Contenido de humedad del papel y características de los cambios de humedad de equilibrio

Contenido de humedad del papel

El contenido de humedad del papel influye enormemente en la impresión. Si la humedad es demasiado baja, el papel se vuelve quebradizo y se acumula electricidad estática con facilidad durante la impresión; si es demasiado alta, la tinta seca con dificultad. Las variaciones de humedad también afectan intensamente a las propiedades del papel: el gramaje, la resistencia a la tracción, la flexibilidad y la resistencia al plegado cambian con la humedad, y las dimensiones del papel se dilatan y se contraen, lo que provoca curvaturas, bordes alabeados, arrugas y bordes ondulados. Cada papel tiene un contenido de humedad óptimo en el que sus propiedades alcanzan su mejor nivel: para el papel estucado fundido y el cartón blanco estucado fundido el óptimo es7 %±2 %; para el cartón blanco, 4 %–7 %; para el cartón blanco estucado por una cara, 8 %±2 %. Estos son los contenidos de humedad en el momento de la entrega.

Humedad de equilibrio

Durante el almacenamiento en una imprenta, el papel, al ser un material higroscópico, absorbe humedad del aire —a una velocidad que depende de la humedad relativa y de la temperatura— y también cede humedad al aire, a una velocidad que depende del contenido de humedad del papel y de la temperatura y humedad ambiente. Cuando las velocidades de absorción y desorción se igualan, el papel y el aire se encuentran en equilibrio y el contenido de humedad del papel se mantiene constante; la humedad retenida en ese punto se denomina humedad de equilibrio.

La humedad relativa es la relación entre el vapor de agua presente en el aire a una temperatura dada y la cantidad máxima que el aire puede contener a esa temperatura (saturación). Un mismo papel presenta distinta humedad de equilibrio con distintas humedades relativas.

Además, las variaciones de la humedad de equilibrio presentan las siguientes características:

​① Influencia de las propiedades del papel

A la misma humedad relativa, cuanto más hidrófilo es el papel, mayor es su humedad de equilibrio, y viceversa. El papel sin carga tiene una humedad de equilibrio más alta, mientras que los papeles con carga, encolados y estucados presentan una humedad de equilibrio más baja. Para una misma calidad, los productos más gruesos tienen una humedad de equilibrio mayor que los más delgados, porque contienen una proporción superior de papel base absorbente.

② Influencia de la temperatura

A la misma humedad relativa, un cambio de temperatura de aproximadamente15 °C modifica la humedad de equilibrio del papel en torno al 0,5 %. Sin embargo, la impresión de registro exige que el contenido de humedad del papel se controle dentro de ±0,1 %, ya que de lo contrario se resiente la exactitud del registro; por ello, los talleres de impresión en color deben controlar la temperatura dentro de ±3 °C mientras controlan la humedad relativa.

③ Influencia de la trayectoria hacia el equilibrio: absorción o desorción de humedad

A una humedad relativa dada, el contenido de humedad en equilibrio alcanzado por absorción desde un nivel de humedad inferior es menor que el alcanzado por desorción desde un nivel de humedad superior: es el efecto de histéresis de la humedad del papel. Para devolver el contenido de humedad del papel a su valor original,，debe adoptarseun enfoque de «sobrecorrección». Es decir, el papel equilibrado a una determinada humedad relativa que ha absorbido humedad en un ambiente de alta humedad debe colocarse en un ambiente con humedad relativa inferior a la anterior para desorber hasta la humedad de equilibrio original, y viceversa. Además, la desorción es mucho más lenta que la absorción. En ambos casos, el proceso es relativamente rápido al principio y se ralentiza a medida que se aproxima el equilibrio; también depende del tipo de papel y de la circulación de aire. En condiciones estándar de humedad y temperatura, una sola hoja de papel de cigarrillo alcanza un 5,8 % de humedad de equilibrio en 35 minutos, los papeles de impresión necesitan de 2 a 4 horas para alcanzar del 5 % al 8 %, y el cartón de embalaje tarda aún más. Este desfase entre las variaciones de humedad relativa y las del contenido de humedad del papel genera un efecto de histéresis entre la deformación del papel y los cambios de humedad.

④ Influencia de la direccionalidad del papel

La direccionalidad significa que la humedad de equilibrio difiere entre la dirección de la máquina y la dirección transversal; la tasa de expansión transversal es muy superior a la longitudinal, por lo que los cambios dimensionales en sentido transversal son mayores. Los ensayos muestran que una sola fibra se expande aproximadamente 20 veces más a lo ancho que a lo largo.No obstante, como las fibras del papel se disponen en muchas direcciones —simplemente con una mayor proporción alineada en la dirección de la máquina—, la diferencia entre ambas direcciones no es tan extrema como en una sola fibra. Tomando una variación de humedad relativa del 50 % al 60 %, la relación entre la expansión longitudinal y la transversal es de aproximadamente 3:7, es decir, unas 2,3 veces. Esta relación varía con el grado de orientación de las fibras: cuanto mayor es la orientación, mayor es la relación. Fabricar papel con fibras orientadas al azar es una de las claves para reducir la expansión transversal y evitar el desregistro.

⑤ Influencia de la bilateralidad del papel

Cuando cambia el entorno de una hoja de papel perfectamente plana, el papel absorbe o desorbe humedad del aire. Si absorbe humedad, el reverso se expande más que el anverso y la hoja se curva hacia el anverso; si desorbe, el reverso se contrae más y la hoja se curva hacia el reverso. En cualquier caso, el eje de curvatura es siempre la dirección de la máquina, porque el grado de alineación orientada de las fibras difiere entre las dos caras. Esto es especialmente pronunciado en el cartón.

Para más información, el sitio web del analizador de humedad de VicoMeter seguirá actualizándose para usted, con más contenido disponible en el sitio web del analizador de humedad de VicoMeterhttps://www.weikemeituo.com/Halogen Moisture Analyzers_Karl Fischer Moisture Analyzers_Density Meters_Electronic Balances_Moisture Analyzers for Lithium Batteries, Wood, Wood Chips, Gases, Solids and Liquids—VicoMeter | Jiangsu Victor Instrument Meter Co., Ltd.!