Control de la humedad – Industria del papel

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.

[slideshow]

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.

/por

Control de la humedad – Imprenta

[slideshow]

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.

 

/por

Control de la humedad – Industria del automóvil

[slideshow]

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.

/por