这3方面工艺改善后，书刊粘结不牢、脱页和散页都解决了！
时间：2021-12-09 来源：
在我国，无线胶装是一种普遍采用的书刊装订工艺。在生产过程中，一旦工艺参数设置不当或操作不规范，无线胶装书刊就易出现粘结不牢、脱页和散页等现象，影响读者的阅读体验。但只要采取行之有效的解决办法，就能保证无线胶装书刊的质量。
本文，笔者采用实验法分析无线胶装相关工艺参数对粘结强度的影响，通过优化设计无线胶装相关工艺参数提高书刊粘结强度，对于提高无线胶装质量、优化无线胶装工艺有着实际意义。
行业标准《书刊装订用EVA型热熔胶使用要求及检测方法》（CY/T 40-2007）的制定，主要是为了引导印刷装订企业规范无线胶装工艺条件和检测方法，使无线胶装书刊质量达到相应标准。
静态拉力值使用书刊装订强度测试仪来检测，无线胶装书刊粘结强度的检测方法：在23℃±2℃的环境下，将所测试胶装书刊中间书帖的中心页，通过一平板中间的细条缝，平铺于平板之上。此时，该书页两侧的其他书页应以此细条缝为中心线。为使其平铺，可以用重物静压其上。之后，用夹具将书页固定，从而使书页可以均匀承受缓慢增加的静态拉力。
一般情况下，夹具的位移速度不应大于5mm/s，当书页所受外力F与书页长L的比值大于4.5N/cm时，书页未从书背处脱落，即可判定该胶装书刊的粘结强度为合格。
需要注意的是，检测方法及测试仪需要使用者在实际使用过程中积累经验，避免不必要的偏差。如在使用时，应最大限度地保证所测试的中心页平铺，以避免两侧书页摩擦力的影响导致检测到的静态拉力值发生偏差。
截至目前，关于无线胶装书刊粘结强度的检测，在统计中的13家浙江省教材印刷定点企业中只有7家使用书刊装订强度测试仪，一些小规模企业的检测人员甚至以用手扒的力作为标准，这是不标准和不公平的。
而无线胶装书刊粘结强度检测方法和书刊装订强度测试仪，既科学又有说服力，给检测工作带来方便，实现了书刊数据测试的规范化。使用书刊装订强度测试仪进行一系列实验，能为无线胶装工艺积累数据，从而为稳定提高书刊胶装质量、降低生产成本提供了可能。
本次实验将分析无线胶装工艺3个主要工艺参数——开槽深度、开槽间距、上胶轮和书芯间的距离，对书刊粘结强度的影响。每种情况中，相应的工艺参数将设定为3个区别较大的数值，然后分别制作20本样书。具体实施情况如下：
第一种情况，固定上胶轮和书芯间的距离，固定开槽间距，改变开槽深度，如表1所示。
第二种情况，固定上胶轮和书芯间的距离，在第一种情况最佳数据的基础上固定开槽深度，改变开槽间距，如表2所示。
第三种情况，在第一、二种情况最佳数据的基础上，固定开槽深度和开槽间距，改变第一胶锅一组胶轮（上胶轮、上胶轮、刮胶轮）和书芯间的距离，如表3所示。
本次实验使用杭州固特（EVA）KG-8AB背胶、KG-5AC边胶，80g/m2胶版纸（内文用纸）、157g/m2铜版纸（封面用纸），制作开本为184mm×260mm的样书，书脊厚度为7mm，背胶厚度为1mm，边胶宽度为6mm；设定胶锅的胶水温度为160℃，车间温度为25℃、相对湿度为 60% ；使用精密达Cambridge-12000全自动无线胶装联动线，样书生产速度为7000本/时。
待样书制作完48小时后，按照《书刊装订用EVA型热熔胶使用要求及检测方法》的要求，使用SKL-03A型书刊装订强度测试仪测量每种情况共60本样书的粘结强度，然后求平均值，进行数据对比分析，从而确定无线胶装书刊的理想工艺参数区间。
经计算可得，第一组20本样书的平均粘结强度为5.5N/cm，第二组为7.0N/cm，第三组为7.3N/cm，如图1所示。由此可见，第一组和第二组20本样书的平均粘结强度都小于第三组，也就是说，第一组和第二组的开槽深度过小或过大。
经计算可得，第一组20本样书的平均粘结强度为6.5N/cm，第二组为6.9N/cm，第三组为7.4N/cm，如图2所示。由此可见，第一组和第二组20本样书的平均粘结强度都小于第三组，也就是说，第一组和第二组的开槽距离过大或过小。
经计算可得，第一组20本样书的平均粘结强度为8.4N/cm，第二组为4.2N/cm ，第三组为4.6N/cm，如图3所示。由此可见，第一组第一胶锅一组胶轮和书芯间的距离最小，样书的粘结强度最高。
通过本实验可以得出以下结论：无线胶装生产机台第一胶锅一组胶轮和书芯间的距离对样书质量的影响最大，且较好的参数区间为（0.2mm、0.5mm、0.3mm）～（0.5mm、0.8mm、0.5mm）；开槽间距对样书质量的影响次之，5～7mm为较好的参数区间；开槽深度对样书质量的影响最小，1～1.5mm为较好的参数区间。此数据已在我公司生产的2020年秋季批次教材的检测结果中得到了验证。
实际生产中，无线胶装工艺参数的设定存在一定的差异，企业通过检测其生产书刊的粘结强度可以验证其合理性。实际操作中，发现如下问题并提出相应的解决方案。
生产中常会有一个误区：胶层越厚，书刊粘结强度越高。基于成本控制的要求，常常会采用价格低廉的胶，从而保证书刊施以较厚的胶层。实际上，无线胶装书刊是否粘牢，关键在于热熔胶与书背纸张纤维是否粘结牢固。
如果胶和纸张没有粘结好，胶层再厚也不起作用，且过厚的胶层也是一种浪费。根据书刊的厚薄相应调整施胶厚度是必要的，书刊厚度不超12mm，热熔胶品质过关，加工工艺过程规范，胶层在1.2mm左右就能完全满足书刊质量要求。
书刊书芯厚度为10mm以上时，同样的工艺参数标准，随着书刊厚度的增加，粘结强度会下降，而且测试时书脊容易被撕裂，甚至产生拉力值低于4.5N/cm的情况。因此，建议采用粘结度高、抗撕拉力强的热熔胶。
使用同品牌热熔胶生产的同一本书刊，在冬季和夏季检测粘结强度时，拉力值至少有1N/cm以上的差值。具体情况为气温低于10℃，拉力值偏高；气温高于30℃，拉力值偏低。建议重复多次实验，取得符合各企业自身条件的最优工艺参数，确保书刊在冬、夏季的拉力值基本一致。此外，还可使用更高品质热熔胶，以保证书刊在不同季节粘结强度一致。
企业可根据书刊产品的总量确定相应的检测数量来进行质量抽捡，保证生产过程的全覆盖，确保检测无遗漏。
本文采用了实验法，分析无线胶装书刊的3个工艺参数与粘结强度之间的关系。这3个工艺参数对粘结强度都有一定程度的影响，企业在生产无线胶装书刊时应找到适合自身条件的最佳工艺参数，从而使书刊尽可能达到最大的粘结强度。
本文的方法对于无线胶装书刊的生产工艺优化、工艺参数控制、产品质量分析等均具有一定的借鉴意义，且为实现无线胶装工艺的数据化、标准化管理提供了依据。
作者：浙江新华数码印务有限公司 马义鹏
编辑：胡玉林
