Чи багато пристроїв для контролю вологості і температури ми зустрічаємо в повсякденній практиці на поліграфічних виробництвах? Не помилюся, якщо скажу, що практично не зустрічаємо. А сучасні вимоги до виробничих процесів передбачають деякі «дрібниці», що роблять істотний вплив на стабільність результатів друку.

Температура і відносна вологість повітря істотно впливають на поведінку деяких матеріалів. Волога, що міститься в папері, може бути трьох типів: хімічно зв'язана (з'єднується з целюлозою за допомогою водневих зв'язків); абсорбційна (обволікає целюлозні волокна мономолекулярним шаром); структурована (конденсується в порах і капілярах і обволікає волокна найтоншої водної прошарком).

Папір і картон гігроскопічні, тому їх вологість не є постійною величиною і залежить від вологості навколишнього середовища. Так, при нормальних атмосферних умовах (температурі 18-20 ° С і відносній вологості повітря 55-60%), в папері є хімічна і адсорбуються волога, а структурована проявляється тільки при перезволоженні.

По суті, температура і вологість знаходяться в тісній залежності один від одного. Якщо знижується температура, то відразу ж підвищується відносна вологість повітря, і навпаки (за умови постійного утримання вологи в повітрі). Відповідно будь-яка зміна температурних режимів або вологості викликає зміни в характері взаємодії матеріалів між собою. Наприклад, при низькій температурі, можуть виникати проблеми закріплення фарби; при дуже високій - порушується градаційна передача зображення. Низька вологість повітря викликає проблеми, пов'язані зі статичною електрикою; висока - деформацію паперу.

Компанія Rotronic протягом вже 33 років створює спеціальні пристрої для поліграфічного виробництва, які допомагають вести контроль вологості і температури. Це можуть бути прилади як для одиничних вимірів стану поверхонь матеріалів (не тільки поліграфічних), так і для постійного моніторингу стану навколишнього середовища. Розглянемо деякі моделі компанії.

Для контролю кліматичних умов в приміщенні Rotronic пропонує прилади HydroLog і HydroLogD (рис. 1). Вони забезпечують високу точність і мають пам'ять на 10 тис. Вимірювань (по 5 тис. На температуру і вологість). Проводять повторювані вимірювання з інтервалом часу від 15 с до 2 годин. Максимальний період становить 416 днів. При своїх мініатюрних розмірах (140x85x25 мм) і вазі 200 г прилад досить функціональний і невибагливий в обслуговуванні. Діапазон вимірювання температури, при використанні вбудованого вимірювального сенсора, від -10 до +50 ° С, відносної вологості - від 0 до 100%. При використанні виносного вимірювального модуля діапазон розширюється (від -40 до +85 ° С). Випускаються моделі можуть працювати як стаціонарно (від мережі), так і мобільно (від акумуляторів).

Поліграфічні підприємства, що мають лабораторію з аналізу якості або ж досвідчених технологів, можуть вести вимірювання і накопичувати статистичні дані для подальшого аналізу виникаючих при друку проблем. Ці дані можуть допомогти при складанні внутрішніх «Технічних умов».

Для полегшення і автоматизації роботи прилади передбачають з'єднання з комп'ютером, причому вимоги до ресурсів системи невеликі. Рекомендована конфігурація: Pentium 90 з 16 Мбайт оперативної пам'яті і операційною системою Windows 3.11 і більш пізньої. Прилади відрізняються наявністю цифрового дисплея у моделі HydroLogD (рис. 1), звукової сигналізації критичних рівнів вимірюваних параметрів і зменшеним терміном роботи від акумуляторів (6 місяців).

Контролювати потрібно не тільки температуру приміщення, а й температуру паперу в стопі до і після її розпакування. Відсутність такого контролю, особливо в холодну пору року, може призводити до неприємних наслідків. Наприклад, в цех друкарні завозиться переохолоджена папір в розпакованому вигляді або ж розпаковується відразу при внесенні в тепле приміщення. Температура повітря починає знижуватися, а відносна вологість зростає, і краю паперу починають сприймати утворюється при цьому конденсат. При різниці показників вологості між повітрям в цеху і папером більше 10% відбувається деформування кромки листів, що приводить, в кінцевому підсумку, до несуміщення фарб і утворення на відбитку зморшок і складок.

Якщо температура паперу в стопі вище температури навколишнього повітря, відбувається зворотний процес: нагрівається повітря. В результаті знижується відносна вологість, і папір починає віддавати вологу, що знову-таки може привести до деформації паперових аркушів.

Для запобігання таких проблем необхідна акліматизація паперу до встановлення рівноважної вологості з приміщенням. Акліматизацію листового паперу проводять або в умовах друкарського цеху при досить інтенсивної циркуляції повітря шляхом завішування пачок листів на 1-2 години в затискачі транспортера, що пересувається у верхній зоні приміщення, або в ізольованих від друкарського цеху камерах кондиціонування з автоматично підтримує задану температурно-режимами вологості.

Рулонний папір при значних перепадах вологості витримується протягом певного часу (іноді досить тривалого) в приміщенні друкарського цеху. Тому, перш ніж розпакувати папір, потрібно визначити її температуру і порівняти з температурою повітря в цеху. Переохолоджену папір розпаковувати не можна.

Для часу акліматизації паперу існують рекомендації різних фірм-виробників. У таблиці 1 наведені середні значення тривалості акліматизації паперу до розпакування.

Вплив зміни кліматичних умов позначається не тільки на друкованих процесах. Брошурувально-палітурні операції залежать від них не менше. Наприклад, з підвищенням вологості волокнистих матеріалів знижується їх опір різанню, міцність на розрив і стиснення. Разом з тим, підвищується коефіцієнт тертя матеріалів і утруднюється зміщення відрізуваної частини стопи фаскою ножа. Це призводить до затискання ножем відрізається частини стопи і до зниження точності різу. Оптимальна вологість для паперу повинна складати 7-8%.

Іноді необхідно штучно збільшити вміст вологи в папері. У цьому випадку підвищується її пластичність, а при фальцюванню зошити максимальний кут відновлення зменшується. Тому для отримання стійкого згину рекомендується зволожувати папір до вмісту вологи близько 10-12%. У подібних випадках для контролю необхідний простий мобільний прилад, що дозволяє проводити вимірювання у важкодоступних місцях.

Одним з таких приладів є модель S1, призначена для вимірювання температури і відносної вологості в стопі паперу (рис. 2). Прилад складається з корпусу з вбудованою електронікою, рідкокристалічним дисплеєм і спеціальним щупом або багнетом для розміщення в стопі паперу. На дисплеї одночасно відображаються виміряні значення температури і вологості. Габаритні розміри самого приладу складають 191x63x27 мм при довжині щупа 298 мм.

Діапазон вимірюваних температур від -10 до +60 ° С і відносній вологості від 0 до 100%. Точність вимірювань приладу при 23 ° С становить ± 1,5% і 0,3 ° С.

Калібрування приладу можлива за допомогою спеціальних розчинів, що забезпечують високу точність вимірювання. Комплект складається з калібрувальної камери, текстильного фільтра і розчинів хлориду літію. Процес калібрування потрібно проводити при постійній температурі, без контакту з нагрівальними приладами, вентиляторами, прямим сонячним світлом.

Текстильний фільтр поміщається в калібровану камеру і просочується вмістом однієї ампули каліброваного розчину, - при цьому в камері створюється задана величина відносної вологості. Вимірювальний елемент багнета поміщається в камеру і витримується до встановлення рівноважного значення протягом 30-40 хвилин. Установка точного значення відносної вологості проводиться за допомогою регулювання потенціометра приладу викруткою.

Для вимірювань температури калібрування не потрібно. Першу контрольну перевірку на точність вимірювань вологості рекомендується провести через 6 місяців (в подальшому - 1 раз на рік).

У міжнародній практиці прийнято за еталонні вважати дані співвідношення температури і відносної вологості відповідно до стандарту ISO 187 (табл. 2).

Низька вологість або пересушена папір призводять до накопичення статичної електрики на поверхні паперу. Особливо це неприємно при друку на рулонних друкарських машинах, де високі швидкості і ціна шлюбу.

Ці ж причини, в поєднанні з використанням низькоякісних сортів паперу, багато в чому сприяють виникненню цвітіння, обумовленого наявністю частинок, слабо закріплених на поверхні паперу. При контакті паперу з друкарською формою слабозакрепленние частки - в результаті взаємодії з фарбою - переходять на форму. Це призводить до різних наслідків: Непродруковування на відбитку, попаданню пилу в барвистий апарат і забруднення фарби, абразивного зношування друкованої форми, зниження її тиражестойкости. Особливо часто це трапляється при друку газет.

У зв'язку з цим, цікавим, на мій погляд, виявився прилад BFC web probe (рис. 3). Він служить для вимірювання температури і відносної вологості на поверхні рухомого полотна паперу. Сучасні ротаційні друкарські машини на вимогу замовника оснащуються подібними приладами. Але в багатьох випадках рішення від «третіх» фірм, анітрохи не поступаючись в якості, економічно доцільніше.

Прилад призначений, в основному, для використання на швидкісних машинах, контролю температури і вологості запечатаного полотна - після виходу його з системи сушіння і проходження через систему нанесення розчину силікону і охолоджуючих каландрів, т. Е. Перед фальцаппарата. Якщо в газетних ротаційних машинах після газової сушки полотно входить в фальцаппарат недостатньо охолодженим і пересушеним (з низькою вологістю), то велика ймовірність виникнення отмариванія, нашарування фарби на провідних елементах і навіть розтріскування шару фарби на згинах. Контроль за допомогою BFC дозволяє визначити температурно-вологісних рівноважний стан запечатується полотна і, в разі необхідності, відрегулювати температуру сушильних і охолоджувальних пристроїв, а також кількість подаваного розчину силікону.

Діапазон вимірювання температури становить від 0 до +50 ° С, відносної вологості - від 0 до 100%. Маса приладу трохи більше 1 кг, а при правильному технічному обслуговуванні відхилення показань становить ± 1% в рік.

Як було сказано вище, температура впливає не тільки на друковані процеси. На жаль, навіть сучасні інтегровані засоби контролю температурних режимів не завжди адекватно відображають стану нагріваються частин машин. На підприємствах, де використовуються старі позолотні преси, пристрої ламінування або припрессовки плівки, датчики температур зазвичай відсутні, або їх показаннями давно перестали вірити. А для якісного тиснення необхідно задати штампу температуру, визначену технологічних інструкцій. Звичайно, досвідчені ТИСНИЛЬЩИК навіть не дивляться на показання приладів, примудряючись отримувати нормальну продукцію. Але чи правильно це? Як проконтролювати температуру нагрівання штампа або валів ламінуючого пристрої?

Прилад T1 призначений для вимірювання температури твердих поверхонь. Діапазон цих термометрів - від 0 до +200 ° С. Виносної вимірювальний елемент з'єднаний з електронним блоком за допомогою спірального кабелю довжиною 1 м, що дозволяє дистанційно контролювати температуру нагрівальних елементів, розташованих у важкодоступних місцях, а також реальну температуру штампа на пресах для тиснення, каландрів на ламінаторах або пристроях для припрессовки плівки. Практика показує, що температура може сильно відрізнятися від встановленої на регуляторі. Подібний контроль допомагає оптимізувати робочий процес.

Слід зазначити, що прилади для контролю умов навколишнього середовища випускає не тільки Rotronic. Наприклад, компанія EMCO Elektronische und Steuerung-stechnik (Німеччина) представляє моделі P2 і P4 для вимірювання абсолютної вологості: відповідно - крейдованого паперу і картону; крейдованих матеріалів.

У португальській компанії HANNA Instruments є модельний ряд HI для вимірювання відносної вологості і температури. Всі пристрої цієї серії відрізняються наявністю певних функцій (можливостей з'єднання з комп'ютером, наявністю виносних вимірювальних елементів) і різних діапазонів вимірювань.

На жаль, культура російського поліграфічного виробництва залишає бажати кращого. Цим, швидше за все, і пояснюється присутність на нашому ринку поки лише продукції Rotronic.

Автор висловлює вдячність за надану допомогу Олені Буларга ( «Комлайн»).

З автором можна зв'язатися по електронній пошті [email protected]