Другим важным аспектом этих проблем является здоровье и самочувствие людей, влияние электрических полей и уровня влажности в помещениях на их работоспособность, утомляемость, уровень заболеваемости.
В данной статье автор постарается проанализировать причины возникновения этих явлений и предложить ряд мероприятий для их устранения.
Основными причинами всех этих проблем является понижение влажности в производственных помещениях, возникновение статического электричества за счет перепада температур и низкой электропроводности сухого воздуха.
Однако давайте рассмотрим эти явления отдельно.
Статическое электричество.
Источники возникновения электростатических зарядов:— бумага и картон в рулонах и пачках;
— пленки для ламинирования, монтажа фотоформ и сами фотоформы;
— рулонные зарядки ротационных печатных машин;
— сушильные устройства печатных и лакировальных машин;
— элементы полиграфического оборудования, в которых происходит трение бумаги о бумагу или трение бумаги о диэлектрические поверхности;
— большая разность температур и уровня влажности в производственных помещениях.
Бумага и картон в рулонах и пачках.
Во время транспортировки, и особенно в момент перемещения бумаги из холодной среды в теплую и наоборот, происходит изменение линейных размеров бумаги в рулонах и пачках, что приводит к трению ее поверхностей друг о друга, и возникновению электростатических зарядов. Бумажный рулон и пачка представляют собой идеальный электростатический конденсатор, который может сохранять заряд достаточно продолжительное время. Измерение электростатического потенциала рулонов бумаги показывает, что их заряд в зависимости от размера рулона может колебаться от 6 до 24 кВ.Как же бороться со статическим электричеством?
Начинать бороться со статическим электричеством нужно в самом начале производственного цикла — в цехе или на участке подготовки бумаги. В печатный цех бумага должна подаваться с минимальным уровнем электрического потенциала, так как там тоже есть свои источники возникновения статического электричества.
Какие же мероприятия могут быть рекомендованы для снижения уровня статического электричества на бумаге?
— Поддержание на участке подготовки бумаги и в помещениях, где она хранится, относительной влажности на уровне 55— 60%, что будет способствовать естественному отеканию электрических зарядов.
— Установка на листорезальных машинах специальных антистатических щеток (рис. 1), которые в процессе размотки снимут с поверхности бумаги электростатические заряды.
— Создание, по возможности, на складе бумаги и в цехе подготовки бумаги таких же температурных условий, как и в печатном цехе.
— Применение, где это возможно, акклиматизации бумаги в условиях печатного цеха, например с использованием специальных движущихся транспортеров. При этом относительная влажность в цехе должна быть не ниже 55 %.
Пленки для ламинирования, монтажа фотоформ и сами фотоформы
Пленки, используемые в полиграфии, являются очень хорошими диэлектриками и подвержены тем же самым явлениям, что и бумага, а именно: возникновению статического электричества из-за смены температур и в процессе транспортировки. Однако бороться со статическим электричеством в пленках значительно сложнее, чем с электростатикой на бумаге. Рулоны с пленкой могут иметь электростатический потенциал в 30—50 кВ и в силу высокой диэлектрической способности долгое время его сохранять.
Пленки, используемые для припрессовки в ламинаторах, сцепившись с бумагой, образуют своеобразный конденсатор, и, если пленка или бумага перед припрессовкой имеют электростатический заряд, сразу получается заряженный электростатический конденсатор, который способен долгое время причинять неприятности в самонакладах крышкоделательных машин.
Борьба со статическим электричеством при ламинировании может быть сведена к двум основным мероприятиям:
— установке на ламинаторе специальных антистатических щеток для снятия зарядов с пленки и бумаги (рис. 2);
— поддержании в помещении, где установлен ламинатор, относительной влажности на уровне не менее 55—60%.
Статическое электричество на монтажном и формном участках также создает определенные проблемы:
— осаждение на монтажи частичек пыли из воздуха, что приводит к возникновению марашек на формах;
— неприжим монтажей к формной пластине при копировке, что приводит к возникновению ореолов и потере мелких элементов изображений.
С этими явлениями можно бороться с помощью следующих приемов:
— использованием специальных дорогостоящих пленок с антистатическим покрытием;
— применением антистатических спреев;
— использованием специальных антистатических щеток-сметок;
— протаскиванием пленок через устройства с антистатическими щетками (рис. 3).
Первые два приема связаны с постоянными достаточно высокими затратами, последние — достаточно быстро себя окупают.
Рулонные зарядки ротационных печатных машин
Рулонные зарядки ротационных печатных машин являются источником больших электростатических полей и могут наводить статические заряды на бумагу и полуфабрикаты полиграфического производства на достаточно больших расстояниях от печатной машины. Проблемы со статическим электричеством могут наблюдаться, например, на другом этаже типографии, на машинах установленных над рулонной зарядкой. Для снижения влияния электростатического поля рулонной зарядки на окружающее оборудование желательно не размещать вблизи нее другие полиграфические машины. Кроме этого, необходимо установить в рулонную зарядку антистатческие щетки, как показано на рис. 4 и стараться работать с рулонов, которые прошли предварительную акклиматизацию, и температура которых не отличается от температуры воздуха в печатном цехе более чем на 2—3 °С.
Сушильные устройства печатных и лакировальных машин
Как правило, в местах, где расположены сушильные (инфракрасные и газовые) устройства, образуются локальные зоны с низкой влажностью воздуха. Сушки, помимо основной своей работы (сушки оттисков), резко уменьшают влажность во всем печатном цехе — высушивают воздух. Резкие изменения температуры в сушильной камере приводят к возникновению на поверхности бумаги электростатических зарядов, которые препятствуют дальнейшему нормальному ходу технологических процессов. Начинают давать сбои фальцевальная и рубящая секции, тетради на приемно-комплектующих устройствах ведут себя непредсказуемо. Персонал, работающий на приемке продукции, испытывает неприятные ощущения от покалывания электрическими разрядами.
Для уменьшения вероятности появления этих явлений можно рекомендовать провести следующие мероприятия:
— установить в машину после сушильной камеры антистатические щетки, которые будут снимать возникающие в сушке электрические заряды;
— изолировать машину в специальный саркофаг, где необходимо создать повышенный уровень влажности, более 55 %.
При этом сразу решается несколько неприятных проблем. Уменьшается уровень шумового воздействия на работающий персонал. В зоне работы машины создаются комфортные условия для технологического процесса печати. Исключается активное термическое воздействие сушильной камеры на остальные участки цеха, где может быть установлена требуемая влажность достаточно простыми методами.
Элементы полиграфического оборудования, в которых происходит трение бумаги о бумагу или трение бумаги о диэлектрические поверхности
Специфика полиграфического оборудования такова, что большая его часть имеет дело с бумагой, картоном или полимерными пленками, которые сами являются потенциальными источниками возникновения статического электричества. Статическое электричество мешает нормальному режиму эксплуатации машин, и поэтому очень важно иметь в типографии хороший заземляющий контур и регулярно проверять надежность заземления. Однако даже сверхнадежное заземление не всегда дает ожидаемый эффект, так как в машинах есть детали, которые очень трудно надежно заземлить, например валы, вращающиеся в подшипниках. Смазка подшипников препятствует активному стеканию зарядов на землю.
В случае возникновения таких проблем можно рекомендовать установку антистатических щеток, которые могут быть как плоскими, так и круглыми (рис. 5). Есть и второй путь — повышение влажности в помещении до уровня 55—60%, что снизит вероятность возникновения статического электричества.
Большая разность температур и уровня влажности в производственных помещениях
Как многократно отмечалось выше, низкая влажность и резкая смена температур в производственных помещениях являются основными факторами, влияющими напоявление электростатических зарядов и изменение линейных размеров бумаги и картона. И если резкой смены температур в производственных помещениях можно избежать, регулируя систему отопления в цехах типографии и оптимизируя пути движения бумаги, картона и полуфабрикатов, то для поддержания постоянной влажности в помещениях необходимо проведение специальных мероприятий, связанных с установкой систем увлажнения, поддерживающих относительную влажность на уровне 50-60%.
Влажность воздуха
По классическому определению относительной влажности воздуха это — отношение количества водяного пара в определенном объеме воздуха к максимально возможной насыщенности водяного пара при данной температуре. Наиболее благоприятной для человека в средних климатических условиях является относительная влажность 40—60%.
Как показано на графике (рис. б), именно эта зона 40—60-процентной относительной влажности является наиболее комфортной для самочувствия людей. Эти данные хорошо корреспондируются с диаграммой (рис. 7), которая демонстрирует зависимость действия основных факторов, влияющих на здоровье людей от относительной влажности
Бумага, картон и краска также дают наиболее стабильные результаты при относительной влажности 50—60%.
Какими же методами можно добиться сохранения необходимой относительной влажности в производственных помещениях.
В некоторых типографиях эту задачу решают либо влажной ежечасной уборкой в производственных помещениях, либо путем регулярного разбрызгивания воды вокруг печатных машин. Это дает некоторый положительный эффект на какоето время, но не решает проблемы в целом, да и лужи на полу в производственных помещениях выглядят неэстетично, вызывая всевозможные протечки, разрушения перекрытий и возникновение грибков и плесени.
Использование потолочных наливных увлажнительных устройств, которые производят увлажнение воздуха либо путем интенсивного обдува воды вентиляторами, либо за счет вращающихся дисковых распылителей, решает проблему увлажнения воздуха, но достаточно энергоемки и малопроизводительны, требуют подвода к ним электричества и воды, что может со временем привести к короткому замыканию. Помимо этого, устройства такого типа не имеют системы самоочистки и со временем становятся источниками распространения в воздухе производственного помещения спор грибков и плесени, а следовательно, и источником повышенной заболеваемости персонала. Наиболее выгодными с точки зрения производительности, энергоемкости и электробезопасности являются форсуночные увлажнители, которые, как правило, снабжены инжекционными форсунками с функцией самоочистки. Такие форсунки могут распылять в воздух от 5 до 15 л воды в час, создавая капли диаметром 10— 20 мкм, которые полностью растворяются в воздухе производственного помещения. Наличие цифрового гидростата позволяет контролировать относительную влажность в помещении и при достижении ее заданного значения отключать систему на панели управления.
Построение таких систем можно продемонстрировать на примере увлажнителей воздуха фирмы Dan Fugt (Дания), которая занимается их производством более 35 лет. В программе производства фирмы Dan Fugt есть стационарные настенные и потолочные устройства, с числом форсунок от 1 до 8, сплит-системы (рис. 8) с любым количеством форсунок, которые можно равномерно разместить по производственному помещению. Кроме этого, предлагаются панели увлажнителей, встраиваемые в систему общезаводской вентиляции (рис. 9), и системы, оснащенные распыливающими форсунками высокого давления. Размеры указаны в мм (рис. 10).
по оценкам специалистов, проведение мероприятий по нормализации влажности в типографии приносит ощутимый экономический эффект благодаря экономии бумаги и картона до 5—7 % и сокращения времени на приладку машин до 20%. Используя эти прогнозы, каждый руководитель может посчитать, за какой срок окупятся капитальные вложения в предлагаемые мероприятия, и какую выгоду они принесут впоследствии. Как правило, срок окупаемости не превышает 6—12 месяцев.