میزان رطوبت کاغذ و ویژگی های تغییرات رطوبت تعادلی آن

اگر نیازی دارید لطفاً با من تماس بگیرید-
شماره واتساپ آیوی: +852 57463641 (Wechat من +86 18933510459)
به من ایمیل بزنید: 01@songhongpaper.com

میزان رطوبت کاغذ و ویژگی های رطوبت تعادلی آن نقش مهمی در فرآیندهای چاپ دارد. رطوبت ناکافی می تواند کاغذ را شکننده و مستعد الکتریسیته ساکن کند، در حالی که رطوبت بیش از حد مانع از خشک شدن جوهر می شود. تغییرات در میزان رطوبت نیز به طور قابل توجهی بر خواص کلیدی کاغذ، از جمله وزن پایه، استحکام کششی، انعطاف پذیری، استقامت تاشو و پایداری ابعادی تأثیر می گذارد. تغییرات ابعادی ممکن است منجر به نقص هایی مانند پیچ ​​خوردگی، بلند شدن لبه ها، چین و چروک و چروک شدن لبه ها شود.

هر نوع کاغذ دارای محدوده رطوبت مطلوبی است که عملکرد فیزیکی متعادل را تضمین می کند. به عنوان مثال، کاغذهای ریخته‌شده-روکش‌شده و تخته‌های سفید ریخته‌شده-با روکش‌شده عملکرد بهینه در 7%±2%، کاغذهای کارت سفید در 4%-7%، و-تخته سفید روکش‌شده تک‌رو در 8%±2% از خود نشان می‌دهند. این مقادیر معمولاً نشان دهنده میزان رطوبت در زمان تولید است.

در حین ذخیره سازی در دستگاه های چاپ، کاغذ-هنگروسکوپیک-با هوای اطراف، رطوبت را مبادله می کند. سرعت جذب رطوبت به دمای محیط و رطوبت نسبی بستگی دارد، در حالی که از دست دادن رطوبت توسط سطح رطوبت فعلی کاغذ و شرایط محیطی کنترل می شود. وقتی سرعت جذب و دفع برابر می شود، کاغذ با محیط به تعادل می رسد و رطوبت آن تثبیت می شود. به این سطح رطوبت تثبیت شده، رطوبت تعادلی گفته می شود.

رطوبت نسبی (RH) به عنوان نسبت مقدار واقعی بخار آب موجود در هوا در یک دمای معین به حداکثر ظرفیت بخار آب در اشباع در همان دما تعریف می شود. میزان رطوبت تعادلی یک نوع کاغذ معین با تغییرات RH متفاوت است.

ویژگی های رطوبت تعادلی:

1. تأثیر ترکیب کاغذ
در شرایط RH یکسان، کاغذهای آبدوست بیشتر رطوبت تعادل بیشتری را نشان می دهند. کاغذ بدون پوشش بدون مواد افزودنی رطوبت بیشتری را حفظ می کند، در حالی که پرکننده ها، عوامل اندازه و پوشش ها رطوبت سنجی را کاهش می دهند. برای همان درجه کاغذ، محصولات ضخیم تر معمولاً به دلیل نسبت بیشتری از مواد پایه جاذب، رطوبت تعادل بیشتری دارند.

2. تأثیر دما
در RH ثابت، یک نوسان دما تقریباً 15 درجه منجر به حداکثر تغییر حدود 0.5٪ در رطوبت تعادل می شود. با این حال، برای ثبت رنگ دقیق در چاپ چند رنگ، تغییرات رطوبت باید در ± 0.1٪ کنترل شود. بنابراین، در محیط های چاپ رنگی، هم RH و هم دما باید به شدت تنظیم شوند و نوسانات دما در محدوده 3± درجه حفظ شود.

3. اثر هیسترزیس و وابستگی به مسیر
میزان رطوبت تعادلی که از طریق جذب رطوبت از حالت خشک به دست می‌آید، کمتر از مقدار رطوبتی است که از طریق دفع از حالت مرطوب تحت همان RH{0}}پدیده‌ای به نام هیسترزیس جذب رطوبت حاصل می‌شود. برای بازگرداندن سطوح رطوبت اولیه پس از قرار گرفتن در معرض رطوبت بالا، یک فرآیند "اصلاح بیش از حد" مورد نیاز است: کاغذ باید در محیطی با RH کمتر از هدف آماده شود و بالعکس.
علاوه بر این، دفع آهسته تر از جذب اتفاق می افتد. هر دو فرآیند در ابتدا سریع هستند، اما با نزدیک شدن به تعادل، کندتر می شوند. سینتیک به ساختار کاغذ و گردش هوا بستگی دارد. در شرایط استاندارد، کاغذ سیگار ممکن است در عرض 35 دقیقه به تعادل (5.8٪) برسد، در حالی که کاغذهای چاپ معمولاً به 2 تا 4 ساعت نیاز دارند تا بین 5٪ و 8٪ تثبیت شوند. تخته بسته بندی به زمان بیشتری نیاز دارد. این فاصله زمانی بین تغییرات RH محیط و پاسخ رطوبت کاغذ به تاخیر در تغییر شکل ابعادی کمک می کند و بر دقت ثبت چاپ تاثیر می گذارد.

4. ناهمسانگردی (اثرات جهتی)
کاغذ تفاوت های جهتی را در انبساط رطوبت به دلیل تراز فیبر نشان می دهد. انبساط عرضی به طور قابل توجهی بیشتر از انبساط طولی است. الیاف تک سلولزی به صورت عرضی تا 20 برابر بیشتر از طولی منبسط می شوند. اگرچه الیاف در کاغذ به طور تصادفی جهت‌گیری می‌کنند، یک هم‌ترازی ترجیحی در امتداد جهت ماشین، ناهمسانگردی کلی را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال، وقتی RH از 50٪ به 60٪ افزایش می یابد، نسبت انبساط عرضی-به-طولی تقریباً 3:7 (حدود 2.3:1) است. این نسبت با جهت گیری فیبر قوی تر افزایش می یابد. به حداقل رساندن انبساط عرضی و بهبود ثبت چاپ می تواند با بهینه سازی پراکندگی فیبر در طول تولید به دست آید.

5. عدم تقارن دو طرفه-
کاغذ صافی که در معرض تغییرات رطوبت قرار می گیرد ممکن است به دلیل حرکت متفاوت رطوبت بین سطوح پیچ بخورد. در طول جذب رطوبت، سمت عقب بیشتر از قسمت روکش شده یا چاپ شده منبسط می شود و باعث پیچ خوردن به سمت جلو می شود. برعکس، در حین خشک شدن، انقباض بیشتر در سمت معکوس باعث پیچ خوردن به سمت پشت می شود. پیچ‌شدن عمدتاً از جهت طولی پیروی می‌کند که ناشی از جهت گیری نامتقارن الیاف و تفاوت‌های ساختاری بین دو طرف است. این اثر به ویژه در مقوا و سایر مواد چند لایه مشخص است.