تأثیر دما و رطوبت بر کاغذ گلاسه در چاپ

بحث های مربوط به تأثیرات دما و رطوبت محیط بر کاغذ، هنگام انبار داری و نقل و انتقال آن و در طول فرآیند چاپ و عملیات تکمیلی از همان زمان که تولید صنعتی کاغذ ابداع شد تا کنون مطرح بوده است. چندین نسل از متخصصان از همان ابتدا مجبور بودند با تأثیرات زیانبار عوامل محیطی دست و پنجه نرم کنند. چندین نشریه تخصصی نیز در زمینه اندازه گیری رطوبت و دما منتشر می شدند، به همین خاطر در این زمینه تجربه کافی وجود دارد. با این حال بسیاری از این تأثیرات هنوز به خوبی توضیح داده نشده و در برخی موارد علت و معلول به هیچ وجه روشن نیست. در عملیات کاغذ سازی توهمات و کژفهمی ها به ویژه در رابطه با کنش متقابل بین دما و رطوبت محیط و کاغذ و چاپ وجود دارد .

امروزه به طور معمول ، کاغذ مورد استفاده در چاپ افست ورقیدر رطوبتی حدود 50 درصد تهیه می شود (با تلرانس 5 درصد). کاغذ های مورد استفاده در چاپ افست رول بسته به کیفیت شان رطوبتی مشابه یا اندکی کمتر از کاغذ های ورقی دارند .

این مشخصات رطوبتی در تمام مراحل تولید مورد کنترل و نظارت بی وقفه قرار می گیرد.

وضعیت موجود در صنعت چاپ و عملیات تکمیلی

به طور معمول ، مسایل اندکی در چاپ و عملیات تکمیلی به شرایط دما و رطوبت مربوط می شود . در نتیجه دما و رطوبت زمانی مطرح می شوند که مشکلات چاپی مانند سایه دادن ، روی هم نخوردن رنگ ها ، لول شدن یا چروک شدن اتفاق بیفتد . بدیهی است مواردی از این قبیل بیشتر در فصولی با شرایط شدید آب و هوایی – تابستان های گرم ، زمستان های سرد – ایجاد می شوند . در این مواقع ، رسیدگی نا مناسب – باز کردن پیش از موقع بسته ها ، استفاده از کاغذ با دمای پایین – یا شرایط نامطلوب در فضای چاپخانه یا عملیات تکمیلی می تواند پیامد های دردسر سازی در قابلیت چاپ پذیری و سطح کاغذ ایجاد کند.

تعریف اصطلاحات

دما و رطوبت محیط داخلی

این عبارت برای شرایط هوای داخل فضا هایی به کار می رود که افراد و تجهیزات را به طور کامل یا تا حدی از تأثیر مستقیم دما و رطوبت بیرون ، جدا می سازند . به بیان دیگر دما و رطوبت محیط اطراف ، نه تنها در آسایش فرد نقش تعیین کننده دارد ، بلکه در فرآیندهای تولیدی و انبار داری کالاهای حساس به دما و رطوبت نیز اثر گذار است . در این خصوص تفاوت فاحشی میان فضاهای تنظیم شده و تنظیم نشده کارگاه یا اتاقی است که شرایط دما و رطوبت محیط در آن به طور مصنوعی کنترل نمی شود و تاثیر زیادی از شرایط محیط بیرون می گیرد. در فضا های تنظیم شده ، شرایط دما و رطوبت توسط امکانات حرارتی ، رطوبت ده یا جذب کننده رطوبت کنترل می شود . در فضا های تنظیم شده که دارای گرمایش در طول زمستان ، اما بدون تهویه مطبوع هستند ، رطوبت نسبی هوای داخل عکس رطوبت نسبی هوای بیرون است . هنگامی که در طول زمستان سیستم گرمایشی فعال است رطوبت هوای داخل به حداقل می رسد و در طی تابستان به حداکثر سطوح خود می رسد . و بالاخره شرایط دما و رطوبتی هم در پیرامون نزدیک شیء وجود دارد که در مورد بحث ما می تواند یک رول کاغذ یا یک دسته ورق باشد . در این مورد اغلب از عبارت شرایط دما و محیط پیرامونی استفاده می شود .

تأثیر شرایط دما و رطوبت محیط داخلی بر صافی سطح کاغذ

اگر کاغذ مورد استفاده در چاپ افست دچار تغییر شکل – چه در حالت لبه های موج دار و چه در حالت لبه های جمع شده – شده باشد مشکلات پر دردسری ایجاد خواهد کرد . دلیل مشکل ساز شدن این مورد ، تماس کامل سیلندر لاستیک و سیلندر فشار در محدوده چاپ است و ممکن است این تغییر شکل ها در کاغذ منجر به سایه دادن ، روی هم نخوردن رنگ ها و چروک شدن می شوند .

لبه های موج دار زمانی پدید می آیند که رطوبت ورق های کاغذ در دسته ، کمتر از رطوبت هوای پیرامون باشد ، به بیان دیگر زمانی که کاغذ بسیار خشک در مجاورت هوای با رطوبت متوسط یا الزاما بیشتر قرار گیرد ، یا زمانی که کاغذی با رطوبت معمولی در مجاورت هوای بیش از اندازه مرطوب قرار گیرد . این مورد به طور عمده در طول ماه های گرم و مرطوب تابستان در انبار ها و چاپخانه ها بدون امکانات تنظیم شرایط دما و رطوبت ، یا زمانی که از لفاف محافظ در برابر رطوبت در طی حمل و نقل و انبارش در شرایط مرطوب استفاده نشود پدید می آید . چنانچه در زمستان ، کاغذ بسیار سرد و با بسته از پیش باز شده در مجاورت هوای گرم چاپخانه قرار گیرد ، دمای هوای پیرامون به سرعت کاهش خواهد یافت و در نتیجه موجب افزایش ناگهانی رطوبت هوا خواهد شد .

لبه های جمع شده زمانی ایجاد می شوند که کاغذ با رطوبت معمولی در هوای بسیار خشک قرار گیرد . در این شرایط ، لبه های ورق ها رطوبت را دفع می کنند که در نهایت موجب جمع شدن آن ها به سمت مرکز سطح ورق ها می شود . این مورد به طور عمده در زمستان پدید می آید . نوسانات رطوبتی تا 5 درصد (چه بیشتر و چه کمتر) موجب جمع شدن یا موج دار شدن لبه ها نخواهد شد . اما تفاوت در رطوبت نسبی از 8 تا 10 در صد سریعا منجر به شرایط بحرانی می شود .

تأثیرات دمای محیط داخلی

دما تنها تأثیرات جزیی در رطوبت بسته های کاغذ دارد . با این وجود از آنجایی که دما یکی از عوامل تعیین کننده در رطوبت نسبی هواست به عنوان یک مورد جدی باقی می ماند. این بدان معناست که اگر تفاوت محسوسی در دمای بسته ها و دمای محیط وجود داشته باشد ، کاغذ باید در لفاف محافظ در برابر رطوبت باقی بماند تا تفاوت دمایی از بین برود . زمان مصرف شده برای ایجاد این تعادل بسته به میزان تفاوت دمایی و ابعاد بسته کاغذ فرق می کند. نکته حائز اهمیت این است که انواع مختلف کاغذ مشخصات متفاوتی به لحاظ رسانایی حرارتی دارند . بنابراین زمان های صرف شده برای ایجاد تعادل دمایی در انواع کاغذ ها متفاوت است .

رطوبت و تمایل کاغذ به خمیدگی

تمایل به خمیدگی رابطه نزدیکی با نوسانات رطوبتی دارد . خمیدگی در اثر جمع شدن یا عریض شدن فیبر های کاغذ در جهت بیراه ایجاد می شود . زمانی که یک روی کاغذ رطوبت جذب کند ، فیبر ها در یک جهت عریض شده و باعث می شوند که کاغذ به سمت سطح خشک خود خمیده شود . به محض برقرار شدن مجدد تعادل در رطوبت موجود در ساختار کاغذ ، این حالت از بین می رود ، مگر این که به دلیل توزیع غیر یکنواخت فیبر ها این حالت باقی بماند .

تأثیر رطوبت و دمای دسته کاغذ در خشک شدن مرکب

رطوبت بیش از اندازه دسته کاغذ می تواند موجب افزایش قابل ملاحظه ای در زمان خشک شدن مرکب شود . تجربه نشان داده است که رطوبت دسته کاغذ تا 60 درصد هم باعث افزایش قابل ملاحظه زمان خشک شدن نخواهد شد ، اما بالا تر از 60 درصد اثر به شدت واضح خواهد بود و در برخی موارد باعث می شود زمان خشک شدن سه برابر حد معمول طول بکشد . البته طولانی شدن زمان خشک شدن ممکن است در صورت سرد بودن بیش از اندازه دسته کاغذ های چاپ شده هم باشد . اگر کاغذ چاپ شده به طور موقت در یک اتاق سرد نگهداری شود (افت دما از 25 تا 5 درجه سانتی گراد) مرکب به 10 تا 15 ساعت بیشتر برای خشک شدن نیاز خواهد داشت .

رابطه میان دما و رطوبت محیط و مشکلات فنی در چاپ

میزان رطوبت ، بسته به نوع کاغذ می تواند بر مشخصات کلی کاغذ اثر گذار باشد . برای مثال در مواردی از قبیل مقاومت کشتی ، مقاومت در برابر تا شدگی و صافی سطح کاغذ . اگرچه به طور کلی ، موارد ذکر شده تنها در شرایط بسیار نامطلوب منجر به مشکلات فنی می شوند . این مسئله در رابطه با دو مورد مشکل ساز دیگر یعنی الکتریسیته ساکن و تغییر ابعادی بسیار متفاوت است . هر دو مورد در قابلیت حرکت کاغذ تأثیر منفی دارند که موجب عدم تطابق و دیگر مشکلات چاپی می شود .

تغییرات ابعاد کاغذ

فیبر های تشکیل دهنده کاغذ ، بسته به رطوبت نسبی موجود ، رطوبت را جذب یا دفع می کنند و در پی آن دچار افزایش یا کاهش حجم می شوند . به بیانی دیگر شکل فیبر ها تغییر می کند و این تغییر در جهت بیراه کاغذ بسیار فاحش تر از جهت راه کاغذ است . انواع مختلف کاغذ می توانند به میزان 1/0 تا 3/0 درصد در جهت راه کاغذ و 3/0 تا 7/0 درصد در جهت بیراه کاغذ افزایش حجم پیدا کنند . البته دستیابی به این مقادیر در عملیات چاپ مقدور نیست ، اما در آزمایش های افزایش حجم ناشی از رطوبت بر طبق استاندارد 1 – 8226 DIN/ISO قابل اندازه گیری هستند . این آزمایش ها نشان می دهند تغییر ده درصدی رطوبت نسبی موجب افزایش سطح کاغذ در عرض با تناسب 1/0 تا 2/0 درصد می شود . این بدان معناست که یک کاغذ با عرض 100 سانتیمتر ، 1 تا 2 میلیمتر پهن تر خواهد شد ؛ تغییر ابعادی که به یقین منجر به مشکلات فنی مانند روی هم نخوردن رنگ ها می شود. خوشبختانه این مشکل ناشی از جذب رطوبت تا حد زیادی با ابداعات فنی برطرف شده است . راهکارهایی از قبیل دستگاه های رطوبت دهی ، پلیت های افست با نیاز کمتر به رطوبت و افزودن الکل به محلول رطوبت دهی ، سرعت چاپ را افزایش و زمان خواب ماشین چاپ را به شدت کاهش داده اند .

الکتریسیته ساکن

مشکل دیگری که اغلب پیش می آید ، چسبیدن کاغذ ها به یکدیگر است که در بسیاری موارد به دلیل الکتریسیته ساکن اتفاق می افتد . الکتریسیته ساکن به طور عمده در اثر اصطکاک ، تماس مستقیم با مواد دیگر و سرعت بالا در جداسازی کاغذ ها ایجاد می شود . به طور معمول هنگامی که کاغذ بسیار خشک در معرض هوای با رطوبت پایین قرار میگیرد ، الکتریسیته ساکن ایجاد می شود . پایین ترین حد رطوبت برای کاغذ و رطوبت نسبی هوای کارگاه ، 40 تا 32 درصد است . چسبیدن کاغذ ها به هم در اثر الکتریسیته ساکن منجر به تغذیه چند تایی ورق ها به ماشین چاپ به طور همزمان می شود . الکتریسیته ساکن همچنین باعث حبس هوا بین ورق ها در خروجی دستگاه و سپس خروج سریع آن می شود که نتیجه آن پشت زدن کاغذ (set – off) است .