Кондиционирование воздуха в печатных цехах

 Печатные цеха и участки для хранения бумаги должны иметь кондиционер, чтобы можно было поддерживать относительную влажность и температуру на заданном уровне. Системы кондиционирования воздуха должны нагревать и увлажнять атмосферу в течение холодных месяцев и охлаждать и обезвоживать атмосферу в течение теплых месяцев. Полиграфисты должны также обеспечить вентиляцию, фильтрацию и постоянство циркуляции воздуха по всему кондиционируемому пространству.

 Кондиционирование воздуха, поддерживая заданную температуру и относительную влажность, уменьшает количество влаги, которым бумага обменивается с атмосферой. Эту значимость влаго-обмена можно проиллюстрировать следующим примером. Принимаем, что 900-килограммовая стопа бумаги с содержанием влаги 6% находится в равновесии с 50% относительной влажностью воздуха. Принимая во внимание, что для каждых 10% снижения равновесной относительной влажности — это потеря 1% влаги, этой стопой, когда влажность снизится до 10% , будет потеряно 4% ее влажности. Абсолютная влажность будет уменьшена (уйдет в атмосферу 0,04 х 900 кг = 36 кг (36 литров воды)).

 Быстрая смена температуры воздуха может вызывать проблемы, даже если относительная влажность остается постоянной. Потому что бумага в стопе изменяет температуру очень медленно, и стопа остается холодной при быстром повышении температуры воздуха. Это создает ситуацию, когда более холодная бумага окружена более теплым воздухом. Более теплый воздух, содержащий больше влаги, будет вызывать адсорбцию влаги на краях бумаги и приведет к волнистости.

 Следующий пример иллюстрирует, почему постоянная температура важна для незащищенной бумаги так же, как постоянная относительная влажность. В начале рабочей смены стопы бумаги находились в равновесии с атмосферными условиями печатного цеха: относительной влажностью 45% и температурой 24°С. К середине смены температура в печатном цехе повысилась до 29°С с температурой бумаги, увеличившейся только до 25°С. Увлажнитель должен поднять влажность для более теплого воздуха, чтобы сохранить 45% относительную влажность. Таблицы психрометра показывают, что когда воздух печатного цеха 29°С с 45% относительной влажностью охлаждается бумагой до 24°С, то относительная влажность у краев бумаги повышается до 59%. Влаги, адсорбируемой бумагой из воздуха с относительной влажностью 59%, достаточно, чтобы привести к волнистости. (Тема о функционировании бумаги и относительной влажности также обсуждалась в ГАТФ «SecondSight 11», изменения температуры и относительной влажности - прямое (непосредственное) воздействие на бумагу).

 Охлаждение воздуха нельзя путать с кондиционированием воздуха. Охлаждение воздуха без контроля влажности будет вызывать увеличение относительной влажности атмосферы, вызывать проблемы, связанные с чересчур высокой относительной влажностью.

 Проектируя кондиционирование воздуха, нужно принимать во внимание предельные варианты температуры и влажности в различных географических зонах. Без контроля влажности, относительная влажность будет 10% или ниже, когда внешняя температура ниже -18°С, а внутри температура 21-27°С. Когда наружная температура около 38°С, то относительная влажность в помещении, которое имеет температуру 21 —25°С, будет 90% и более.

 Несмотря на то, что 40—45% влажность желательна, экстремальная погода, конструкция здания и расходы на кондиционирование воздуха позволяют требовать, чтобы относительная влажность поддерживалась около 50% летом и около 40% зимой. Это изменение от одного уровня влажности к другому в соответствии с сезоном должно выполняться постепенно, в период от одного до двух месяцев. В южных регионах, где диапазон температур не так велик и среднее значение относительной влажности выше, экономические соображения могут предписывать относительную влажность от 55% или выше. Некоторое увеличение свыше 50% может привести к нарушению стабильности бумаги и процесса высыхания краски. Кроме того, для такого уровня влажности бумажники не в состоянии поставлять бумагу, которая была бы в равновесии.

 Стоимость и эффективность кондиционирования воздуха в значительной степени зависят от типа здания. Старые здания, не имеющие вентиляции, имеющие много окон, открытые дверные проемы, лифты и пилообразные застекленные крыши, трудны для кондиционирования воздуха. Увлажнение таких зданий зимой приводит к конденсации влаги на потолках, боковых стенах и окнах. Это также не позволит поддерживать постоянными температуру и влажность во всем пространстве. По этим причинам многие полиграфисты в состоянии оправдать расходы на кондиционирование воздуха только для зданий с новой планировкой. Новый проект кондиционирования воздуха включает в себя эффективную изоляцию и вентиляцию боковых стен, а также минимальное количество окон, которые имеют двойные стекла и влагонепроницаемость. Для максимально эффективного кондиционирования некоторые здания проектируются без окон. В целом, оборудование для кондиционирования должно выполнять для полиграфических предприятий следующее:

• Подавать тепло во время холодной погоды.
• Увеличивать содержание влаги, когда относительная влажность невысока.
• Удалять тепло во время жаркой погоды.
• Удалять влагу, когда относительная влажность высока.
• Обеспечивать соответствующую циркуляцию воздуха.
• Обеспечивать соответствующую вентиляцию и подачу свежего воздуха.
• Обеспечивать очищение воздуха, чтобы уменьшить содержание пыли и волокон.

 Различные типы увлажнителей повышают влажность атмосферы либо за счет использования струи пара, либо распыления воды. Ими преимущественно пользуются предприятия, которые проводили не кондиционирование воздуха, а просто увеличивали относительную влажность зимой. Снижение влажности требует оборудования для кондиционирования и достигается охлаждением воздуха до температуры точки росы, чтобы удалить влагу. Например, когда поддерживается относительная влажность 45% при 27°С, точка росы составляет 10°С. Такое кондиционирование требует одного из двух: либо обильного снабжения водой температурой 7°С или холоднее, либо искусственным замораживанием. Системы воздушного кондиционирования нагревают, охлаждают, увлажняют или подсушивают воздух, так как нужно и обычно представляют хорошие инвестиции для листовой печати.

Эффект от изменения относительной влажности при постоянной температуре на количество влаги в бумаге и новое значение относительной влажности, когда известна относительная влажность наружного воздуха и температура нагревается до 72°F (22°С) без увеличения влажности.
Пример: Внешний воздух, имеющий относительную влажность 70% и температуру - 12°С, имеет относительную влажность только 6% после нагревания до 22°С.