¿Impresión bajo control? Cómo controlar la humedad eficazmente

Ya sabemos la importancia de controlar la humedad en los procesos de impresión, para evitar defectos y paradas de las máquinas.

La pregunta es: ¿cómo se controla exactamente el contenido de humedad del papel?

Recientemente he tenido la oportunidad de hablar con un experto de una empresa mundial líder en fabricación de papel sobre el tema del control de temperatura y humedad. Esta persona confirmó cómo las características físicas de los diferentes tipos de papel (de impresión, técnico, adhesivo, etc.) varían en función del contenido de humedad, medido en gramos de agua por kilogramo de materia seca (g/kg), que a su vez depende de la humedad relativa (%HR) en la sala donde se almacena el papel. Las características, de acuerdo con la norma ISO-187-2022, son 23 °C y 50% de HR (9 g/kg de humedad específica) y están certificadas en las fichas técnicas del producto.

En cuanto a los problemas de calidad del papel, me comentó que casi todas las reclamaciones relacionadas con la calidad del producto se deben a una mala gestión de la humedad durante el almacenamiento.

El papel sale de fábrica con un contenido de humedad certificado entre 4% y 6%, y se envía en resmas o rollos sellados, para garantizar que las propiedades del material no varíen durante el transporte. El embalaje ralentiza el intercambio de aire y vapor de agua con el entorno, pero no lo detiene por completo. Esto significa que, en unos pocos días, el papel alcanzará el equilibrio con el entorno de almacenamiento, que normalmente no dispone de aire acondicionado. Los problemas debidos a la falta de humedad y la temperatura son particularmente evidentes en invierno, cuando el aire exterior es frío y tiene un contenido de humedad extremadamente bajo (1-2 g/kg). Si no se añade humedad al ambiente interior, el papel tiende a deshidratarse. “Un día sin envoltorio es suficiente para perder 1/4 de rollo, es decir, miles de metros de papel”.

Una de las primeras sugerencias que se da a los clientes es llevar el material al entorno de producción y dejar que se aclimate. Dependiendo del tipo de papel y del revestimiento (por ejemplo, PE de una o dos caras), el material tarda entre 4 y 72 horas en alcanzar el equilibrio con la humedad del entorno. Si la sala de impresión dispone de aire acondicionado y se mantiene la humedad relativa bajo control, un tiempo de aclimatación suficiente evitará que surjan problemas.

Un sistema de humidificación directa en ambiente puede controlar la humedad relativa en la sala de impresión, donde el control de la temperatura a menudo se gestiona mediante unidades de expansión directa o mediante conductos perforados, con lo que la integración de un sistema de humidificación es difícil. Además, la humidificación adiabática también proporciona enfriamiento evaporativo, que compensa las cargas térmicas generadas por la maquinaria.

Lamentablemente, no siempre es posible aclimatar el papel en la sala de impresión. Muchos procesos utilizan un gran volumen de papel al día y no hay suficiente espacio ni tiempo para aclimatar grandes cantidades de papel. Esto significa que es necesario garantizar el control de la humedad en el almacén de papel donde el material permanece la mayor parte del tiempo.

Normalmente, los almacenes de las materias primas no cuentan con un verdadero sistema de aire acondicionado, sino con simples unidades de calefacción. Si se estima que la temperatura ambiente se mantiene a 18 °C en invierno, el nivel correcto de humedad debería rondar el 65%, lo que significa una humedad específica de aproximadamente 9 g/kg.

Considerando un almacén de 600 m² y 10 m de altura, con un cambio de aire estimado por hora (1 ACH) por apertura de puertas para carga y descarga de mercancías, esto corresponde a 6.000 m³/h de aire. Si calculamos que el aire exterior está a -5 °C y 80% RH y luego se calienta a 18 °C, la humedad relativa cae a aproximadamente un 15% (2 g/kg de humedad específica). Por lo tanto, para garantizar un 65% de humedad relativa se requiere un sistema de humidificación que proporcione aproximadamente 45 kg/h de humedad al ambiente.

Un sistema de humidificación adiabático de alta presión equipado con una estación de bombeo y dos difusores puede realizar fácilmente esta tarea, ¡y mucho más! De hecho, puede encargarse de la humidificación de toda la fábrica, incluida la sala de impresión, el almacén de productos terminados y otras áreas, todo con una sola bomba.

El control de la humedad aporta importantes beneficios en términos de calidad y eficiencia del ciclo de producción, reduciendo el tiempo de inactividad de la maquinaria y la pérdida de material, y puede controlarse de forma independiente con sistemas de humidificación directos en ambiente, lo que permite retrofits con un rápido retorno de la inversión.