胶印车间环境条件控制

时间：2003-08-21 作者：修澄来源：修澄

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所谓的环境条件控制，对于胶版印刷工作来说，主要是环境的温度和湿度控制（实际上还有粉尘和溶剂挥发等）。
我们都知道在印刷的工作中，环境的温湿度的变化会直接影响到纸张的形稳性、油墨的粘性、油墨的粘度、油墨的转移、油墨在承印物表面的干燥性、印刷过程中水量和墨量的控制、以及静电等等，甚至还会影响到印刷机械的电器设备以及机械设备的正常工作和运转。由此足见，对环境的温度和湿度的控制，对于能否顺利的印刷和最后得到印刷品的质量，都有着非常重要的作用。

湿度的概念
    首先我们来弄清楚一个问题：什么是湿度？
    这个问题看似简单，实际上里面的学问也不少。很多印刷工作人员只是机械的按照一个固有的规定来控制环境的湿度，实际上并不了解湿度的真正含义。这样的就会造成当需要的工艺和条件变化时，不能够根据条件的变化做相应的调整和改变。下面我们先来了解关于湿度的概念。
    所谓湿度，就是空气的干湿程度。空气中含有水汽的多少，随环境条件变化而变化。在一定的温度下，一定的空气里含有水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，空气越潮湿。通常，衡量空气的湿度的方法有绝对湿度和相对湿度两种。
    绝对湿度是指空气中实际含有水汽的密度，通常以一立方米空气中所含有水汽的克数来表示。气体定律表明，空气的压强是随空气密度的增加而增加的，所以空气绝对湿度的大小也能用水气压强来表示。
    但是仅仅了解绝对湿度对于实际的工作是远远不够的。因为空气的干湿程度和空气中所含有的水汽量是否接近饱和的程度有关，而往往和空气中的水汽的绝对含量没有直接的关系（例如当空气中所含水汽的压强同样为   12.79 ㎜高水银柱时，在35℃的夏天，人们并不感到潮湿，而在15℃的秋天，人们就会感到很潮湿，因为这个时候水汽已经达到饱和，水分非但不能蒸发，而且还要凝结成水）。这就需要了解一个不同的物理量，也就是相对湿度。
    所谓相对湿度是：空气中实际含有的水蒸气密度，和同温度时饱和水汽密度的百分比，叫做相对湿度。当然也可以用水汽压强的比值来表示相对湿度（见下面的公式）。

其中：RH为相对湿度；p1为空气的实际水汽压强；P为同温度时的饱和水汽压强；d1 为单位体积空气中，实际所含的水汽密度；d 为同温度下饱和水汽的密度。
这样，只要知道了环境的温度和空气的绝对湿度，我们就可以通过上表计算出来相对湿度，其中常温下的饱和水汽P可以通过“表一”查到。

T(℃)	p	T(℃)	p	T(℃)	p	T(℃)	p	T(℃)	p
-30	0.3	14	11.99	22	19.83	30	31.82	38	49.69
-20	0.77	15	12.79	23	21.07	31	33.70	39	52.44
-10	1.95	16	13.63	24	22.38	32	35.66	40	55.32
0	4.85	17	14.53	25	23.76	33	37.73
10	9.21	18	15.48	26	25.21	34	39.90
11	9.84	19	16.48	27	26.74	35	42.18
12	10.52	20	17.54	28	28.35	36	44.56
13	11.23	21	18.65	29	30.04	37	47.07

    因为同样空气中的温度和水汽含量，在低温环境中可能达到饱和，甚至超饱和，而在高温环境下，却会较低，甚至大大低于饱和值。
    因此，相对湿度对纸张的含水量起着绝对的作用。由于纸张的含水量与温度以及相对湿度有着密切的关系，所以对车间的温湿度要加以控制，而被控制的湿度应当是相对湿度。
    实际上，生产中不必从水汽压强来求得相对湿度的大小。在实际的生产中，我们使用专用的仪器就很容易直接测得相对湿度的大小。

车间的温湿度控制
    为了套印准确，胶印车间应当有空调设备，严格的控制温湿度。如果要是有专门的晾纸车间，那么晾纸车间的温度和湿度也要得到相应的控制。
    由于要求晾纸车间的相对湿度比印刷车间的高5～8%，同时又因为印刷车间中有许多机器在运转中放出热量（包括墨辊的摩擦、电动机、风泵、以及机器间部件的摩擦都会使温度升高），还有版面、橡皮布表面等水分的蒸发，都会增加环境的湿度。因此，控制生产环境的温湿度对于印刷工作是非常重要的。
    为了充分发挥空调设备的作用，提高经济效益，即要防止湿度过高降低纸张表面的机械强度、延缓印迹干燥的问题；又要防止湿度过低所引起的纸张静电的问题。因此，根据不同季节，相应规定控制温度和湿度的范围，是十分合理的。
    “表二”所示数据为某地区车间温湿度控制范围，不同地区，可以根据当地的气候条件，作为参考。

	季节
	夏季	冬季	春秋两季
温度（℃）	26～30	16～20	21～25
相对湿度（%）	60～65	45～50	53～58

    要保持纸张含水量的稳定，并不是要求一年四季车间的温湿度都保持一致。但要求在统一批印品，从白纸投入到印刷完成，车间的温湿度不应该有大的变动。
    当根据季节变化要改变车间温湿度的设置时，要注意车间成品和半成品的投放情况，不要一次性的大幅度转换，否则温湿度变化太大，使正在印刷产品几何尺寸伸缩超过允许范围。
    没有空调设备的工作场地，其窗户必须按需启闭，加装排气扇。如果遇到霉雨季节或是外界气候不正常的时候，半成品应用塑料薄膜罩起来。比较积极的办法是采用局部空调的办法，把经常印刷高质量要求产品的机器，连同周围的适当空间与外界隔离起来，加装窗式空调和去湿机（还有空气加湿机），把该区域空间的温湿度控制起来。
    新厂房设计建造必须采用科学的方法，从厂房结构到空调设置，周密设计、严格管理，使印刷车间具备恒温恒湿的理想条件。

“露点”对纸张含水量的影响
    在冬天或是初春、深秋季节，往往会发生刚拆箱拆包的纸张本来是十分平整的，但是相隔一、二小时，发现纸张产生“荷叶边”，纸张的含水量严重不均匀。还有，已经吊晾、裁切好的纸张，存放在白纸准备车间里是平整完好的，但是搬运到印刷车间里面不久，也会发生“荷叶边”，使纸张无法投印，甚至印刷时发生皱拱。而当检查两地的相对湿度，也没有明显的差别，这究竟是为什么呢？
    为了说明上述原因，要从空气的“露点”谈起，在饱和水汽的性质中，可以得知，降低温度能使具有一定质量和体积的未饱和水汽变为饱和水汽，而这个温度称为露点。
    根据已知空气的相对湿度和温度，测算出温度下降多少时，即达到了露点。
    已知环境温度是25℃，相对湿度为60%时，现气温下降到多少度时才会达到露点呢？首先计算出25℃时的绝对湿度（通过查表能得到25℃时的饱和汽压是23.76mmHg）。根据以上我们给出的公式可以计算出绝对湿度是14.3mmHg，然后从表一中查出当P=14.3mmHg时所对应的温度，为16～17℃，此温度就是我们要求的露点。也就是说当温度从25℃降到16～17℃的时候就会结露。
    要了解露点对纸张含水量的影响，可以从日常生活中的一些现象来说明：在夏天的自来水管壁上会结一层水滴；从冬天的室外进入房间眼镜上会结一层水雾。JY203打样机利用冷冻印版的方法，使印版不必擦水而能够从空气中得到足够的水分来润湿版面，这都是由于器物、版面的温度低于环境的气温，当达到了露点的缘故。
    同理当冷的纸张进入气温较高的车间时，如果温差达到了露点，就会在纸堆边缘大量地凝结水珠，被纸张边缘吸收，使纸边的含水量大于中间，出现荷叶边。
    为了避免冷的纸箱（纸包）拆出来的纸张周边凝结水份，可将纸箱（包）存放几天，使温差低于“露点”。
    解决白纸从准备车间进入印刷车间的凝水现象，最合适的方法是使两个车间的温度相近，至少不要使温差达到露点。
    如果条件限制，不可能提高白纸准备车间的温度，那么可以先测量纸堆的温度，并计算温差，在未达到露点温度时，将白纸运到印刷车间。例如不要一清早运纸，而在中午两个车间温差较小的时候运纸。
    通过以上的介绍，我们对印刷车间的环境控制，有了一个比较全面的认识，同时我们也会发现在对环境的温度和湿度的时候，一定要互相联系起来控制，而不能孤立的控制。在实际工作中如果我们能很好的控制我们印刷工作的环境，那么我们一定会在工作中获益非浅。