Mejora la aplicación de la tinta, mejora la estabilidad de la dimensión del papel, control de la electricidad electrostática, permite mejorar la velocidad de producción.
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Generalmente las fábricas de papel tienen una gran área de producción. En la etapa de fabricación en donde la pasta mojada pasa a la máquina de papel no se necesita humidificación, ya que el material contiene un nivel alto de humedad debido al agua contenida en la pasta evaporada y el agua que hay en el suelo.
Más adelante cuando la pasta se ha transformado en papel, esta pasa a través de varios cilindros-secadores calentados, para remover la humedad del papel mojado. Cuando se ha secado a una humedad nominal de 5% de peso, el papel se pasa al “extremo seco” de la máquina. Es aquí donde el control de humedad es importante, ya que a pesar de que el área usualmente esta bien ventilada, el cambio de ambiente de humedad puede afectar al papel cuando se enrolla al final de la fabricación.
El control de humedad es necesario para mantener la humedad en el papel, cuando se enrolla en la parte seca de la máquina del papel. Los rollos pueden ser hasta de 10 metros de ancho y 2 metros de diámetro. Cuando finaliza la maquina de papel, este queda expuesto a las condiciones ambientales por un tiempo considerable que puede variar entre 1 y 2 horas dependiendo la velocidad de la maquina. Por lo tanto, las superficies expuestas del papel cambiarán de humedad dependiendo de la humedad del ambiente.
Los grandes rollos de papel acabado, se pasan al área de corte, donde el papel de 10 metros de ancho es cortado en las medidas correctas. Durante este proceso el rollo completo también se expone a la humedad del ambiente.
Poca humedad en el área de corte puede causar perdidas y éstas se presentan rápidamente. Sin embargo, el daño al papel no es visible en este momento, ya que la tensión en el papel previene cualquier ondulación. Aunque en casos muy extremos puede romperse la banda de papel cuando hay un cambio de humedad ocasionando que el papel se rasgue. Cuando la banda se rompe no sólo se causa daño al papel sino también tienen un costo para el fabricante, ya que se pierde tiempo en re-ensartar la máquina. Por lo tanto es importante que se prevengan los cambios de humedad entre la humedad nominal de 5% en el papel y la humedad relativa de 55%.
En ocasiones algunos papeles se pueden calandrar después de ser cortados y antes de ser puestos en hojas, lo que nuevamente expone al papel a condiciones ambientales y, por consiguiente, a un riesgo de cambio de humedad. Si se requiere el calandrado esta área debe mantenerse a una humedad relativa nominal del 55% por las mismas razones que en el área de cortado.
Después del primer cortado del papel, se puede pasar al segundo proceso de cortado para ser puestos en hojas, o puede ser empacado directamente para así ser distribuido como rollos de papel dependiendo de las necesidades del cliente. Durante el proceso para poner el papel en hojas, el papel pasa a través de rollos antes de ser cortados en el tamaño adecuado de papel y para ello se requiere una humedad ambiental mantenida a 55% nominalmente en esta área para garantizar que no habrán cambios dimensiónales en el papel.
En algunas aplicaciones críticas, el control de humedad debe mantenerse a todo lo largo de los rollos cuando el papel esta pasando a través de los mismos antes del proceso para poner en hojas el papel. Si el papel ha sufrido cambios en el proceso del primer cortado, será en el proceso para ponerlo en hojas cuando los efectos pueden ser visibles y esto sucede porque la tensión ha sido removida y el papel es libre para cambiar de forma.
Después del primer cortado y de ser puesto en hojas, el papel pasa al área de acabado y empaquetado. Las fábricas de papel deben de mantener la humedad en esta área para así mantener la humedad no sólo en el papel producido por ellos, sino también en el papel usado para empaquetar. Si el contenido de humedad no es mantenido entonces el papel o la envoltura se secaran, causando la perdida de la humedad y el papel podría encogerse. Estos cambios dimensiónales son permanentes, una vez causados no se revertirán por si solos, el papel quedara así inservible.
Por lo tanto es muy importante mantener una humedad relativa del 55% rH durante todo el proceso de producción de papel. Aunque algunas veces puede ser que se requirieran algunos niveles de humedad ligeramente diferentes, dependiendo el tipo de papel fabricado, las capas aplicadas o los diferentes tipos de pulpa usada, si es basada en madera o algodón, etc. Sin embargo, el parámetro designado es del 55% y se considera como un buen nivel de referencia.
Básicamente baja humedad, por abajo del 50%, puede ocasionar que el papel se encoja, se ondule y pierda la estabilidad dimensional. Si la humedad es menor de 45% se generará electricidad estática. Para dar una indicación del nivel de cambio que se puede desarrollar: se necesitan 30,000 voltios para que una chispa salte a 1cm, a veces chispas estáticas pueden ser vistas a lo largo de 0.5 metros en las maquinas de cortado cuando la humedad no se mantiene al 55% rH.
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El aire excesivamente seco puede ser la causa de que el papel se abarquille, se mueva, se rasgue o se arrugue, lo que puede ocasionar paradas y el consiguiente sobre coste de producción.
El papel es un material natural y es higroscópico, lo que significa que es muy proclive a sufrir cambios de humedad relativa (HR).
Cuando los niveles de RH rondan el 15-20%. La parte expuesta de los conjuntos de rodillos de papel, se encoje, pero el centro del papel aún conserva su humedad original. Esto provoca «bordes tirantes» y el papel empieza a abarquillarse, el papel no avanza y aparecen las arrugas.
Los cambios de humedad también pueden causar que cambien mínimamente las dimensiones físicas del papel, lo suficiente para que dé como resultado el registro equivocado de los colores en las tareas de pasadas múltiples. Cualquier cambio de las dimensiones del papel, por más pequeño que sea, entre las pasadas de un proceso de dos o más colores y hace que estos no se alineen correctamente.
Cuando la humedad relativa baja por debajo del punto crítico electrostático de 40% HR, aumenta la acumulación de electricidad estática. Entonces las hojas de papel se pagan y no avanzan bien, no se ponen planas una encima de la otra o no se apilan correctamente a la salida de la prensa.
El problema se hace mayor cuando se trata de las rotativas de bobina de gran tamaño que utilizan los periódicos nacionales y regionales. Durante el almacenamiento y, especialmente, en las zonas de preparación y de las bobinas, los extremos expuestos de las bobinas se secan. Dado que la banda va a gran velocidad a través de la prensa, los bordes secos están sometidos a mayor presión en comparación con el centro. La mínima disrupción del borde dará como resultado una «rotura de banda», rasgándose el papel a lo ancho y causando un tiempo de parada cuando los límites de tiempo son cruciales.
Así pues la inversión para la humidificación de las imprentas tiene una amortización muy rápida.
Tradicionalmente se ha utilizado para la humidificación de las imprentas el de «disco centrífugo», que se colgaba del techo o se montaba en la pared. Se trataba básicamente de un depósito del que goteaba agua a un disco giratorio, distribuyéndola al aire.
Desgraciadamente, un depósito de agua proporciona una fuente considerable de contaminación y es un foco de bacterias si el agua está estancada, especialmente cuando las cenizas de papel y el rocío actúan como nutrientes. Esto daba como resultado que los trabajadores de las imprentas padecieran de una enfermedad conocida como «fiebre del humidificador», que presentaba unos síntomas similares a la gripe, como opresión en el pecho, dolores de cabeza y ojos irritados.
Hoy en día, la tecnología ha avanzado y bombeamos agua fría a través de toberas pulverizadoras. El agua se filtra primeramente y se trata con luz ultravioleta para asegurar una protección completa contra cualquier forma de contaminación.
Un sistema típico descarga alrededor de 100 litros de agua por hora y, si bien cada situación es diferente, un taller de imprenta típico requiere más o menos 20 boquillas por cada 1.000 m2 de superficie para poder mantener unos niveles correctos de humedad. Los sistemas modernos son autolimpiables, carecen de goteo y garantizan un rociado uniforme de humedad a lo largo de todo el taller de imprenta. Alternativamente, las toberas se pueden instalar en los conductos del aire acondicionado.
Las condiciones normales de impresión requieren una humedad relativa de un 50- 55% aproximadamente, pero algunas situaciones exigen niveles superiores. En los casos en que se utilizan tintas con base de agua en vez de base de aceite, resultan más apropiados niveles de HR de alrededor del 60-65%. Y con más y más gente cambiando a las tintas con base de agua, cada vez se hace más importante obtener la humedad al nivel correcto.
No obstante, no es solamente cuestión de instalar sistemas de pulverización por doquier.
Al instalar cualquier sistema de humidificación hay que tener en cuenta el importante elemento de diseño que va emparejado. Aparte de ser capaz de descargar la cantidad de agua requerida para el tamaño y forma del edificio, también se debe diseñar de manera que no interfiera con las instalaciones existentes, como las de luz, aire acondicionado, las tuberías y el resto de las piezas de equipo que pudieran estar colgadas del techo. Resulta importante utilizar los servicios de una compañía profesional como Cobertia con grandes conocimiento de las aplicaciones de humidificación, ya que cada diseño se tiene que adaptar al edificio del cliente en particular y todos los edificios son diferentes.
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Cabinas de pintura con spray
• Para evitar la evaporación del agua que contiene la pintura cuando se proyecta con pistolas a la carrocería la humedad relativa debe ser del 72%.
• Si se mantiene esa humedad se reduce el consumo y por consiguiente el gasto de pintura.
• Cuando las cabinas de pintura con spray están alimentadas por una central de aire acondicionado el sistema utilizado es la humidificación en conducto. La humidificación por evaporación es un sistema más moderno cuyos gastos corrientes menores y es una humidificación totalmente higiénica.
Área de pulido
• Para eliminar la electricidad estática el mejor nivel de humedad es 55% RH. A este nivel, la humedad contenida en el aire cambia la carga eléctrica del polvo, de la misma forma ocurre con la superficie de los coches. El resultado es que el polvo en lugar de pegarse al coche se precipita. Se reduce enormemente el tiempo de pulimento y aumenta la calidad del resultado final.
• Con el sistema de humidificación se pueden conseguir una reducción de más de 4ºC de temperatura alrededor del área de pulido. Es un efecto muy benéfico ya que la temperatura dentro de esas áreas puede alcanzar 40ºC con el calor de la luz y con el hecho de que las carrocerías acaban de salir del horno.
Control de los motores
• Los motores necesitan funcionar en diversas condiciones climáticas, y su concepción tiene que ser adecuada a diversas temperaturas o diferentes niveles de humedad. Los humidificadores que pueden crear semejantes condiciones diversas constituyen un elemento clave para las instalaciones de aire acondicionado que suministran esas áreas.
• Por ejemplo, los motores de Formula Uno están afinados con precisión con la humedad del país donde van a competir y utilizan un control de humedad muy cerrado. Están acostumbrados en utilizar el sistema de vapor con el sistema de filtración por osmosis inversa.
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Las hojas de tabaco, el tabaco en hebra y el papel son todos muy higroscópicos, lo que quiere decir que dan su humedad al ambiente circundante si el aire es demasiado seco.
El aire seco hace que se degraden las propiedades del tabaco: encogimiento, pérdida de peso, fragilidad, exfoliación, cortos y resquebrajamientos.
El tabaco se cae de los cigarrillos. El papel de los cigarrillos no avanza bien. Las hojas del puro se agrietan.
Mantener el nivel adecuado de humedad relativa previene todos estos problemas asegurando que el tabaco, el papel y las hojas retengan los niveles correctos de humedad, conservando así su calidad y garantizando que la producción pueda proseguir con total eficacia.
Factores a considerar en relación a la humidificación del tabaco
• El tabaco abandona la mayoría de las áreas de producción primaria con un contenido de humedad del 13 al 16% por peso. Se precisa una humedad ambiental relativa de entre 60-68% para mantener un equilibrio entre el aire y la humedad del tabaco.
• Tras los procesos de producción inicial, por lo general el tabaco humectado, se lleva a depósitos grandes o silos. Las plantas de tabaco más pequeñas se confiarán a cajas o a almacenes de tabaco en hebra. Estas áreas se deben conservar a 60-70% de HR y a una temperatura de 21-24 ºC, ya que tienen grandes cantidades de tabaco expuestas al aire ambiente.
• Si la humedad desciende por debajo del 50% de HR, entonces se pueden dar cargas electrostáticas en la mayoría de las áreas de producción, incluso en zonas de varilla de filtro en las que normalmente no se requiere humedad extra. Si las condiciones se mantienen por encima del 50% de HR, esto eliminará totalmente las cargas electrostáticas.
• El papel de cigarrillos también se debe mantener en equilibrio con el ambiente. Si cambia su humedad también lo hará la dimensión de la bobina de papel, pero sólo a lo largo de los extremos expuestos. Estos están en tensión cuando el papel gira, lo que puede conducir a desgarres, avances incorrectos de la máquina y tiempo improductivo costoso al tener que volver a alimentar el rodillo.
• El mantenimiento de una humedad relativa entre 60 y 70% es crucial dentro y alrededor de los sistemas de almacenamiento temporal. Los cigarrillos almacenados en un campo de almacenaje intermedio por espacio de varias horas o durante un fin de semana perderán la humedad si no se conserva la humedad relativa y a menudo se tienen que desechar debido a que se secaron completamente. La humidificación significa que los cigarrillos se pueden seguir procesando y se eliminan las pérdidas.
• Cualquier pérdida de humedad conducirá a una precaria recuperación del tabaco en salas de rasgado, donde se trituran los residuos de producción y se vuelven a utilizar. Estas áreas se deben conservar a 65% HR y 21 ºC.
• Aparte de los beneficios para la producción, los sistemas de toberas de pulverización de aire directo como el humidificador de agua fría JetSpray de JS producen un efecto sustancial de enfriamiento, reduciendo las temperaturas elevadas de las fábricas y aportando unos ahorros significativos en la energía requerida para el enfriamiento.
Cobertia soluciona el problema de la falta de humedad, controlando la nebulización de agua forma automática con el empleo de sondas de humedad y temperatura, esta solución es aplicada a empresas que producen tabaco.
Obras de arte y antigüedades
El control estricto de la temperatura y la humedad son factores básicos para la preservación de las obras de arte y las antigüedades. Por ello, algunas obras han de debido ser retiradas de sus ubicaciones originales para ser confinadas en museos o instalaciones acondicionadas.
Uno de los problemas con los que se enfrenta el museo para la correcta climatización del mismo son los cambios de temperatura y de humedad causados por factores como la calefacción, los repentinos cambios climáticos o el flujo de visitantes. Cuando éstas fluctuaciones se repiten durante un largo periodo de varias horas o días las obras se ven seriamente afectadas ya que no tienen tiempo de adaptarse a los cambios.
Por ejemplo, la acumulación de gente en una hora precisa aumenta considerablemente la humedad, sobre todo los días de lluvia.
Los efectos dañinos pueden hacerse visibles en las obras en forma de deformaciones, desintegraciones o grietas, o pueden ser microscópicas y empeorar con el tiempo. Con el paso del tiempo, se vuelven quebradizas y más frágiles, perdiendo su capacidad de reajustar su nivel interno de humedad sin sufrir daños.
Los museos necesitan controlar el ambiente circundante las 24 horas del día, los 7 días de la semana ya que la temperatura y la humedad relativa pueden fluctuar muy frecuentemente. Para ello es necesario contar con un sistema de control de la humedad constante y fiable.
El parámetro de la humedad relativa debe situarse entre 45% y 55% a lo largo del año permitiendo fluctuaciones entre los dos extremos pero controlando una fluctuación diaria de más o menos 3%.
La temperatura también tiene que ser controlada todo el año entre 18ºC y 24ºC, permitiendo fluctuaciones entre los dos extremos pero controlando una fluctuación diaria de más o menos 3ºC.
El sistema de humidificación instalado debe reaccionar rápidamente para hacer disminuir la humedad, cerrándose rápidamente cuando el nivel de humedad es elevado.
Cobertia cuenta con un sofisticado sistema de control informático de la temperatura y la humedad que activa y desactiva los mecanismos para regularla.
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Efectos dañinos del aire seco en las obras de artes, antigüedades y exposiciones de los museos.
Cuadros – Los cuadros suelen estar compuestos por varias capas, cada una de ellas reacciona individualmente a la pérdida de humedad lo que se traduce en burbujas y la pintura se descascarilla en cada capa.
El papel y los papiros – A pesar de que el papel seco tiene la capacidad de aceptar la entrada de humedad, la repetición de los ciclos de hidratación y deshidratación puede perjudicar su estructura interna.
La madera – La madera antigua, que no fue secada con técnicas modernas, suele tener una humedad constante de 12-15%. Al almacenarse en ambientes con calefacción, se pueden engendrar grietas y movimientos de las ensambladuras. Los daños más graves van a causar oleadas en las superficies. Cuando las capas externas pierden humedad, pero las internas no pueden producirse deformaciones, lo que tiene por consecuencia que se destacan y se vuelven flojas.
Marfil – Los cambios higroscópicos pueden afectar los finos elementos que lo componen. Incluso una corriente de aire puede causar daños irreversibles.
Textiles – A menudo esos materiales están estirados a través de una tabla o de una armadura de madera lo que restringe su movimiento cuando están debajo de su nivel natural de humedad. La seda es particularmente sensible a esos cambios.
Cerámica, terracota y piedras– Los minerales que contienen pueden ser alterados por un ambiente seco o húmedo. La sal que contiene puede subir a la superficie cuando está mojada y luego cristalizarse cuando está seca. Lo que lleva a manchar, reducir a polvo o a copos la superficie.
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El nivel de humedad durante el proceso de fermentación del té es fundamental, ya que la oxidación solamente se produce con la humedad.
Al mantener un alto nivel de humedad durante la fermentación, la esencia del té se ve notablemente mejorada y la cantidad de té por debajo del nivel requerido de calidad se reduce en más del 50%.
Esto deriva en una mejor calidad del té con un mayor NSA, lo que permite al producto tener un precio más elevado en el mercado.
El efecto refrescante de la evaporación de la humedad también ayuda a controlar el aumento de la temperatura que el té experimenta durante este proceso.
Como el sistema de vaporización Cobertia no produce gotas, no se moja el suelo.
Ademas Cobertia cuenta con un sofisticado sistema de control informático de la temperatura y la humedad que activa y desactiva los mecanismos para regularla.
Recuperación de la inversión
La mejora en la calidad del producto final y su consiguiente repercusión en el valor de mercado suponen una inmediata amortización de la inversión.
Con una correcta humidificación se consigue una mejora en los licores del té y también en su densidad.
Una buena humidificación reduce los problemas con los materiales como baja absorción, electricidad estática, hilo quebradizo, presencia de polvo o pelusa.
Generalmente estos problemas se presentan porque el aire en el ambiente está seco y no se mantiene el nivel correcto de humedad relativa.
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Factores a considerar en relación a la humidificación
• El aire seco es la causa de que los materiales tengan baja absorción afectando la calidad y la productividad.
• El hilo con poca higroscopia provoca que el material sea más delgado, menos elástico, genera más fricción y es más propenso a la electricidad estática.
• Los materiales que tienen un correcto nivel de humedad tienen menos probabilidad de romperse, calentarse y producir fricción. Se manejan mejor, tienen menos imperfecciones, son más uniformes y se sienten mejor al tacto.
• Al contar con una humedad relativa adecuada se reducen los problemas de electricidad estática permitiendo que los materiales sean más manejables y que la velocidad de las máquinas se pueda incrementar.
• El peso de los materiales es estandarizado a 60% hr/20˚C. La falta de estas condiciones causa que los materiales pierdan peso y con ello se disminuyen las ganancias.
• La baja humidificación provoca que los materiales se encojan. Al contar con un nivel correcto de humedad tenemos una mejor fiabilidad en los cortes y precisión durante la producción de las prendas. Además se contribuye al mantenimiento de las especificaciones en donde las dimensiones son importantes, como en la industria de las alfombras.
• La humidificación reduce el polvo y la pelusa, proporcionando un saludable y más cómodo ambiente de trabajo.
• Los pulverizadores ofrecen un efecto de enfriamiento en el ambiente, reduciendo las temperaturas usualmente altas en la fábrica.
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En los procesos de fabricación de dispositivos explosivos, como municiones, pirotecnia o bengalas, la falta de control de la descarga eléctrica estática representa un alto riesgo para los materiales combustibles que se procesan.
Al mantener una humedad del 55% se evita la acumulación de electricidad estática, ya que la humedad actúa como conductor y disipa cualquier carga eléctrica ocasionada por la fricción.
La temperatura y humedad en establecimientos de producción de explosivos se miden con termo higrógrafos, para poder hacer un seguimiento y control de las condiciones ambientales de fabricación de municiones, en caso de identificarse un defecto en una fecha posterior.
En estos ambientes se usan humidificadores tanto en el conducto como en el recinto, pero deben ser certificados ATEX a prueba de explosiones e intrínsecamente seguros.
También es imprescindible el control de la humedad en todos los lugares dónde se almacena cualquier tipo de artículo explosivo, para evitar que se produzcan accidentes por culpa de la electricidad estática.
Cobertia cuenta con un sofisticado sistema de control informático de la temperatura y la humedad que activa y desactiva los mecanismos para regularla.
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Los órganos de tubos en salas de concierto y templos necesitan que se conserve la humedad uniformemente dentro de las salas para preservar las dimensiones de las placas y deslizadores de madera.
Si el aire en la sala del órgano se seca, absorberá humedad de la madera que lo rodea y esto ocasionará distorsiones en las dimensiones. Esto puede causar que los deslizadores se deformen y se atasquen, y el instrumento no funcione correctamente. Si las placas cambian de forma, el aire no resonará correctamente y el órgano se desafina.
Para mantener el equilibrio entre la madera y el ambiente de la sala, la humedad relativa debe mantenerse en el 55% para garantizar su contenido de humedad y su forma.
Así como la sala del órgano, el auditorio principal y el escenario dentro de una sala de concierto también requieren un nivel de humedad del 50% para la preservar el mobiliario y los suelos de madera, así como de los instrumentos dentro de la sala.
El nivel de humedad en área del escenario también es fundamental para proporcionar las condiciones óptimas para la voz de los cantantes. Si la atmósfera es demasiado seca, el rendimiento vocal se resiente, ya que esta sequedad afecta la nariz y la garganta de los cantantes.
Cobertia cuenta con un sofisticado sistema de control informático de la temperatura y la humedad que activa y desactiva los mecanismos para regularla.