LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Удосконалення конструкцій книжкових оправ та оптимізація технології їх виготовлення

довговічнішими, а при відкриванні книги не утворюють заломів на корінцю, що характерно для "глухого" з'єднання обкладинки з блоком.

Те, що описані книжкові оправи з'єднуються з книжковим блоком без форзаца дозволяє їх класифікувати як обкладинки, а наявність порожнистого корінця – як палітурки.






Рис. 1. Конструкції обкладинок із порожнистим корінцем:

а) – подвійна;

б) – з подвійними першою сторінкою і корінцем;

в) – з двох деталей з подвійною першою сторінкою.


Результати досліджень експлуатаційних показників розроблених книжкових оправ показали більшу міцність подвійної обкладинки в 4-6 разів (залежно від виду паперу) у порівнянні з обкладинкою тип 2, яка досягається за рахунок шарнірного з'єднання подвійної обкладинки з книжковим блоком, завдяки чому відбувається перерозподіл зовнішніх навантажень. Економічні розрахунки показали, що при однаковій міцності загальні затрати на видання у подвійній обкладинці менші майже на 20 % у порівнянні з витратами на видання в обкладинці з суперобкладинкою.

У четвертому розділі висвітлені результати досліджень фізико-механічних та деформаційних властивостей обкладинкових паперів і підтверджено їх вплив на міцність книжкових оправ. При збільшенні маси обкладинкових паперів їх міцність на роздирання зростає, а на перегинання, навпаки, зменшується (рис. 2, а). Крім того, значний вплив на міцність паперів має ступінь проклейки (рис. 2, б). Виявлені залежності дозволяють рекомендувати для виготовлення обкладинок папери масою 100-200 г/м2 з проклейкою не менше 1 мм (за штриховим методом).


Рис. 2. Залежність міцності на роздирання (Qр) і міцності на згинання (Qзг) обкладинкових паперів від їх:

а) – маси (m); б) – ступеня проклейки (l).


Дослідження процесу склеювання ламінованих ОПП плівками поверхонь показали, що дисперсійні клеї забезпечують міцність склеювання в межах 17-38 кПа. Дисперсійні клеї № 2, № 3 і № 4 мають достатню адгезію до ламінованих поверхонь, що можна пояснити їх хімічною спорідненістю з ОПП, яка підтверджується відповідними значеннями крайових кутів змочування (табл.1).

Для склеювання шорстких вбираючих поверхонь важливим фактором адгезійної взаємодії є забезпечення максимального контакту між субстратами, який забезпечується при певній товщині клейової плівки. За клеючою здатністю дисперсійні клеї можна розмістити у ряд:

№3 > №4 > №2 > №6 > №5 > №1.

Отже, для виготовлення складених оправ можна рекомендувати дисперсійні клеї № 2, № 3 і № 4, оскільки вони забезпечують достатню міцність склеювання при мінімальному часі загону (табл. 1).

Термоклеї (ТК) характеризуються малим часом загону (6-12 с), що ускладнює їх використання для виготовлення книжкових оправ згідно з традиційним технологічним процесом. Проте, існує можливість використання палітурних матеріалів з попередньо нанесеним шаром ТК. За швидкістю втрати липкості термоклеї можна розмістити в ряд:

№ 10 > № 9>№ 8 > № 7.


Таблиця 1.

Фізико-хімічні та технологічні властивості дисперсійних клеїв.


Особливості взаємодії системи "обкладинковий папір-клей" виявлені за допомогою рентгеноструктурного аналізу. Рентгенограми обкладинкових паперів вказують на наявність у них кристалічних та аморфних структур. Так, для паперу Аляска характерні піки 0,30 нм і 0,39 нм, які відповідають структурі крейди, в межах 24о-20о (2 Θо); для паперу Ensogloss – кристалічні піки 0,39 нм в межах 24о-20о (2 Θо). Піки 0,42 нм, які відповідають нанесеному на папір клею № 2, зникають після першого зрізу для паперу Аляска і після другого – для паперу Ensogloss (рис. 3, а і б).

Таким чином, рентгеноструктурний аналіз дозволив виявити особливості механізму взаємодії дисперсійних клеїв із обкладинковими паперами: клеї проникають тільки у невпорядковані (аморфні) зони паперу, чим можна пояснити утворення менш міцних клейових з'єднань крейдованих сортів паперу.

На основі аналізу результатів досліджень виділено два показники якості ламінування обкладинок: міцність ламінування і ступінь скручування ламінату, а також три основні фактори, які на них впливають: температура, швидкість і товщина паперу. Із підвищенням температури міцність ламінування зростає і, одночасно, збільшується небезпека скручування ламінатів. При збільшенні швидкості міцність ламінування зменшується через скорочення часу контакту між плівкою і папером. Чим товстіший папір, тим більшою повинна бути температура ламінування, чим менша товщина паперу, тим більше він схильний деформуватись. Таким чином, якість ламінування обкладинок визначається міцністю з'єднання плівки з папером і ступенем скручування ламінату.



Рис. 3. Залежність інтенсивності рентгенівських рефлексів (Ір) від кута дифракції (λ) при проникненні клею в пори паперу:

а) – Аляска; б) – Ensogloss;

де 1, 2, 3 – І-ий, ІІ-ий і ІІІ-ий зрізи відповідно.


Дослідження оптичних властивостей відбитків, задрукованих офсетним способом в чотири фарби, показали, що ламінування обкладинок ОПП плівками (товщиною 27 мкм) збільшує їх глянець у 2,5-3 рази, а світлостійкість – на 25 %.

Деформування ламінатів можна пояснити усадкою ОПП плівок як наслідок температурного впливу при ламінуванні (рис.4, а). Це підтвердив

рентгеноструктурний аналіз, який показав поперечну орієнтацію і зменшення ступеня впорядкування структури плівок, вираженого висотою кристалічних гало (Нкр..г.), при підвищенні температури (рис. 4, б).






Рис. 4. Залежність усадки (а) і ступеня орієнтації (б) ОПП плівки від температури ламінування:

1 – поздовжній напрямок; 2 – поперечний.


Мікроскопічні дослідження поперечних зрізів ламінатів показали, що на гладкому крейдованому папері і коли поверхня відбитку вирівняна при багаторазовому накладанні фарби, спостерігається чітка границя між плівкою і папером (рис. 5, а); на відбитках із шорсткуватою поверхнею – границя більш розмита і плівка частково повторює рельєф макронерівностей паперу, за рахунок чого адгезійний зв'язок між ними міцніший (рис. 5, б).



Рис. 5. Мікрофотографії поперечних зрізів ламінатів на паперах різної гладкості: а) – крейдованому; б) – офсетному.

П'ятий розділ узагальнює результати досліджень впливу конструкції, матеріалів і технологічних режимів виготовлення книжкових оправ на їх якість. Побудовано ієрархічно-структурну схему (дерево властивостей) якості книжкової оправи за конструктивними, технологічними та експлуатаційними параметрами, що дозволило виявити найважливіші фактори впливу на якість книжкових оправ.

Проведено дослідження процесу формування якості книжкових оправ статистичними методами, які показали, що невідповідність лінійних розмірів книжкових оправ номінальним становить більше ніж 70 % від загальної кількості дефектів, а причиною їх виникнення (у 60 % випадків) є неточність розкрою палітурних матеріалів на заготовки. Оскільки аналіз результатів досліджень показав збільшення кількості дефектів з кожною наступною технологічною операцією, було здійснено математичне моделювання