這3方面工藝改善后，書刊粘結(jié)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(chǎn)過程中，一旦工藝參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或操作不規(guī)范，無線膠裝書刊就易出現(xiàn)粘結(jié)不牢、脫頁和散頁等現(xiàn)象，影響讀者的閱讀體驗(yàn)。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(zhì)量。
本文，筆者采用實(shí)驗(yàn)法分析無線膠裝相關(guān)工藝參數(shù)對粘結(jié)強(qiáng)度的影響，通過優(yōu)化設(shè)計無線膠裝相關(guān)工藝參數(shù)提高書刊粘結(jié)強(qiáng)度，對于提高無線膠裝質(zhì)量、優(yōu)化無線膠裝工藝有著實(shí)際意義。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《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(dǎo)印刷裝訂企業(yè)規(guī)范無線膠裝工藝條件和檢測方法，使無線膠裝書刊質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。
靜態(tài)拉力值使用書刊裝訂強(qiáng)度測試儀來檢測，無線膠裝書刊粘結(jié)強(qiáng)度的檢測方法：在23℃±2℃的環(huán)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(xì)條縫，平鋪于平板之上。此時，該書頁兩側(cè)的其他書頁應(yīng)以此細(xì)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(tài)拉力。
一般情況下，夾具的位移速度不應(yīng)大于5mm/s，當(dāng)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(jié)強(qiáng)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(shí)際使用過程中積累經(jīng)驗(yàn)，避免不必要的偏差。如在使用時，應(yīng)最大限度地保證所測試的中心頁平鋪，以避免兩側(cè)書頁摩擦力的影響導(dǎo)致檢測到的靜態(tài)拉力值發(fā)生偏差。
截至目前，關(guān)于無線膠裝書刊粘結(jié)強(qiáng)度的檢測，在統(tǒng)計中的13家浙江省教材印刷定點(diǎn)企業(yè)中只有7家使用書刊裝訂強(qiáng)度測試儀，一些小規(guī)模企業(yè)的檢測人員甚至以用手扒的力作為標(biāo)準(zhǔn)，這是不標(biāo)準(zhǔn)和不公平的。
而無線膠裝書刊粘結(jié)強(qiáng)度檢測方法和書刊裝訂強(qiáng)度測試儀，既科學(xué)又有說服力，給檢測工作帶來方便，實(shí)現(xiàn)了書刊數(shù)據(jù)測試的規(guī)范化。使用書刊裝訂強(qiáng)度測試儀進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)，能為無線膠裝工藝積累數(shù)據(jù)，從而為穩(wěn)定提高書刊膠裝質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本提供了可能。
本次實(shí)驗(yàn)將分析無線膠裝工藝3個主要工藝參數(shù)——開槽深度、開槽間距、上膠輪和書芯間的距離，對書刊粘結(jié)強(qiáng)度的影響。每種情況中，相應(yīng)的工藝參數(shù)將設(shè)定為3個區(qū)別較大的數(shù)值，然后分別制作20本樣書。具體實(shí)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(shù)據(jù)的基礎(chǔ)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(shù)據(jù)的基礎(chǔ)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(shí)驗(yàn)使用杭州固特（EVA）KG-8AB背膠、KG-5AC邊膠，80g/m2膠版紙（內(nèi)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(shè)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(dá)Cambridge-12000全自動無線膠裝聯(lián)動線，樣書生產(chǎn)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(qiáng)度測試儀測量每種情況共60本樣書的粘結(jié)強(qiáng)度，然后求平均值，進(jìn)行數(shù)據(jù)對比分析，從而確定無線膠裝書刊的理想工藝參數(shù)區(qū)間。
經(jīng)計算可得，第一組20本樣書的平均粘結(jié)強(qiáng)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(jié)強(qiáng)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(jīng)計算可得，第一組20本樣書的平均粘結(jié)強(qiáng)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(jié)強(qiáng)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(jīng)計算可得，第一組20本樣書的平均粘結(jié)強(qiáng)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(jié)強(qiáng)度最高。
通過本實(shí)驗(yàn)可以得出以下結(jié)論：無線膠裝生產(chǎn)機(jī)臺第一膠鍋一組膠輪和書芯間的距離對樣書質(zhì)量的影響最大，且較好的參數(shù)區(qū)間為（0.2mm、0.5mm、0.3mm）～（0.5mm、0.8mm、0.5mm）；開槽間距對樣書質(zhì)量的影響次之，5～7mm為較好的參數(shù)區(qū)間；開槽深度對樣書質(zhì)量的影響最小，1～1.5mm為較好的參數(shù)區(qū)間。此數(shù)據(jù)已在我公司生產(chǎn)的2020年秋季批次教材的檢測結(jié)果中得到了驗(yàn)證。
實(shí)際生產(chǎn)中，無線膠裝工藝參數(shù)的設(shè)定存在一定的差異，企業(yè)通過檢測其生產(chǎn)書刊的粘結(jié)強(qiáng)度可以驗(yàn)證其合理性。實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)如下問題并提出相應(yīng)的解決方案。
生產(chǎn)中常會有一個誤區(qū)：膠層越厚，書刊粘結(jié)強(qiáng)度越高?；诔杀究刂频囊?，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(shí)際上，無線膠裝書刊是否粘牢，關(guān)鍵在于熱熔膠與書背紙張纖維是否粘結(jié)牢固。
如果膠和紙張沒有粘結(jié)好，膠層再厚也不起作用，且過厚的膠層也是一種浪費(fèi)。根據(jù)書刊的厚薄相應(yīng)調(diào)整施膠厚度是必要的，書刊厚度不超12mm，熱熔膠品質(zhì)過關(guān)，加工工藝過程規(guī)范，膠層在1.2mm左右就能完全滿足書刊質(zhì)量要求。
書刊書芯厚度為10mm以上時，同樣的工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，隨著書刊厚度的增加，粘結(jié)強(qiáng)度會下降，而且測試時書脊容易被撕裂，甚至產(chǎn)生拉力值低于4.5N/cm的情況。因此，建議采用粘結(jié)度高、抗撕拉力強(qiáng)的熱熔膠。
使用同品牌熱熔膠生產(chǎn)的同一本書刊，在冬季和夏季檢測粘結(jié)強(qiáng)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(fù)多次實(shí)驗(yàn)，取得符合各企業(yè)自身?xiàng)l件的最優(yōu)工藝參數(shù)，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(zhì)熱熔膠，以保證書刊在不同季節(jié)粘結(jié)強(qiáng)度一致。
企業(yè)可根據(jù)書刊產(chǎn)品的總量確定相應(yīng)的檢測數(shù)量來進(jìn)行質(zhì)量抽撿，保證生產(chǎn)過程的全覆蓋，確保檢測無遺漏。
本文采用了實(shí)驗(yàn)法，分析無線膠裝書刊的3個工藝參數(shù)與粘結(jié)強(qiáng)度之間的關(guān)系。這3個工藝參數(shù)對粘結(jié)強(qiáng)度都有一定程度的影響，企業(yè)在生產(chǎn)無線膠裝書刊時應(yīng)找到適合自身?xiàng)l件的最佳工藝參數(shù)，從而使書刊盡可能達(dá)到最大的粘結(jié)強(qiáng)度。
本文的方法對于無線膠裝書刊的生產(chǎn)工藝優(yōu)化、工藝參數(shù)控制、產(chǎn)品質(zhì)量分析等均具有一定的借鑒意義，且為實(shí)現(xiàn)無線膠裝工藝的數(shù)據(jù)化、標(biāo)準(zhǔn)化管理提供了依據(jù)。
作者：浙江新華數(shù)碼印務(wù)有限公司 馬義鵬
編輯：胡玉林
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