کتاب آشنایی با کاغذ گلاسه از تولید تا چاپ ( بخش سیزدهم )

تورم کاغذ

وقتی جوهر خشک می شود کاغذ نیز خشک می شود. در بخش هایی که چاپ به صورت فشرده انجام می گیرد، اگر دمای خشک سازی بیش از حد بالا باشد و یا کاغذ به چنین مشکلاتی حساس باشد، این می تواند منجر به برآمدگی های روی کاغذ شود. افزایش ناگهانی و شدید دما باعث تبخیر آب های موجود در ساختار درونی کاغذ می شود. کاغذ نه تنها دارای روکش است بلکه روی هر دو طرف آن چاپ شده (و جاهایی از آن با لایه های ضخیم جوهر پوشیده شده) این بخار آب نمی تواند جایی برود. این مسئله باعث پارگی در ساختار درونی کاغذ و ایجاد تورم در جاهای چاپ شده می گردد (تصویرها را ببینید تورم کاغذ از منظر فنی، نتیجه ی مستقیم ضخامت لایه ی جوهر و دماهای بالای گرمخانه ی خشک سازی است. لایه های ضخیم جوهر امکان عبور هوا (یا بخار از سطح کاغذ را کاهش داده و دمایهای بالا میزان (وفشار) بخاری که در ساختار درونی کاغذ جمع می شود را افزایش می دهد.

آسان ترین و کارآمدترین راه جلوگیری از این پدیده، کاهش دمای گرمخانه است این بدان معنی است که سرعت چاپ نیز باید کاهش یابد تا جوهر فرصت کند دراین دمای پایین تر روی کاغذ بنشیند. از آنجا که تورم کاغذ تنها در قسمت هایی رخ می دهند که در دو طرف کاغذ جوهر زیادی چاپ شده است، کاهیدن لایه جوهر – برای مثال با استفاده از UCR از غلظت حذف رنگ زیرین) نیز می تواند اثر مثبت داشته باشد. از این گذشته، برخی از ویژگی های کاغذ هستند که بر پدیده ی تورم تاثیر دارند از جمله مواد چسبی و رنگ دانه های روکش بکار رفته مقدار چسبی موجود در کاغذ و میزان مواد روکشی بکار رفته، و مقدار بسته شدن منافذ سطح کاغذ در اثر غلتک زنی. مشخص است که رطوبت کاغذ نیز عامل بسیار مهمی می باشد. معمولا کاغذهای مخصوص چاپ افست رول، مخصوصا انواع بدون چوب، نسبت به کاغذهای مخصوص چاپ افست ورقی از سطح رطوبت پایین تری برخوردارند.

 

 

انبساط

کاغذ چاپی را هنگامی که کاغذ چاپ شده در افست « رشد» مشکل انبساط یا متری را با جلدهایی با چاپ افست ورقه ای قابل مشاهده است و علت آن خشک شدن بیش از حد پس از خروج از گرمخانه می باشد. کاغذ وقتی این مقدار 1/0 تا 7/0 درصد رطوبت از دست می دهد به طبع تا حدی اب می رود.

بهترین شیوه مقابله و یا مهار کامل این مشکل، مرطوب سازی مجدد به میزان کافی می باشد. وظیفه ی دستگاه های مرطوب سازی مجدد، این است که رطوبت را به صورت یک دست به تمام سطح کاغذ متری که از گرمخانه بیرون آمده بازگرداند. این کار همچنین صافی سطح کاغذ را باز می گرداند و ریسک ایجاد الکتریسیته ی ساکن کاملا از بین می برد. تجهیزات مرطوب سازی مجدد به سادگی روی بیشتر دستگاه های چاپ موجود قابل نصب هستند. دستگاه های مرطوب سازی مجدد برای کنترل رطوبت و دما از سنسورهای دیجیتال استفاده می کنند. این دستگاه درست در بالای سطح کاغذ و بدون تماس با آن ولی در فاصله بسیار نزدیک قرار می گیرند، و فضایی محدود با آب و هوایی مصنوعی و قابل سنجش ایجاد می کنند که به تاثیرات بیرونی در ان را می توان به سادگی جبران کرد. اینگونه به طور پیوسته بر کیفیت کاغذ نظارت می شود. از این گذشته، این اندازه گیری ها اطلاعات بسیار زیادی فراهم می کنند که پایه ی خوبی پیشرفت های آینده مفید هستند.

 

 

چین خوردگی

حتی امروزه شکل های کم و بیش قابل توجه از چین خوردگی در میان مشکلات چاپ افست متری روی کاغذهای روکش دار وجود دارند. موج ها موازی جهت چاپ حرکت می کنند – که این جهت دو مورد چاپ افست، به طور خودکار هم جهت دستگاه است. یکی از مشخصه های اصلی کاغذ که نسبت جهت بر شدت چین خوردگی تاثیر دارد نسبت به قدرتی (MC/CD) دستگاه به جهت عمود بر فیبرهای کاغذ می باشد. جهت طولی قوی فیبر کاغذ را بیشتردر معرض چین خوردگی قرار می دهد. جالب این است که این مشکل بیشتر برای کاغذهایی با استحکام کمتر پیش می اید. ولی فاکتور تعیین کننده در خود چاپ نهفته است. صفحه هایی که دارای بخش هایی با فشردگی چاپی در کنار بخش هایی که در آنها هیچ چیزی چاپ نشده یا کم چاپ شده به طور خاص در معرض چین خوردگی قرار دارند. وقتی چنین چیزی رخ می دهد، در روند چاپ برای جلوگیری از آن هیچ کاری نمی توان کرد.

البته موج هایی که در کاغذ پیش از بارگذاری آن در دستگاه مشاهده می شود، مسئله کاملا متفاوتی است . یک شیوه که تا حدی از این به اصطلاح پیشگیری می کند، کاستن از فشار کاغذهای به هم «موج های کششی» متصل است. این مشکل را هیچگاه نمی توان به طور کامل برطرف کرد زیرا همواره مقداری از این فشار لازم است تا از چین خوردگی و عدم انطباق جلوگیری شود.

اندازه گیری های رطوبت کاغذ چاپ شده نشان می دهند که در عمل تمام رطوبت کاغذ در داخل گرمخانه از آن خارج می شود. ارزش های تعادل رطوبت در این مرحله حدود 10 درصد هستند.

 

 

سنجش دما و رطوبت

سنجش دمای داخلی و رطوبت اتاق

قابل استفاده بودن ارزش نمودار، برای مثال تشریح تغییر رطوبت نسبی با تغییر دما، کاملا به دقت اندازه گیری های انجام شده دارد. منحنی چنین نموداری نشان می دهد که مخصوصا سنجش دما باید بسیار دقیق باشد. این بدان معنی است که ترمومترهایی باید بکار گرفته شوند که دقت یک دهم درجه داشته باشند.

سنجش دمای دقیق نسبتا آسان و راحت است ولی این در مورد سنجش رطوبت نسبی و مطلق صادق نیست. در عمل مشکل این سنجش ها این است که مقادیر بسیار کم رطوبت باید با دقت بسیار بالا اندازه گیری شوند. نمودار صفحه ی 6 نشان می دهد که در دمای تقریبی 20 درجه سانتی گراد، افزایش رطوبت حداکثر 2 میلی گرم بر متر مکعب باعث افزایش حداقل 10 درصدی در رطوبت هوا می شود.

 

سنجش رطوبت موجود در کاغذ

سنجش رطوبت در صنایع چاپ و صحافی بسیار نامتعارف است.

در اینجا تنها روش های متداول سنجش را نام می بریم. می توانید برای مراجعه کنید. FOGRA Praxis اطلاعات بیشتر به گزارش 50

-         روش اتاق گرما

-         مقیاس خشک سازی با مادون قرمز

-         سنجش رطوبت بر اساس خشک سازی مایکروویوی

-         سنجش رطوبت بر اساس جذب مایکروویوی

-         متود کارل- فیشر برای سنجش رطوبت کاغذ

-         شیوه های دیگر

 

سنجش بالانس رطوبت کاغذ

کاغذهای چاپ، تعیین بالانس « مطلق» بر خلاف سنجش های میزان رطوبت رطوبت در صنعت چاپ و صحافی متداول است. بالانس رطوبت واحدی است که میزان تعادل موجود میان رطوبت نسبی کاغذ با هوای مجاور آن را نشان می دهد. مادام اینکه این دو میزان رطوبت در تعادل باشند، کاغذ جذب و دفع رطوبت ندارد، که به معنی آن است که در این وظعیت تعادلی رطوبت، تغییری در ویژگی های تعیین شده ی رطوبتی کاغذ (مثلا ابعاد) رخ نمی دهد.

برای تعیین رطوبت نسبی و یا بالانس رطوبتی کاغذ، تغییرات در رفتار اشیا و مواردی که نسبت به رطوبت، واکنش (قابل اندازه گیری) دارند سنجیده می شوند. برای مثال، تغییرات طول موی حیوانات، تغییرات در رسانایی الکترولیت ها و یا تغییرات در مقاومت نیمه رساناها. در جریان تولید و فرآوری کاغذ، این شیوه ها به طور گسترده در در سنجش و کنترل سیستم ها بکار می روند. همه ی روش های بسیار دقیق برای کالیبره کردن این تجهیزات، بر پایه ی سنجش های دقیق دمای نقطه ی ترکم و تعیین اختلاف های رطوبتی و یا تبخیر در نحوه ی عملکیرد گیج های نقطه ی FOGRA سرما استوار اند. گزارش 50 تراکم و رطوبت نماها را شرح می دهد.

 

تجهیزات الکترونیک اندازه گیری

امروزه گیج های الکترونیک با صفحه نمایش دیجیتال ابزارهایی متداول برای سنجش رطوبت هوا شده اند. این ابزار مدرن سرعت پاسخگویی بالا را با سهولت در استفاده و تنظیم، می آمیزند. تمام گِیج های رایج از یکی از دو شیوه ی موجود برای سنجش (سنجش رسانایی و یا سنجش خازنی) استفاده می کنند. سنجش خازنی از تغییرات در رسانایی الکترولیت های نم نما تحت تاثیر جذب بخار به عنوان اطلاعات اولیه برای اندازه گیری ها استفاده می کنند. در هر دو مورد، این تغییرات در نتیجه ی رطوبت هوا رخ می دهند.

ابزار بسیاری با طراحی های متفاوت برای این سنجش ها موجود هستند- گِیج های شمشیری برای سنجش رطوبت دسته های کاغذ، گِیج های سطحی برای سنجش برگه های و رول های کاغذ. سنسورهایی نیز برای سنجش رطوبت هوا وجود دارند که بالطبع برای کنترل دستگاه های رطوبت ساز و امثال آنها بکار می روند. بیشتر این دستگاه ها وسایلی جانبی برای کالیبره کردن آسان به همراه دارند.

برای اجرای این روند کالیبره کردن، سلول سنجش در نوک این ابزار از ورود هوا عایق می شود . سپس آب نمک در فضای بسیار کوچک درست زیر سلول سنجش تزریق می شود تا رطوبت هوا تنظیم گردد. در مرحله بعد، ارزش های نشان داده شده توسط این ابزار با ارزش های حاصل از محلول آب و نمک – که باید دایم در دمای دقیق و از پیش تجویز شده نگهداری شود- مقایسه می شوند.

 

نتیجه گیری

FOGRA  محتوای این بروشور حاصل تجربیات عملی و همکاری نزدیک سازمانی که به بسیاری نحوها مفید بوده می باشد.