Speciaal systeemruimte van 117 m² maakt nauwkeurige laboratoriummetingen mogelijk, zelfs onder moeilijke omstandigheden

Speciaal 117 m²-systeemruimte maakt zelfs onder ongunstige omstandigheden nauwkeurige laboratoriummetingen mogelijk

Technische Spezialpapiertests volgens DIN ISO 187

Maar twee procent vochtigheidsverschil en constante temperaturen: bij de specialist in speciale papiersoorten Neenah Gessner moeten de kwaliteitscontroles plaatsvinden in laboratoriumruimtes die voldoen aan DIN ISO 187. Tot nu toe werden deze product- en materiaaltests daarom uitgevoerd in twee klimaatkamers van het interne onderzoeks- en ontwikkelingscentrum op verschillende bedrijfslocaties. Om alle metingen in de toekomst centraal te kunnen uitvoeren, heeft Nerling Systemräume GmbH een voldoende grote testruimte ontworpen die zowel de klimatologische voorwaarden van de DIN-norm vervult als luchtdicht en diffusiedicht is. Echter, de hoge aantallen gelijktijdige gebruikers vormden al een bedreiging voor de voorgeschreven waarden.

„Voor het testen van onze producten gebruiken we verschillende methoden. Naast algemene eigenschappen zoals dikte, glans en afscheidingsgraad voor olie, stof en water worden onder andere materiaalkracht en -porositeit bepaald“, legt Heinz Wagner uit, projectleider bij Neenah Gessner GmbH, dat technische speciale papiersoorten produceert voor diverse toepassingen op het gebied van filtratie, lijmbandproductie en schuurmiddelenproductie. Om bij deze metingen correcte resultaten te behalen, moet het speciale testklimaat van de DIN-norm worden nageleefd: „Vooral moet de temperatuur constant op 23 °C liggen, afwijkingen mogen maximaal één graad bedragen“, aldus Wagner. Daarnaast is een relatieve luchtvochtigheid van 50 procent noodzakelijk, met een toegestane variatie van twee procent. De strenge eisen zijn noodzakelijk omdat de producten van Neenah Gessner sterk gevoelig zijn voor vochtigheidstoestanden, afhankelijk van het omgevingsklimaat. Alleen als het genormeerde testklimaat wordt nageleefd, is wereldwijde vergelijkbaarheid van de meetwaarden gegarandeerd.

Nieuwe testruimte ontworpen voor vier tot vijf personen

Tot nu toe werden deze tests uitgevoerd in een laboratoriumruimte op de twee productielocaties in Beieren. In de toekomst zullen de metingen echter alleen nog plaatsvinden in een grotere, centrale testruimte. Nerling Systemräume GmbH, gespecialiseerd in cleanroomtechniek, is daarom gevraagd om een ruimte van 117 m² te bouwen waarin de naleving van de vereiste luchtvochtigheid- en temperatuurcondities wordt gewaarborgd.

„Bij de planning en bouw moest rekening worden gehouden met het feit dat de ruimte door vier tot vijf personen wordt gebruikt. Daarnaast zouden daar later mogelijk nog meer warmtebronnen bijkomen, zoals drie computers“, legt Olaf Nerling uit, directeur van Nerling Systemräume. Deze personen- en apparaatgerelateerde temperatuurinvloed heeft ook invloed op de luchtvochtigheid, omdat beide grootheden afhankelijk van elkaar zijn: „Als bijvoorbeeld lucht van 23 °C bij 50 procent relatieve vochtigheid wordt verwarmd tot 24 °C, ontstaat een relatieve vochtigheid van 46,9 procent. Alleen door deze temperatuurschommeling ligt men al buiten de specificaties van Neenah Gessner“, legt Nerling uit. De voorgeschreven waarden moeten echter ook bij belastingwisselingen in de testruimte constant blijven.

Diffusiedichtheid en luchtdoorlaatbaarheid als aanvullende eisen

„Door onze ervaring met de bouw van meetkamers is een temperatuurstabiliteit van +/- 0,1 K/u, zoals vereist voor klasse 1, weliswaar een uitdaging, maar geen onoplosbaar probleem“, aldus Nerling. Een bijzondere moeilijkheid bij de bouw van de ruimte was echter dat in de planningsfase niet kon worden ingeschat hoe het klimaat zich zou gedragen wanneer de toegestane vijf personen de ruimte gelijktijdig zouden gebruiken. „Het moest daarom experimenteel worden vastgesteld op welke tijdsafstand de personen de ruimte mogen betreden of verlaten“, legt de bouwer van de systeemruimte uit.

Andere eisen voor de bouw waren een diffusiedichte uitvoering van de kamerelementen en een luchtdichte luchttoevoer en -circulatie. Deze voorwaarden werden onder andere gerealiseerd door de installatie van een begaanbare dubbele plafondconstructie. Door de beperkte ruimte tussen systeemruimte en hallendak was de montage echter zeer moeilijk: op de hoogste plek was het ongeveer 1,5 meter tot het dak, op de laagste slechts ongeveer 30 cm.

Naleving van strenge specificaties door voortdurende ontwikkeling

De nieuwe testruimte bij Neenah Gessner werd binnen twee weken gebouwd. Hij is 14,25 meter lang, 8,25 meter breed en onderverdeeld in twee gelijke grote gebieden. Na afloop installeerde Nerling de klimaatinstallatie in anderhalf week. „Dat we zowel de ruimte als de klimaatinstallatie uit één hand konden krijgen, was ook een factor bij de keuze voor Nerling“, aldus Wagner. De laboratoriumruimte is sinds herfst 2011 in gebruik. „Tot nu toe zijn de vereiste temperatuur- en vochtwaardes optimaal gehandhaafd bij de bestaande belastingwisselingen“, bevestigt de projectleider. Hetzelfde geldt voor de diffusiedichtheid en de vereiste luchtdichte luchttoevoer.

Nerling stelt dat dit resultaat gebaseerd is op de voortdurende verdere ontwikkeling van succesvolle en veelbelovende concepten. Het bedrijf voert hiervoor regelmatig experimenten uit – zowel intern als bij klanten ter plaatse. „Bij Neenah zullen we binnenkort een nieuwe regelstrategie uitproberen“, zegt Nerling. „We willen voor toekomstige projecten weten of we ook strengere voorwaarden kunnen garanderen. En bij Neenah hebben we de gelegenheid om dit onder realistische omstandigheden te testen.“

Afbeelding: Sinds herfst 2011 worden technische speciale papiersoorten bij Neenah Gessner getest in de nieuwe 117 m² grote klimaatkamer van Nerling Systemräume GmbH. Bron: Neenah Gessner GmbH