Machen Sie sich mit dem Feuchteregelungsprogramm vertraut, bevor Sie das Papier testen
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Da die Anforderungen der Branche an Qualität und Stabilität von Papier immer höher werden, fügen sie häufig einfache Papierprüfgeräte für ihre eigenen Tests, für interne Referenzzwecke oder zum Vergleich mit den von den Lieferanten bereitgestellten Daten hinzu. Warenstandard Die Genauigkeit der Testdaten führt jedoch häufig zu vielen unnötigen Streitigkeiten oder Missverständnissen. In der Tat sind Abweichungen in den Daten unvermeidlich, mit Ausnahme der normalen Datenfluktuationen von der Testprobe selbst, der Probenahme (Sampling), der Probenverarbeitung vor dem Test, der Art des verwendeten Instruments, den Testtechniken und -methoden. Daten, die den Test beeinflussen. Die Frage ist nur, ob die Abweichungen in den Daten unserer Kontrolle unterliegen. Daher werden internationale Standards für die Papierprüfung wie TAPPI (Technischer Verband der Zellstoff- und Papierindustrie) und ISO (International Standards Organization) die Verfahren, das Probenahme-, Prozess-, Testverfahren, die Geräteanforderungen und sogar die Formulare eindeutig prüfen. Machen Sie deutlich, dass die nach dem Standard getesteten Personen vergleichbare Testdaten erhalten können. Bei den Verarbeitungsvorgängen vor dem Papiermuster-Test wird der Aufenthalt nicht berücksichtigt. Daher möchte ich diese Gelegenheit nutzen, um mit jedem hier die Bedeutung dieses Themas zu besprechen.
Da Papier ein hygroskopisches Material ist, nimmt es Feuchtigkeit auf und gibt Feuchtigkeit ab, wenn sich die relative Luftfeuchtigkeit (relative Luftfeuchtigkeit - RH) ändert. Wenn wir beispielsweise das Papier von einem Ort mit relativ niedriger relativer Luftfeuchtigkeit zu einem Ort mit relativ hoher Luftfeuchtigkeit bewegen, hat die neue Umgebung einen höheren Wasserdruck (Dampfdruck) und die aus der Luft in das Papier eintretende Feuchtigkeit wird freigesetzt mehr, so steigt der Wassergehalt des Papiers an, bis die relative Luftfeuchtigkeit des Papiers auf das gleiche Niveau wie die Umgebung steigt. Zu diesem Zeitpunkt werden wir sagen, dass das Papier und die Umwelt das Gleichgewicht (Gleichgewicht) erreicht haben. Wenn wir das Papier dagegen von einem Ort mit relativ hoher relativer Luftfeuchtigkeit zu einem Ort mit relativ niedriger relativer Luftfeuchtigkeit bewegen, wird das in die Luft abgegebene Wasser aufgrund des niedrigeren Wasserdrucks in der neuen Umgebung mehr Wasser aufnehmen. Der Wassergehalt des Papiers nimmt ab, bis die relative Luftfeuchtigkeit des Papiers der Umgebung entspricht. Anhand des obigen Beispiels können wir verstehen, dass die relative Feuchtigkeit der Umgebung eng mit dem Feuchtigkeitsgehalt des Papiers zusammenhängt (MoistureContent). Der Feuchtigkeitsgehalt des Papiers beeinflusst auch die verschiedenen Eigenschaften des Papiers, darunter:
(1) Mechanische Eigenschaften von Papier, wie Zugfestigkeit, Steifheit usw.
(2) Strukturelle Eigenschaften von Papier wie Grammatur, Glätte usw.
(3) Andere Eigenschaften des Papiers, wie beispielsweise die Aufladeeigenschaften des Papiers, die Stabilität des Formats und die Absorptionskapazität.
Verschiedene Merkmale ändern den Schwierigkeitsgrad Berstzugfestigkeit Zugfestigkeit (Abreißfestigkeit) Faltfestigkeit (Falz) Steifheit (Steifheit) relative Luftfeuchtigkeit% relative Luftfeuchtigkeit des Papiers und Papiereigenschaften
Nehmen wir an, wir testen den Wassergehalt desselben Papierstapels bei 50% RH, 23 ° C bzw. 10% RH, 23 ° C. Der Wassergehalt des ersteren beträgt etwa 6% des Papiergewichts, während der letztere dann etwa 2% beträgt. Wenn unser Papierstapel in einer Umgebung mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% und 23 ° C 2000 lbs ist, werden wir feststellen, dass das Gewicht des Papiers um bis zu 80 Pfund variieren wird, basierend auf dem obigen Wasserverlustprozentsatz. An diesem Beispiel ist es für den Leser nicht schwierig herauszufinden, dass die Stabilität des Wassergehalts der Papierprobe für jeden Test sehr wichtig ist, um genaue Papierdaten zu erhalten. Mit anderen Worten, wir müssen den Wassergehalt vor dem Test durch Vorkonditionierung und Konditionierung stabilisieren, um das Papier zu testen.
Um allen Benutzern eine einheitliche Grundlage für die Umweltkontrolle während des Tests zu geben, liefern uns die internationalen Teststandards auch Anforderungen an die Testumgebung (Tabelle 1). Da sich die Temperatur ändert, ändert sich die relative Luftfeuchtigkeit. Wenn sich beispielsweise die Temperatur der Testumgebung plötzlich um 1 ° C ändert, ändert sich die relative Luftfeuchtigkeit der Testumgebung um etwa 3%. Daher müssen wir die relative Luftfeuchtigkeit kontrollieren, wir müssen auch die Umgebungstemperatur kontrollieren. Aus den Anforderungen des Teststandards werden wir sehen, dass die Temperaturkontrolle sehr streng ist. Außerdem ist für bestimmte Papiersorten, wie synthetisches Papier oder geklebtes Papier, der Einfluss der Temperatur auf den Einfluss der Feuchtigkeit wichtig.
Wie ich bereits gesagt habe, ist es sehr wichtig, dass die Feuchtigkeit des Papiers während des Tests stabil ist. Das Feuchtigkeitssteuerungsprogramm dient dazu, das Papier vor dem Test mit der Umgebung abzugleichen. Die Zusammensetzung und das Gewicht verschiedener Papiere unterscheiden sich jedoch. Natürlich ist die erforderliche Feuchtigkeitssteuerzeit unterschiedlich. Wie bestimmen wir also die Konditionierungszeit, die verschiedene Papiere benötigen, um zu bestätigen, dass das Papier das Gleichgewicht erreicht hat? In dieser Hinsicht ist der einfachste Ansatz, auf einige Empfehlungen der internationalen Prüfnormen Bezug zu nehmen (Abbildung 2). Wie ist die Luftfeuchtigkeitssteuerungszeit im Standard? Wenn wir dasselbe Papier wiederholt testen, haben wir eine Möglichkeit, eine genauere Feuchtigkeitssteuerungszeit einzustellen, um die Testprozesszeit zu verkürzen? Was ist das "Vorbenetzungsverfahren", das nur wenige Leute kennen? Welchen Einfluss hat er auf die getesteten Daten? Für diese Fragen werden wir in der nächsten Ausgabe weiterhin mit Ihnen diskutieren.
Wir haben bereits den Hauptzweck der Konditionierung erörtert, nämlich den Wassergehalt jeder Papierprobe vor dem Test in einen stabilen Zustand zu bringen, so dass die Testdaten eine höhere Wiederholgenauigkeit aufweisen. Aufgrund der unterschiedlichen Luftfeuchtigkeitssteuerzeiten für verschiedene Papiere geben wir auch einige Vorschläge zur Zeit, die das Papier benötigt, um die Luftfeuchtigkeit im Teststandard als Referenz festzulegen.
Vorsichtige Leser werden möglicherweise feststellen, dass in den Empfehlungen für die Feuchtigkeitssteuerungszeit keine detaillierte Definition aller auf dem Markt befindlichen Papiersorten enthalten ist. Wenn wir also tatsächlich das Feuchteregelungsprogramm ausführen, haben wir möglicherweise Fragen zur Klassifizierung des Papiers und zur erforderlichen Feuchteregelungszeit. Darüber hinaus wird empfohlen, dass die Feuchtigkeitseinstellzeit für verschiedene Papiere tendenziell um ein Vielfaches ansteigt. Wenn wir verschiedene Papiersorten regelmäßig als Qualitätsnachweis vor der Produktion testen möchten, ist dies nicht sehr zeitaufwändig. Wenn wir für das verwendete Papier eine genaue Zeit für die Luftfeuchtigkeit einstellen können, kann der Zeitaufwand für den gesamten Testprozess erheblich reduziert werden.
In der Tat gibt es einige Richtlinien für verschiedene Teststandards, um die tatsächliche Luftfeuchtigkeitssteuerzeit für verschiedene Papierproben zu definieren. Auf einfachere Weise können wir das Gewicht der Probe während des Feuchtigkeitssteuerungsprozesses mindestens stündlich messen (die genaue Zeitspanne kann entsprechend den Eigenschaften, dem Gewicht und der Größe der Papierprobe angepasst werden) und der Änderung des Äquivalentgewichts ist weniger als vorher. Beim Messen von jeweils 0,25% des Gewichts bedeutet dies, dass die Papierprobe in der Feuchtigkeitskontrolle im Wesentlichen einen stabilen Gleichgewichtszustand erreicht hat und verschiedene andere Tests durchgeführt werden können. Die andere Methode ist konzeptionell die gleiche wie zuvor erwähnt, in Form eines Diagrammsatzes, um eine genauere Feuchtigkeitssteuerzeit zu finden (Abbildung 1). In der Grafik ist die X-Achse der Logarithmus der Feuchtigkeitssteuerzeit (Logarithmus) und die Y-Achse das Gewicht der Papierprobe. Wenn wir die erforderliche Zeit und das Gewicht der Probe während des Feuchteregelungsprozesses aufzeichnen und die Daten in einer Kurve darstellen, wenn die Kurve mit der X-Achse gemittelt wird (das Gewicht der Probe hat sich nicht geändert), ist die erforderliche Zeit die Luftfeuchtigkeitssteuerzeit der Probe.
ABC-Protokoll des Probengewichts (Befeuchtungszeit)
Das Gewicht der Probe vor dem Konditionieren notieren
Wenn die Papierprobe vor dem Konditionieren unter 50% rF liegt, erhöht der Feuchteeinstellungsprozess das Gewicht der Probe, bis sie das Gleichgewicht mit der rF der Umgebung erreicht. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich das Gewicht der Probe nicht und ändert sich nicht mit der Feuchtigkeitseinstellzeit. (Punkt B) Bestimmen Sie die Feuchtigkeitssteuerzeit der Probe anhand der Feuchtigkeitskurve und des Durchschnitts der X-Achse (Punkt C).
Bei den von uns getesteten Daten handelt es sich um die physikalischen Eigenschaften des Papiers (wie Zugfestigkeit, Steifigkeit usw.); oder wenn genauere Daten erforderlich sind, werden wir im Vergleich zu den an anderer Stelle getesteten Daten feststellen, dass wir nur auf die Kontrolle der Luftfeuchtigkeit angewiesen sind. Das Verfahren reicht nicht aus. Tatsächlich beeinflusst die relative Luftfeuchtigkeit der Aufbewahrungsumgebung vor der Konditionierung des Papiers den Wassergehalt der Probe nach der Konditionierung direkt und die Genauigkeit der Testergebnisse. Zum Beispiel: Wenn wir zwei identische Testproben mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von mehr als 50% und weniger als 50% haben, kann der Wassergehalt des Papiers bei einer Anpassung der Luftfeuchtigkeit um 1,6% bis 6% variieren. Die Abweichung von den Testdaten der physikalischen Eigenschaften beträgt 5 bis 25%. Dieses Fehlerphänomen, das durch die Geschichte der auf Papier gespeicherten relativen Luftfeuchtigkeit verursacht wird, wird als "Hysterese" bezeichnet (Abbildung 2). Da wir dieses Phänomen nicht vollständig ausschließen können, können wir die Schwankungen des Wassergehalts und den Fehler der Testergebnisse nicht genau vorhersagen. Daher müssen wir einige Maßnahmen ergreifen, um seine Auswirkungen zu minimieren.
Papierwassergehalt% 15QP 0050100B C RH verringern RH erhöhen Relative Luftfeuchtigkeit (RH)% (Abb. 2) Papier "Hysterese" Wenn das Papier an einem Ort unter 50% RH gelagert wird, stellen Sie die Feuchtigkeit auf 50% RH ein. Der Wassergehalt des Papiers ändert sich entsprechend der Kurve C und der endgültige Wassergehalt ist P. Wenn das Papier von einer Stelle mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% bis 50% rF bewegt wird, wird die Luftfeuchtigkeit angepasst. Der Wassergehalt des Papiers ändert sich entsprechend der Kurve B und der endgültige Wassergehalt ist Q. Die Vorgeschichte des Wassergehalts vor dem Konditionieren des Papiers (relative Luftfeuchtigkeit gespeichert) verursacht eine gewisse Unsicherheit im Wassergehalt der Feuchtigkeit - Papierwechsel - Unsicherheit (Abstand zwischen Q und P in der Abbildung), wodurch Fehler in den Testdaten verursacht werden
Das Experiment ergab, dass, wenn das Papier vor dem Konditionieren des Papiers an einem Ort mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von weniger als 50% gelagert wird, es hilfreich ist, die Schwankung des Probenwassergehalts innerhalb von 0,15% zu steuern, so wir nennen Sie diesen Prozess. Zur Vorkonditionierung. Bezüglich der Temperatur- und Feuchtigkeitsanforderungen für die Vorkonditionierung können Sie auf das vorherige Problem verweisen. Die erforderliche Zeit beträgt im Allgemeinen 24 Stunden. Wenn wir eine genauere Vorkonditionierungszeit wünschen, können wir im Teststandard auch auf einige Vorschläge zur Vorkonditionierung verweisen.
Beim eigentlichen Papiertestprozess kann es schwierig sein, die Umgebung in drei Schritten zu steuern. In der Tat kann zusätzlich zum Feuchtigkeitskontrollprozess ein kleines Problem auftreten. Grundsätzlich können die allgemeinen Haushaltsgeräte die folgenden Anforderungen erfüllen. Nachfolgend finden Sie einige Empfehlungen zur Umgebungskontrolle, die Sie als Referenz verwenden können:
1. Vorbefeuchtung - Da die Anforderungen an Umgebungstemperatur und relative Luftfeuchtigkeit relativ gering sind, brauchen wir nur Klimageräte, um die Papierlagerumgebung sorgfältig zu steuern.
2. Feuchtigkeitskontrolle - Aufgrund der strengen Anforderungen und der langen Lagerzeit wird empfohlen, ein Speichermedium mit konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit zu verwenden.
3. Testumgebung - Aufgrund der kurzen Testzeit müssen wir das Klimagerät und die Entfeuchtungsausrüstung nur zur bestimmungsgemäßen Kontrolle der Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Umgebung verwenden.