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P8111 : 1998

(1) 

まえがき

この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,通商産業大臣が改正した日

本工業規格である。これによって,JIS P 8111 : 1976 は改正され,この規格に置き換えられる。

今回の改正では,対応国際規格 ISO 187 : 1990  Paper, board and pulps−Standard atmosphere for

conditioning and testing and procedure for monitoring the atmosphere and conditioning of samples

との整合化を行

った。

JIS P 8111

には,次に示す附属書がある。

附属書 A(規定)  温度及び相対湿度の測定

附属書 B(参考)  温度と相対湿度の相互依存

附属書 C(参考)  参考文献


日本工業規格

JIS

 P8111

: 1998

紙,板紙及びパルプ−

調湿及び試験のための標準状態

Paper, board and pulps

−Standard atmosphere for conditioning and testing

序文  この規格は,1990 年に第 2 版として発行された ISO 187 : 1990  Paper, board and pulps−Standard

atmosphere for conditioning and testing and procedure for monitoring the atmosphere and conditioning of samples

を元に,技術的内容を変更することなく作成した日本工業規格である。

なお,この規格で点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格にはない事項である。

1.

適用範囲  この規格は,紙,板紙及びパルプの調湿及び試験のための標準状態並びに温度及び相対湿

度の測定方法について規定する。

備考1.  この規格の対応国際規格を,次に示す。

ISO 187 : 1990

  Paper, board and pulps−Standard atmosphere for conditioning and testing and

procedure for monitoring the atmosphere and conditioning of samples

2. 2000

年 3 月 31 日まで,紙,板紙及びパルプの調湿及び試験のための標準状態は,20℃±2℃,

(65

±2) %r. h.  を適用してもよい。

2.

引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す

る。この引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

ISO 4677-1

  Atmospheres for conditioning and testing−Determination of relative humidity−Part 1:

Aspirated psychrometer method

3.

定義  この規格で用いる主な用語の定義は,次による。

a)

相対湿度 (relative humidity)   同じ温度及び圧力において,水蒸気で飽和された空気の水蒸気量に対

するその空気が実際に含む水蒸気量の比(%r. h.  で表示)

b)

調湿 (conditioning)   試料と規定温度及び相対湿度との間に再現性のある水分平衡を確立するための

操作。

参考1.  平衡とは,1時間以上の間隔をおいて測定した連続2回の試料計量値の差が,規定以下になっ

たときをいう。

2.

調湿時間の推定には,試料の坪量及び試験室の空気循環特性を考慮することが望ましい。

4.

原理  標準状態中に試料をさらし,試料とその標準状態との間に再現性のある水分平衡状態をつくる。


2

P8111 : 1998

5.

標準状態  紙,板紙及びパルプの調湿及び試験のための標準状態は,23℃±1℃, (50±2) %r. h.  とす

る。

備考  附属書 に従って測定した温度及び相対湿度が,すべて規定範囲内にあれば,この規格の要求

を満たしているものとする。温度及び相対湿度が許容範囲外にあったことが明らかな場合,調

湿手順に従って調湿し直さなければならない。

参考  標準状態での温度,相対湿度及び許容差は ISO 554 による。

なお,許容差は ISO 554 の規定のうち小さい方の値である。

6.

調湿手順

6.1

試料の前処置  平衡水分のヒステリシスが,結果に誤差を生じるような試験では,調湿前に,試料

を相対湿度 10%∼35%及び温度 40℃以下の空気中で 24 時間前処置する。ただし,調湿のとき,水分の吸

着によって平衡に達することがあらかじめ分かっている場合は,前処置を省いてもよい。

参考  ヒステリシスとは,標準状態と平衡した紙の水分が,吸着によって達成された場合と,脱着に

よった場合で異なる現象をいう。このヒステリシスは,水分によって変化するような物理特性

に影響を及ぼすため,特に指定がない限り,吸着過程を経て平衡させるのがよい。

6.2

調湿  試料の水分と標準状態にある試験室内の水蒸気を平衡させるためには,調湿空気が試料の表

面と自由に接触するようにしておかなければならない。1 時間以上の間隔をおいて測定した連続 2 回の試

料計量値の差が,全質量の 0.25%以下になったとき,平衡に達したものとみなす。

参考  空気の循環がよければ,紙の調湿時間は,通常 4 時間で十分であるが,坪量によっては 5 時間

∼8 時間必要なものもある。高坪量の板紙及び水蒸気に対して極めて抵抗性のある特殊処理し

た試料に対しては,48 時間以上必要な場合もある。

7.

試験報告  この標準状態下での試験の報告には,次の項目を記録する。

a)

規格名称又は規格番号

b)

調湿条件(温度及び相対湿度)

c)

試料の調湿時間

d)

前処置を行ったか否か

関連規格  JIS Z 8806  湿度−測定方法

ISO 554

  Standard atmospheres for conditioning and/or testing−Specifications

ISO 5269-1

  Pulps−Preparation of laboratory sheets for physical testing−Part 1 : Conventional

sheet-former method

ISO 5269-2

  Pulps−Preparation of laboratory sheets for physical testing−Part 2 : Rapid−Koethen

method


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附属書 A(規定)  温度及び相対湿度の測定

1.

適用範囲  この附属書は,国際規格に従って温度及び相対湿度を測定するときの手順について規定す

る。

備考  この附属書は ISO 187 に必要不可欠で,次の規格を基本として構成する。

ISO 46771 :

  Atmospheres for conditioning and testing−Determination of relative humidity−Part 1 :

Aspirated psychrometer method

2.

通風乾湿計  通風乾湿計は,次による。

備考  これと同等以上の精度維持の保証があれば別の形の湿度計を用いてもよい。

a)

温度計

1)

液体−ガラス封入温度計,熱電対又は電気抵抗形のいずれでもよい。

2)

±0.1℃以上の精度をもち,使用する一対の温度計が,0.05℃以上の精度で一致するものとする。

3)

液体−ガラス封入温度計は,0.05℃まで読み取れるよう,0.1℃刻みで目盛ってあるものがよい。

4)

熱電対及び電気抵抗形は,通常 0.1℃まで目盛のあるデジタルパネルに接続されているが,0.05℃ま

で目盛のあるチャート記録計を接続し,乾球温度と湿球温度又は乾球温度と相対湿度の演算値のい

ずれかを連続記録させてもよい。

5)

熱電対及び電気抵抗形は,1℃/min の温度こう(匂)配及び 1.5%/min の相対湿度こう(匂)配に十

分追従できるような応答速度を備えているものとする。

b)

通気

1)

通気の方向がセンサに対し直角又は平行の場合において,吸引空気がセンサ部分全体に当たるよう

にする。

2)

温度計は,センサの軸が互いに平行になるようにし,湿球センサの直径の 3 倍以上離して取り付け

る。

3)

横方向(センサに対して直角方向)通気の場合は,二つのセンサを同じ空気流の中に取り付け,乾

球と湿球は共に被測定吸引空気の温度・湿度に影響を与えないように,離して取り付ける。

4)

軸方向(センサと平行)通気では,空気流がセンサの自由端から支持端に向かうようにし,湿球直

径の 1.75∼3 倍の内径をもった円筒形の放射熱しゃへいカバーを各センサに取り付ける。

5)

センサは,測定操作者を含め,すべての熱放射源からの防護措置を施す。

6)

通風機は,自身の放射を含む熱がセンサに影響を及ぼすことがないように,空気流の下流に設置し,

排気口は流入空気に全く影響のないように設置する。

7)

センサを通る空気の速度は,3.0m/s 以上になるようにする。速度が大きすぎて下記のウィックのぬ

れを阻害したり,空気流の中に水滴を生じさせたりしないようにする。

c)

ウィック

参考  ウィックは,湿球に蒸留水(以下,水という。)を保持するために用いられるガーゼ,又は色無

地のなるべく薄地綿布を用いる(JIS Z 8806 参照)

1)

ウィック用湿布(以下,湿布という。

)は,綿などの縫い目のない織布とする。


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P8111 : 1998

2)

湿布をセンサに取り付けるときは,締め付けすぎないよう,かつ,しわの寄らないよう密着させ,

センサ全体を覆うようにする。

なお,湿布の長さは,湿球温度に変化が生じない程度必要とする。

3)

湿布の洗浄及び管理

3.1)

熱電対形湿度計及び電気抵抗形湿度計では,使用中の湿布を頻繁に取り替えるほうがよい。

3.2)

湿布の取扱いは,ピンセット又はプラスチック手袋で行い,それらが湿布と接触する部分には,事

前に手を触れてはならない。

3.3)

新しい湿布又は汚れのひどい湿布は,洗浄する。

備考  洗浄は,20g/かせいソーダ水溶液で 30 分間煮沸するのが最もよい。煮沸後の湿布は,水で十

分に洗浄してから,更に,15 分間ずつ 3 回,水で煮沸する。

3.4)

湿布に有機汚染物質の付着があれば,アセトンで洗浄してから,その臭気がなくなるまで水で洗浄

する。

備考  洗浄した湿布は,その上に滴下した 1 滴の水を直ちに吸収する。そうならなければ,湿布の洗

浄を行う。

3.5)

清浄な湿布は,水の中に保管しておくか,清浄なろ紙の間に挟んで乾燥してから,消毒済みのガラ

ス容器に保管する。

d)

給水

1)

センサの自由端から離れている方の湿布端は,被測定吸引空気の水蒸気量や温度に影響しないよう

完全に隔離した水た(溜)めに浸しておくようにする。

2)

水ためを備えていない測定器については,試験前に湿布を十分に湿らせておき,その後も湿布への

給水を欠かさないようにする。

備考  水ためを取り付けるときは,水が湿布を伝ってしたたり落ちることのないように,また,飛沫

となって散布しないよう注意する。

3.

操作  操作は,次による。

a)

湿度計は,作業場又はそのすぐ近くに,熱源となる装置及び作業者から離れた場所に設置する。

b)

ファンの運転開始から,温度を監視しながら作動の安定確認するには数分間必要とする。

c)

試験中は,湿布のぬれの状態を点検する。光を当てたとき,輝いていて,かつ,水を数滴加えても湿

球温度に変化がなければよい。

d)

目視読取りの乾湿計(液体封入温度計など)では,乾球温度と湿球温度又は乾球温度と相対湿度の値

を約 2 分間隔で 10 分間,可能なかぎり同時に読み取り,それぞれの平均値を求める。試料置場と作業

場が区切られていたり,又は大きい部屋の場合は,試験結果が,その場所を代表するような箇所で試

験を行う。比較的制御周期の長いシステムの安定性を評価するときは,2 時間∼3 時間おきに不規則な

時間間隔で試験を行う。

e)

記録方式の乾湿計の場合は,約 10 分間の乾球温度と湿球温度又は相対湿度の記録チャートをとり,2

分間隔の値を読み取る。チャート上の読取り箇所を選ぶときは,実測値に左右されてはならない。も

し,相対湿度の代わりに湿球温度を記録する場合は,乾球温度と湿球温度又は相対湿度の平均値を求

める。

f)

測定値が乾球温度と湿球温度の組合せであれば,乾球と湿球の読みから相対湿度を求める。


5

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g)

記録方式の乾湿計の場合,チャートの乾球温度及び相対湿度の値が,終始この規格の示す規定の範囲

内に入っていれば,試験状態はこの規格に適合しているものとする。

h)

読取りのときは,操作者が近づいたために測定器の作動に影響を与えないように注意する。人の体熱

は乾球温度及び湿球温度に影響し,呼吸は湿球温度に影響を与えるので,常に湿球温度を最初に読み

取るようにする。

4.

試験結果の表し方

a)

相対湿度への換算

1)

測定器が相対湿度を直読できない方式のものであれば,乾球温度及び湿球温度の 10 分間の平均値か

ら下記の式によるか,又はこの式に基づく表,若しくは図によって相対湿度を求める。

相対湿度は百分率として次式で算出される (%r. h. ) 。

( )

t

pw

p

100

ここに,

p

p

w

 (t

w

)

Ap

T

 (t

t

w

)

p

w

 (t

w

)

  t

w

における飽和水蒸気圧

p

w

 (t)

  t

における飽和水蒸気圧

p

r

大気圧(以上すべての圧力は同じ単位で表示)

t

乾球温度  (℃)

t

w

湿球温度  (℃)

A

乾湿計係数 (K

1

)

参考1.  大気圧 は乾湿計係数の重要な変動因子である。海面付近の高度ではその影響はほとんどな

いが,標高の高いところでは大気圧の影響は考慮の対象となる。

2.

JIS Z 8806

(湿度−測定方法)では相対湿度の算出を次のように規定している。

ここでは ISO 規格と表示記号が異なるだけで基本的には同一である。

附属書 表 に JIS Z 8806 の付表 2.1 の抜粋を記載したので,下記の式,又はこれに基づ

いた同表から相対湿度を求めることができる。

100

×

=

S

e

e

U

ここに,

e

e

sw

A

ρ (t

t

w

)

U

相対湿度

 (%r. h. )

e

湿潤空気の水蒸気圧

 (Pa)

e

s

  t

における飽和水蒸気圧

 (Pa)

e

sw

  t

w

における飽和水蒸気圧

 (Pa)

A

乾湿計係数

 (K

1

)

p

湿潤空気の圧力

 (Pa)

t

乾球温度

  (

)

t

w

湿球温度

  (

)

乾湿計係数

A

は湿球が氷結していないときには

0.000 662K

1

を用いる。


6

P8111 : 1998

附属書 表 1  通風乾湿計用湿度表(湿球が氷結していないとき) 

(空気圧力が 101 325Pa のとき)

単位

%r. h.

乾球と湿球の温度差  (tt

w

) /

乾球

t/

6.0 6.5 7.0 7.5

25 57 53 50 47

24 56 52 49 46

23 55 51 48 45

22 54 50 47 43

21 52 49 45 42

1.1)

A

の値は使用通風乾湿計の形式と大気圧に依存し

6.5

×

10

4

K

1

から

6.9

×

10

4

K

1

まで変化するが,

標準大気圧近辺では

6.7

×

10

4

K

1

を用いる。

1.2)

使用した特定の通風乾湿計と標準空気温度(規定範囲の中心)に対する正確な

A

値を確認する。相

対湿度直読タイプの機器にあっては正確な乾湿計係数が計算に用いられていることを確認する。

1.3)

湿球及び乾球の測定値を用いる計算は,普通,その機器特有の乾湿計係数値から得られた直線近似

式を用いる。もし,乾湿計係数が既知であれば、計算精度は相対湿度の読みと上記式から求めた計

算値との比較からチェックする。

1.4)

狭い温度範囲(約

6

℃)での乾球温度,湿球温度と相対湿度との直線関係を想定した場合,湿度表

や湿度チャートの作成にも直線近似式を使用する。

参考

そのようなチャートは,標準温度付近の温度及び標準大気圧近辺での測定を目的とした特定の

機器には有効である。実際,これは便利で,相対湿度を直読できない機器の相対湿度を求める

手段として広く利用されている。

1.5)

すべての通風乾湿計方式の機器について,図表の作成又は湿度値計算に使用した乾湿計係数の妥当

性,温度計の取付け,放射熱シールドの状況,空気速度などの温度測定以外の状況を定期的(約

5

年間隔)にチェックをする。

1.6)

温度測定装置はなるべくなら

1

か月に

1

回以上,同一条件でチェックすることにより内部補正しな

ければならない。

1.7)

湿布の状況を常時監視する。

b)

試験結果

10

分間の乾球温度及び相対湿度の平均値を

1

回の試験結果とし,

10

分間ごとの値は,別々

の試験結果とする。


7

P8111 : 1998

附属書 B(参考)  温度と相対湿度の相互依存

B.1

全般  標準状態の温度範囲の規定は,要求される温度制御の正確さだけを意味しているのではない。

相対湿度が規定範囲内にとどまるようにするためには,作業場の温度変動をより狭い範囲に保つ必要があ

る。調湿空気は室内を流れる間に吸熱又は放熱して,より暖かくなったり,冷えたりする。この温度変化

(湿分の付加,

除去を伴わない。

が相対湿度の変化を引き起こす。

空気が暖かくなると相対湿度は低下し,

冷えると上昇する。この影響の大きさを

附属書 表 に示す。例えば,空気温度が

22

24

℃に保持されて

いるところで,相対湿度を±

2%

に保つための独立した湿度制御がないときは,空気温度の実変動を約±

0.7

℃に抑える必要がある。

附属書 表 1  水蒸気含量一定のとき,温度変化 0.5℃当たりの相対湿度  (%r. h. )  変化

0.5

℃当たりの r. h.  の変化

空気温度

50%r. h.

65%r. h.

15 1.61 2.09

20 1.55 2.01

25 1.49 1.93

30 1.43 1.86

B.2

試験室  試験室は,必要な試験が行えれば,できるだけ小さいほうがよい。また,調湿装置は,予想

される最大の外部条件や負荷に十分対応できるものでなければならない。試験室は,その形に小さな凹凸

がなく,しかも均一な空気循環ができる標準的な形(正方形又は長方形)のほうがよい。断続的に熱や水

分を発生又は吸収する装置を室内に置かないほうがよく,また,室内の人数もできるだけ少なくて,増減

がないほうがよい。

空気は,およそ

5

分に

1

回以上室内を完全に置換するように流すのがよい。冷却,加熱,給湿及び除湿

はすべて室外で行い,室内又は空気ダクト入口のセンサで制御するのがよい。空気は,例え床付近から導

入して天井付近から排出しても問題ないとわかっていても,天井付近の高さから導入し,床付近から排出

するのが通例である。システムに導入される新鮮空気の量は,室内の人数

1

人当たり約

0.5m

3

/min

が一般

的である。ドアーの開閉による乱れを最小にするため,

室内の空気圧はプラスにしておくことが望ましい。

そうしておくと,空気の閉塞を防止できる。水が露出する流しや容器を室内に置かないほうがよい。不必

要な熱源も同様である。しかしながら,水の使用

[1],[2]

又は熱の発生

[3]

を伴う装置を必要とする試験でも,空

調がそれらの負荷に十分耐えられれば特に支障はない。

]内数字は,

附属書 の文献参照

B.3

制御システム  一般に使用されている制御システムには二つのグループがある。すなわち,独立温度・

湿度制御システム及び露点飽和・再熱システムである。


8

P8111 : 1998

B.3.1

独立温度・湿度制御システム  これらのシステムは温度と湿度に独立した制御器とセンサをもって

いる。このグループには制御方式がいくつかある。例えば,必要に応じて給湿,脱湿のいずれかを切り替

えるもの,まず給湿し,その後脱湿を連続して行うもの及び温度制御と同様の考え方のものである。これ

らのシステムでは,給湿(脱湿)と加熱(冷却)が空気処理工程の中で独立している。湿度は多段制御や

比例制御が難しいので,オンオフ運転で行われることが多い。更に,制御器の変化が効果を生じるまでの

時間の遅れや空気がセンサに到達するまでの時間の遅れが,二つの制御器間で発生するハンチング状態を

助長する。温度の比例制御は難しくはないので,両パラメータが理論上許容範囲限度まで変動しても差し

支えない独立制御システムでさえも,ハンチングを避けるためには温度の精密な制御が望ましい。

B.3.2

露点飽和・再熱システム  このシステムでは湿度と温度は別々の温度センサで独立して制御される。

ただ両方とも温度制御で,普通比例制御タイプである。特に,飽和(露点)温度における変化が非常に遅

いので,ハンチングの問題はもっと少ない。しかしながら,制御をよくするためには,両温度を一定の変

動のないレベルまで正確に制御することが肝要である。加熱は,普通空気処理工程の最終段であり,飽和

温度の制御を完全に行うと仮定すると,相対湿度の変動を±

2%

以内に抑えるためには,温度は最終的に±

0.7

℃以内で一定に保たなければならない(B.1 参照)

。実際には,露点温度,再熱温度とも±

0.3

℃かそれ

以下に制御する必要がある。

B.4

温度及び相対湿度の変動  制御システムの作動を阻害するのは,空気量の不足又は室内空気循環の不

足による温度変動である。この国際規格の標準状態の要求に確実かつ予盾なく合致させるためには,その

システムは次の制約を満たすことが望ましい。

B.4.1

温度変動  システムを最高の効率で操業するために望ましいことは,

a)

試験室内のある地点の最高温度と最低温度の差が,

どの

30

分間をとっても

1

℃を超えないほうがよい。

b)

ある地点の平均温度の変動が,

24

時間内のどの

30

分ずつ

2

区間をとっても

0.5

℃を超えないほうがよ

い。

c)

試験室内において,どの

2

地点間のどの瞬間温度も

0.5

℃以上違わないほうがよい。

B.4.2

相対湿度変動  システムを最高の効率で操業するために望ましいことは,

a)

試験室内のある地点の相対湿度の最高と最低の差が,どの

30

分間をとっても

2%

を超えず,

24

時間内

のどの

30

分ずつ

2

区間をとっても

1%

を超えないほうがよい。

b)

試験室内において,どの

2

地点間のどの瞬間相対湿度も

2%

以上違わないほうがよい。

備考1.

記録湿度計は,制御システムに附属しているもの,別になっているものを問わず室内で連続

記録するほうがよいが,その湿度計が,この規格の

附属書 A(規定)の要求を満たすもので

なければ,標準状態がこの国際規格を満たしているかどうかの評価に使用してはならない。

2.

試験の標準状態の設計と制御に関する有用な文献

[6]

附属書 に示す。


9

P8111 : 1998

附属書 C(参考)  参考文献

[1]

ISO 535 

: 1976

Paper and board

Determination of water absorption

Cobb method

[2]

ISO 3781 

: 1983

Paper and board

Determination of tensile strength after immersion in water

[3]

ISO 7263 

: 1985

Corrugating medium

Determination of the flat crush resistance after laboratory fluting

[4]

  DE YONG, J. Appita 35(6) : 483 (1982)

[5]

  CRC Handbook of Chemistry and Physics (1989/1990)

[6]

  Handbook of Physical and Mechanical Testing of Paper and Paperboard, edited by Richard E. Mark, volume 1,

chapter 12

JIS

原案作成委員会  構成表

氏名

所属

(委員長)

西  原  主  計

神奈川工科大学

(委員)

生  田  章  一

通商産業省生活産業局

宮  崎  正  浩

通商産業省工業技術院

山  村  修  蔵

財団法人日本規格協会

大  石  哲  久

紙パルプ技術協会

尾  林  多  郎

共同印刷株式会社

長  坂  正  幸

財団法人東京大学出版会

小  鮒  信  次

日本紙パルプ商事株式会社

竹  尾      稠

株式会社竹尾

牧  村  隆  雄

レンゴー株式会社

齊  藤  秋  雄

全国クラフト紙袋工業組合

上  床  恒  弘

王子製紙株式会社

印  銀  二三男

日本製紙株式会社

高  木  隆  司

大昭和製紙株式会社

外  山  孝  治

三菱製紙株式会社

曽  根  信  行

東海パルプ株式会社

(事務局)

鴇  田  昭  彦

日本製紙連合会

堀      定  男

日本製紙連合会

宮  部      潔

日本製紙連合会

斉  藤  敏  明

日本製紙連合会