特殊な試験装置のサプライヤーとして、私は、当初の対象業界を超えた当社製品の多用途性についてよく質問されます。最近繰り返し聞かれる質問の 1 つは、「ハロゲン PH 導電率テスターはガラス業界で使用できますか?」です。これは、製造業における一般的な課題、つまり、運用を過度に複雑にしたりまったく新しい装置に時期尚早に投資したりせずに、既存のテスト ツールを活用して新しい課題を解決する方法に触れているため、素晴らしい調査です。
まず、ハロゲン PH 導電率テスターの機能を理解しましょう。このテスターは主に電線およびケーブル分野 (当社の顧客の多くがハロゲン含有量、燃焼副生成物の pH レベル、火にさらされたときの材料の安全性を評価するための導電率の測定に信頼している) 向けに設計されており、防火性能に重要な微量化合物を検出するように設計されています。その精度は、液体および気体のサンプルを高精度で分析できることから生まれており、単なる基本的な pH メーター以上のものとなっています。しかし、これはガラス製造に当てはまるでしょうか?
それに答えるには、ガラス製造の主要なプロセスと、化学分析が重要となる品質管理ポイントに注目する必要があります。ガラスの製造では、シリカ、ソーダ灰、石灰石などの原料を 1,500°C を超える温度で稼働する炉で溶かす必要があります。この溶解プロセス中にいくつかの化学反応が発生し、炉の排気ガスと最終的なガラス製品自体の両方で副生成物が放出されます。ここで当社のハロゲン PH 導電率テスターが価値を付加できる主な分野は 2 つあります。炉の排ガス監視とバッチ材料の品質保証です。
炉からの排出物から始めましょう。ガラス炉は化石燃料を燃やすか電気加熱を使用しますが、電気溶解であっても炉の内張りや原材料から微量元素が混入する可能性があります。化石燃料が燃焼すると、二酸化硫黄、窒素酸化物、二酸化炭素などのガスが生成されます。しかし、原材料に残留ハロゲンが含まれている場合（一部のリサイクル ガラスや鉱物添加剤によく見られます）、これらは燃焼時にハロゲン化化合物を形成する可能性があります。これらの化合物の監視は環境コンプライアンスにとって不可欠です。工業炉からのハロゲンは大気中の湿気と反応して腐食性の酸を生成する可能性があるため、多くの地域では工業炉からのハロゲン排出に厳しい制限が設けられています。まさにここにハロゲン PH 導電率テスターが威力を発揮します。その設計により、排ガスサンプルを捕捉し、液体媒体に溶解し、その溶液の pH を測定することができ、塩酸や臭化水素酸などのハロゲン酸の存在を直接示すことができます。また、溶解イオン化合物 (ハロゲンイオンを含む) の濃度と相関する導電率も測定し、オペレーターに排出レベルに関するリアルタイムのデータを提供します。これはテスターの能力の限界ではありません。これは、その中核機能を直接応用したものであり、私たちのチームは、排出ガス監視の合理化を目指すガラス製造業者との限定的なパイロットテストでも確認しました。
ガラス製造におけるもう 1 つの重要な点は、バッチ品質です。ガラスが適切な化学組成を持つようにするには、炉に入れる原料バッチを慎重に調整する必要があります。ガラスの粘度、耐久性、透明度はすべてそれに依存します。清澄剤 (溶融ガラスから気泡を除去するのに役立ちます) や着色剤など、ガラス製造に使用される一部の添加剤にはハロゲンが含まれています。たとえば、塩素は清澄剤としてよく使用され、フッ素化合物は特殊ガラスに使用されます。バッチ内のハロゲン含有量が高すぎるか低すぎる場合、最終製品に欠陥が生じる可能性があります。当社のハロゲン PH 導電率テスターを使用すると、粉砕された原料サンプルからの浸出液を分析し、pH と導電率を測定してバッチ内のハロゲン レベルを定量化できます。これにより、ガラスメーカーはバッチを炉に入れる前に配合を調整できるため、欠陥のあるガラスによる廃棄物が削減され、生産効率が向上します。これは特殊な化学分析装置に代わるものではありませんが、多くの業務が多額の資本投資をせずに既存の品質管理ワークフローに統合できる、コスト効率の高い中間ステップであることに注意することが重要です。
もちろん、すべてが単純なわけではありません。ガラス業界でワイヤーおよびケーブルのテスト用に設計されたツールを使用する場合は、考慮すべき制限があります。ガラス炉の条件は、ケーブル製造の条件よりもはるかに過酷です。排ガス温度は非常に高くなる可能性があり、副生成物の組成はより広範囲に異なります。したがって、テスターの敏感なセンサーを保護するためにサンプル冷却システムを追加するなど、いくつかの変更が必要になる場合があります。また、ハロゲン PH 導電率テスターは特定の種類のサンプルに合わせて校正されるため、ガラス業界固有の副生成物を考慮して校正プロトコルを調整することが不可欠です。当社の技術チームはクライアントと緊密に連携してこれらの調整を行い、オペレーターが新しい状況でも機器を安全かつ正確に使用できるようにカスタマイズされたトレーニングを頻繁に提供します。
業界を超えた使用に関するこの質問は、当社が提供する他の試験装置についても考えさせます。たとえば、クライアントが産業資材の防火に取り組んでいる場合、建築資材が火災条件下でどのように耐えられるかを評価する耐火アセンブリ テスターなどのツールも必要になる場合があります。または、配電コンポーネントの火災性能を評価する電力ケーブル母線燃焼試験炉。どちらも、火災関連の化学分析に焦点を当てているという点で、当社のハロゲン PH 導電率試験器と密接に関連しています。耐火ガラス製品にも取り組んでいるガラスメーカーの場合、これらのツールを (ハロゲン PH 導電率試験機と) 組み合わせることで、原材料から最終製品の性能まですべてをカバーする包括的な耐火試験セットアップを作成できます。また、平らな材料上の火炎伝播を測定する水平垂直試験片炎試験機や、ケーブル束内の火災の伝播を試験する束状ケーブル垂直試験機炎試験機もあります。これらのツールは、直接ガラス用ではありませんが、他の業界にも適用できる防火性能試験における当社の専門知識を強調しています。
明確にしておきたいのですが、慎重に評価せずに、意図した用途以外のツールを使用することは決して推奨されません。ハロゲン PH 導電率テスターは、主要な品質管理ラボで使用される特殊なガラス分析装置の代替品ではありません。しかし、小規模な操作や、ハロゲンのバッチ監視や炉の排出チェックなどの特定の対象を絞ったタスクの場合、コストを節約し、プロセスを合理化する貴重な追加機能となる可能性があります。今日、多くの製造業者は効率を高めて環境負荷を削減する方法を模索しており、この種の業界を超えた機器の使用はそのトレンドの一部であり、既存のツールを創造的な方法で使用して新しい課題に対処しています。
ガラス業界に携わっており、当社のハロゲン PH 導電率テスターが特定のプロセスに役立つかどうかを検討している場合は、ぜひお問い合わせください。当社のチームは、さまざまな分野のクライアントと協力した豊富な経験があり、このテスターがお客様のニーズに適しているかどうかを評価するお手伝いをいたします。また、本来のワイヤやケーブルの目的で使用する場合でも、ガラス製造作業に適応させる場合でも、機器を最大限に活用できるように、カスタム校正とトレーニングも提供します。排出ガス監視の改善、バッチ配合の最適化、または製品品質を向上させる新しい方法の探索を検討している場合でも、当社は適切なソリューションを見つけるお手伝いをします。あなたのプロジェクトについて話し合うため、また、ハロゲン PH 導電率試験機や、耐火アセンブリ試験機、電力ケーブル母線燃焼試験炉、水平垂直試験片炎試験機、束ねたケーブル垂直延焼試験機などの当社の幅広い防火ツールを含む当社の試験装置がどのようにお客様の目標をサポートできるかについて詳しく知りたい場合は、お気軽にお問い合わせください。
参考文献
- ガラス製造技術協会（2022年）。工業用ガラス製造における環境モニタリング。 GCTAプレス。
- 国際電気標準会議。 （2019年）。燃焼副生成物中のハロゲン化合物の試験方法。 IEC 60754、第 2 版。
- 米国試験材料協会。 （2021年）。原料の水抽出物のpHおよび導電率の標準試験方法。 ASTM D1293-21。
- 全国防火協会。 （2020年）。産業資材の防火要件。 NFPA 70B、2020 年版。
- ハロゲンPH導電率試験器の製品マニュアル。 （2023年）。株式会社アドバンスト・テスト・イクイップメント