HP-GTS – rešitev za papirno in tiskarsko industrijo

Iz našega programa partnerja ROTRONIC predstavljamo HP-GTS – rešitev za papirno in tiskarsko industrijo, za natančno merjenje vlažnosti in temperature, ter s tem povezane ravnovesne relativne vlažnosti v papirni in tiskarski industriji.

OPIS PROBLEMATIKE

Razprave o okoljskih vplivih med skladiščenjem papirja, prevozom ter med postopkom tiskanja in dodelave obstajajo že od začetka industrijske proizvodnje papirja. Generacije strokovnjakov so se morale spoprijemati z večjimi negativnimi učinki, da bi lahko spremljali in nadzorovali temperaturo in vlažnost. Kljub dolgoletnim preizkusom, nekatera razmerja še vedno niso dovolj razjasnjena oziroma sploh ne. V praksi obdelave papirja še vedno obstaja veliko nesoglasij, zlasti glede razmerja med ozračjem, papirjem in tiskanjem. V sodobnih proizvodnih obratih je papir, ki je namenjen za ofsetni tisk, pripravljen pri relativni vlažnosti 50 % ±5 % ter pri 40 % ±5 % za digitalni tisk. Te lastnosti vlažnosti se morajo stalno spremljati, v vseh fazah proizvodnega procesa.

Da bi papir ohranil optimalno stanje za nadaljnji postopek tiskanja, je zavit v poseben embalažni material, ki ga ščiti pred vplivi in spremembami okolja. Proizvajalec papirja ima minimalni vpliv na to, kako se bodo svežnji papirja oziroma vrzeli iz papirnih vlaken odzvali na okoljske razmere v prostorih tiskalnikov, knjigoveznic oziroma v prostorih končnega odjemalca.

RAZMERE V PROIZVODNJI PAPIRJA IN TISKARSTVU

V normalnih pogojih tiskanja prihaja do težav povezanih z neposrednimi razmerami ozračja. Pri težavah tiskanja, kot so podvajanje pik, napačni vnosi, prekrivanje, zvijanje, vihanje robov, napačne dimenzije, postanejo ti vplivi ozračja pomembni. Verjetnost, da se bo to zgodilo, je bolj izrazita v sezonah z ekstremnimi vremenskimi razmerami – vroča poletja in hladne zime. Slednje povzroča slabo kakovost tiska, zlasti v postopku izravnave. Omenjeno negativno vpliva na postopke v proizvodnji, kot so napačni vnosi ali prekinitve zaradi pretrgov.

Merjenje sobne temperature in vlažnosti

Vrednost, ki opisuje razvoj relativne vlažnosti zraka kot temperaturne spremembe, je odvisna od natančnosti izvedenih meritev. Tukaj mora biti merjenje temperature zelo natančno. To pomeni, da je potrebno uporabiti termometre, ki kažejo desetine stopinj.

Čeprav so natančne meritve temperature razmeroma enostavne, tega ne moremo reči za zanesljive meritve absolutne ali relativne vlažnosti zraka. Praktična težava pri vseh meritvah vlažnosti je, da se merijo na razmeroma majhne količine vlage.

Pri temperaturi okoli 20 °C povečanje vsebnosti vlage za približno 2 g/m³ povzroči dvig relativne vlažnosti zraka za približno 10 %.

Merjenje ravnovesne relativne vlažnosti papirja

Papir si, kot higroskopski material prizadeva doseči ravnovesje z vlažnostjo okolice. Zaradi tega mora biti vlažnost zraka znotraj strukture papirja enaka vlažnosti svežnja papirja. Ta vrednost kaže na stopnjo ravnovesja med relativno vlažnostjo papirja in okoliškim zrakom. Ravnovesno relativno vlažnost (ERH) lahko definiramo, kot vrednost relativne vlažnosti ozračja pri določeni temperaturi, pri kateri papir ne bo niti pridobil, niti izgubil vlage. Če obstaja razlika med relativno vlažnostjo (% RV) ozračja, kjer se papir nahaja in ERH papirja, lahko pride do izmenjave vodne pare. Slednje se rezultira v spremembi vrednosti ERH in vsebnosti vlage papirja, kar vpliva na kakovost papirja. Če sta % RV in ERH enaka, do izmenjave ne bo prišlo in vsi parametri bodo ostali stabilni. Iz tega vidika je ERH zelo pomemben dejavnik pri zagotavljanju zmogljivosti in kakovosti papirja.

Za določitev relativne vlažnosti zraka ali ravnovesne relativne vlažnosti papirja je potrebno izmeriti spremembo merljivega parametra, odvisnega od vlage. Takšni parametri, na katere vplivajo nihanja vlage, so na primer spremembe v dolžini papirnih vlaken, prevodnost elektrolitov in spremembe upornosti polprevodnikov. V praksi proizvodnje in predelave papirja se te metode široko uporabljajo v merilnih in nadzornih sistemih. Metode, ki se uporabljajo za umerjanje merilnih instrumentov vlažnosti, so zelo natančne in temeljijo na načelu merjenja točke rosišča (dew point) in določanju psihrometričnih razlik.

Medsebojno delovanje vlage in ozračja

Z merjenjem relativne vlažnosti in temperature ozračja je mogoče ugotoviti, ali se bo kakovost papirja po razpakiranju spremenila ter s tem negativno vplivala na načrtovani tisk. Razlika med ERH in zunanjo vlago do ±5 % RV je sprejemljiva. Kadar je razlika v vlažnosti prevelika (> 8-10 % RV), se vodna para izmenjava prehitro, kar posledično privede do deformacije robov papirja. Slednje povzroča slabšo kakovost tiskanja ter vpliva na količino zavrženega papirja.

Vlažnost papirja z več kot 60 % ERH lahko podaljša čas sušenja tiskarskega črnila do trikrat dlje, kot po navadi. Optimalna vlažnost ozračja za shranjevanje in prevoz papirja oziroma kartona znaša približno 45 % RV (za temperature od 10 °C do 30 °C). Z upoštevanjem navedenih pogojev shranjevanja, se lahko ob prevzemu svežnja papirja (v izogib večjim temperaturnim spremembam vlažnosti), optimizira sušenje črnila. Dolžina hrambe svežnjev papirja ali kartona, je odvisna od temperaturne razlike med svežnjem in pogoji okolice, ter velikosti svežnja. V splošnem velja pravilo, da čas shranjevanja znaša od enega do dveh dni, pri razliki 10 °C in prostornini 1 m³. Če je vlažnost papirja prenizka (<42% RV), lahko privede do statičnosti, kar vpliva na delovanje tiskarskega stroja. Ta vzame več listov hkrati, kar vodi do stroškov vzdrževanja in zakasnitev.

HP-GTS – rešitev za papirno in tiskarsko industrijo

Neželenim spremembam na papirju in zamudam pri tiskanju se lahko izognemo z merjenjem ERH svežnjev in temperature, z merilnikom relativne vlažnosti in temperature. Iz programa Rotronic ponujamo komplet Hygropalm HP-GTS s prenosnimi merilnimi instrumenti za merjenje ravnovesne relativne vlažnosti in temperature (svežnjev papirja) z najsodobnejšo tehnologijo.

HP-GTS zamenja dolgoletna izdelka GTS in GTS-set.

Zraven merilnika Hygropalm HP-GTS ponujamo številna tipala različnih modelov in druge instrumente:

• tipala v obliki meča za meritve v svežnjih papirja
• tipala za merjenje relativne vlažnosti in temperature z visoko natančnostjo
• tipala za merjenje vlažnosti, temperature in točke rosišča (dew point)
• mini tipala relativne vlažnosti in temperature
• kalibracijske naprave za tipala relativne vlažnosti

KLJUČNE FUNKCIJE:

• neposredna meritev ravnovesne relativne vlažnosti (ERH)
• robustne in stabilne sonde za vlažnost
• kombinirano merjenje % RV in °C
• najsodobnejša ergonomsko oblikovana ročna oprema
• velik zaslon
• računalniška povezava in baterijsko napajanje

Prednosti:

• hitre, natančne in zanesljive meritve
• mala potreba po vzdrževanju
• obe vrednosti sta takoj na voljo
• udobno in enostavno za uporabo
• rezultate je enostavno prebrati na licu mesta

Področja uporabe, aplikacije:

merjenje vlažnosti v svežnjih papirja, kartona in tekstila za papirne in tekstilne tehnike ter tiskalnike.

Programska oprema

Veliko izboljšavo predstavlja programska oprema HW4, ki omogoča izvedbo 2-točkovne nastavitve temperature v območju negativne temperature. Ta se lahko uporablja za katerokoli tipalo HC2(A) in/ali vmesnik HC2-PT100-B4.

ELPRO LEPENIK REŠITVE

V ELPRO Laboratoriju za kalibracije, ki je akreditiran po SIST EN ISO/IEC 17025:2017, vam merilne instrumente v skladu z zmogljivostmi tudi kalibriramo.

Avtorica: Katarina Žunko, vir: ROTRONIC: ”Hygropalm HP-GTS-Measuring device for paper industry”
januar 2021

PIŠITE NAM ali NAS POKLIČITE. Naši strokovnjaki vam bodo ponudili najboljšo rešitev skladno z vašimi željami, zahtevami, področjem uporabe oziroma aplikacijo!