葉程 陳光偉

無(wú)線膠裝書(shū)刊的裝訂強(qiáng)度指將書(shū)本內(nèi)頁(yè)紙張從書(shū)脊處的膠水與紙張粘結(jié)界面分離所需的力，用牛頓每厘米（N/cm）表示，是衡量書(shū)本生產(chǎn)質(zhì)量的重要指標(biāo)。背膠厚度、開(kāi)槽深度、開(kāi)槽間距、熱熔膠粘結(jié)性能等工藝和材料參數(shù)均是影響書(shū)刊裝訂強(qiáng)度的主要因素。對(duì)于一條生產(chǎn)工藝成熟的膠裝書(shū)生產(chǎn)線，其車間環(huán)境溫濕度、膠水品牌型號(hào)、開(kāi)槽深度、開(kāi)槽間距等通常固定，無(wú)特殊情況一般不做改動(dòng)。此時(shí)背膠厚度因素則成為影響書(shū)刊裝訂強(qiáng)度的決定性參數(shù)，同時(shí)背膠用量的大小也直接影響著書(shū)刊的生產(chǎn)成本。如何合理地調(diào)整膠訂書(shū)刊的背膠厚度，從而以經(jīng)濟(jì)、有效的方法來(lái)得到優(yōu)良的書(shū)刊裝訂質(zhì)量，一直是困擾膠裝生產(chǎn)人員的一道難題。本文從無(wú)線膠裝的生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，采用科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法探究不同背膠厚度的膠裝書(shū)刊間裝訂強(qiáng)度的變化趨勢(shì)，并借助數(shù)據(jù)分析手段挖掘背膠厚度與裝訂強(qiáng)度之間的內(nèi)在聯(lián)系，最終獲取無(wú)線膠裝書(shū)刊背膠厚度設(shè)置的解決方案。本文的研究對(duì)于提高膠裝書(shū)刊產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化書(shū)刊生產(chǎn)工藝及降低生產(chǎn)成本等方面均具有十分重要的意義。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)施

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料

如表1所示，本實(shí)驗(yàn)以馬天尼無(wú)線膠裝聯(lián)動(dòng)線為依托，分別使用Henkel Q3090型EVA熱熔膠以及70g/m2膠版紙、105g/m2銅版紙兩種書(shū)刊最常用的紙張生產(chǎn)測(cè)試樣書(shū)。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)施

實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程如圖1所示。

①實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備。分別將標(biāo)規(guī)尺寸的70g/m2膠版紙、105g/m2銅板紙的16K、16P折頁(yè)，折成260mm×185mm大小尺寸的書(shū)帖，用于生產(chǎn)測(cè)試樣書(shū)。膠裝機(jī)開(kāi)機(jī)，膠鍋內(nèi)添加膠水并加熱，折頁(yè)完成的書(shū)帖整齊碼放在膠裝機(jī)下紙機(jī)座上，按照表2所示的參數(shù)調(diào)整車間溫濕度、熱熔膠品牌、膠裝機(jī)膠爐溫度、生產(chǎn)速度、開(kāi)槽深度、開(kāi)槽間距等工藝參數(shù)，并在生產(chǎn)過(guò)程中保持表2參數(shù)固定不變。

②樣書(shū)生產(chǎn)。準(zhǔn)備工作完成后啟動(dòng)測(cè)試樣書(shū)生產(chǎn)，其中膠版紙樣書(shū)為160P/本（即10貼/本），成品書(shū)脊厚度為7mm;銅版紙樣書(shū)為192P/本（即12貼/本），成品書(shū)脊厚度為9mm，兩種紙張樣書(shū)的外封均使用250g/m2銅板紙制作。生產(chǎn)時(shí)，通過(guò)調(diào)整膠裝機(jī)上膠輥與內(nèi)芯書(shū)脊間的間隙將兩種不同紙張樣書(shū)的背膠厚度分別設(shè)置成0.4～1.2mm間逐步變化的5級(jí)，每組背膠厚度下均獲得若干本樣書(shū)。

③裝訂強(qiáng)度測(cè)試。待樣書(shū)背膠干透后，按照《GB CY/T 40-2007書(shū)刊裝訂用EVA型熱熔膠使用要求及檢測(cè)方法》的要求，使用SKL-03A型書(shū)刊裝訂強(qiáng)度測(cè)試儀測(cè)量樣書(shū)的裝訂強(qiáng)度。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

①不同背膠厚度下的裝訂強(qiáng)度變化趨勢(shì)。

使用SKL-03A型書(shū)刊裝訂強(qiáng)度測(cè)試儀分別對(duì)兩種紙張下5種不同背膠厚度樣書(shū)的裝訂強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，為避免因單次測(cè)量而引起誤差，實(shí)驗(yàn)對(duì)各組背膠厚度的樣書(shū)進(jìn)行了多次測(cè)量。將測(cè)量值導(dǎo)入專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件中，生成不同背膠厚度下的裝訂強(qiáng)度變化趨勢(shì)圖，為方便敘述，本文以105g/m2銅版紙樣書(shū)的裝訂強(qiáng)度變化為例對(duì)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明，具體如圖2所示。

圖2中列出的4組測(cè)量數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出兩個(gè)明顯的規(guī)律：A.被測(cè)樣書(shū)的裝訂強(qiáng)度并不是隨著背膠厚度的增加而線性上升的，在背膠厚度由0.4mm增至1.2mm的過(guò)程中，裝訂強(qiáng)度并沒(méi)有一直上升，而是呈現(xiàn)出波動(dòng)的變化趨勢(shì)。B.對(duì)于銅版紙樣書(shū)，多次測(cè)量數(shù)據(jù)組的裝訂強(qiáng)度峰值均出現(xiàn)在背膠厚度為0.8mm時(shí)，當(dāng)樣書(shū)背膠厚度低于或高于0.8mm時(shí)，裝訂強(qiáng)度均有不同程度的 ? ?下降。

70g/m2膠版紙樣書(shū)的裝訂強(qiáng)度呈現(xiàn)出了與105g/m2銅版紙樣書(shū)一致的規(guī)律，膠板紙樣書(shū)裝訂強(qiáng)度達(dá)到最大值時(shí)的背膠厚度為0.6mm。

②相同背膠厚度下的裝訂強(qiáng)度波動(dòng)趨勢(shì)。

筆者接著將70g/m2膠版紙樣書(shū)中背膠厚度值相同的樣書(shū)裝訂強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，從而得到了相同背膠厚度下的裝訂強(qiáng)度值波動(dòng)趨勢(shì)圖，具體如圖3所示。

通過(guò)觀察圖3我們發(fā)現(xiàn)，膠版紙樣書(shū)在其裝訂強(qiáng)度最高的0.6mm背膠厚度下的裝訂強(qiáng)度波動(dòng)值是最為穩(wěn)定的，0.6mm背膠厚度下多次測(cè)量間的波動(dòng)范圍僅為24N，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它背膠厚度下的波動(dòng)值。并且，105g/m2銅版紙樣書(shū)實(shí)驗(yàn)同樣展現(xiàn)出了與此相同的情況，可見(jiàn)該現(xiàn)象并不是偶然發(fā)生的。

③實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

通過(guò)本文以上內(nèi)容的分析我們發(fā)現(xiàn)，無(wú)線膠裝書(shū)刊背膠厚度的設(shè)置是有規(guī)律可循的，膠裝書(shū)的背膠厚度并不是越厚越好，對(duì)于不同內(nèi)頁(yè)紙張、不同書(shū)脊厚度、不同開(kāi)本規(guī)格的膠裝書(shū)刊其背膠厚度均存在一個(gè)最優(yōu)值，書(shū)本在該最優(yōu)膠厚下不僅能夠?qū)崿F(xiàn)裝訂強(qiáng)度的最大化，且其裝訂質(zhì)量亦最為穩(wěn)定。

該規(guī)律的成因或許與膠裝所用EVA熱熔膠的理化性能存在一定的聯(lián)系。書(shū)刊生產(chǎn)時(shí)，EVA熱熔膠受熱熔融，與書(shū)帖結(jié)合冷卻后又恢復(fù)為固體狀態(tài)，此時(shí)書(shū)脊背膠處的膠體同時(shí)具備彈性、塑性兩種物理特性。在書(shū)本背膠厚度達(dá)到最優(yōu)值時(shí)，膠體受力拉伸后其彈性性能最佳，因而抗拉;當(dāng)背膠厚度過(guò)低或過(guò)高時(shí)，膠體受力后容易發(fā)生塑性變形，且變形無(wú)法恢復(fù)，因而裝訂強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)明顯的下降。

本文采用系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)研究方法探討了無(wú)線膠裝書(shū)刊背膠厚度與裝訂強(qiáng)度之間的變化關(guān)系，開(kāi)創(chuàng)性的發(fā)現(xiàn)了膠裝書(shū)刊存在背膠厚度的最優(yōu)值，書(shū)本在該最優(yōu)膠厚下不僅能夠?qū)崿F(xiàn)裝訂強(qiáng)度的最大化，且其裝訂質(zhì)量亦最為穩(wěn)定的規(guī)律，并對(duì)規(guī)律的成因進(jìn)行了剖析。

通過(guò)本文研究可知，企業(yè)在生產(chǎn)無(wú)線膠裝產(chǎn)品時(shí)應(yīng)設(shè)法找到書(shū)刊的最優(yōu)背膠值，從而以最經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的產(chǎn)品質(zhì)量。本文研究對(duì)于無(wú)線膠裝書(shū)刊生產(chǎn)工藝優(yōu)化、工藝參數(shù)控制、產(chǎn)品質(zhì)量分析等均具有良好的借鑒意義。

作者單位：杭州日?qǐng)?bào)報(bào)業(yè)集團(tuán)盛元印務(wù)有限公司

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