-3999 – Baquerizo Moreno E8-29 y Almagro – Quito-Ecuador – Prohibida la reproducción
1. OBJETO
1.1 Esta norma establece el método para determinar la resistencia al rasgado del papel y cartón.
2. ALCANCE
2.1 Este método cubre la determinación de la fuerza promedio en gramos requerida para rasgar una
sola hoja de papel después de haberle hecho un corte inicial.
2.2 Este método no es aplicable para determinar la resistencia al rasgado en la dirección transversal de
papeles y cartones de alta direccionalidad.
3. DEFINICIONES
3.1 Resistencia al rasgado. Es la resistencia que opone el papel al ser separado en pedazos por
efecto de aplicación de una fuerza en condiciones normalizadas.
4. RESUMEN
4.1 Este método consiste en rasgar una o más hojas juntas a lo largo de una distancia fija por medio
de un péndulo, usando un aparato del tipo Elmendorf. El trabajo hecho durante el rasgado es
medido por la pérdida de la energía potencial del péndulo. La escala está calibrada para indicar la
fuerza promedio ejercida (trabajo hecho dividido por la distancia total de rasgado).
5. INSTRUMENTAL
5.1 Aparato tipo Elmendorf. Con un corte especial (ver figura 1) el cual previene que el
espécimen entre en contacto con el sector del péndulo durante la prueba. Además, el aparato tiene los
siguientes elementos: (ver figura 2)
5.1.1 Mordaza estacionaria
5.1.2 Mordaza móvil, adaptada al péndulo formado por un sector del círculo libre para oscilar sobre
un cojinete de bolas.
5.1.3 Cuchilla, acoplada sobre un soporte estacionario, para iniciar el rasgado.
(Continúa)
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1 sector graduado
2 Péndulo oscilante
3 Sostén fijo
4 Eje de articulación del péndulo
5 Aguja fija a un collar montado sobre
El eje de rotación
6 Cuchilla oscilante para el corte
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7 Probeta a ensayar
8 Mordazas
9 Tornillo de sujeción de las
Mordazas
10 Palanca de la cuchilla oscilante
11 Resorte formando estribo de
Sector
12 Estribo de la aguja
13 Mordaza móvil fijada sobre el péndulo
14 Probeta
15 Mordaza fija sobre el sostén
16 Tornillo de sujeción
17 Corte inicial
FIGURA 1. Esquema del aparato para la determinacion de la resistencia al rasgado
a)
posición inicial
1 Sostén fijo
2 Muestra rasgada
3 Péndulo oscilante
FIGURA 2. Esquema del aparato para la determinación de la resistencia al rasgado
b)
Posición final del ensayo
(Continua)
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5.1.4 Dispositivo, para nivelar el aparato.
5.1.5 Dispositivo, para mantener el péndulo en posición elevada y para soltarlo instantáneamente.
5.1.6 Dispositivo, para registrar el máximo arco a través del cual el péndulo oscila al soltarlo.
5.1.6.1 El dispositivo de registro consiste en una escala graduada, montada sobre el péndulo, una
aguja acoplada sobre el mismo eje del péndulo, con fricción constante y apenas suficiente para
detener la aguja en el punto más alto alcanzado por la oscilación del sector, y un puntero ajustable de
parada, para calibrar el punto 0 del instrumento.
5.1.7 Cortador de especímenes, para asegurar bordes paralelos de 63,0 ± 0,15 mm de ancho con
bordes limpios y precisos. Para este propósito es conveniente utilizar un cortador provisto con dos
bases cortantes pulidas y endurecidas y un sistema de doble cuchilla tensionada contra la base y
un mecanismo para sujetar la muestra.
6. CALIBRACION
6.1 La calibración de los aparatos se indica en el Anexo A.
7. PREPARACION DE LA MUESTRA
7.1 El muestreo se realizará de acuerdo a la Norma INEN 1 395.
7.2 Las muestras se acondicionarán de acuerdo a la Norma INEN 1 396.
7.3 Preparar 10 especimenes representativos en cada dirección principal del papel a menos que se
requieran pruebas en una sola dirección. Para cada espécimen se coloca el lado malla (lado liso) de
todos los pliegos hacia el mismo lado.
7.4 cortar cada pliego para el espécimen de prueba de 76,0 ± 2,0 mm de longitud por 63,0 ± 0,15 mm
de ancho. Tomar todos las hojas que van a ser rasgadas juntas de una misma hoja, o, si no
alcanza, tomar de las hojas adyacentes de la unidad de prueba.
7.5 Determinar por medio de una prueba preliminar en base a las especificaciones del producto el
número de pliegos que debe tener el espécimen, de tal forma que, cuando se rasguen juntos, den una
lectura en la escala del instrumento cercano a 40. Si un solo pliego da lecturas en la escala, mayores
de 60, usar el aparato Elmendorf con aumento en su capacidad y un solo espécimen de prueba.
7.6 Sin embargo, cuando se haga comparaciones entre dos o más grupos de papeles, del mismo grado
y gramaje, se deben usar el mismo número de pliegos en cada ensayo.
7.7 El trabajo hacho al rasgar un determinado número de pliegos de papel incluye cierta cantidad
de trabajo para doblar el papel continuamente a medida que éste es rasgado, para vencer el
razonamiento de los bordes de los pliegos cuando éstos son rasgados simultáneamente y para
elevar las muestras de papel. Por lo tanto, el número de pliegos rasgados simultáneamente y
su tamaño pueden en ciertos papeles afectar el resultado del ensayo.
(Continua)
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8. PROCEDIMIENTO
8.1 Elevar el sector del péndulo a su posición inicial y colocar la aguja en su posición de parada.
8.2 Centrar el espécimen en las mordazas con el borde inferior cuidadosamente ajustado contra el
fondo de las mismas y asegurar el espécimen entre las mordazas aplicando la misma presión sobre
ambas.
8.3 Hacer el corte inicial, soltar rápidamente el mecanismo de retención del péndulo y mantener
oprimido hasta que el rasgado se haya efectuado completamente y sujetar el péndulo, cuando este
inicie la oscilación de regreso, sin alterar la posición de la aguja.
8.4 Hacer un solo ensayo para cada espécimen, cada uno con el mismo número de pliegos.
8.5 Efectuar pruebas alternadas con el lado de la malla y el lado fieltro de todos los pliegos mirando
hacia el péndulo.
8.6 Asegurar que el espécimen se incline hacia el péndulo durante la prueba, doblándolo
cuidadosamente sobre las mordazas y evitando que en esta área del ensayo se afecte la humedad
relativa del espécimen.
8.7 Anotar las lecturas de la escala con aproximación a media división y el número de pliegos usados
en los especimenes.
8.8 Si la línea de rasgado no pasa por el borde superior del espécimen, sino que se desvía hacia un
lado, anotar esto en el informe.
8.9 Si en más de un tercio de las pruebas se presenta este comportamiento, este método no se debe
usar para el material en cuestión.
8.10 Debe indicarse también en el informe del ensayo si los pliegos se separan excesivamente
durante el rasgado.
9. CALCULO S
9.1 La fuerza promedio, requerida para rasgar un solo pliego, se calcula en gramos y se determina
mediante las ecuaciones siguientes:
16 XA
B
32 X A
9.1.2 Aparato con capacidad de 3 200 g. Fuerza promedio de rasgado=
B
9.1.1 Aparato con capacidad de 1 6000 g. Fuerza promedio de rasgado =
Siendo:
A = lectura promedio de la escala
B = número de pliegos.
9.2 Cuando se use un material patrón en referencia, muestra patrón NBS No. 704, se corrigen los
valores obtenidos de acuerdo con las instrucciones que acompañan al material de referencia.
(Continua)
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10. ERRORES DE METODO
10.1 La desviación normal de los resultados de las pruebas, representando el promedio de diez
lecturas, se ha encontrado que es la siguiente:
10.1.1 De los resultados para el mismo material probado en el mismo laboratorio es 1,5%
10.1.2 Para materiales diferentes probados en el mismo laboratorio es 2,5%; y
10.1.3 Para materiales probados en laboratorios diferentes es 4,5%. En este último caso, la
desviación normal se puede reducir a 3% cuando se usen materiales de referencia para la calibración
de los instrumentos.
11. INFORME DE RESULTADOS
11.1 Los resultados del rasgado paralelo a la dirección de la máquina se debe indicar en el informe
como la resistencia al rasgado interno en la máquina.
11.2 Los resultados del rasgado en la dirección perpendicular a la dirección de la máquina, se deben
indicar en el informe como la resistencia al rasgado interno en la dirección transversal.
11.3 Para cada dirección principal, cuando los valores aceptables promedio, máximo y mínimo, de
la fuerza requerida para rasgar un solo pliego, sean de 100 g o menos, los resultados se deben indicar
en el informe con aproximación de 0,1 g.
11.4 Cuando dichos valores sean superiores a 100 g, en el informe debe indicarse con una
aproximación de 1 g.
(Continua)
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ANEXO A
CALIBRACION DEL APARATO
A.1 El aparato se calibra y ajusta de la siguiente manera:
A.1.1 Con el péndulo en su posición inicial para la prueba, las mordazas deben estar separadas por
una distancia de 2,8 ± 0,3 mm y alineadas de tal manera que el espécimen sujeto entre ellas quede en
un plano paralelo al eje del péndulo, formando dicho plano un ángulo de 27,5 ± 0,5° con la línea
perpendicular que une el eje y la línea horizontal formada con el borde superior de las mordazas.
A.1.2 La distancia entre el eje y el borde superior de las mordazas es de 103 ± 0,1 mm. La
superficie de agarre de cada mordaza es de 36 ± 1 mm de ancho y 15,9 ± 0,1 mm de profundidad.
A.1.3 La escala del péndulo está graduada para indicar una constante K veces el trabajo hecho por el
péndulo, en gramos centímetros, al rasgar el espécimen de papel.
A.1.4 Para un aparato tipo Elmendorf con una capacidad de 1 600 g, cuya escala está dividida en
unidades d e 0 a 1 0 0 , K = 1 / 1 3 7 , 6 .
A.1.5 Para un aparato como el indicado, pero con una masa para aumentar su capacidad a 3 200 g, cuya
escala está dividida en unidades de 0 a 100, K = 1/275,2.
A.1.6 La escala del aparato indica el cociente del trabajo hecho en gramos-centímetros, cuando 16
hojas son rasgadas juntas a la distancia total de rasgado; esta distancia está dada por la siguiente
expresión:
16 x 4,3 x 2 = 137,6
Siendo:
16 = número de hojas utilizadas en la prueba,
4,3 = longitud de rasgado por hoja, en centímetros.
2 = factor que se incluye, porque, para rasgar una longitud dada de hoja, la fuerza del rasgado se
debe aplicar a través de una distancia doble.
A.1.7 La escala para el aparato de rasgado con una capacidad de 3 200 g está basada en la longitud de
rasgado con 32 hojas ensayadas juntas. La cuchilla que hace el corte inicial en el espécimen está
centrada entre las mordazas y colocada en tal forma que la distancia de rasgado sea de 43,0 ± 0,15
mm; es decir, la distancia entre el final de dicho corte y el borde superior del espécimen es de 43,0 ±
0,15 mm, cuando el borde inferior del espécimen, de 63,0 mm de ancho, descansa en el fondo de la
mordaza.
A.2 Calibración de la escala del aparato
A.2.1 Una vez que la escala ha sido verificada, no es necesario repetir esta etapa, siempre y cuando el probador se mantenga ajustado y sin cambio de partes o desgaste visible.
A.2.2 Asegurar y nivelar el probador. Colocar una masa conocida, en gramos, en el borde radial del puntero
bajo las mordazas, habiendo marcado previamente con un punzón el centro de gravedad de dicha masa sobre
la cara de la misma que queda hacia el frente del instrumento.
A.2.3 Cerrar la mordaza y levantar el puntero como si fuera a hacer una prueba de rasgado, y por medio de un
catetómetro medir en centímetros con aproximación de 0,1 mm, la altura H entre el centro de gravedad de
la masa m y una superficie horizontal fija debajo de la misma.
A.2.4 Luego, soltar el puntero, dejar oscilar y anotar la lectura de la escala. Sin tocar el indicador, subir el
puntero hasta que el borde del indicador toque el punto de parada, y determinar en esta posición la altura H
entre el centro de gravedad de la masa m y la superficie horizontal fija.
(Continua)
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A.2.5 El trabajo hecho en gramos-centímetros está dado por la siguiente ecuación:
W = m (h-H)
Siendo:
W
m
h
H
= trabajo realizado, en gramos-centímetros,
= masa que se coloca en el borde radial del puntero bajo las mordazas, en gramos,
= altura entre el centro de gravedad de la masa y la superficie horizontal fija, cuando se eleva
el puntero hasta que el indicador toca el punto de parada, en centímetros,
= altura entre el centro de gravedad de la masa y la superficie horizontal fija cuando se eleva
el puntero como si fuera a hacer una prueba de rasgado, en centímetros.
A.2.6 La lectura de la escala está dada por la siguiente ecuación:
W = mk (h-H)
Siendo:
W = trabajo leído en la escala,
k = 1/137,6 para el probador normal y 1/275,2 cuando la capacidad del aparato es de 3 200 g.
A.2.7 El mismo procedimiento se repite utilizando masas diferentes para verificar varios puntos de la escala
A.2.8 Si las desviaciones de las lecturas indicadas son mayores de media división, el instrumento debe ser
reparado y ajustado.
A.3 Ajuste de la distancia de rasgado
A.3.1 Para verificar la distancia de rasgado de 43,0 mm, se aplica a la cuchilla una pequeña cantidad de
grafito, usando un lápiz corriente, de modo que cuando se haga el corte inicial, algo de grafito se
transfiera al papel. Esto sirve para resaltar el punto final de corte y facilitar la medida.
A.3.2 Esta medición se puede hacer también utilizando un calibrador Vernier, o con una regla de
acero de buena calidad, en la cual puedan hacerse lecturas con exactitud de 0,2 mm, por lo menos,
usando una lente de aumento. Se puede también utilizar un medidor especial suministrado por el
fabricante del instrumento.
A.4 Ajuste del instrumento
A.4.1 Algunas veces, por el uso frecuente, se desgasta el sector del péndulo en el punto de
contacto con el mecanismo de parada, ocasionando saltos al soltar el péndulo. Si esto
sucede, separar el puntero, recortándolo, y reemplazando el borde gastado, o ajustando la altura
del mecanismo de parada al punto más bajo posible del borde del puntero. En este caso, verificar la
calibración de la escala.
A.4.2 Colocar el puntero del péndulo contra el mecanismo de parada, verificar la alineación de las
mordazas y ajustar, si es necesario, el mecanismo de parada.
A.4.3 Verificar visualmente que la cuchilla esté centrada entre las mordazas y ajustar si es necesario.
Verificar el filo de la cuchilla. Una cuchilla sin filo resultará en una muesca cuadrada cerca de la parte
superior del corte y con rebabas de papel; si este fuera el caso, afilar la cuchilla con una piedra
áspera, dando así un filo burdo, el cual resulta mejor que un filo limpio y fino.
A.4.4 Verificar la distancia de rasgado, si es necesario, ajustar la posición de la cuchilla. No se deben
cambiar las dimensiones del espécimen para ajustar la distancia del rasgado.
A.4.5 Fijar el instrumento sobre una mesa de modo que no haya movimiento perceptible ni de la
mesa ni del instrumento durante la oscilación del péndulo. Cualquier movimiento de la base del
instrumento durante la oscilación del péndulo puede ser una fuente de error significativa (ver nota 1).
__________________________
NOTA 1. En la base del instrumento, usualmente se localizan agujeros con roscas, los cuales pueden utilizarse
para asegurar el instrumento a la mesa de trabajo. Un procedimiento alternativo consiste en colocar el instrumento
sobre una guía, la cual permite asegurar que el aparato siempre tenga la misma posición sobre la mesa; tal guía
puede proporcionar el fabricante del instrumento.
(Continua)
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A.4.6 Nivelar el instrumento de modo que con el puntero libre, la línea grabada sobre el puntero
que indica la vertical que pasa por el punto de suspensión esté bisectada por el borde del
mecanismo de parada del péndulo.
A.4.7 Sobre el mecanismo de parada se dibuja con un lápiz una línea a una distancia de 2,5 cm a a
derecha del borde de parada del puntero.
A.4.8 Elevar el puntero a su posición inicial y ajustar el indicador contra su posición de parada.
A.4.9 Soltar el puntero y, manteniendo hacia abajo el mecanismo de parada, el puntero deberá hacer
por lo menos 20 oscilaciones completas antes de que el borde de la sección que toca el borde de parada
deje pasar hacia la izquierda de la línea dibujada. En caso contrario, limpiar, aceitar y ajustar el
cojinete.
A.4.10 Operar varias veces en blanco el instrumento nivelado, manteniendo cerrada la mordaza
móvil. Si no registra el punto cero, ajustar el punto de parada hasta obtener lectura cero. No se debe
cambiar el nivel para ajustar el cero.
A.4.11 Colocar la aguja en el cero de la escala antes de soltar el puntero y, luego, soltar éste y
medir el desplazamiento del indicador, el cual no debe ser menor de 2,5 mm ni mayor de 4,0 mm más
allá del cero de la escala.
A.4.12 Si la fracción de la aguja no deja que ésta caiga dentro de dichos límites, quitar la aguja,
limpiar el cojinete y aplicar una traza de aceite para relojería en la ranura del cojinete, ajustar la
tensión del resorte o hacer otros ajustes que se juzguen necesarios para lograr la fricción
especificada. Colocar de nuevo la aguja y verificar el punto cero y la fricción de la aguja.
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APENDICE Z
Z.1 NORMAS A CONSULTAR
INEN 1 395
IN EN 1 396
Papeles y cartones. Método de muestreo de papel y cartón para ensayos.
Papeles y cartones. Acondicionamiento de muestras
Z.2 BASES DE ESTUDIO
Norma Centroamericana ICAITI 46004 h 9. Ensayos físicos de papeles y cartones. Resistencia al
rasgado interno. Instituto Centroamericano de Investigación y Tecnología Industrial. Guatemala
1974.
Norma Colombiana ICONTEC 324. Papel y cartón. Método para determinar la resistencia del papel y
del cartón al rasgado interno. Instituto Colombiano de Normas Técnicas. Bogotá 1968.
Norma Argentina IRAM 3016 Papel y cartón. Método de ensayo de resistencia al rasgado de papeles,
cartulinas y cartones Instituto Argentino de Racionalización de Materiales. Buenos Aires, 1978.
Norma ASTM D 689-79. Standard test Method for Internal tearing resistance of paper. American
Society for Testing and Materials. Filadelfia, EE.UU. 1965.
Norma TAPPI T 414 is 65. Internal tearing resistance of paper. Technical Association of the Pulp and
Paper Industry. Atlanta, EE.UU. 1965.
-10-
1986-028

INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
Documento:
TITULO: PAPELES Y CARTONES. DETERMINACIÓN DE LA Código:
NTE INEN 1 413
RESISTENCIA AL RASGADO INTERNO
QU 07.01-317
ORIGINAL:
REVISIÓN:
Fecha de iniciación del estudio:
Fecha de aprobación anterior por Consejo Directivo
Oficialización con el Carácter de
por Acuerdo No.
de
publicado en el Registro Oficial No.
de
Fecha de iniciación del estudio:
Fechas de consulta pública: de
a
Conformado el Subcomité Técnico encargado del estudio de las normas de PAPELES Y CARTONES y,
considerando la necesidad de contar con un grupo completo de normas que regulen la producción y el uso de
estos productos, dispuso la formualación de esta norma.
Subcomité Técnico:
Fecha de iniciación:
Fecha de aprobación: 1984-07-03
Integrantes del Subcomité Técnico:
NOMBRES:
INSTITUCIÓN REPRESENTADA:
Ing. Ramón Astudillo
Ing. Ramón Alvarez
Ing. Emilio Calle
Ing. Julio Vizuete
Ing. Richard Allen
Ing. Gabriel Vera
Ing. Jorge López
Ing. Rainerio Ferrario
Ing. Oswaldo Acuña
Lic. Rafael Iriondo
Ing. César Jara
INDUSTRIA CARTONERA ECUATORIANA
PAPELERA NACIONAL
PAPELERA NACIONAL
PRODUCTORA CARTONERA S.A.
PRODUCTORA CARTONERA S.A.
FABRICA DE PAPEL “LA REFORMA”
INCASA
CENTRO GRAFICO
ESCUELA POLITECNICA NACIONAL
UNIVERSIDAD CATOLICA DEL ECUADOR
INEN
Otros trámites: 4 Esta norma sin ningún cambio en su contenido fue DESREGULARIZADA, pasando de
OBLIGATORIA a VOLUNTARIA, según Resolución de Consejo Directivo de 1998-01-08 y oficializada
mediante Acuerdo Ministerial No. 235 de 1998-05-04 publicado en el Registro Oficial No. 321 del 1998-05-20
El Consejo Directivo del INEN aprobó este proyecto de norma en sesión de 1986-08-14
Oficializada como: Obligatoria
Registro Oficial No. 531 de 1986-09-26
Por Acuerdo Ministerial No. 513 de 1986-08-28
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