葉程 陳光偉

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

實驗設(shè)計及實施

1.實驗設(shè)備及材料

如表1所示，本實驗以馬天尼無線膠裝聯(lián)動線為依托，分別使用Henkel Q3090型EVA熱熔膠以及70g/m2膠版紙、105g/m2銅版紙兩種書刊最常用的紙張生產(chǎn)測試樣書。

2.實驗設(shè)計及實施

實驗實施過程如圖1所示。

①實驗前準(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，折成260mm×185mm大小尺寸的書帖，用于生產(chǎn)測試樣書。膠裝機開機，膠鍋內(nèi)添加膠水并加熱，折頁完成的書帖整齊碼放在膠裝機下紙機座上，按照表2所示的參數(shù)調(diào)整車間溫濕度、熱熔膠品牌、膠裝機膠爐溫度、生產(chǎn)速度、開槽深度、開槽間距等工藝參數(shù)，并在生產(chǎn)過程中保持表2參數(shù)固定不變。

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

③裝訂強度測試。待樣書背膠干透后，按照《GB CY/T 40-2007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樣書的裝訂強度。

3.實驗結(jié)果與分析

①不同背膠厚度下的裝訂強度變化趨勢。

使用SKL-03A型書刊裝訂強度測試儀分別對兩種紙張下5種不同背膠厚度樣書的裝訂強度進行測試，為避免因單次測量而引起誤差，實驗對各組背膠厚度的樣書進行了多次測量。將測量值導(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度變化趨勢圖，為方便敘述，本文以105g/m2銅版紙樣書的裝訂強度變化為例對數(shù)據(jù)分析結(jié)果進行說明，具體如圖2所示。

圖2中列出的4組測量數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出兩個明顯的規(guī)律：A.被測樣書的裝訂強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的過程中，裝訂強度并沒有一直上升，而是呈現(xiàn)出波動的變化趨勢。B.對于銅版紙樣書，多次測量數(shù)據(jù)組的裝訂強度峰值均出現(xiàn)在背膠厚度為0.8mm時，當(dāng)樣書背膠厚度低于或高于0.8mm時，裝訂強度均有不同程度的 ? ?下降。

70g/m2膠版紙樣書的裝訂強度呈現(xiàn)出了與105g/m2銅版紙樣書一致的規(guī)律，膠板紙樣書裝訂強度達到最大值時的背膠厚度為0.6mm。

②相同背膠厚度下的裝訂強度波動趨勢。

筆者接著將70g/m2膠版紙樣書中背膠厚度值相同的樣書裝訂強度數(shù)據(jù)進行分組，從而得到了相同背膠厚度下的裝訂強度值波動趨勢圖，具體如圖3所示。

通過觀察圖3我們發(fā)現(xiàn)，膠版紙樣書在其裝訂強度最高的0.6mm背膠厚度下的裝訂強度波動值是最為穩(wěn)定的，0.6mm背膠厚度下多次測量間的波動范圍僅為24N，遠遠低于其它背膠厚度下的波動值。并且，105g/m2銅版紙樣書實驗同樣展現(xiàn)出了與此相同的情況，可見該現(xiàn)象并不是偶然發(fā)生的。

③實驗結(jié)果分析

通過本文以上內(nèi)容的分析我們發(fā)現(xiàn)，無線膠裝書刊背膠厚度的設(shè)置是有規(guī)律可循的，膠裝書的背膠厚度并不是越厚越好，對于不同內(nèi)頁紙張、不同書脊厚度、不同開本規(guī)格的膠裝書刊其背膠厚度均存在一個最優(yōu)值，書本在該最優(yōu)膠厚下不僅能夠?qū)崿F(xiàn)裝訂強度的最大化，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。書刊生產(chǎn)時，EVA熱熔膠受熱熔融，與書帖結(jié)合冷卻后又恢復(fù)為固體狀態(tài)，此時書脊背膠處的膠體同時具備彈性、塑性兩種物理特性。在書本背膠厚度達到最優(yōu)值時，膠體受力拉伸后其彈性性能最佳，因而抗拉;當(dāng)背膠厚度過低或過高時，膠體受力后容易發(fā)生塑性變形，且變形無法恢復(fù)，因而裝訂強度會出現(xiàn)明顯的下降。

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

通過本文研究可知，企業(yè)在生產(chǎn)無線膠裝產(chǎn)品時應(yīng)設(shè)法找到書刊的最優(yōu)背膠值，從而以最經(jīng)濟的方式實現(xiàn)最優(yōu)的產(chǎn)品質(zhì)量。本文研究對于無線膠裝書刊生產(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：杭州日報報業(yè)集團盛元印務(wù)有限公司

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