紙のテストの前に湿度コントロールプログラムを調べる
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紙の品質と安定性に対する業界の要求がますます高まっているため、内部参照のために、またはサプライヤーが提供するデータと比較するために、単純な紙試験装置を追加することがよくあります。 商品標準。 しかし、テストデータの精度は、多くの不必要な紛争や誤解を招くことがあります。 実際、試験サンプル自体、サンプルサンプリング（サンプリング）、試験前の試料処理、使用された機器のタイプ、試験技術および方法からの通常のデータ変動を除いて、データの偏差は避けられない。 テストに影響を与えるデータ。 質問は、データの偏差が私たちの制御の範囲内にあるかどうかだけです。 したがって、TAPPI（パルプ・製紙工業技術協会）やISO（国際標準化機構）などの紙試験の国際標準は、手続き、サンプルの処理方法、試験方法、機器要件、さらには報告書を明確にテストします。 標準に従ってテストされた人々が同等のテストデータを得ることができることを明確にしてください。 紙サンプルテスト前の処理手順では、住居は無視されます。 したがって、私はこの機会に、ここの皆さんとこのことの重要性について議論したいと思います。
紙は吸湿性材料であるため、相対湿度（相対湿度-RH）が変化すると湿気を吸収して水分を放出することを意味します。 例えば、相対湿度の低い場所から比較的湿度の高い場所に紙を移動させると、新しい環境はより高い水圧（蒸気圧）を有し、空気から紙に浸入する水分は放出される紙の相対湿度が環境と同じレベルに上昇するまで、紙の含水率は増加する。 このとき、紙と環境は平衡に達していると言います（均衡）。 逆に相対湿度が相対的に高い場所から相対湿度の低い場所に紙を移動すると、新しい環境の低い水圧のために空気中に放出された水がより多くの水を吸収します。 紙の相対湿度が環境と同じになるまで、紙の含水量は減少します。 上記の例から、環境の相対湿度は紙の含水量（MoistureContent）と密接に関連していることがわかります。 紙の含水量はまた、紙の様々な特性に影響を及ぼし、以下を含む：
（1）紙の機械的性質、例えば引張強さ、剛性等
（2）Grammage、Smoothness等の紙の構造的性質
（3）紙の帯電特性、サイズの安定性、吸収能力などの紙のその他の特性。
様々な特性の変化が困難バースト引張り強度引裂き引裂き強度（引裂き）折り曲げ抵抗（折りたたみ）剛性（剛性）相対湿度％紙の相対湿度および紙の特性
ここで、同じ積層紙の含水率を、それぞれ50％RH、23℃および10％RH、23℃で試験すると仮定する。 前者の含水量は紙重量の約6％であり、後者は約2％である。 紙のスタックが50％RH、23℃の環境で2000ポンドの場合、紙の重量は上記の水分損失パーセンテージに基づいて80ポンドも変わることがわかります。 この例から、正確な紙データを得るために紙サンプルの含水量の安定性が各試験で非常に重要であることを読者が知ることは困難ではない。 言い換えれば、試験前に予備調整とコンディショニングによって含水率を安定させなければならないということです。
誰もがテスト中に環境管理の統一的な基盤を持つことを可能にするために、国際的なテスト基準は、テスト環境要件も提供します（表1）。 温度が変化するため、相対湿度が変化します。 例えば、試験環境の温度が1℃変化すると、試験環境の相対湿度は約3％変化します。 したがって、環境の相対湿度を制御しなければならず、環境の温度も制御する必要があります。 したがって、試験標準の要件から、温度制御が非常に厳しいことがわかります。 さらに、合成紙や接着紙などの特定のタイプの用紙では、湿度の影響に対する温度の影響が重要です。
前にも述べたように、試験中は紙の水分が安定していることが非常に重要です。 調湿プログラムは、試験前に紙と環境とのバランスをとるように設計されています。 しかし、異なる紙の組成および重量は異なる。 もちろん、必要な調湿時間は異なります。 それで、紙が平衡に達したことを確認するために、異なる紙に必要なコンディショニング時間をどのようにして決めるのでしょうか？ この点で、最も簡単なアプローチは、国際的なテスト基準（図2）によって提供された勧告の一部を参照することです。 標準の調湿時間はどのように注文するのですか？ 同じ用紙を繰り返しテストする場合は、より正確な湿度制御時間を設定してテスト処理時間を短縮する方法がありますか？ ごく少数の人々が知っている「プリウェッティング」手順は何ですか？ テストされたデータにどのような影響がありますか？ これらの質問については、次の問題で引き続きお話します。
我々はすでに、コンディショニングの主な目的について議論している。コンディショニングは、各紙サンプルの含水量を試験前に安定した状態にして、試験データの再現性を高めることである。 異なる用紙の湿度制御時間が異なるため、参照用に試験標準の湿度を調整するのに必要な時間についていくつかの提案を引用します。
慎重な読者は、調湿時間の推奨事項で市場にあるすべての用紙タイプの詳細な定義がないことがわかります。 したがって、実際に湿度制御プログラムを実行するとき、用紙の分類と必要な湿度制御時間について質問があります。 また、異なる用紙の湿度調整時間は倍数になる傾向があります。 製造前の品質証明書としてさまざまな種類の用紙を定期的にテストしたい場合は、あまり時間がかかりません。 使用する用紙に正確な湿度制御時間を設定できれば、テストプロセス全体にかかる時間を大幅に短縮することができます。
実際には、さまざまな紙サンプルの実際の湿度管理時間を定義するために、さまざまなテスト標準についていくつかのガイドラインがあります。 もっと簡単な方法として、湿度制御プロセス中の少なくとも1時間ごとにサンプルの重量を測定することができます（正確な時間は、紙サンプルの特性、重量、サイズに応じて調整できます）。また、以前よりも少なくなっています。 重量の0.25％を一度に測定すると、湿度コントロールの紙サンプルが基本的に安定した平衡状態に達したことを意味します。 もう1つの方法は、より正確な調湿時間を見つけるためのチャートレコードの形で、前述の概念的に同じです（図1）。 グラフにおいて、X軸は調湿時間の対数（Logarithm）であり、Y軸は紙サンプルの重量である。 調湿プロセス中に必要な時間とサンプル重量を記録し、データをカーブにプロットすると、カーブがX軸で平均化されている（サンプル重量が変化していない）場合、必要な時間はサンプル。
サンプル重量ABCログ（加湿時間）
コンディショニングする前にサンプルの重量を記録する
紙サンプルが調整前に50％RH未満である場合、湿度調整プロセスは環境RHとの平衡に達するまで試料の重量を増加させる。 このとき、試料の重量は湿度調整時間とともに変化しない。 （ポイントB）湿度曲線とX軸の平均（点C）に基づいてサンプルの調湿時間を決定する
試験するデータが紙の物理的性質（引っ張り強さ、剛性など）に関するものである場合。 より正確なデータが必要な場合は、他の場所でテストされたデータと比較して、湿度制御のみに依存することがわかります。 この手順では十分ではありません。 実際には、用紙が調整される前のストレージ環境の相対湿度は、コンディショニング後のサンプルの水分含量とテスト結果の精度に直接影響します。 例：50％以上50％未満の相対湿度の2つの同一のテストサンプルがある場合、湿度を調節すると、紙の含水率は1.6％〜6％程度変化する可能性があります。 物性試験データからの偏差は5〜25％と高い。 紙に保存された相対湿度の履歴に起因するこのエラー現象は、ヒステリシスと呼ばれます（図2）。 この現象を完全に排除することはできないため、水分の変動の範囲や試験結果の誤差を正確に予測することができないため、影響を最小限に抑えるためにいくつかの手順を実行する必要があります。
（ヒステリシス）現象紙が50％RH以下の場所に保管されている場合は、50％RHに移動して湿度を調整してください。 用紙の含水率は曲線Cに従って変化し、最終含水率はPである。用紙を50％RHより高い場所から50％RHに移動すると、湿度が調整される。 紙の含水量は曲線Bに従って変化し、最終含水量はQである。紙が調整される前の含水量の履歴（保存された相対湿度）は、湿度の水分量にある程度の不確実性をもたらす - 変更紙 - テストデータにエラーを引き起こす不確定性（図中のQとPの間の距離）
この実験では、紙が調整される前のある期間、相対湿度が50％未満の場所に紙を保管すると、試料の含水量の変動を0.15％以内に抑えることができ、このプロセスを呼び出します。 プレコンディショニングのため。 プレコンディショニングの温度と湿度の要件については、前号を参照してください。必要な時間は通常24時間です。 より正確なプレコンディショニング時間が必要な場合は、テスト標準でプレコンディショニングの提案を参照することもできます。
実際の用紙テストプロセスでは、3段階で環境を制御することが難しい場合があります。 しかし、実際には、湿度制御プロセスに加えて、基本的に一般的な家庭用機器は、次のいくつかの環境管理の推奨事項は、あなたが参考にしたいことがあります以下に対処することができます少し問題に遭遇する可能性があります：
1.予備加湿 - 周囲温度と相対湿度の要件が比較的緩いため、紙の保管環境を注意深く制御するために空調装置を使用するだけで済みます。
2.湿度管理 - 厳しい条件と長い保管時間のため、一定の温度、一定湿度の保管装置を使用することを推奨します。
3.試験環境 - 試験時間が短いため、試験時間中に環境の温度と湿度を制御するために空調装置と除湿装置を適切に使用するだけで済みます。