روش‌هایی برای افزایش پایداری ابعادی کاغذ

اگر نیازی دارید لطفاً با من تماس بگیرید-
شماره واتساپ آیوی: +86 18933516049 (Wechat من +86 18933510459)
به من ایمیل بزنید: 01@songhongpaper.com

پایداری ابعادی به توانایی کاغذ برای حفظ ابعاد هندسی خود تحت تأثیرات خارجی مانند تنش مکانیکی، نوسانات حرارتی و تغییرات رطوبت محیط اشاره دارد. از آنجایی که بیشتر بسترهای کاغذی- حاوی اجزای پلیمری هستند (مثلاً عوامل اندازه‌دهنده، چسباننده‌ها یا رزین‌های پوشش)، رفتار ویسکوالاستیک ذاتی آن‌ها آنها را مستعد-تغییر شکل وابسته به زمان-به‌ویژه خزش{{6}{7} تحت بارهای پایدار، از جمله وزن خود{7} می‌کند. چنین تغییرات ابعادی دقت ثبت چاپ، قابلیت اجرا در فشارهای پرسرعت-و وفاداری پردازش پست{10}}را به خطر می‌اندازد. در نتیجه، مداخلات فرآیندی هدفمند برای کاهش بی ثباتی ابعادی ضروری است. بخش‌های زیر رویکردهای فنی کلیدی-روکش‌کاری، چروک‌کردن، مرطوب‌سازی غیرفعال، مرطوب‌سازی فعال{14}}و ملاحظات پیش‌پرس را نشان می‌دهند که به طور کلی پایداری ابعاد کاغذ را افزایش می‌دهند.

1. کاربرد پوشش
پوشش یکنواختی سطح را بهبود می بخشد و می تواند تا حدی اعوجاج ابعادی را با اصلاح پاسخ رطوبت سنجی و ناهمسانگردی مکانیکی کاغذ سرکوب کند. با این حال، پوشش یک طرفه- عدم تقارن در توزیع رطوبت در سراسر ضخامت ورق ایجاد می کند. این امر تعادل بین فعل و انفعالات فیبر-آب را مختل می‌کند و منجر به تنش‌های داخلی غیریکنواخت و نرخ‌های انقباض/انبساط افتراقی بین سطوح پوشش‌دهی شده و بدون پوشش می‌شود. بدون کاهش، این عدم تعادل باعث ایجاد پیچ ​​و تاب، کاکل، یا موجی بودن لبه می‌شود{5}}که عملکرد وب و ثبت نام را کاهش می‌دهد. بنابراین، تهویه‌سازی پس از پوشش (به عنوان مثال، رطوبت مجدد و کلندرینگ کنترل‌شده) برای بازگرداندن تعادل ابعادی حیاتی است.

2. فناوری چروک شدن کنترل شده
چروک شدن یک فرآیند تغییر شکل مکانیکی عمدی است که برای افزایش طول کاغذ در هنگام شکست، استحکام کششی پویا، نرمی، نفوذپذیری هوا و جذب مایع به کار می‌رود. این به طور گسترده در بسته بندی های بافتی، بهداشتی و بسته بندی تخصصی استفاده می شود. دو روش صنعتی اصلی استفاده می شود:
– روش غلتکی قالب گیری: از غلتک های حکاکی شده برای ایجاد چین و چروک های میکرو{0} دوره ای استفاده می کند.
– روش استوانه‌ای-خشک‌کردن بر پایه اسکراپر-: یک خراش با سطح سیلندر خشک‌کن تماس می‌گیرد در حالی که تار کاغذ مرطوب یا نیمه خشک کنده می‌شود و باعث کمانش کنترل‌شده می‌شود. این روش بر اساس میزان رطوبت ورق در نقطه چروک شدن به صورت زیر طبقه بندی می شود:
• چروک شدن مرطوب (رطوبت 40 تا 60 درصد): انعطاف پذیری بالا باعث ایجاد چین و چروک یکنواخت می شود. با این حال، ورق‌های خشک شده نهایی انعطاف‌پذیری کمتری از خود نشان می‌دهند و معمولاً محدود به محصولات بهداشتی درجه پایین-می‌شوند.
• چین و چروک نیمه خشک (رطوبت 20 تا 40 درصد): تعادل بهینه بین یکنواختی چین و چروک و نرمی حفظ می شود. مناسب برای برنامه‌های کاربردی بافت متوسط-تا-بالا-.
• چروک شدن خشک (رطوبت 5 تا 8 درصد): به انرژی مکانیکی بیشتری نیاز دارد و چین و چروک های یکنواخت کمتری ایجاد می کند. به ندرت در صنعت به دلیل خطر آسیب فیبر استفاده می شود.

3. رطوبت غیر فعال (تهویه مطبوع)
کاغذ یک ماده متخلخل هیگروسکوپیک است: یک تغییر ± 0.1٪ در محتوای رطوبت (MC) می تواند تغییرات ابعادی قابل اندازه گیری را القا کند-به اندازه ای که دقت ثبت در چاپ چند رنگ را مختل کند. برای لیتوگرافی افست، MC بهینه 7٪ ± 1٪ است، با انحراف شعاعی (مرکز-به{-) از 1%. برای دستیابی به تعادل، بهترین عمل مستلزم پیش‌تنظیم کردن کاغذ در محیطی{9}}کنترل‌شده با دمای اتاق مطبوعات و رطوبت نسبی (RH) برای ≥24 ساعت قبل از چاپ است. در مواردی که محدودیت‌های فضایی سازگاری طولانی‌مدت را محدود می‌کند، اتاق‌های مرطوب‌کننده اختصاصی{12}}در RH 6 تا 8 درصد بالاتر از اتاق پرس نگهداری می‌شوند{15}}توصیه می‌شود. این امر توزیع مجدد سریع و یکنواخت رطوبت را تسهیل می‌کند و شیب‌های باقی‌مانده را که باعث ایجاد اعوجاج{17}در پست چاپ می‌شوند، به حداقل می‌رساند.

4. مرطوب‌سازی فعال (پیش-مرطوب‌سازی)
در چاپ افست و{0}}قابل درمان، کاغذ محلول فواره یا آب غبارآلود را در حین چاپ جذب می‌کند، و باعث تورم گذرا می‌شود-به‌دنبال آن کم‌آبی سریع تحت خشک-شدت IR/UV. این اثر تأخیر رطوبت باعث انقباض غیرقابل برگشت می شود، به ویژه پس از لمینیت یا لاک زدن خارج از خط، جایی که قرار گرفتن در معرض حرارتی انقباض ابعادی را تشدید می کند. برای خنثی کردن با این، «جریان-آب» (یعنی گذراندن کاغذ از طریق پرس بدون جوهر، فقط با استفاده از محلول مرطوب کننده) قبل از چاپ واقعی به عنوان یک مرحله کنترل شده قبل از- مرطوب سازی عمل می کند. این امر به ورق اجازه می دهد تا تحت تورم اولیه و متعاقب آن تعادل جزئی قرار گیرد و در نتیجه میزان تغییر شکل-در فرآیند کاهش می یابد. در موارد{13}}چروکیدگی شدید پس از لمینیت، رطوبت مجدد هدفمند-از طریق قرار گرفتن در معرض RH کنترل‌شده{15}}می‌تواند تا حدی ابعاد اصلی را بازیابی کند، اگرچه به دلیل فشردگی دائمی الیاف، بازیابی کامل اغلب غیرممکن است.

پیش از چاپ بهینه سازی فرآیند
فراتر از عملیات زیرلایه، پایداری ابعادی باید به طور فعال در طول برنامه ریزی پیش از چاپ مورد توجه قرار گیرد:
– انتخاب فرمت برگه: ابعاد چیدمان باید ضرایب تغییر شکل خاص کاغذ{0}}را در نظر بگیرد. کاغذهای با رطوبت بالا یا ساختار شل (مثلاً گریدهای بدون چوب بدون پوشش) تنوع ابعادی بیشتری را نشان می دهند. طرح بندی های بزرگ، خطاهای ثبت نام تجمعی را بزرگ می کنند. در حالی که چاپ کامل-ورق کارایی را افزایش می‌دهد، ممکن است فرآیندهای پایین‌دستی (مثلاً برش-قالب، تا کردن، مهر زدن با فویل) را که نیاز به تحمل‌های ثبت نام محدود دارند، به خطر بیاندازد. بنابراین، یک رویکرد متعادل{10}}تناسب اندازه ورق با مشخصات محصول، الزامات زنجیره فرآیند و به حداقل رساندن ضایعات{11}}توصیه می‌شود.
- هم ترازی جهت دانه: کاغذ پاسخ ابعادی ناهمسانگردی را نشان می دهد: الیاف طولی (ماشین-جهت) بیشتر از الیاف جهت متقاطع متورم/کوچک می شوند. برای پایداری بهینه رجیستر، تصویر چاپ شده باید به موازات جهت دانه بندی باشد-، یعنی در طول چاپ وب یا صفحه ورق، با محور سیلندر همراستا شود. درک رابطه کمی بین جذب رطوبت و تغییرات ابعادی (مثلاً از طریق تست استاندارد TAPPI T 402 یا ISO 187) مشخصات داده‌های{11}}نقاط تنظیم RH اتاق مطبوعات و پروتکل‌های تهویه را امکان‌پذیر می‌کند.
– قرار دادن الگوی چاپ روی چاپ: برای محصولاتی که به تزئینات ثانویه نیاز دارند (مثلاً مهر زنی با فویل داغ، منبت کاری)، اهداف رونوشت باید به صورت استراتژیک قرار گیرند. به دلیل سازگاری ابعادی برتر در قسمت پشتی (در مقایسه با قسمت جلویی چاپ شده)، علائم تراز و اهداف ثبت باید هر زمان که امکان پذیر باشد، به خصوص برای بسته بندی با فرمت بزرگ-در قسمت عقب قرار داده شوند. علاوه بر این، دستورالعمل‌های طراحی سازه توصیه می‌کنند که برای به حداکثر رساندن مقاومت در برابر ترکیدگی و له شدن، دانه کاغذ را عمود بر طولانی‌ترین بعد جعبه تا شده قرار دهید. با این حال، این جهت گیری ممکن است با ثبت نسخه چاپی بهینه در تضاد باشد. بنابراین، بررسی مشترک طراحی بین مهندسان بسته‌بندی و تیم‌های تولید چاپ برای تطبیق یکپارچگی ساختار با وفاداری چاپ ضروری است.

در مجموع، این روش‌ها تاکید می‌کنند که پایداری ابعادی یک ویژگی ذاتی نیست، بلکه یک پارامتر سیستم قابل کنترل است-که توسط ترکیب مواد، مدیریت محیطی، پردازش مکانیکی، و برنامه‌ریزی پیش‌پرس کنترل می‌شود. یک استراتژی جامع و یکپارچه-شامل انتخاب مواد خام، عملیات تبدیل، کنترل محیطی، و کالیبراسیون گردش کار دیجیتال-برای دستیابی به نتایج چاپی با دقت{4} ثابت و بسیار ضروری است.