Implementação e validação da metodologia de determinação de propriedades físico-mecânicas em papéis absorventes

Abstract

A elaboração desta dissertação tem como principal objetivo a aplicação e validação das metodologias descritas nas normas ISO 12625-4:2016 e ISO 12625-12:2016 referentes à determinação da tração e extensão à rutura nas duas direções e na linha de perfuração respetivamente. De modo a ganhar destreza na execução dos ensaios para a determinação das características do papel absorvente, começou por se realizar uma análise de mercado a uma série de amostras avaliando os parâmetros da tração nas direções longitudinal, transversal e na linha de perfuração, espessura, gramagem, capacidade e tempo de absorção de água, tempo de desintegração, suavidade, capilaridade e brancura. Posteriormente, a fim de cumprir os objetivos referidos, analisaram-se três tipos de papeis absorventes com gramagens diferentes e obtiveram-se os valores de repetibilidade ao longo de dez dias. O foco da dissertação recaiu na propriedade da tração, para a qual se fez a validação do método avaliando para tal a precisão através da repetibilidade, a exatidão através dos testes interlaboratoriais e calculando as incertezas associadas aos parâmetros através da lei da propagação das incertezas. Após o tratamento dos dados verificou-se que o método da tração é válido uma vez que cumpre os requisitos do limite de repetibilidade apresentando valores de coeficientes de variação inferiores a 10 %. A representação gráfica das cartas de controlo permitiu verificar que os valores recolhidos ao longo dos dias se encontram sempre dentro dos limites da média calculados. Por fim, o cálculo das incertezas permitiu inferir acerca da gama de valores dentro da qual se situa um determinado valor medido uma vez que este tem sempre associado um erro. Esta é uma mais valia para afirmar que se conhece o valor verdadeiro de um parâmetro com a maior certeza possível.

This dissertation has as its main purpose the application and validation of the methodologies described in the ISO standards 12625-4:2016 and ISO 12625-12:2016 pertaining to the determination of traction and extension to the rupture in both directions and in the drill string, respectively. To gain dexterity in the execution of the testing to the determination of the characteristics of the absorbent paper, it was first conducted a market analysis to several samples. It was possible to analyse criteria from the traction in the longitudinal, transversal and drill string directions, thickness, grammage, water absorption time and capacity, disintegration time, softness, capillarity and whiteness. Subsequently, as to fulfil the abovementioned purposes, three types of absorbent papers with different grammage were processed and values of repeatability gathered throughout a ten-day period. The focus of the dissertation emphasizes the traction property, to which the method of validation was performed. As to achieve results, it was required to evaluate the precision through repeatability, accuracy through ring tests and by calculating the uncertainties associated to the criterion through the Law of Propagation of Uncertainties. Ensuing the data analysis, it was ascertained that the traction method is valid, given that it fulfils the requirements of the repeatability limit showing variation coefficient values lower than 10 %. The graphic representation of the control charts allowed to verify that the values gathered through the days are always within the calculated average limits. Lastly, the uncertainty calculation allowed to surmise about the array of values inside of which is a certain measured value, given that the latter has always a mistake associated. This is the best way to assure that the true value of a parameter is known with the most accuracy.