Guida tecnica con fonti · ROLL Lab
Umidità dei tubi in cartone: la variabile che non si ferma
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Perché il cartone beve l’aria
La carta è fatta di fibre di cellulosa tenute insieme da legami a idrogeno, che hanno bisogno di un po’ d’acqua per esistere. L’acqua in eccesso fa il contrario: allontana le fibre e la struttura perde rigidezza. La carta è igroscopica e scambia acqua con l’aria finché non è in equilibrio. Non lo si può impedire, solo governare.
Umidità di equilibrio: il tubo segue l’aria
Umidità del tubo contro umidità dell’aria
| UR aria | Umidità del tubo | Flat crush | Radial crush | Rigidezza Ø int. |
|---|---|---|---|---|
| 20% | 3,9% | +9% | +18% | +35% |
| 30% | 4,7% | +8% | +17% | +32% |
| 40% | 5,8% | +7% | +14% | +26% |
| 50% | 7,1% | +4% | +7% | +13% |
| 60% | 8,6% | -3% | -6% | -11% |
| 70% | 10,5% | -16% | -30% | -48% |
| 80% | 12,9% | -35% | -58% | -78% |
Variazioni rispetto a un tubo all’8% di umidità. Curva di equilibrio: regola pratica di settore. Sensibilità: dati di riferimento fra il 7% e l’8% su un 3" con parete 13 mm, estesi dal ROLL Lab con l’andamento del flat crush. Fuori dall’intervallo misurato i valori sono stime.
Quanta resistenza costa un punto di umidità
Fra il 7% e l’8% di umidità, su un mandrino 3" con parete 13 mm, i dati del ROLL Lab danno: flat crush −3,6%, radial crush −7,1%, rigidezza del diametro interno −12,3%. Il parametro più importante per le bobine è anche quello che si degrada più in fretta: circa 3,5 volte il flat crush. Su un tubo con parete 7,5 mm le stime del ROLL Lab danno −20% di resistenza fra l’8% e il 10%: le pareti sottili possono essere più sensibili.
Asciugare non è la soluzione universale: sotto il 4–5% la carta perde elasticità e diventa fragile, e un tubo asciugato al 6% riassorbe acqua in una lunga giacenza fino a tornare al 7–8%.
Le due stagioni del difetto
| Inverno: mandrini lenti | Estate: schiacciamento |
|---|---|
| Aria esterna fredda, scaldata dentro: umidità relativa bassa | Aria calda e piogge: umidità relativa alta |
| Il tubo cede acqua e si ritira: Ø interno, Ø esterno e lunghezza calano | Il tubo assorbe acqua e perde resistenza radiale |
| Sintomo: «i mandrini ballano», si sfilano dalla bobina | Sintomo: «non riusciamo a sfilare la bobina» |
Per ogni punto di umidità, regola pratica: 1,0–1,5 mm per metro di lunghezza, circa 0,1 mm su un Ø esterno di 106 mm, 0,02 mm su un Ø interno di 76 mm. Calcola il tuo caso.
Come si misura l’umidità sul serio
In forno ventilato a 105 ± 2 °C fino a massa costante (ISO 11093-3, UNI 10328-4), con bilancia sensibile allo 0,05% della massa. Si considera raggiunta quando due pesate a distanza di almeno 6–8 ore differiscono meno dello 0,1%. Servono circa 7 ore ogni 4 mm di parete: 15 mm richiedono circa 26 ore.
u = (peso umido − peso secco) / peso umido × 100
Il denominatore è il peso umido. Gli igrometri portatili danno una tendenza, non un valore da specifica o da contestazione.
Il magazzino: dove si decide la resistenza
- Tenere i tubi coperti e sollevati da terra, idealmente fra il 30% e il 50% di umidità relativa.
- Ruotare le scorte: un lotto fermo per settimane sopra il 55% va misurato in forno prima dell’uso.
- Evitare il passaggio da ambienti caldi a freddi con i tubi avvolti nel film: si forma condensa.
- In container verso climi umidi: tubi asciutti alla partenza, imballo protetto, misura all’arrivo.
Domande frequenti
Quanta umidità deve avere un tubo in cartone?
Di solito fra il 6% e l’8%. Sotto il 4–5% la carta diventa fragile, perché i legami fra le fibre hanno bisogno di un po’ d’acqua; sopra il 9–10% la resistenza cala in fretta. Conta più l’umidità del magazzino del cliente che quella di produzione: il tubo si mette in equilibrio con l’aria in alcuni giorni.
Quanto perde un tubo in cartone se prende umidità?
Secondo i dati del ROLL Lab su un 3" con parete 13 mm, un punto di umidità in più (dal 7% all’8%) costa circa il 3,6% di flat crush, il 7,1% di radial crush e il 12,3% di rigidezza del diametro interno. Il calcolatore "Il tubo che suda" mostra l’effetto per la tua umidità.
I tubi in cartone sono impermeabili?
No. Il cartone è igroscopico: assorbe e cede acqua finché è in equilibrio con l’aria. Esistono trattamenti e carte esterne idrorepellenti che rallentano l’assorbimento, ma non lo fermano. Per ambienti bagnati si valuta un tubo in plastica.
Come si conservano i tubi in cartone in magazzino?
Al riparo, sollevati da terra, idealmente fra il 30% e il 50% di umidità relativa, con rotazione delle scorte. Evitare lunghe giacenze sopra il 55% di umidità e i passaggi da ambienti caldi a freddi con il tubo avvolto nel film, che possono creare condensa.
Perché d’inverno i mandrini "ballano" e d’estate si schiacciano?
D’inverno l’aria esterna fredda, scaldata dentro, ha umidità relativa bassa: il tubo cede acqua e si ritira, e si sfila dalla bobina. D’estate l’aria calda e umida fa assorbire acqua al tubo, che perde resistenza radiale: il diametro interno si chiude e la bobina resta bloccata sull’albero.
Come si misura l’umidità di un tubo in cartone?
In forno a 105 ± 2 °C fino a peso costante (ISO 11093-3, UNI 10328-4): u = (peso umido − peso secco) / peso umido × 100. Servono circa 7 ore ogni 4 mm di parete. Gli igrometri portatili danno solo una tendenza, non un valore da specifica.
Il viaggio in container verso paesi umidi rovina i tubi?
Può farlo, se il viaggio è lungo e il container passa da caldo a freddo: l’umidità si condensa sulle pareti e i tubi assorbono acqua. Imballo con film, sacchetti essiccanti e partenza con tubi asciutti riducono il rischio; all’arrivo conviene misurare l’umidità prima dell’uso.
Fonti
- ISO 11093-3 — Determination of moisture content using the oven drying method
- UNI 10328-4:1994 — Determinazione del contenuto di umidità, metodo per essiccamento in stufa
- ISO 187 — atmosfera normale per il condizionamento di carta e cartone
- Elaborazione ROLL Lab (curva di equilibrio, sensibilità all’umidità, variazioni dimensionali)
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