NORMA MEXICANA NMX-N-004-SCFI-2011

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SECRETARÍA DE ECONOMÍA

NORMA MEXICANA

NMX-N-004-SCFI-2011

INDUSTRIAS DE CELULOSA Y PAPEL –

DETERMINA-CIÓN DE BRILLANTEZ O REFLECTANCIA DIRECCIONAL

A 457 nm (“BLANCURA”) DE PAPELES Y CARTONES –

MÉTODO DE PRUEBA

PULP AND PAPER INDUSTRIES - BRIGHTNESS OF

PA-PERAND PAPERBOARD (DIRECTIONAL REFLECTANCE

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NMX-N-004-SCFI-2011

PREFACIO

En la elaboración de la presente norma participaron las siguientes organiza-ciones y empresas:

- ASOCIACIÓN MEXICANA DE TÉCNICOS DE LAS INDUSTRIAS DE LA

CE-LULOSA Y DEL PAPEL, A.C. (ATCP)

- CÁMARA NACIONAL DE LAS INDUSTRIAS DE LA CELULOSA Y DEL PAPEL

(CNICP)

- LABORATORIO CARLOS MALDONADO ELIZONDO

- BIOPAPPEL S.A.B. DE C.V.

- CELULOSA DE FIBRAS MEXICANAS, S.A. DE C.V.

- CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN CIENCIA APLICADA Y TECNOLOGÍA

AVANZADA DEL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL (CICATA-IPN)

- COMPAÑÍA PROCTER & GAMBLE MÉXICO S. DE R.L. DE C.V.

- COPAMEX, S.A. DE C.V.

- GRUPO GONDI.

- GRUPO PAPELERO SCRIBE S.A. B. DE C.V.

- KIMBERLY-CLARK DE MÉXICO, S.A.B. DE C.V.

- PAPELERA DEL NEVADO, S.A. DE C.V.

- SECRETARÍA DE ECONOMÍA.

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INDICE DEL CONTENIDO

NÚMERO DE CAPÍTULO PÁGINA

0 INTRODUCCIÓN 1

1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN 2

2 REFERENCIAS 2 3 DEFINICIONES 2 4 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS 3 5 CLASIFICACIÓN Y DESIGNACIÓN 3 6 ESPECIFICACIONES 4 7 MÉTODO DE PRUEBA 7 8 USOS Y RECOMENDACIONES 9 9 VIGENCIA 9 10 BIBLIOGRAFÍA 9

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NORMA MEXICANA

NMX-N-004-SCFI-2011

INDUSTRIAS DE CELULOSA Y PAPEL – DETERMINACIÓN

DE BRILLANTEZ O REFLECTANCIA DIRECCIONAL A 457

nm(“BLANCURA”) DE PAPELES Y CARTONES –

MÉTO-DO DE PRUEBA

0 INTRODUCCION

La presente norma mexicana es elaborada por un interés compartido de la cadena productiva para establecer especificaciones técnicas claras y preci-sas, así como diversas recomendaciones técnicas para la adecuada y eficiente utilización del método de prueba para determinar la reflectancia direccional a 457 nm (“Blancura”) de los papeles y cartones.

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Esta norma mexicana establece las especificaciones, procedimiento y preci-sión del método de prueba para determinar la brillantez o reflectancia direc-cional a 457 nm (“Blancura”) de papel y cartón blanco y casi blanco.

Esta norma mexicana no es aplicable en papeles o cartones que contengan co-lorantes (como coco-lorantes amarillos o verdes) que absorban luz de manera apreciable en la parte del espectro de 400 nm a 500 nm. Los papeles colorea-dos deben ser medicolorea-dos espectrofotométricamente o colorimétricamente para obtener resultados significativos.

2 REFERENCIAS

Para la correcta aplicación de esta norma mexicana, se debe consultar la si-guiente norma mexicana vigente o la que la sustituya:

NMX-Z-012/3-1987 Muestreo para la inspección por atributos - Parte 3:

Regla de cálculo para la determinación de planes de muestreo. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 31 de julio de 1987.

3 DEFINICIONES.

3.1 Brillantez o reflectancia direccional a 457 nm

La Brillantez es el valor numérico del factor de reflectancia de una muestra con respecto a una luz azul de características es-pectrales y geométricas específicas. Este método requiere un instrumento que utilice iluminación a 45 o y geometría de ob-servación a 0 o, con los rayos de iluminación y obob-servación ajustada de tal manera que los materiales translúcidos sean evaluados en una escala arbitraria pero específica. En términos generales, la reflectancia direccional a 457 nm Indica el grado de “no amarillamiento”.

3.2 “Blancura”

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Término comúnmente usado en la industria papelera en países de habla his-pana para designar la reflectancia direccional a 457 nm. La medición de la propiedad “blancura” involucra la reflectancia total de la luz blanca y la uni-formidad de esta reflectancia. Debe notarse que el término inglés para la reflectancia direccional a 457 nm es “brightness” y para la blancura es “whi-teness”.

4 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS

Para los propósitos de esta norma se establecen los siguientes símbolos y abreviaturas: ° Grado kg Kilogramo mm Milímetro nm Nanómetro 5 CLASIFICACIÓN Y DESIGNACIÓN

Esta norma mexicana establece un procedimiento para determinar la Brillantez o reflectancia direccional a 457 nm (“Blancura) de los papeles y cartones blan-cos y casi blanblan-cos.

6 ESPECIFICACIONES 6.1 Aparato

6.1.1 Medidor de Brillantez o Reflectancia Direccional a 457 nm (“Blancura”) :

Un instrumento que comprende las características geométricas, fotométricas y espectrales y ajustado de tal manera que la cali-bración sea correcta dentro de las tolerancias especificadas en los puntos 6.1.2 al 6.1.9.

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La longitud de onda efectiva del instrumento cuando se usa con el filtro requerido por este estándar es 457,0 nm ± 0,5 nm. La longi-tud de onda efectiva es la longilongi-tud de onda de la luz monocromá-tica para la cual la transmitancia de un filtro con una transmitan-cia espectral determinada es igual a aquélla determinada con un instrumento maestro, luego de corregir los efectos asociados a la reflexión y refracción, la dispersión angular de rayos a través del filtro, el error fotométrico y el error de longitud de onda en el pectrofotómetro empleado para determinar la transmitancia es-pectral.

6.1.3 La longitud de onda efectiva se obtiene por la combinación del iluminante, óptica del lente, filtros y fotodetector para los cuales el producto matemático de la distribución espectral, la transmitan-cia espectral y la respuesta espectral es F (λ), donde F (λ) es la función de onda dada en la tabla 1.

TABLA 1.- Longitud de onda y Unidades Longitud de onda, nm F(λ), unidades relativas

395 0,0 400 1,0 405 2,9 410 6,7 415 12,1 420 18,2 425 25,8 430 34,5 435 44,9 440 57,6 445 70 450 82,5 455 94,1 460 100,0 465 99,3 470 88,7 475 72,5 480 53,1 485 34,0 490 20,3 495 11,1 500 5,6

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TABLA 1.- Concluye

Longitud de onda, nm F(λ), unidades relativas

505 2,2 510 0,3

515 0,0

6.1.4 Características geométricas: El ángulo medio de incidencia de los rayos de luz sobre el espécimen es 45 ° ± 0,5 °.

6.1.5 Los rayos incidentes sobre un punto de la muestra están confi-nados dentro de un cono que tiene un ángulo medio de 11,5 ° ± 2 °. Este cono está lleno de luz, tiene su vértice en la aper-tura para el espécimen y tiene su base en la aperaper-tura emer-gente de los lentes condensadores.

6.1.6 La apertura para el espécimen es circular con un diámetro de 12,7 mm ± 0,13 mm. La apertura de salida del sistema óptico que acepta los rayos reflejados para la medición es concéntrica y paralela a la apertura para el espécimen y tiene un diámetro de 9,53 mm ± 0,076 mm, de tal manera que la luz reflejada desde el borde de la apertura para el espécimen no alcance a la celda fotoeléctrica.

6.1.7 El ángulo medio de los rayos reflejados por el espécimen y aceptados por el sistema óptico de recepción está entre 0 ° y 0,5 ° con la normal respecto al plano de la apertura para el es-pécimen.

6.1.8 Los rayos reflejados aceptados para la medición están confina-dos a un cono con un ángulo medio de 22,5 ° ± 2 °.

6.1.9 Características fotométricas: El instrumento incorporará un sis-tema fotométrico de medición que mida la reflectancia en pro-porción directa a la energía luminosa incidente sobre la muestra dentro de un 0,1 % a través de todo el rango de medición.

6.1.10 Adicionalmente al instrumento, preparar un peso de 1 kg con base plana.

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6.2.1 La escala estándar de brillantez está basada en la reflectancia del óxido de magnesio al 100 %. Esta escala se mantiene utili-zando métodos instrumentales que no dependen en estándares físicos inestables como el óxido de magnesio.

6.2.2 Los estándares son talones de papel y estándares de vidrio blanco opalino pulido, con valores de calibración basados en el instrumento maestro.

6.2.3 Un conjunto de estándares comprenderá al menos 5 bloques de talones de papel y dos estándares de vidrio blanco opalino con valores de brillantez exactamente establecidos mediante la me-dición con un instrumento maestro.

6.2.4 Los estándares de papel cubrirán un rango de reflectancia de 50 % a 90 %. El papel con el cual se prepararán estos estándares será blanco o con coloración crema, con reflectancia uniforme y estable y una superficie relativamente suave pero no superca-landreada. Debe emplearse al menos un estándar que contenga un agente de blanqueo fluorescente si se van a medir papeles abrillantados ópticamente.

6.2.5 Los estándares de vidrio blanco opalino tendrán una superficie que no se desvíe del plano por más de 0,025 mm. La naturaleza del pulido superficial, dureza y estabilidad óptica del material serán tales que la reflectancia durante un mes de uso intensivo pero cuidadoso no variará por más de 0,2 puntos, y de tal natu-raleza que pueda ser limpiado fácil y efectivamente. El color de los estándares de vidrio blanco opalino será blanco con la re-flectancia espectral máxima no mayor que 25 % del mínimo so-bre el rango de longitud de onda de 400 nm a 500 nm. Los es-tándares de vidrio blanco opalino serán no fluorescentes.

6.3 Calibración

6.3.1 Compare mensualmente con estándares de reflectancia. Si las lecturas del instrumento en los estándares difieren de su valor asignado por más de ± 0,3 puntos, ajuste el instrumento de acuerdo a las instrucciones del fabricante.

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6.3.2 Al menos una vez por día se debe realizar una verificación res-pecto al estándar de vidrio opalino. La frecuencia de estas veri-ficaciones dependerá de la cantidad de uso del instrumento y la exactitud requerida. Si se utilizan estándares de papel debe te-nerse cuidado de que éstos no se dañen o manchen por el uso excesivo.

6.3.3 En intervalos de uno a tres años, dependiendo de las condicio-nes y frecuencia de uso, el instrumento debe ser cuidadosamen-te inspeccionado, probado y ajustado para asegurar que sus ca-racterísticas geométricas y espectrales estén dentro de los lími-tes prescritos y que su sistema fotométrico esté dentro de las tolerancias especificadas.

7 MÉTODO DE PRUEBA

7.1 Procedimiento

7.1.1 Preparación de muestras: Las muestras serán seleccionadas de acuerdo a lo establecido en la norma mexicana NMX-Z-012/3 (véase 2 Referencias).

7.1.2 De cada unidad de prueba corte una porción representativa del papel o cartón en 7 o más talones por lo menos 30 mm más largos y 20 mm más anchos que la apertura del espécimen (nominalmente 51 mm por 38 mm con la dimensión corta para-lela a la dirección máquina). Evite marcas de agua, suciedad o defectos. Organice los talones en un bloque con las caras hacia arriba. Use el talón superior como una cubierta, márquelo cerca de una esquina para identificar la muestra y el lado cara. Se pueden requerir más de 7 especímenes para muestras delgadas o transparentes para asegurar que el bloque sea completamen-te opaco. El número de talones en el bloque debe ser tal que la reflectancia medida no cambie al duplicar el espesor del bloque de talones.

7.1.3 No toque las áreas de prueba del espécimen con los dedos. Pro-teja las superficies de prueba de contaminación, calor excesivo

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o luz intensa.

7.1.4 Sin tocar las superficies de prueba con los dedos, remueva el talón superior o de protección y colóquelo hasta abajo del blo-que. Coloque el bloque de muestras sobre la apertura del ins-trumento con la dirección máquina del papel paralela al plano determinado por los haces de luz incidente y reflejada y con el lado cara en contacto con el instrumento.

7.1.5 Coloque el peso de 1 kg en el bloque. Mida y registre la lectura de reflectancia hasta el 0,1 de unidad.

7.1.6 Mueva el talón inferior hasta abajo del bloque y mida el segun-do talón. Repita este procedimiento hasta que se hayan medisegun-do 5 talones.

7.2 Resultados

Reporte la Brillantez o reflectancia direccional a 457 nm (“Blan-cura”) promedio de la muestra hasta una cifra decimal, junto con las lecturas máximas y mínimas. Indique claramente cual-quier desviación del procedimiento estándar y anote cualcual-quier característica anormal de la muestra.

7.3 Precisión

7.3.1 Los siguientes estimados de repetibilidad y reproducibilidad es-tán tomados del método de prueba Tappi T-452, solo incluyen laboratorios que siguieron dicho método.

TABLA 2.- Estimados de Repetibilidad y Reproducibilidad

Muestra UV % Media Sr r Sn SR R Bond 20# 3 % 83,055 0,220 0,61 0,65 0,682 1,89 Offset 50# 3 % 83,750 0,228 0,63 0,502 0,545 1,51 Bond 24# 1 % 84,867 0,182 0,35 0,630 0,641 1,78 Cubierta 4 % 88,209 0,115 0,32 0,604 0,613 1,70 Bond 24# 0 % 88,972 0,784 1,40 0,627 0,784 2,00 donde:

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UV % es la cantidad de abrillantador (“blanqueador”) óptico presente

en las muestras;

Sr es la desviación estándar dentro de un laboratorio;

R es la repetibilidad dentro de un laboratorio;

Sn es la desviación estándar entre laboratorios;

SR es la desviación estándar corregida entre laboratorios, y

R es la reproducibilidad entre laboratorios.

7.3.2 La repetibilidad en un laboratorio y la reproducibilidad entre la-boratorios son estimados de la diferencia máxima, con una pro-babilidad de 95 %, que puede esperarse cuando se comparan mediciones para los materiales indicados bajo condiciones simi-lares de prueba.

7.3.3 Esta información se da como una guía de las variaciones que podrían presentarse en la industria cuando se mide la reflectan-cia direccional a 457 nm ( “blancura” ) de papeles y cartones.

8 USOS Y RECOMENDACIONES

Las mediciones de reflectancia de luz azul fueron originalmente diseñadas para dar una indicación de la cantidad de blanqueo realizada durante la ma-nufactura de pulpa. En general, mientras más alta la reflectancia de luz azul, los productos aparecerán más blancos. Este método da un índice nu-mérico sencillo para comparar la “blancura” de materiales blancos similares.

9 VIGENCIA

La presente norma Mexicana entrará en vigor 60 días naturales después de la publicación de su declaratoria de vigencia en el Diario Oficial de la Federación.

10 BIBLIOGRAFIA

- TAPPI TEST METHODS 2004-2005 “Technical Association of the Pulp and Paper Industry. Technology Park/Atlanta, Atlanta, Georgia, 30348-5113, U.S.A. Esta norma mexicana concuerda con el método de prueba TAPPI T 452

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om-02 en lo concerniente a la determinación de la reflectancia direccional a 457 nm de papel y cartón”

-

Lo que el impresor debe saber acerca del papel Lawrence A. Wilson 1ª

Edición. Graphictype México, S.A. de C.V. Imprenta Quincor, México,

D.F. 1998, Págs. 190 a 192.

11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES

Esta norma mexicana no coincide con ninguna norma internacional por no exis-tir referencia alguna al momento de su elaboración.

México, D.F., a