環境濕度對紙制品的影響
大部分紙制品的原材料是植物纖維,這些材料受到周圍環境濕度的影響(既在紙和空氣間達到濕度平衡前),紙張會發生吸收或釋放出水分的現象。若環境內的空氣比放置在環境內的紙張干燥,則紙張中的水分將被空氣所抽?。ㄎ锢憩F象)。由于各種紙漿材料的吸濕能力存在差異,使得不同材質的紙張含水量也不同,若要保持存儲材料的水分不丟失,就必須保持空氣與所存儲材料之間所含水分的平衡(此舉通過工業加濕器來增加空氣中的濕度)。
下面是25℃時空氣相對濕度與棉花含水量之間的平衡關系
空氣相對濕度(%RH) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | |
干空氣含水量(%) | 3 | 4 | 4.5 | 5 | 6 | 7.5 | 9 | 12.5 | 21 | |
棉花的含水量(%) | 3.8 | 4.5 | 5.5 | 7 | 8 | 10 | 11.5 | 15 | 24 | |
不同紙漿材料含水量的對比
空氣相對濕度(%RH) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
亞麻紙漿紙(%) | 5.4 | 5.8 | 6.3 | 7.0 | 8.0 | 9.2 |
蘇打紙漿紙(%) | 5.9 | 6.6 | 7.3 | 8.2 | 9.7 | 11.3 |
棕色機制紙漿紙(%) | 6.5 | 7.2 | 7.9 | 8.8 | 10.0 | 11.7 |
白色機制紙漿紙(%) | 8.0 | 8.7 | 9.3 | 10.0 | 11.0 | 12.0 |
由此可見,造紙原材料的種類決定了紙張的吸濕能力,隨著紙張中合成纖維含量的提高,其吸濕能力比純植物纖維相對提高,若將植物纖維切碎(提高纖維的表面積),也可提高其吸濕能力。
上述數值表明紙張很容易吸收或釋放水分,這兩個過程均會改變紙制品的性質。吸濕時紙張會膨脹,放濕時會收縮。若不能保持理想的環境相對濕度,將會給生產過程造成諸多不便,并且會嚴重影響生產質量,例如:
紙張因過于干燥而附帶靜電、吸附環境空氣中大量灰塵;
造成送紙設備運轉不暢、在旋轉印刷機上不適當的力會撕裂印網;
印刷套色不準確、紙張或紙箱起皺、變脆、滾筒直徑發生變化;
相同的問題也會在紙制品的生產過程中遇到,如生產紙杯時,紙張要承受急劇的膨脹力。機制紙杯和紙箱所要求的含水量為70%,若要達到這一指標就必須使其在70%RH的環境中放置一定時間(2-3天),若在倉儲中未能達到預期的相對濕度值,能夠設置濕度室以便紙張在生產前的保持其響應的含水量。
如果紙張是從溫度較低的環境運到相對的高溫環境時,紙張周圍空氣的溫度會隨之下降,該部分空氣的相對濕度上升。若此時開啟包裝,外露的紙張邊緣吸收水分變長或卷曲而形成波紋(即俗稱“出汗”現象),若此時印刷使用紙輥碾壓會造成內容消失或形成波紋邊,即使延長紙張在印刷車間的放置時間使紙張邊緣水汽蒸發掉,紙張中心部分的濕度仍然不能恢復,這也就是為什么要求紙張的防蒸發包裝,必須在紙張達到車間環境溫度后才能開啟的目的。當然,若紙張在改變環境后溫度不發生變化,上述工作可以免除。
精明的制造商已經意識到濕度對產品的敏感性,通常的做法是使紙制品保持相適應的高含水量。重要的是在紙張經運輸、轉移后,使其盡快放置于具備濕度控制的環境中存儲(用加濕器和除濕機來達到濕度恒定在某個理想的范圍內)。
不同類型的紙張存儲環境的相對濕度
彩色紙張 | 45 %RH – 50 %RH |
藝術紙張 | 50 %RH – 55 %RH |
厚紙板、紙箱 | 55 %RH – 60 %RH |
若按上述指標存儲紙張將不會損壞您的產品,可使用濕度儀表監控環境濕度及紙張的含水量,恒定控制環境相對濕度將會避免許多麻煩。實驗顯示:凹版印刷紙張的含水量在70%比較適宜,該濕度值高于一般存儲環境的濕度值,故在印刷之前必須使用加濕設備對紙張強制加濕,以保證生產順暢和產品質量。
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