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雖然經(jīng)過干燥的紙張會在存儲期間進(jìn)行吸濕，紙張含水量可以再次達(dá)到平衡狀態(tài)，但需要足夠的吸濕時間，然而彩色書刊印刷尤其是教材教輔，往往因交貨期短而無法滿足紙張充分吸濕的要求。

由于各書帖在印刷后存放時間不一致，導(dǎo)致其伸縮率不同，進(jìn)而產(chǎn)生書刊封面與書芯各書帖之間無法對齊的現(xiàn)象，最終出現(xiàn)如圖1所示的膠訂書刊印品質(zhì)量問題。目前商業(yè)輪轉(zhuǎn)膠印機(jī)雖有毛刷輥供水、噴霧式供水等裝置，但因工人缺乏理論和數(shù)據(jù)支撐，基本依靠經(jīng)驗開啟供水裝置，使得書刊印品外觀質(zhì)量難以控制。

圖1 膠訂書刊印品質(zhì)量問題

針對現(xiàn)有商業(yè)輪轉(zhuǎn)膠印機(jī)加濕系統(tǒng)存在的問題，筆者分析了幾種工業(yè)常用加濕技術(shù)的原理和特點，并進(jìn)行了對比，如表1所示。圖2為加濕系統(tǒng)各功能部件的立體示意圖。

表1 不同加濕方式的優(yōu)缺點對比

圖2 加濕系統(tǒng)各功能部件的立體示意圖

超聲波加濕器通過給霧化片（壓電陶瓷）通入高頻振蕩，利用壓電陶瓷的壓電效應(yīng)使霧化片產(chǎn)生高頻諧振，將水珠打散成5μm左右的微小漂浮顆粒。在風(fēng)機(jī)或自然狀態(tài)的作用下，顆粒遠(yuǎn)離水面，不斷產(chǎn)生懸浮的水霧，以此達(dá)到加濕空氣的效果。

高壓微霧加濕利用高壓水泵將水壓提高到4～7MPa，然后把加壓后的水由特制專業(yè)噴嘴噴出，使其霧化，產(chǎn)生的霧粒能夠迅速從空氣中吸收熱量，在汽化的同時擴(kuò)散，達(dá)到加濕的目的。

干蒸汽加濕器采用外部汽源，通過噴嘴噴出均勻的蒸汽，噴管采用雙重保溫夾套進(jìn)行噴管預(yù)熱，噴管內(nèi)產(chǎn)生的冷凝水回流到閃蒸腔，通過二次蒸發(fā)，使之重新成為加濕用的蒸汽。

飽和蒸汽經(jīng)減壓、過濾、吸聲、汽水分離，再加熱汽化，消聲結(jié)構(gòu)的干燥蒸汽經(jīng)過調(diào)節(jié)閥向氣流噴出并被氣流吸收，從而對空氣加濕。

如圖3所示，優(yōu)化設(shè)計后的整個加濕系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上可分為霧化裝置部分、輸霧部分以及加濕部分。

圖3 加濕系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖

(1)霧化裝置部分主要由水源、凈水器以及超聲波加濕器3部分構(gòu)成。通過凈水器提高水質(zhì)，經(jīng)超聲波加濕器工作，為加濕系統(tǒng)提供優(yōu)質(zhì)加濕霧源。

(2)輸霧部分主要為根據(jù)實際地形狀況設(shè)計的PVC管道，超聲波加濕器產(chǎn)生的霧化水在風(fēng)機(jī)作用下，以PVC管道所約束的路徑傳輸?shù)侥繕?biāo)位置，實現(xiàn)精確的定點加濕。

(3)加濕部分主要由加濕箱體、溫度控制裝置和濕度控制裝置組成，印刷紙張從進(jìn)紙口進(jìn)入加濕箱，再從出紙口離開。在這一過程中，紙張在溫濕度恒定的加濕箱體空間內(nèi)部均勻吸濕，達(dá)到精準(zhǔn)加濕的效果。

圖4 加濕系統(tǒng)實際運行效果

實驗時，采用70g/m²卷筒膠印紙在小森正度八色商業(yè)輪轉(zhuǎn)膠印機(jī)上進(jìn)行雙面四色印刷，采集經(jīng)烘干未加濕的樣張、烘干后經(jīng)過不同溫濕度加濕的樣張以及經(jīng)密封保存的原紙。由于實驗選用的紙張含水量檢測器并不能準(zhǔn)確地測量出紙張的實際含水率，因此在本實驗中紙張含水率是依據(jù)GB/T 462-2003《紙和紙板水份的測定》進(jìn)行檢測的。

從表2中的數(shù)據(jù)可以得出，印刷原紙的含水率為4.51%，而經(jīng)過輪轉(zhuǎn)膠印機(jī)烘干箱烘干后的紙張含水率為2.34%，失去了近50%的水分。在相對濕度為60%，溫度為35℃系統(tǒng)環(huán)境加濕后的紙張含水率比30℃系統(tǒng)環(huán)境加濕后的紙張含水率有0.29%的提升，在溫度為35℃，相對濕度為60%的系統(tǒng)環(huán)境加濕后的紙張含水率比相對濕度為80%的系統(tǒng)環(huán)境加濕后的紙張含水率有0.34%的提升，這是因為升高溫度或增加相對濕度均會增加箱體內(nèi)的絕對含水量。