预先调湿环境Preconditioning atmosphere
10-35%
无
22-40°C
无
调湿环境Conditioning atmosphere
50.0%
±2%
23°C
±1°C
测试环境Testingat mosphere
50.0%
±2%
23°C
±1°C
图表一 国际标准对纸张测试程序环境控制的要求 如纸张样本调湿前是低于50%R.H.,调湿过程会令到样本重量增加,直至到达与环境R.H.平衡的状态,此时样本的重量再不会随着调湿时间有明显的波动及改变(B 点)
根据调湿曲线与X 轴的平均情况来决定该样本的调湿时间(C 点)
当我们测试的数据是针对纸张的物理特性(如抗张强度、刚挺度等);或要求更准确的数据,用来和其他地方测试出来的数据作比较时,我们会发现单靠调湿程序并不足够。事实上纸张调湿前存放环境相对湿度的高低,也会直接影响到调湿后样本的水含量,以至测试出来结果的准确性。举例说:如果我们有两个相同的测试样本,分别来自相对湿度高于50%和低于50%的地方,当调湿完成后,纸张水含量的偏差可以高达1.6%至6%,从而令到物理特性测试数据的偏差高达5至25%之多。这种由纸张存放相对湿度历史所造成误差的现象,我们称为「Hysteresis 」(图二)。由于我们不能完全排除这种现象的发生,亦不能准确地预计到由它所引致含水量波动的范围,以及测试结果的误差,所以我们必须采取一些步骤,将他的影响减至最少。
纸张水含量%15Q P 0050100B C 降低R.H.增加R.H.相对湿度(R.H.)%(图二)纸张的「Hysteresis 」现象
当纸张由低于50%R.H.的存放地方,移到50%R.H.的地方进行调湿。纸张水含量会根据曲线C 而改变,而最后的水含量为P
当纸张由高于50%R.H.的存放地方,移到50%R.H.的地方进行调湿。纸张水含量会根据曲线B 而改变,而最后的水含量为Q
纸张调湿前水含量的历史(存放相对湿度),会令到调湿度纸张水含量存在着一个测不准性-Uncertainty(图中Q 和P之间的距离),造成测试数据上的误差
实验发现如果在纸张调湿前,先把纸张存放在一个相对湿度低于50%的地方一段时间,是有助于把样本水含量的波动控制在0.15%之内,所以我们称这一个处理程序为预先调湿(Preconditioning)。至于预先调湿的温度及湿度要求,大家可以参阅上期,而所需时间,一般为24小时。如我们要较准确的预先调湿时间,也可参考测试标准中对预先调湿的一些建议(表三)。
纸张种类标准建议时间纸张(单张)少于1小时轻磅纸板1至2小时重磅纸板或瓦通纸板5至10小时纸板或瓦通纸板制成品12至16小时经抗水处理的纸张或纸板不少于24小时
表三 标准建议对纸张预先调湿所需时间
而在实际的纸张测试过程中,就三个阶段的环境控制,大家可能觉得非常困难。但事实上,除调湿过程可能会遇上一点少麻烦外,基本上一般家居设备都能应付得来,以下是一些环境控制的建议,大家不妨用以作为参考:
1.预先调湿-由于对环境温度及相对湿度的要求比较宽松,我们只要运用空气调节装置,小心控制纸张存放环境便成。
2.调湿-由于要求比较严格,而且存放时间较长,建议使用有恒温、恒湿的存放设备。
3.测试环境-由于测试时间较短,我们只要适当地运用空气调节装置及抽湿设备,于测试时间内控制好环境的温度及湿度便成。
来源:印艺260、261期
作者:邓宏远
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