Thermal analysis of nitrocellulose (NC) containing water was carried out using an accelerating rate calorimeter (ARC) under the Heat-Wait-Search mode. The results were compared with those of our previous study conducted under isothermal conditions using a heat-flux calorimeter (C80). In the ARC results, the heat-release temperature (TARC) of NC with 2.0-2.5 wt% water was observed at 105℃, whereas that of dry NC was 150-155℃. In the case of NC with more than 5.0 wt% water, TARC stayed constant at approximately 130℃. The water amount of 2.0-2.5 wt%, at which the lowest TARC was observed, corresponded to the saturated vapor amount at 105℃. From this observation, it was concluded that NC was most destabilized when all the additive water vaporized and is saturated as vapor in the sample vessel. This tendency agrees well with the C80 results under isothermal conditions at 120℃. On the other hand, in the C80 results at 80℃ under isothermal conditions, NC was most destabilized when more water was added than the saturated vapor amount, unlike in the ARC results. The reason for this difference was assumed to be that at low temperatures (around 80℃ or less), the additive water did not vaporize completely, even when only the saturated vapor amount in the vessel was added to NC.
水分を含有したニトロセルロース（NC）の熱的挙動を加速速度熱量計（ARC，加熱−待機−探索モード）を用いて観察し，既往の研究において，熱流束型反応熱量計（C80）により観察した等温貯蔵下における熱的挙動と比較した。 ARC測定結果では，乾燥NCの発熱開始温度（TARC）は，150-155℃であるのに対して，2.0-2.5 wt.％の水を含むNCのTARCは105℃，5wt.％以上の水を含むNCのTARCは，約130℃で一定となった。 最もTARCが低下した水分添加量である2.0-2.5wt.％は，発熱開始温度における飽和水蒸気量とほぼ等しいことから，添加した水のほとんどが水蒸気として系内に飽和し，水がNC中に残存しない条件においてNCが最も不安定化する可能性がある。 この傾向は，既往の研究で観察した120℃等温貯蔵下における実験結果と合致した。 一方，80℃等温貯蔵下における結果では，貯蔵温度における飽和水蒸気量よりも過剰な水を添加した際に最も不安定化し，ARC測定結果とは異なる傾向を示した。 この相違の理由として，温度が低い場合(80℃程度あるいはそれ以下）には，飽和水蒸気量と同量の水を添加しても，水の一部がNC中に残存するため系内は水蒸気で飽和せず，それよりも多い水分を加えた際に飽和することが考えられる。
nitrocellulose, mixing hazard, spontaneous ignition, accelerating rate calorimeter (ARC)