Влияние температуры и влажности на бумагу

 Способность бумажных волокон легко приобретать или терять влагу может создать проблемы при прохождении бумаги через машину и приводке, окажет сильнейшее воздействие на листовую бумагу. Печатники поэтому должны знать, как меняется влажность, как измерять и контролировать ее. Влага всегда присутствует в атмосфере и обычно обозначается как водяной пар или влажность. Абсолютная влажность - это абсолютный вес воды, содержащейся в определенном объеме воздуха. Это выражается как процент воды в сухом воздухе. Атмосфера считается насыщенной, если в ее воздухе содержится максимальное количество воды, которое можно удержать.

Влияние, которое оказывает изменение температуры на относитель нуювлажность, когда абсолютная влажность остается постоянной.

Температура Температура

Относительная влажность
100°F 38°С 24%

95

35 28%
90 32 32%
85 29 38%
80 27 45%
75 24 52%
70 21 62%
65 18 74%
60 16 88%
56 13 100%

 

Пример: Окружающая среда печатного цеха поддерживается около 45% RH (относительной влажности) и 27°С. До конца дня воздух кондиционируется, и горячий воздух не поступает и цех закрывается. Следующим утром температура в печатном цехе составляет 18°С. Абсолютное количество водяных паров в воздухе остаётся тем же самым, но относительная влажность возрастает до 74%.
Такое повышение относительной влажности может быть причиной того, что у незащищённой бумаги обнаружится волнистость края.

 

 Когда насыщенный воздух охлаждается, его способность удерживать водяной пар уменьшается, принуждая некоторое количество воды конденсироваться, превращаться опять в жидкость. Так же, когда температура воздуха повышается, его способность удерживать влагу увеличивается. Температура, при которой получается насыщение, обозначается как точка росы. Отношение между влагой воздуха и количеством, которое могло бы содержаться, называется относительной влажностью. (RH). Относительная влажность — это отношение количества паров в воздухе в настоящий момент к максимальному количеству, которое воздух мог бы удерживать при данной температуре. Когда относительная влажность воздуха составляет 50%, воздух содержит только 50% влаги, которая могла бы содержаться в нем при этой температуре.

 Бумага достигает состояния, которое называется равновесной относительной влажностью, когда ее влажность находится в равновесии с относительной влажностью воздуха. Когда бумага достигает равновесной относительной влажности, то не будет ни увеличения, ни уменьшения влажности. Чтобы безошибочно измерить равновесную относительную влажность бумаги при определенной температуре, печатник должен пунктуально выполнять следующий тест, который проводится при измерении относительной влажности и температуры, непосредственно окружающих листы бумаги и исключающих влияние внешней атмосферы. В паллеты и стопы бумаги вводят между листами датчик в виде мече-образного клинка так, чтобы влаго- и температурочувствительные элементы были изолированы от окружающей атмосферы, и проводят измерение. Чтобы измерить относительную влажность и температуру рулона бумаги, разрезают четыре или пять слоев бумаги остроотточенным ножом на ширину 180—250 мм от края рулона. Помещают плоский щуп в разрез бумаги и быстро и плотно прижимают к поверхности для измерения.

 Влага, или водяной пар, в воздухе могут быть измерены с помощью таких инструментов, как гигрометр и психрометры (например, психрометр Августа). Механические гигрометры используют волос, нейлон, бумагу или мембраны, чьи размеры изменяются, когда подвергаются воздействию различной влажности. Поскольку механические гигрометры зависят от типа этих материалов, они не очень чувствительны и точны. Психрометр использует влажный и сухой шарик термометра и таблицы, чтобы определить относительную влажность. Использование психрометра дает более точные показания.

 Электронные гигрометры, благодаря их высокой чувствительности, точности и надежности, шире используются для снятия показании и регистрации относительной влажности и температуры, что делает их весьма привлекательными для производственных цехов. Точные электронные гигрометры особенно полезны для регистрации атмосферных параметров и работы оборудования для кондиционирования воздуха.

 Так как бумага имеет лучшие показатели при уровне 35—50% относительной влажности, листовая печать лучше всего происходит при температуре в цеху 21—29°С и относительной влажности между 35 и 50%. Относительная влажность в диапазоне 40—45% может быть оптимальной для многих предприятий листового офсета. Бумага, находящаяся в равновесии с атмосферой, могла бы оставаться стабильной на всем протяжении процесса печатания.

 Бумага, не находящаяся в равновесии с окружающей атмосферои, должна храниться в оригинальной водонепроницаемой упаковке все время акклиматизации. Печатные цеха, которые поддерживают относительную влажность 40—50% и температуру 21— 29°С, больше подходят краскам, которые высыхают за счет реакции окислительной полимеризации, потому что такие краски сохнут быстрее при более высоких температурах и более низкой относительной влажности. (Смотри главу 8 о дополнительной технической дискуссии о влиянии влаги на бумагу). ТАППИ предлагает стандартный тестовый метод Т502, а также подробные индивидуальные методы для измерения относительной влажности и температуры для двух случаев: листовой и рулонной бумаги.