這3方面工藝改善后,書刊粘結不牢、脫頁和散頁都解決了!
時間:2021-12-09 來源:
在我國,無線膠裝是一種普遍采用的書刊裝訂工藝。在生產過程中,一旦工藝參數設置不當或操作不規范,無線膠裝書刊就易出現粘結不牢、脫頁和散頁等現象,影響讀者的閱讀體驗。但只要采取行之有效的解決辦法,就能保證無線膠裝書刊的質量。
本文,筆者采用實驗法分析無線膠裝相關工藝參數對粘結強度的影響,通過優化設計無線膠裝相關工藝參數提高書刊粘結強度,對于提高無線膠裝質量、優化無線膠裝工藝有著實際意義。
行業標準《書刊裝訂用EVA型熱熔膠使用要求及檢測方法》(CY/T 40-2007)的制定,主要是為了引導印刷裝訂企業規范無線膠裝工藝條件和檢測方法,使無線膠裝書刊質量達到相應標準。
靜態拉力值使用書刊裝訂強度測試儀來檢測,無線膠裝書刊粘結強度的檢測方法:在23℃±2℃的環境下,將所測試膠裝書刊中間書帖的中心頁,通過一平板中間的細條縫,平鋪于平板之上。此時,該書頁兩側的其他書頁應以此細條縫為中心線。為使其平鋪,可以用重物靜壓其上。之后,用夾具將書頁固定,從而使書頁可以均勻承受緩慢增加的靜態拉力。
一般情況下,夾具的位移速度不應大于5mm/s,當書頁所受外力F與書頁長L的比值大于4.5N/cm時,書頁未從書背處脫落,即可判定該膠裝書刊的粘結強度為合格。
需要注意的是,檢測方法及測試儀需要使用者在實際使用過程中積累經驗,避免不必要的偏差。如在使用時,應最大限度地保證所測試的中心頁平鋪,以避免兩側書頁摩擦力的影響導致檢測到的靜態拉力值發生偏差。
截至目前,關于無線膠裝書刊粘結強度的檢測,在統計中的13家浙江省教材印刷定點企業中只有7家使用書刊裝訂強度測試儀,一些小規模企業的檢測人員甚至以用手扒的力作為標準,這是不標準和不公平的。
而無線膠裝書刊粘結強度檢測方法和書刊裝訂強度測試儀,既科學又有說服力,給檢測工作帶來方便,實現了書刊數據測試的規范化。使用書刊裝訂強度測試儀進行一系列實驗,能為無線膠裝工藝積累數據,從而為穩定提高書刊膠裝質量、降低生產成本提供了可能。
本次實驗將分析無線膠裝工藝3個主要工藝參數——開槽深度、開槽間距、上膠輪和書芯間的距離,對書刊粘結強度的影響。每種情況中,相應的工藝參數將設定為3個區別較大的數值,然后分別制作20本樣書。具體實施情況如下:
第一種情況,固定上膠輪和書芯間的距離,固定開槽間距,改變開槽深度,如表1所示。
第二種情況,固定上膠輪和書芯間的距離,在第一種情況最佳數據的基礎上固定開槽深度,改變開槽間距,如表2所示。
第三種情況,在第一、二種情況最佳數據的基礎上,固定開槽深度和開槽間距,改變第一膠鍋一組膠輪(上膠輪、上膠輪、刮膠輪)和書芯間的距離,如表3所示。
本次實驗使用杭州固特(EVA)KG-8AB背膠、KG-5AC邊膠,80g/m2膠版紙(內文用紙)、157g/m2銅版紙(封面用紙),制作開本為184mm×260mm的樣書,書脊厚度為7mm,背膠厚度為1mm,邊膠寬度為6mm;設定膠鍋的膠水溫度為160℃,車間溫度為25℃、相對濕度為 60% ;使用精密達Cambridge-12000全自動無線膠裝聯動線,樣書生產速度為7000本/時。
待樣書制作完48小時后,按照《書刊裝訂用EVA型熱熔膠使用要求及檢測方法》的要求,使用SKL-03A型書刊裝訂強度測試儀測量每種情況共60本樣書的粘結強度,然后求平均值,進行數據對比分析,從而確定無線膠裝書刊的理想工藝參數區間。
經計算可得,第一組20本樣書的平均粘結強度為5.5N/cm,第二組為7.0N/cm,第三組為7.3N/cm,如圖1所示。由此可見,第一組和第二組20本樣書的平均粘結強度都小于第三組,也就是說,第一組和第二組的開槽深度過小或過大。
經計算可得,第一組20本樣書的平均粘結強度為6.5N/cm,第二組為6.9N/cm,第三組為7.4N/cm,如圖2所示。由此可見,第一組和第二組20本樣書的平均粘結強度都小于第三組,也就是說,第一組和第二組的開槽距離過大或過小。
經計算可得,第一組20本樣書的平均粘結強度為8.4N/cm,第二組為4.2N/cm ,第三組為4.6N/cm,如圖3所示。由此可見,第一組第一膠鍋一組膠輪和書芯間的距離最小,樣書的粘結強度最高。
通過本實驗可以得出以下結論:無線膠裝生產機臺第一膠鍋一組膠輪和書芯間的距離對樣書質量的影響最大,且較好的參數區間為(0.2mm、0.5mm、0.3mm)~(0.5mm、0.8mm、0.5mm);開槽間距對樣書質量的影響次之,5~7mm為較好的參數區間;開槽深度對樣書質量的影響最小,1~1.5mm為較好的參數區間。此數據已在我公司生產的2020年秋季批次教材的檢測結果中得到了驗證。
實際生產中,無線膠裝工藝參數的設定存在一定的差異,企業通過檢測其生產書刊的粘結強度可以驗證其合理性。實際操作中,發現如下問題并提出相應的解決方案。
生產中常會有一個誤區:膠層越厚,書刊粘結強度越高。基于成本控制的要求,常常會采用價格低廉的膠,從而保證書刊施以較厚的膠層。實際上,無線膠裝書刊是否粘牢,關鍵在于熱熔膠與書背紙張纖維是否粘結牢固。
如果膠和紙張沒有粘結好,膠層再厚也不起作用,且過厚的膠層也是一種浪費。根據書刊的厚薄相應調整施膠厚度是必要的,書刊厚度不超12mm,熱熔膠品質過關,加工工藝過程規范,膠層在1.2mm左右就能完全滿足書刊質量要求。
書刊書芯厚度為10mm以上時,同樣的工藝參數標準,隨著書刊厚度的增加,粘結強度會下降,而且測試時書脊容易被撕裂,甚至產生拉力值低于4.5N/cm的情況。因此,建議采用粘結度高、抗撕拉力強的熱熔膠。
使用同品牌熱熔膠生產的同一本書刊,在冬季和夏季檢測粘結強度時,拉力值至少有1N/cm以上的差值。具體情況為氣溫低于10℃,拉力值偏高;氣溫高于30℃,拉力值偏低。建議重復多次實驗,取得符合各企業自身條件的最優工藝參數,確保書刊在冬、夏季的拉力值基本一致。此外,還可使用更高品質熱熔膠,以保證書刊在不同季節粘結強度一致。
企業可根據書刊產品的總量確定相應的檢測數量來進行質量抽撿,保證生產過程的全覆蓋,確保檢測無遺漏。
本文采用了實驗法,分析無線膠裝書刊的3個工藝參數與粘結強度之間的關系。這3個工藝參數對粘結強度都有一定程度的影響,企業在生產無線膠裝書刊時應找到適合自身條件的最佳工藝參數,從而使書刊盡可能達到最大的粘結強度。
本文的方法對于無線膠裝書刊的生產工藝優化、工藝參數控制、產品質量分析等均具有一定的借鑒意義,且為實現無線膠裝工藝的數據化、標準化管理提供了依據。
作者:浙江新華數碼印務有限公司 馬義鵬
編輯:胡玉林