JP2000214073A - 赤外線水分計検定シ―ト - Google Patents
赤外線水分計検定シ―トInfo
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Abstract
線水分計を検定する際に、半永久的な安定性と環境変化
耐性を付与した赤外線水分計検定シートを提供すること
にある。 【解決手段】熱可塑性樹脂と結晶水無機粉体とを混練
し、成形して得られる赤外線水分計検定シートに関す
る。好ましくは、結晶水無機粉体が、硫酸カルシウム2
水和物であることを特徴とする赤外線水分計検定シー
ト。
Description
分計を検定する際に用いる赤外線水分計検定シートに関
するものである。さらに詳しくは、紙等の製造時の水分
管理に使用されている赤外線水分計の検定に使用するこ
とができ、赤外線水分計測定値の精度向上と赤外線水分
計の機差補正を行うことができる赤外線水分計検定シー
トに関するものである。
分を管理することは非常に重要である。近年では、近赤
外線領域における水の赤外線吸収を利用した赤外線水分
計を製造装置に設置し、オンライン品質管理が一般的に
行われている。また、紙に存在する水分は非常に不安定
であり、環境温度および湿度の変化により、紙の水分も
変化することは既知の事実である。
放射される光を測定対象物に透過または反射させ、その
光を水分測定波長と水分の影響を受けない比較波長に分
割し、光量検出素子を使用して各透過率測定信号を測定
し、各測定信号比と予め設定されている検量線を用いて
演算し、水分値を出力する。
ため、上記水分値を坪量計で測定した坪量に対する割合
として水分率を演算する。
属膜干渉フィルターを使用して水分測定波長または比較
波長の近赤外線にフィルタリングし、交互に測定対象物
に透過または反射させて測定する方式の赤外線水分計も
一般的に使用されている。
を行うために、赤外線水分計検定サンプルを作成し、使
用している。図2は、従来から使用されている赤外線水
分計検定サンプルである。図2において、紙3はガラス
板4とシール材5で密閉されている。紙に存在する水分
は非常に不安定なことから、紙の水分変化を防止するた
め、紙をガラスで封印密閉している。赤外線水分計検定
サンプルに使用されている紙は、予め規定の水分量に調
湿し封印密閉される。
既知である赤外線水分計検定サンプルを通常3〜5種類
用意する。このサンプルを測定した値を使用して、赤外
線水分計の検定が行われる。
検定サンプルにより、赤外線水分計を検定している。と
ころが、ガラスで密閉した赤外線水分計検定サンプル
は、完全な気密性を長期に保持することは困難である。
高い含有水分量を持つ赤外線水分計検定サンプルは、温
度変化が起きるとガラスの内部に結露が発生することが
ある。赤外線水分計検定サンプルに対し、半永久的な安
定性と環境変化耐性を持たせることは極めて重要な問題
である。
久的な安定性と環境変化耐性が付与されており、紙等の
製造時の水分管理に使用されている赤外線水分計の検定
に使用し、赤外線水分計測定値の精度向上と赤外線水分
計の機差補正を行うことを目的とするものである。
み鋭意研究した結果、本発明の赤外線水分計検定シート
を発明するに至った。
塑性樹脂と結晶水無機粉体を混練し、成形して得られる
赤外線水分計検定シートであることを特徴とするもので
ある。
しては硫酸カルシウム2水和物であることが好ましい。
シートついて、詳細に説明する。
方式について調査した。基本的には、水分測定波長1.
93〜1.95μm、比較波長1.80〜1.84μm
の透過率測定信号の比を使用して水分量を演算してい
る。このことから、赤外線水分計検定サンプルは、比較
波長に対し影響が少なく、配合等の操作により、水分測
定波長の透過率を可変できることが必要である。
る結晶水無機粉体は、紙に存在する水分と同様に、水分
測定波長1.93〜1.95μmに近赤外線の水分の吸
収を持ち、比較波長1.80〜1.84μmに近赤外線
の吸収を持たない物質である。また、シート材として使
用する樹脂は、水分測定波長1.93〜1.95μmお
よび比較波長1.80〜1.84μmに、近赤外線の吸
収を持たない物質である。
視分光光度計で分析すると、1.95μmに特異的な近
赤外線の吸収があり、これが結晶水によるものであるこ
とがわかっている。一方、炭酸カルシウムに代表される
無水物を紫外可視分光光度計で分析した場合には、水分
測定波長である1.93〜1.95μmに近赤外線の吸
収はみられない。
またはポリブチレンテレフタレート樹脂の場合、その内
部にCOOR基が含まれる。COOR基の赤外線吸収波
長は1.95μmであることから、水分測定波長1.9
3〜1.95μmと重なっており、赤外線水分計は結晶
水無機粉体による水分量よりも高い値を示すことから、
これらの樹脂はシート材として用いることは好ましくな
い。
る結晶水無機粉体は、シート材として使用する樹脂の溶
融温度で脱水しないものが望ましい。ただし、シート材
および結晶水無機粉体の選択により、作製時に結晶水無
機粉体の結晶水の一部が脱水する場合もあるが、完全に
脱水して無水物とならないものが望ましい。
130〜180℃で75%の結晶水が脱水し、200℃
以上で残りの25%の結晶水が脱水して硫酸カルシウム
無水物となる。この時の脱水減量は、重量比で約20%
である。一方、トバモライトの場合、180〜500℃
で結晶水が完全に脱水する。この時の脱水減量は、重量
比で約10%である。すなわち、使用する結晶水無機粉
体により、脱水温度、結晶水含有重量比は異なってい
る。赤外線水分計検定シートに使用する結晶水無機粉体
は、脱水温度、結晶水含有重量比から適宜選択される。
るシート材は、選択した結晶水無機粉体の脱水が起こら
ない温度で溶融する樹脂が望ましい。ただし、シート材
および結晶水無機粉体の選択により、作製時に結晶水無
機粉体の結晶水の一部が脱水する場合もあるが、完全に
脱水して無水物とならない温度以下で溶融可能な樹脂が
望ましい。
において、結晶水無機粉体として硫酸カルシウム2水和
物を選択した場合、結晶水脱水温度は130℃以上であ
ることから、融点が130℃以下の樹脂を選択する必要
がある。選択可能な樹脂は、融点107〜120℃の低
密度ポリエチレンである。一方、結晶水無機粉体として
トバモライトを選択した場合、結晶水脱水温度は180
℃以上であることから、融点が180℃以下の樹脂を選
択する必要がある。選択可能な樹脂は、低密度ポリエチ
レン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、エチレンビニルア
ルコール樹脂、ポリプロピレン樹脂である。
酸カルシウム2水和物、くえん酸カルシウム4水和物、
くえん酸カリウム1水和物、くえん酸ナトリウム2水和
物、りん酸コバルト(II)8水和物、水酸化リチウム1
水和物、硫酸リチウム1水和物、硫酸銅(II)1水和
物、亜りん酸カルシウム1水和物、四ほう酸ナトリウム
10水和物、酒石酸カルシウム4水和物、酒石酸ストロ
ンチウム4水和物、酢酸亜鉛2水和物、トバモライト等
が好ましく、中でも化学的安定性の点から硫酸カルシウ
ム2水和物が特に好ましい。
エチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹
脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ポリプロピレン樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化
ビニリデン樹脂、ナイロン樹脂等から選ばれる熱可塑性
樹脂が好ましく、中でも溶融混合性、押し出し性の点か
らポリエチレン樹脂が特に好ましい。
らの樹脂状粉体或いはペレットを100〜150℃に加
熱し溶解後、結晶水無機粉体を添加して混練し、押し出
し機によりシート化するか、或いは混練した樹脂を冷却
後、60〜100℃でヒートプレスまたは延伸して50
0〜1500μm厚のシートにする方法で得られる。
おいて、樹脂と結晶水無機粉体の混練可能な範囲は選択
する樹脂および結晶水無機粉体により異なるが、低密度
ポリエチレンと硫酸カルシウム2水和物の場合、低密度
ポリエチレンの重量を1とすると0.01〜0.4の割
合で硫酸カルシウム2水和物を混練可能である。
材の種類または重量比を変えることで、異なる水分量を
持つ赤外線水分計検定シートを作製できる。また、本発
明の赤外線水分計検定シートは経時変化もなく非常に安
定していることから、赤外線水分計の検定に利用するこ
とで、機種交換または経時劣化による赤外線水分計の測
定値変動を補正することが可能となる。
に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではな
い。
0.28の割合で硫酸カルシウム2水和物を混練し、押
し出し機で厚み500μmの赤外線水分計検定シートを
作製した。
比を1:0.24とした以外は、実施例1と同様にして
実施例2の赤外線水分計検定サンプルを作製した。
比を1:0.20とした以外は、実施例1と同様にして
実施例3の赤外線水分計検定サンプルを作製した。
比を1:0.16とした以外は、実施例1と同様にして
実施例4の赤外線水分計検定サンプルを作製した。
ルシウムを重量比1:0.28の割合で混練した以外は
実施例1と同様にして比較例1の赤外線水分計検定シー
トを作製した。
ライトを重量比1:0.28の割合で混練した以外は実
施例1と同様にして比較例1の赤外線水分計検定シート
を作製した。
1〜2の赤外線水分計検定シートについての水分吸収波
長(1.94μm)吸光度、比較波長(1.82μm)
吸光度を比較した。吸光度は、紫外可視分光光度計33
0形(日立製)にて測定した。また水分率は、紙の品質
測定機として一般的なBM計(ハネウェルメジャレック
ス製)を用いて、坪量を100g/m2に設定して測定し
た。
の透過率比から水分量を演算している。
いて、吸光度から求めることが可能である。水分測定波
長の透過率は、数式3と数式4を用いて、吸光度から求
めることが可能である。
較例1の水分吸収波長吸光度が低いことがわかる。これ
は、比較例1では水分に起因する近赤外線の吸収がおき
ていないことを示す。
を比較すると実施例1の方が吸光度が大きいことがわか
る。硫酸カルシウム2水和物の混練重量比が高いほど、
水分吸収波長吸光度は高くなる。一方、比較波長吸光度
は殆ど変わらない。
た場合、混練重量比が同じである実施例1と比較する
と、測定波長吸光度は変わらないが水分吸収波長吸光度
はトバモライトの方が小さいため、透過率比、実測水分
率においても値は小さい。これは、硫酸カルシウム2水
和物とトバモライトの結晶水含有重量比率が異なるため
である。したがって、目的とする水分値を示す赤外線水
分計検定シートを作製した場合、硫酸カルシウム2水和
物の方が混練重量が少ないことを示している。製造時に
の混練性の点から少ない方が均一に混練し易いことか
ら、硫酸カルシウム2水和物の方が赤外線水分計検定シ
ートに適している。
過率比を使用して水分量を演算している。実施例1〜4
において、透過率比も硫酸カルシウム2水和物の混練重
量比が高いほど、透過率比は高くなっている。よって、
実施例1〜4の赤外線水分計検定シートは、混練重量比
が高いほど、透過率が小さいことを示している。よっ
て、赤外線水分計で測定した場合、異なる水分値を示す
ことは明らかである。
分計で実測時に異なる水分値を示す。
機粉体と樹脂を用いた赤外線水分計検定シートは、半永
久的な安定性と環境変化耐性が付与されており、紙等の
製造時の水分管理に使用されている赤外線水分計の検定
に使用することができ、赤外線水分計測定値の精度向上
に対して優れた効果を有する。
Claims (2)
- 【請求項1】 熱可塑性樹脂と結晶水無機粉体を混練
し、成形して得られる赤外線水分計検定シート。 - 【請求項2】 結晶水無機粉体が、硫酸カルシウム2水
和物であることを特徴とする請求項1記載の赤外線水分
計検定シート。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11014196A JP2000214073A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 赤外線水分計検定シ―ト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11014196A JP2000214073A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 赤外線水分計検定シ―ト |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000214073A true JP2000214073A (ja) | 2000-08-04 |
Family
ID=11854381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11014196A Pending JP2000214073A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 赤外線水分計検定シ―ト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000214073A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009041504A1 (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-02 | Arkray, Inc. | 分光測定用ペレット、その製造方法および分光測定方法 |
JP2015132505A (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | 横河電機株式会社 | 赤外線水分測定装置の校正用サンプル、赤外線水分測定装置、校正用サンプル容器、校正用サンプルを用いた校正方法 |
JP2020513386A (ja) * | 2016-11-18 | 2020-05-14 | クナーフ ギプス カーゲーKnauf Gips Kg | 石膏をか焼するための方法および装置 |
-
1999
- 1999-01-22 JP JP11014196A patent/JP2000214073A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP5422089B2 (ja) * | 2007-09-25 | 2014-02-19 | アークレイ株式会社 | 分光測定用ペレット、その製造方法および分光測定方法 |
JP2015132505A (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | 横河電機株式会社 | 赤外線水分測定装置の校正用サンプル、赤外線水分測定装置、校正用サンプル容器、校正用サンプルを用いた校正方法 |
JP2020513386A (ja) * | 2016-11-18 | 2020-05-14 | クナーフ ギプス カーゲーKnauf Gips Kg | 石膏をか焼するための方法および装置 |
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