La falta de resistencia al rasgado puede causar problemas en el uso del papel, pero debido a la dificultad para simular los esfuerzos que soporta el papel en este sentido, no es fácil probar esta propiedad. la primera dificultad está en la diferencia entre la fuerza que se requiere para iniciar un rasgado y la fuerza que se requiere para continuar un rasgado que ya ha sido iniciado.  Cuando la resistencia se mide en un papel en que no se ha iniciado el rasgado, se denomina resistencia al rasgado del borde, y cuando ya se ha iniciado el rasgado, se llama resistencia interna al rasgado.  Existen diferentes pruebas para evaluar estas dos propiedades. sin embargo, en la práctica, la prueba más utilizada es la resistencia interna al rasgado, que es la fuerza requerida para continuar un rasgado.

Esta resistencia tiene gran importancia en la evaluación del papel que se verá sujeto a esfuerzos que lo puedan rasgar durante su transformación y uso, como, por ejemplo, para: bolsas, envolturas, toallas de papel, mapas, libros y revistas.  En el caso de papeles para impresión es muy importante tener una resistencia al rasgado alta cuando se imprime en bobinas.

RESISTENCIA INTERNA AL RASGADO

La resistencia interna al rasgado a menudo se conoce simplemente como prueba de rasgado o también como prueba de Elmendorf, tomando el nombre del inventor del aparato estándar que se emplea para su determinación.   La resistencia interna al rasgado es el trabajo realizado para rasgar un papel a través de una distancia determinada, después de haber iniciado la rotura del papel por medio de un corte.

Esta se utiliza como una prueba de control, debido a que refleja la naturaleza general de las fibras presentes en el papel, así como el grado de refinación al que han sido sometidas.

RESISTENCIA AL RASGADO DEL BORDE

Rara vez se determina como una prueba de rutina por la dificultad de su medición y porque la mayoría de las roturas en los bordes del papel se producen por causas accidentales muy difíciles de controlar y que en el resultado de la prueba no aparecen: o bien, porque la mayoría de los papeles no resistirían la aplicación de una tensión excesiva.  En general, esta resistencia es más alta que la resistencia interna al rasgado y, además, ésta se ve favorecida por la elasticidad del papel.

FACTORES QUE AFECTAN LA RESISTENCIA AL RASGADO

Esta resistencia se ve afectada por el sentido en el que se prueba el papel.  Se dice que la medición se hace en el sentido de fabricación o al hilo cuando el rasgado que se produce en el papel al realizar la prueba es paralelo al sentido de fabricación del papel.  Por regla general, en este sentido se obtienen valores más bajos que si el rasgado es en el sentido transversal, en cuyo caso se dice que es a contrahilo o en sentido transversal, lo anterior se debe a que hay un mayor número de fibras alineadas en el sentido de fabricación del papel, que en el sentido transversal.

Ahora bien, la estructura de las fibras que componen el papel tiene gran influencia en el rasgado, sobre todo su longitud.  A mayor longitud de fibras, será mayor la resistencia al rasgado.  Al refinar la celulosa para fabricar el papel aumenta el número de uniones, lo cual ocasiona normalmente un aumento en las resistencias del papel, con excepción de la resistencia al rasgado, que disminuye al aumentar la refinación debido a que se acorta la longitud de las fibras, cuya influencia es mayor en esta resistencia que en el número de uniones entre fibras.

Influyen en la resistencia interna al rasgado los aditivos no fibrosos que se utilizan para dar o mejorar ciertas propiedades. por ejemplo, las cargas aumentan la opacidad, blancura y lisura del papel, y disminuyen las resistencias.

Por otra parte, el manejo de los diferentes pasos del proceso de fabricación del papel también influye en la resistencia al rasgado, debido a que dichos pasos suelen modificar la estructura del papel.  Los de mayor influencia son: la refinación, el ajuste de la caja de entrada, la formación de la hoja y la operación de las secciones de prensado, secado y calandrado del papel.

Asimismo, la humedad relativa del ambiente, al hacer que varíe el contenido de humedad del papel, también influye en las resistencias.  La resistencia al rasgado al ir aumentando paulatinamente la humedad relativa entre 20% y 80%, también va aumentando.

Habrá que considerar siempre la interrelación que existe entre las propiedades del papel, la cual hace que no se puedan tener siempre los valores óptimos en todas sus características.  Es decir, si se quiere mantener en valores altos la resistencia al rasgado, otras características tendrán que ser bajadas, como, por ejemplo: las demás resistencias, la rigidez, y algunas otras propiedades que afectan la apariencia del papel y resultan importantes para la impresión, ya que para lograr que no baje el rasgado se refinará poco la celulosa, lo cual ocasionará que la formación y lisura no sean buenas y que, además, no se desarrollen las resistencias a la tensión, explosión y al doblez.

DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA INTERNA AL RASGADO

El instrumento más comúnmente utilizado para medir la resistencia interna al rasgado, es el probador de rasgado Elmendorf.

Dicho probador es un aparato de péndulo que tiene una mordaza fija al péndulo y otra en el soporte.  El péndulo se mantiene fuera de su posición de reposo por medio de un tope.  El papel de prueba, de 63mm. de ancho, se fija en las mordazas que coinciden una frente a la otra.  Entre las dos mordazas hay una navaja que sirve para iniciar el rasgado por medio de un corte de 20mm. en la orilla interior del papel.  Una vez hecho el corte se libera el péndulo, el cual rasga el papel por su propio peso al bajar a su posición de reposo.  El trabajo realizado en este rasgado queda señalado por una aguja en una escala que tiene el aparato en la cara del péndulo, o bien, aparece en una pantalla en el caso de los aparatos modernos que dan lectura digital, como el aparato del Laboratorio de Pruebas de la Union de Industriales Litógragos de México A.C.  (UILMAC).

El resultado de esta prueba se reporta en gramos fuerza (g`f), para rasgar una hoja sencilla.  En el sistema internacional de unidades (SI), se reporta en milinewtons (mN).  Para convertir estas unidades los g`f se multiplican por el factor 9.81 para obtener mN, los mN se dividen entre este mismo factor para obtener g`f.  Frecuentemente se utiliza el factor o índice de rasgado, que permite comparar la resistencia interna al rasgado, entre papeles que tienen diferentes peso base.  Dicho factor se obtiene con las siguientes fórmulas, de acuerdo con la unidad empleada:

DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA AL RASGADO DEL BORDE

Recordemos que cuando la resistencia se mide en un papel en que no se ha iniciado el rasgado se denomina resistencia al rasgado del borde, y que esta resistencia es más alta que la resistencia interna.  Su prueba se puede efectuar en un medidor de resistencia a la tensión con un aditamento que se coloca en una de las mordazas.  Este aditamento tiene una lámina horizontal de manera que el papel girando alrededor de dicha lámina se dobla apoyado en ella y sus dos extremos se fijan unidos en la otra mordaza.