För låg luftfuktighet i industrin är ett problem som lätt förbises. Luften ser likadan ut oavsett om den relativa luftfuktigheten är 20 eller 50 procent, men skillnaden kan märkas i produktionen. Statisk elektricitet, dimensionsförändringar i trä och andra hygroskopiska material, störningar i hantering av papper och kartong samt ökad risk för elektrostatiska urladdningar kring känslig elektronik är några exempel.
Problemet är ofta störst under vinterhalvåret, när kall uteluft tas in i byggnaden och värms upp. Om inget vatten tillförs sjunker då den relativa luftfuktigheten kraftigt. Dock finns det brancher som har dessa problem året runt beroende på verksamhet och känslighet.
Ett osynligt klimatproblem kan därför skapa mycket synliga kostnader. Att mäta och kontrollera luftfuktigheten innan problemen uppstår kan vara betydligt enklare än att hantera kassationer, produktionsstörningar och reklamationer i efterhand.
Läs mer om luftfuktare till företag och industri
Vad menas med för låg luftfuktighet?
Luftfuktighet beskriver mängden vattenånga i luften. I byggnader och produktionslokaler talar man vanligtvis om relativ luftfuktighet, RF eller RH, som anges i procent.
Relativ luftfuktighet beskriver hur mycket vattenånga luften innehåller i förhållande till hur mycket den maximalt kan innehålla vid den aktuella temperaturen. Därför går det inte att bedöma luftfuktigheten utan att samtidigt ta hänsyn till temperaturen.
Det finns heller ingen enda RF-nivå som är rätt för all industri. Vilken luftfuktighet som är lämplig beror bland annat på:
• vilka material som hanteras eller tillverkas
• vilken produktionsprocess som används
• om verksamheten innehåller ESD-känslig elektronik
• temperatur och ventilation
• produktens kvalitetskrav
• krav från maskin-, material- eller produkttillverkare
En nivå som fungerar utan problem i ett lager kan alltså vara olämplig i exempelvis en elektronikproduktion, träbearbetning eller tryckerimiljö.
Det viktiga är därför inte att eftersträva ett godtyckligt procenttal, utan att ta reda på om luftfuktigheten påverkar just den aktuella processen, produkten eller arbetsmiljön.
Varför blir luften särskilt torr på vintern?
Problem med torr luft i industrin är ofta säsongsberoende. I Sverige är de vanligtvis tydligast under den kalla delen av året.
Orsaken är inte i första hand att uppvärmningssystemet ”torkar ut” luften genom att ta bort vatten. Förklaringen ligger framför allt i sambandet mellan temperatur och relativ luftfuktighet.
Kall vinterluft kan innehålla relativt lite vattenånga. När denna luft ventileras in i en industri-, lager- eller produktionslokal och värms upp ökar luftens förmåga att innehålla vattenånga. Om inget ytterligare vatten tillförs blir mängden vattenånga densamma, men den relativa luftfuktigheten sjunker. Detta är anledningen till att uppvärmda byggnader kan få mycket låg relativ luftfuktighet under vintern. Boverket konstaterar exempelvis att nivåer under 20 procent RF inte är ovanliga vintertid.
Ju mer uteluft som behöver värmas upp och ju mindre internt fukttillskott verksamheten har, desto större kan effekten bli.
För industrin betyder detta att en lokal som fungerar utan fuktproblem under sommar och höst kan börja få störningar när utomhustemperaturen faller.
Låg luftfuktighet kan vara ett problem året runt
Även om problemen med för låg luftfuktighet ofta är störst under det svenska vinterhalvåret finns det verksamheter där behovet av luftfuktning kan finnas under hela året.
Det gäller framför allt produktion och lagring där material, produkter eller processer kräver ett stabilt klimat och där variationer i luftfuktigheten inte kan accepteras. Industriell klimatkontroll omfattar därför ofta både befuktning och avfuktning för att hålla luftfuktigheten inom ett bestämt område oberoende av årstid.
Stora luftflöden, omfattande ventilation, luftkonditionering, processvärme och andra tekniska förutsättningar kan dessutom göra att klimatet inne i en produktionslokal skiljer sig betydligt från utomhusklimatet.
För verksamheter där luftfuktigheten påverkar exempelvis dimensionsstabilitet, statisk elektricitet, produktkvalitet eller känsliga produktionsprocesser bör man därför inte enbart mäta under vintern. Kontinuerlig eller återkommande mätning över året visar om behovet faktiskt är säsongsbundet eller om klimatet behöver kontrolleras året runt.
Sambandet mellan temperatur och relativ luftfuktighet
Temperaturen är avgörande för hur relativ luftfuktighet ska tolkas.
Samma mängd vattenånga kan ge helt olika relativ luftfuktighet vid olika temperaturer. Värms luften upp minskar RF om inget vatten tillförs. Kyls samma luft ned ökar RF. Boverket beskriver motsvarande samband från andra hållet: när fuktig luft kyls ned stiger den relativa luftfuktigheten snabbt.
Det här är viktigt även vid mätning i industrilokaler.
En hygrometer som sitter nära en port, ett värmeaggregat eller en annan plats med avvikande temperatur kan visa ett värde som inte är representativt för klimatet där materialet eller produktionsprocessen faktiskt finns.
Därför bör man inte bara fråga:
”Hur hög är luftfuktigheten?”
En bättre fråga är:
”Vilken temperatur och relativ luftfuktighet har vi där den känsliga processen eller produkten finns?”
Statisk elektricitet – ett klassiskt problem med torr luft
Ett av de mest kända problemen vid låg luftfuktighet är statisk elektricitet.
Statisk laddning kan bildas när olika material kommer i kontakt med varandra och sedan separeras. Det kan exempelvis ske när plastfilm, papper, textilier, komponenter, transportband eller människor rör sig genom en produktionsmiljö.
Låg luftfuktighet kan göra det lättare för elektrostatiska laddningar att byggas upp och finnas kvar. Men högre luftfuktighet ska inte betraktas som ett fullständigt ESD-skydd. ESD Association påpekar uttryckligen att statisk laddning fortfarande kan uppstå även vid hög relativ luftfuktighet.
I vissa verksamheter kan statisk elektricitet bland annat bidra till:
• att material attraherar damm och partiklar
• att tunna material klibbar ihop eller separeras dåligt
• störningar vid matning, stapling eller transport
• obehagliga statiska stötar för personal
• elektrostatiska urladdningar som kan vara kritiska för känsliga elektroniska komponenter
För elektronikproduktion och annan ESD-känslig verksamhet måste luftfuktigheten därför ses som en del av ett större kontrollsystem. Jordning, ESD-golv, arbetsstationer, kläder, materialval och andra skyddsåtgärder kan fortfarande vara nödvändiga.
Luftfuktning ersätter alltså inte ett korrekt ESD-program, men klimatet i lokalen kan vara en faktor som behöver kontrolleras.
Trä förändras när luftfuktigheten förändras
Trä är hygroskopiskt. Det innebär att materialets fuktkvot påverkas av den omgivande luftens temperatur och relativa luftfuktighet.
Om träets fuktkvot ligger över jämviktsfuktkvoten för den omgivande miljön avger träet fukt. Ligger den under kommer träet i stället att ta upp fukt. När fuktkvoten förändras påverkas även träets dimensioner. Trä kan krympa när det torkar och svälla när det tar upp fukt. TräGuiden beskriver även att bland annat dimensioner och andra materialegenskaper påverkas av fuktkvoten.
Detta kan få praktisk betydelse för exempelvis:
• möbel- och inredningsproduktion
• snickerier
• tillverkning av träkomponenter
• limträ- och träelement
• lagerhållning av träprodukter
• verksamheter med snäva dimensionstoleranser
Mycket torr luft kan göra att trä avger fukt och krymper. Om uttorkningen eller fuktgradienterna blir stora kan spänningar och sprickbildning uppstå. Svenskt Träs vägledning för KL-trä beskriver just att låg relativ luftfuktighet kan innebära mer sprickbildning och att det svenska inomhusklimatet i uppvärmda lokaler är som torrast under vintermånaderna.
För en verksamhet som arbetar med trä handlar luftfuktighet därför inte bara om hur lokalen känns. Det kan vara en produktions- och kvalitetsparameter.
Papper och kartong reagerar också på klimatet
Även papper och kartong är hygroskopiska material. De tar upp och avger fukt beroende på omgivningen.
När materialets fuktinnehåll förändras kan även dess fysikaliska egenskaper och dimensioner förändras. Studier av papper visar att dess jämviktsfukthalt påverkas av temperatur och relativ luftfuktighet och att flera pappersegenskaper varierar med fuktinnehållet.
I praktiken kan ett instabilt klimat därför skapa problem i verksamheter där papper och kartong ska matas, tryckas, bearbetas, limmas, vikas eller passas ihop med hög precision.
Det kan exempelvis visa sig som förändrad dimensionsstabilitet, skevhet, matningsproblem eller att materialet inte beter sig på samma sätt från dag till dag.
Det viktiga ur produktionssynpunkt är ofta inte bara själva RF-nivån, utan stabiliteten. Ett material som hela tiden försöker anpassa sitt fuktinnehåll till förändringar i omgivningen kan också förändra sina egenskaper under produktion eller lagring.
Textilier och andra hygroskopiska material
Samma grundprincip gäller även för många andra material som kan ta upp och avge fukt till omgivningen.
Textilier och olika naturfiberbaserade material är exempel. Hur stor påverkan blir varierar kraftigt beroende på material, fiber, process och produkt.
I verksamheter där materialets fuktinnehåll har betydelse för exempelvis flexibilitet, friktion, statisk laddning eller dimensioner kan därför både låg och varierande luftfuktighet skapa problem.
Det innebär inte att alla verksamheter som hanterar hygroskopiska material behöver luftfuktning. Däremot finns det anledning att mäta klimatet om återkommande kvalitets- eller hanteringsproblem sammanfaller med torra perioder.
Elektronik och känsliga komponenter
För elektronikindustrin är problemet delvis annorlunda.
Här är det framför allt elektrostatiska urladdningar, ESD, som kan vara relevanta. En urladdning som en människa knappt märker kan i vissa situationer vara problematisk för känsliga elektroniska komponenter.
Det är också viktigt att inte dra slutsatsen att en viss luftfuktighet ensam gör produktionen ESD-säker. Moderna ESD-standarder och kontrollprogram bygger på flera samverkande åtgärder, och utrustning för ESD-kontroll behöver kunna fungera även under mycket torra testförhållanden. ESD Association beskriver exempelvis att kontrollprodukter kvalificeras vid låg relativ luftfuktighet för att säkerställa att skyddet inte är beroende av ett fuktigt klimat.
I en elektronikproduktion bör luftfuktning därför betraktas som en möjlig kompletterande klimatåtgärd – inte som ersättning för övrigt ESD-skydd.
Från torr luft till produktionskostnader
Den verkliga kostnaden för låg luftfuktighet syns sällan på hygrometern.
Den kan i stället dyka upp på andra ställen i verksamheten:
• fler kvalitetsavvikelser
• material som ändrar dimension eller form
• störningar vid maskinmatning
• statiska problem
• känsliga komponenter som utsätts för ESD-risker
• kassation och omarbete
• extra felsökning
• minskad produktionseffektivitet
• reklamationer
Alla dessa problem orsakas naturligtvis inte av luftfuktigheten. Därför är det viktigt att först mäta och analysera sambandet.
Men om en verksamhet återkommande får samma problem under kalla och torra vinterperioder, samtidigt som problemen minskar när luftfuktigheten stiger, finns det goda skäl att undersöka klimatet närmare.
Behovet finns i fler verksamheter än man först tror
Problem med låg luftfuktighet finns inte bara inom traditionell industri och produktion. Branova har även levererat lösningar till verksamheter där behovet först blir tydligt när man ser vad som faktiskt ska skyddas, lagras eller hållas i ett stabilt klimat.
Det kan exempelvis handla om operahus och andra verksamheter som förvarar värdefulla träinstrument, djurparkers tropikavdelningar, museer och museiföreningar, kommunala verksamheter, kontor, lager för färska livsmedel, tryckeri, forskningslab, friskolor och hydraulikföretag.
Gemensamt för många av dessa miljöer är att luftfuktigheten kan påverka material, produkter, inventarier, arbetsmiljö eller förutsättningarna i lokalen. Behovet behöver därför inte börja med frågan ”behöver vi en luftfuktare?”, utan ofta med frågan ”påverkar klimatet det vi försöker skydda eller åstadkomma?”
Det är också därför det kan vara klokt att mäta luftfuktigheten även i verksamheter som inte traditionellt förknippas med industriell luftfuktning.
Läs mer om torr luft i företag och industri
Det är här ekonomin blir intressant.
En luftfuktare ska inte ses som en investering bara för att höja ett värde på en display. Den blir relevant först när en kontrollerad luftfuktighet kan bidra till en stabilare process, bättre materialegenskaper eller färre störningar.
Det är också därför den billigaste lösningen inte automatiskt ger lägst totalkostnad. Rätt teknik, kapacitet, styrning, placering och dimensionering är ofta viktigare än enbart maskinens inköpspris.
Hur påverkar torr luft arbetsmiljön?
Torr luft kan också upplevas av människor.
Boverket beskriver att luftfuktigheten vid normala inomhusnivåer har relativt liten påverkan på människans upplevelse, men att mycket torr luft, under cirka 20 procent RF kan upplevas som torrhet i bland annat ögon och hals. Så låga nivåer är enligt Boverket inte ovanliga vintertid.
Det är samtidigt viktigt att vara försiktig med hälsopåståenden.
Besvär som torra ögon, hals eller slemhinnor behöver inte orsakas enbart av låg luftfuktighet. Temperatur, damm, partiklar, kemiska ämnen, ventilation, luftflöden och andra faktorer påverkar också arbetsmiljön. Arbetsmiljöverket framhåller att luftkvaliteten på arbetsplatsen påverkas av flera faktorer och att föroreningar, partiklar och damm behöver hanteras med rätt ventilation och vid behov luftrening och processventilation.
Luftfuktning bör därför inte användas som ersättning för god ventilation eller korrekt hantering av luftföroreningar.
När behöver låg luftfuktighet faktiskt åtgärdas?
En låg siffra på hygrometern innebär inte automatiskt att man behöver installera en luftfuktare.
Det finns större anledning att utreda problemet om man ser ett samband mellan låg relativ luftfuktighet och konkreta konsekvenser i verksamheten.
Det kan exempelvis vara när:
• kvalitetsproblem återkommer under vinterhalvåret
• statisk elektricitet orsakar återkommande störningar
• trä, papper, kartong eller andra material förändras på ett oönskat sätt
• känsliga produktionsprocesser kräver ett definierat klimat
• kunder eller leverantörer ställer krav på materialets kondition
• personalen upplever mycket torr luft samtidigt som mätningar visar extremt låga RF-nivåer
• verksamheten behöver hålla klimatet stabilt över året
Ett bra första steg är därför mätning.
Mät temperatur och relativ luftfuktighet under en tillräckligt lång period och gärna på flera representativa platser. Försök sedan jämföra klimatdata med de problem som uppstår i produktionen.
Om kvalitetsavvikelserna ökar varje gång luftfuktigheten faller finns det betydligt bättre beslutsunderlag än om man endast utgår från ett enstaka mätvärde.
När kan industriell luftfuktning vara en lämplig lösning?
Om analysen visar att låg luftfuktighet faktiskt påverkar produktionen kan kontrollerad luftfuktning vara en lösning.
Principen är enkel: vatten tillförs luften så att den önskade relativa luftfuktigheten kan hållas inom ett definierat område.
Hur detta bör göras är däremot mer komplext.
Det finns flera olika tekniker för industriell luftfuktning, exempelvis evaporativ luftfuktning, centrifugal luftfuktning, finfördelning eller dimma, högtryckssystem och ångbefuktning. Ingen teknik är bäst för alla verksamheter.
Valet påverkas bland annat av lokalens temperatur, ventilationsflöde, önskad RF, vattenkvalitet, hygienkrav, produktion, installation och hur mycket vatten som behöver tillföras.
Därför är det sällan tillräckligt att enbart fråga hur många kvadratmeter en luftfuktare klarar.
I professionella lokaler bör dimensioneringen i stället utgå från lokalens fuktbalans. Bland annat lokalvolym, temperatur, ventilation och mängden uteluft, luftläckage, portöppningar, processer och önskad luftfuktighet påverkar hur stor befuktningskapacitet som faktiskt behövs.
Sortiment industriella luftfuktare
Börja med att mäta
Den viktigaste slutsatsen är därför inte att alla torra industrilokaler behöver en luftfuktare.
Det är att för låg luftfuktighet bör behandlas som vilken annan processparameter som helst när den påverkar produktionen.
Mät först.
Identifiera när problemen uppstår.
Jämför med temperatur och relativ luftfuktighet.
Ta reda på vilka krav materialen, produkterna och processerna faktiskt har.
Först därefter går det att bedöma om luftfuktning är rätt åtgärd och vilken kapacitet som behövs.
Det minskar risken både för att investera i en lösning som inte behövs och för att köpa en för liten eller olämplig luftfuktare.
För låg luftfuktighet kan vara ett dyrt osynligt problem
För låg luftfuktighet i industrin är lätt att ignorera eftersom den inte alltid ger ett tydligt felmeddelande.
I stället kan konsekvenserna visa sig som statisk elektricitet, förändrade materialegenskaper, produktionsstörningar, kvalitetsproblem, kassationer eller reklamationer.
Särskilt under det svenska vinterhalvåret finns anledning att vara uppmärksam. När kall uteluft tas in och värms upp kan den relativa luftfuktigheten sjunka kraftigt, vilket kan påverka både material och processer.
Det betyder inte att luftfuktning alltid är lösningen. Men när mätningar visar ett tydligt samband mellan låg luftfuktighet och återkommande problem kan kontrollerad industriell luftfuktning göra processen stabilare och mer förutsägbar.
Det är ofta enklare att förebygga problemet än att betala för konsekvenserna i efterhand.
Behöver ni hjälp att bedöma luftfuktigheten i er verksamhet?
Branova hjälper företag och industri att välja och dimensionera lösningar för luftfuktning utifrån lokalens och verksamhetens faktiska förutsättningar.
I stället för att enbart utgå från antal kvadratmeter tittar vi bland annat på lokalvolym, temperatur, ventilation, aktuell och önskad relativ luftfuktighet, verksamhet och vilken befuktningskapacitet som krävs.
Se vårt sortiment av industriella luftfuktare eller kontakta oss om ni vill diskutera vilken lösning som kan passa er verksamhet.
Gratisanalys av luftfuktarbehov
Kontakta Branova för rådgivning
Källor (H2)
Boverket – Risker med luftfuktighet, luftrörelser och drag
https://www.boverket.se/sv/byggande/forebygg-fel-brister-skador/kontroller/kontroll-av-inomhusmiljo/kontroll-termisk-komfort/luftfuktighet-luftrorelser-drag/
Boverket – Uppföljning, relativ luftfuktighet
https://www.boverket.se/sv/energiguiden/energieffektivisera-flerbostadshus/energirenovera/bygga/uppfoljning/
Arbetsmiljöverket – Ventilation och luftkvalitet
https://www.av.se/inomhusmiljo/ventilation-och-luftkvalitet/
Svenskt Trä – Trä och fukt
https://www.svenskttra.se/trafakta/allmant-om-tra/tra-och-fukt/
TräGuiden – Trä och fukt
https://www.traguiden.se/om-tra/materialet-tra/traets-egenskaper-och-kvalitet/fuktegenskaper1/tra-och-fukt/
ESD Association – EOS/ESD Fundamentals
https://www.esda.org/esd-overview/esd-fundamentals/part-1-an-introduction-to-esd/
National Institute of Standards and Technology – forskning om luftfuktighetens påverkan på papper
https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/circ/nbscircular445.pdf
