Jeśli masz jakieś potrzeby, skontaktuj się ze mną-
Numer Whatsapp Ivy: +852 57463641 (Mój Wechat +86 18933510459)
Wyślij mi e-mail: 01@songhongpaper.com
Zawartość wilgoci w papierze i jego charakterystyka wilgotności równowagowej odgrywają kluczową rolę w procesach drukowania. Niedostateczna zawartość wilgoci może sprawić, że papier stanie się kruchy i podatny na elektryczność statyczną, natomiast nadmierna wilgoć utrudnia suszenie atramentu. Różnice w zawartości wilgoci również znacząco wpływają na kluczowe właściwości papieru, w tym gramaturę, wytrzymałość na rozciąganie, elastyczność, wytrzymałość na zginanie i stabilność wymiarową. Zmiany wymiarów mogą prowadzić do defektów, takich jak zwijanie się, unoszenie krawędzi, marszczenie i pofałdowanie krawędzi.
Każdy rodzaj papieru ma optymalny zakres zawartości wilgoci, który zapewnia zrównoważone właściwości fizyczne. Na przykład papier-powlekany lany i-biała tektura powlekana lanym wykazują optymalną wydajność na poziomie 7% ± 2%, biały papier kartonowy na poziomie 4–7%, a jednostronnie-biała tektura powlekana na poziomie 8% ± 2%. Wartości te zazwyczaj reprezentują zawartość wilgoci w momencie produkcji.
Podczas przechowywania w drukarniach papier-będący higroskopijnym-wymienia wilgoć z otaczającym powietrzem. Szybkość wchłaniania wilgoci zależy od temperatury otoczenia i wilgotności względnej, natomiast utrata wilgoci zależy od aktualnego poziomu wilgoci papieru i warunków środowiskowych. Po wyrównaniu się szybkości absorpcji i desorpcji papier osiąga równowagę z otoczeniem, a jego zawartość wilgoci stabilizuje się. Ten ustabilizowany poziom wilgoci nazywany jest wilgocią równowagową.
Wilgotność względną (RH) definiuje się jako stosunek rzeczywistej zawartości pary wodnej w powietrzu w danej temperaturze do maksymalnej pojemności pary wodnej przy nasyceniu w tej samej temperaturze. Równowagowa zawartość wilgoci w danym typie papieru zmienia się wraz ze zmianami wilgotności względnej.
Charakterystyka wilgoci równowagowej:
1. Wpływ składu papieru
W identycznych warunkach wilgotności względnej, papiery bardziej hydrofilowe wykazują wyższą równowagową zawartość wilgoci. Papier niepowlekany bez dodatków zatrzymuje więcej wilgoci, natomiast wypełniacze, klejonki i powłoki zmniejszają higroskopijność. W przypadku tego samego gatunku papieru grubsze produkty mają zazwyczaj wyższą wilgotność równowagową ze względu na większy udział chłonnego materiału podstawowego.
2. Wpływ temperatury
Przy stałej wilgotności względnej wahania temperatury o około 15 stopni powodują maksymalną zmianę równowagowej zawartości wilgoci o około 0,5%. Jednakże, aby zapewnić precyzyjną rejestrację kolorów w druku wielokolorowym, zmiany wilgotności muszą być kontrolowane w zakresie ±0,1%. Dlatego w środowiskach druku kolorowego zarówno wilgotność względna, jak i temperatura muszą być ściśle regulowane, a wahania temperatury utrzymywane w granicach ±3 stopni.
3. Efekt histerezy i zależność od ścieżki
Równowagowa zawartość wilgoci osiągnięta poprzez absorpcję wilgoci ze stanu suchego jest niższa niż ta osiągnięta poprzez desorpcję ze stanu mokrego przy tej samej wilgotności względnej-. Jest to zjawisko znane jako histereza sorpcji wilgoci. Aby przywrócić pierwotny poziom wilgoci po wystawieniu na działanie wysokiej wilgotności, wymagany jest proces „nadmiernej korekcji”: papier musi być kondycjonowany w środowisku o wilgotności względnej niższej niż docelowa i odwrotnie.
Ponadto desorpcja zachodzi wolniej niż absorpcja. Oba procesy są początkowo szybkie, ale zwalniają w miarę zbliżania się do równowagi. Kinetyka zależy od struktury papieru i cyrkulacji powietrza. W standardowych warunkach bibułka papierosowa może osiągnąć równowagę (5,8%) w ciągu 35 minut, podczas gdy papier drukarski zwykle potrzebuje 2–4 godzin, aby ustabilizować się w zakresie 5–8%. Tektura opakowaniowa wymaga jeszcze więcej czasu. To opóźnienie pomiędzy zmianami wilgotności względnej otoczenia a reakcją na wilgoć papieru przyczynia się do opóźnionej deformacji wymiarowej, wpływając na dokładność rejestracji wydruku.
4. Anizotropia (efekty kierunkowe)
Papier wykazuje kierunkowe różnice w rozszerzalności wilgoci spowodowane ułożeniem włókien. Rozszerzalność poprzeczna jest znacznie większa niż rozszerzalność wzdłużna. Pojedyncze włókna celulozowe rozszerzają się poprzecznie do 20 razy bardziej niż wzdłużnie. Chociaż włókna w papierze są zorientowane losowo, preferencyjne ułożenie wzdłuż kierunku maszyny zmniejsza ogólną anizotropię. Na przykład, gdy wilgotność względna wzrasta z 50% do 60%, stosunek rozszerzalności poprzecznej-do-wzdłużnej wynosi w przybliżeniu 3:7 (około 2,3:1). Ten stosunek wzrasta wraz z silniejszą orientacją włókien. Minimalizację rozszerzalności poprzecznej i poprawę rejestracji druku można osiągnąć poprzez optymalizację dyspersji włókien podczas produkcji.
5. Dwustronna-asymetria
Płaski papier narażony na zmiany wilgotności może się zwijać w wyniku zróżnicowanego ruchu wilgoci pomiędzy powierzchniami. Podczas wchłaniania wilgoci odwrotna strona rozszerza się bardziej niż strona powlekana lub zadrukowana, powodując zawijanie się do przodu. I odwrotnie, podczas suszenia większy skurcz na odwrotnej stronie powoduje zwijanie się w kierunku tyłu. Zwijanie przebiega głównie w kierunku wzdłużnym, co wynika z asymetrycznej orientacji włókien i różnic strukturalnych pomiędzy obiema stronami. Efekt ten jest szczególnie wyraźny w przypadku tektury i innych-materiałów wielowarstwowych.
