Журнал "Новости полиграфии", 2006, N 8
"Бархатный сезон" производственных помещений - гарантия высокого качества печатной продукции
В.И. Штоляков, к.т.н., доцент МГУП

Температура воздуха в производственных помещениях и относительная влажность воздуха в них - это два взаимосвязанных параметра, влияющих на работоспособность обслуживающего персонала и, соответственно, на производительность полиграфического оборудования.
Относительная влажность воздуха (Q) - это количество водяных паров, содержащееся в 1 м3 воздуха при определенной температуре по сравнению с максимальным количеством воды при той же температуре и в том же объеме. Если при t = 20оС в 1 м3 воздуха содержится 17,3 г воды, то это максимальное значение влажности (Q = 100%), при которой в помещении наблюдается туман. Если при той же температуре в том же объеме воздуха будет находиться 8,65 г воды, то относительная влажность равна 50%.
Давно уже доказано, что оптимальные климатические условия для человека - температура 18-24оС и Q = 50-60% для всех сезонов и всех категорий работ в производственных помещениях. В этих условиях организм здорового человека поддерживает равновесную относительную влажность поверхности тела порядка 70-80%. При относительной влажности воздуха в рабочих помещениях меньше этого значения организму человека приходится интенсивно восстанавливать нарушенное равновесие, что может приводить к его быстрой утомляемости. Сухой воздух в помещении уменьшает толщину слизистой оболочки носоглотки, нашего биологического фильтра, что приводит к снижению защитных функций человеческого организма к различным инфекциям. Недаром так называемый "бархатный сезон" характеризуется идеальными условиями, когда температура и относительная влажность воздуха находятся в норме (температура в пределах 18-24оС, а Q в пределах 50-70%), что обеспечивает комфортные условия для человеческого организма, когда соблюдается тепловой баланс.
Основной причиной понижения относительной влажности воздуха в цехе в зимний период является то, что при низкой температуре наружный воздух имеет низкое содержание влаги. Например, при температуре наружного воздуха -10оС и Q = 100% (на улице туман) его влагосодержание составит только 2,36 г/м3. Попадая через вентиляцию в цех и нагреваясь до 20оС, он создаст в помещении только 13%-ю относительную влажность, поэтому такой воздух требует увлажнения до состояния равновесной влажности. Этим объясняется и тот факт, что наибольшее количество заболеваний гриппом работников предприятий приходится в основном на зимний период.
Если в цехе нарушается допустимый температурный режим в ту или иную сторону, а величина относительной влажности воздуха становится меньше 48%, то начинают проявляться негативные явления, влияющие на ход производственного процесса.
В первую очередь это сказывается на "поведении" бумаги и картона, которые являются гигроскопичным материалом (картон - в большей степени гигроскопичен из-за своей большой массы и величины средней объемной плотности). Эти материалы способны быстро адаптироваться к окружающим условиям: при большой относительной влажности они впитывают влагу, а при пониженной - интенсивно ее теряют. В том и другом случае это приводит к нарушению геометрических параметров бумаги, вызывая ее коробление, деформацию и изменение механических характеристик. В первую очередь это относится к листовой бумаге и картону, которые быстрее реагируют на условия цеха в отличие от рулонного материала, защищенного в некоторой степени от внешней среды своей формой.
Статическое электричество - явление, напрямую связанное с нарушением климатических условий в рабочих помещениях. Пыление бумаги при печатании обусловлено наличием слабо закрепленных частиц на ее поверхности, таких как бумажные волокна, зерна наполнителя, ворсинки и пр. Если бумага не очищена от пыли, то бумажная пыль, находясь во взвешенном состоянии, является переносчиком статического электричества и трудно поддается удалению даже путем интенсивной вентиляции. Особенно это заметно на мелованных сортах бумаги, когда она начинает терять влагу, попадая в помещение с низкой относительной влажностью. Быстрое высыхание бумаги в условиях пониженной влажности сопровождается нарушением поверхности мелованного слоя, увеличивая тем самым количество бумажной пыли. Наличие бумажной пыли вызывает загрязнение краски и увлажняющего раствора в офсетной печатной машине, изменение оптической плотности оттиска, искажение графических элементов изображения и другие нарушения.
Бумага представляет собой диэлектрик, заряд которого зависит от ее влагосодержания. Из практики известно, чем суше бумага, тем больше она заряжается. В первом приближении рулон и стопа бумаги представляют собой электрические конденсаторы большой емкости. В процессе транспортировки бумаги, особенно в зимнее время, в результате температурных перепадов и механического воздействия на нее происходит накопление электрических зарядов. Это явление возникает при механических разрывах бумаги, в процессе разъединения контактируемых поверхностей, так называемая контактная электризация. Это проявляется при отделении бумаги в зоне печатного контакта от офсетного полотна, при подаче листов самонакладом, при размотке и проводке бумажной ленты через печатные секции машины.
Монтажные и копировальные участки, где осуществляется изготовление форм традиционным фотохимическим способом, достаточно критичны к климатическим условиям. Понижение относительной влажности воздуха вызывает:
- накопление электростатически заряженной пыли на поверхности стекол, пленок, формных пластинах;
- искажение штриховых элементов изображения, появление марашек;
- появление воздушных карманов в копировальных рамах;
- изменение линейных размеров пленок при изменении температурного режима в цехе.
Цех офсетной печати необходимо в первую очередь обеспечить нормальными климатическими условиями. При заниженной относительной влажности воздуха происходят следующие нарушения:
- интенсивное высыхание пробельных элементов печатной формы, что приводит к ее тенению и требует от печатника увеличения подачи увлажняющего раствора. Это вызывает эмульгирование офсетной краски (образование эмульсии "масло в воде" или "вода в масле") и, как следствие, снижается качество печатной продукции из-за появления полос и разводов на оттисках;
- нарушение стационарного печатного процесса в результате частых технологических остановок печатной машины приводит к снижению ее производительности и, соответственно, повышению себестоимости печатной продукции.
Флексографские печатные процессы, особенно на бумажной подложке, также критичны к изменению климатических условий (электростатика, интенсивное накопление бумажной пыли). Послепечатные процессы имеют аналогичные нарушения (электростатика, нарушение режимов закрепления лака, фольги, коробление обложек, нарушение размеров при вырубке и пр.). Однако цена брака на финишных операциях значительно выше, т.к. в цене почти готового продукта заложена стоимость уже проведенных предыдущих операций.
В заключение следует сказать о том, что создание нормальных климатических условий в производственных помещениях требует определенных финансовых вложений для организации систем увлажнения и поддержания температуры, которые нужно "привязывать" конкретно к условиям типографии. Однако, как показала практика, подобные риски оправданы, благодаря повышению эффективности производства и улучшению условий труда работников предприятия.