Московский государственный университет печати




         

Технология послепечатных процессов

Лабораторный практикум



Технология послепечатных процессов
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление

Введение

Методические указания

1.

Лабораторная работа № 1.
Исследование технологических свойств клеев и клеевых соединений

А. Определение сухого остатка клея и его пластификация

1.1.

Краткий аналитический обзор

1.2.

Материалы, приборы и методика исследования

1.3.

Порядок проведения работы

1.4.

Результаты работы

Б. Определение условной вязкости клея

1.5.

Краткий аналитический обзор

1.6.

Материалы, приборы и методика исследования

1.7.

Порядок проведения работы

1.8.

Результаты экспериментов

1.9.

Обсуждение результатов и заключение

2.

Лабораторная работа №2.
Исследование зависимости условной вязкости лаков и клеев от объемной доли растворителя

2.1.

Краткий аналитический обзор

2.2.

Материалы, приборы и методика исследования

2.3.

Порядок проведения работы

2.4.

Результаты работы

2.5.

Обсуждение результатов и заключение

3.

Лабораторная работа №3.
Исследование влияния режимов фрезерования корешков блоков на качество подготовки их поверхности и прочность клеевого бесшвейного скрепления при использовании ПВАД

3.1.

Краткий аналитический обзор

3.2.

Материалы, приборы и методика исследования

3.3.

Порядок проведения работы

3.4.

Результаты экспериментов

3.5.

Обсуждение результатов и заключение

3.6.

Указания по технике безопасности

4.

Лабораторная работа №4.
Исследование качества фрезерования и клеевого бесшвейного скрепления блоков при использовании термоклея

4.1.

Краткий аналитический обзор

4.2.

Материалы, оборудование, приборы и методика проведения работы

4.3.

Порядок проведения работы

4.4.

Результаты экспериментов

4.5.

Обсуждение результатов и заключение

5.

Лабораторная работа №5.
Исследование факторов, влияющих на точность разрезки бумаги в стопе

5.1.

Краткий аналитический обзор

5.2.

Оборудование, инструменты, материалы и методика исследования

5.3.

Порядок выполнения работы

5.4.

Результаты экспериментов

5.5.

Обсуждение результатов и заключение

6.

Лабораторная работа №6.
Исследование факторов, влияющих на качество фальцовки оттисков на комбинированной фальцевальной машине

6.1.

Краткий аналитический обзор

6.2.

Оборудование, инструменты, материалы и методика исследования

6.3.

Порядок проведения работы

6.4.

Результаты экспериментов

6.5.

Обсуждение результатов и заключение

7.

Лабораторная работа №7.
Исследование влияния операций обработки книжных блоков на стойкость корешка к сдвигу

7.1.

Краткий аналитический обзор

7.2.

Оборудование, приборы, материалы и методика исследования

7.3.

Порядок проведения работы

7.4.

Результаты экспериментов

7.5.

Обсуждение результатов и заключение

8.

Лабораторная работа №8.
Сравнительная характеристика способов сушки полуфабрикатов

8.1.

Краткий аналитический обзор

8.2.

Материалы и методика исследования

8.3.

Порядок проведения работы

8.4.

Результаты экспериментов

8.5.

Обсуждение результатов и заключение

8.6.

Указания по технике безопасности

9.

Лабораторная работа №9.
Оценка качества переплетных крышек в процессе их изготовления

9.1.

Краткий аналитический обзор

9.2.

Инструменты, материалы и методика исследования

9.3.

Порядок выполнения работы

9.4.

Результаты экспериментов

9.5.

Обсуждение результатов и заключение

10.

Лабораторная работа №10.
Исследование влияния режимов блинтового тиснения на величину деформаций и характер релаксации переплетных крышек

10.1.

Краткий аналитический обзор

10.2.

Оборудование, материалы и методика исследования

10.3.

Порядок выполнения работы

10.4.

Результаты экспериментов

10.5.

Обсуждение результатов и заключение

10.6.

Указания по технике безопасности

11.

Лабораторная работа №11.
Исследование влияния режимов тиснения полиграфической фольгой на переплетных крышках на качество изображения

11.1.

Краткий аналитический обзор

11.2.

Оборудование, инструменты, материалы и методика исследования

11.3.

Порядок выполнения работы

11.4.

Результаты работы

11.5.

Обсуждение результатов и заключение

11.6.

Указания по технике безопасности

12.

Лабораторная работа №12.
Оценка качества выполнения брошюровочно-переплетных процессов в готовой книге

12.1.

Краткий аналитический обзор

12.2.

Приборы, инструменты и методика исследования

12.3.

Порядок выполнения работы

12.4.

Результаты работы

12.5.

Обсуждение результатов и заключение

13.

Лабораторная работа №13.
Блинтовое тиснение. Тиснение фольгой

13.1.

Краткий аналитический обзор

13.2.

Оборудование, инструменты, материалы и методика исследования

13.3.

Порядок выполнения работы

13.4.

Результаты работы

14.

Лабораторная работа №14.
Конгревное тиснение

14.1.

Краткий аналитический обзор

14.2.

Оборудование, инструменты и материалы

14.3.

Порядок выполнения работы

14.4.

Результаты работы

15.

Лабораторная работа №15.
Оценка качественных показателей печатной продукции с припрессованной пленкой

15.1.

Краткий аналитический обзор

15.2.

Материалы и методика исследования

15.3.

Порядок проведения работы

15.4.

Результаты работы

15.5.

Обсуждение результатов

16.

Лабораторная работа №16.
Обработка экспериментальных данных

16.1.

Краткий аналитический обзор

16.1.1.

Метод наименьших квадратов в простейшем случае двумерного пространства (на плоскости). Уравнение регрессии

16.1.2.

Статистическое оценивание парной корреляции и регрессии

16.1.3.

Нелинейная парная регрессия

16.1.4.

Алгоритм расчета на ЭВМ оптимальной формы связи между двумя переменными физическими величинами

16.2.

Порядок выполнения работы

16.2.1.

Определение параметров линейной связи

16.2.2.

Построение точечного графика фактических данных и линии регрессии

16.2.3.

Установление статистической значимости и общего качества уравнения линейной регрессии в Excel

16.2.4.

Установка параметров нелинейной регрессии

17.

Задачи для самостоятельной работы

18.

Литература

Указатели
21   указатель иллюстраций

Продолжительность работы 4 часа

В брошюровочно-переплетных процессах используется большой ассортимент клеев, отвечающих определенным технологическим и эксплуатационным свойствам. В процессах склеивания клей должен обеспечивать нормальное течение технологического процесса, высокую производительность оборудования, а в готовом книжном издании - хорошую раскрываемость (удобство пользования) книги и сохранность ее конструкции в течение определенного срока службы.

Технологические свойства клея следует контролировать до выполнения технологической операции склеивания. Для каждой технологической операции клей должен иметь определенную вязкость, которая обеспечивает высокую адгезию к склеиваемым материалам и достаточную толщину клеевого слоя, а после закрепления - высокую прочность клеевого соединения. Клей должен обладать достаточной для каждой операции липкостью, позволяющей клею, находящемуся в жидкотекучем состоянии, точно фиксировать положение склеиваемых деталей. Высокая липкость клея необходима на операциях приклейки корешковых материалов к корешку книжных блоков, при сборке переплетных крышек, если используются такие покровные материалы, как ледерин, бумвинил, бумага с припрессованной полимерной пленкой, при крытье блоков обложкой, если в качестве обложки используется толстая обложечная бумага или бумага с припрессованной полимерной пленкой.

Для ряда брошюровочно-переплетных операций необходимо определить открытое время клея - время, в течение которого клеевая пленка после нанесения на деталь сохраняет липкость. Этот показатель особенно важно контролировать на операциях сборки переплетных крышек на рулонных крышкоделательных машинах и крытья блоков обложкой, а так называемое время загона - на многих ручных операциях склеивания.

Клей должен иметь технологически обоснованное время схватывания, не должен пениться, а его pH должна быть в пределах от 5 до 8. Клей должен иметь достаточную клеящую способность (так, для поливинилацетатной дисперсии в зависимости от марки и сорта клея она должна составлять от 0,4 до 0,55 Н/м). Прочность склейки при клеевом бесшвейном скреплении должна быть не меньше 4,5 Н/см.

На многих брошюровочно-переплетных операциях используется поливинилацетатная дисперсия (ПВАД). Для придания формируемым пленкам клея эластичности в ее состав на заводе-изготовителе или непосредственно на полиграфическом предприятии вводится пластификатор, в качестве которого наиболее часто используется дибутилфталат (ДБФ). Технологические свойства ПВАД и прочность готовых книг зависят от количества пластификатора в клее и соблюдения правил его введения.

Цель работы - освоить требования к технологическим свойствам клеев на различных операциях брошюровочно-переплетных процессов и методику оценки их технологических свойств.

    1. В качестве клея используется гомополимерная грубодисперсная поливинилацетатная дисперсия по ГОСТ 18992 (указать марку, завод-изготовитель, процентное содержание пластификатора в пластифицированной ПВАД).

    2. В качестве пластификатора используется дибутилфталат (ДБФ) по ГОСТ 8728.

    3. Для определения сухого остатка в клее используются две пары дюралюминиевых чашек диаметром 80 мм с высотой бортиков 10 мм.

    4. Взвешивание чашек и навески клея производится на аналитических весах с погрешностью 0,0002 г.

    5. Сушка непластифицированной ПВАД, нанесенной на чашки, выполняется в сушильном шкафу при <?xml version="1.0"?>
в течение 30 мин, а пластифицированной ПВАД - при <?xml version="1.0"?>
в течение 15 мин. После сушки чашки с клеем охлаждаются в эксикаторе с прокаленным хлористым кальцием в течение 20 мин.

    6. Содержание сухого остатка <?xml version="1.0"?>
(%) вычисляется по формуле

    <?xml version="1.0"?>
(1.1)

    где m- масса пары чашек с сухим остатком, г; <?xml version="1.0"?>
- масса чистых чашек, г: <?xml version="1.0"?>
- масса чашек с навеской клея до сушки, г.

    7. Рекомендуемое содержание дибутилфталата в ПВАД составляет 15% по отношению к сухому остатку дисперсии. Необходимое количество дибутилфталата <?xml version="1.0"?>
для пластификации порции клея <?xml version="1.0"?>
рассчитывается по формуле

    <?xml version="1.0"?>
(1.2)

    где <?xml version="1.0"?>
- содержание сухого остатка в клее, %; <?xml version="1.0"?>
- масса пластифицируемой порции клея, г; Д - рекомендуемое содержание дибутилфталата в ПВАД, %.

    8. Пластификатор должен вводиться через равные промежутки времени тремя-четырьмя порциями при ручном перемешивании или механической мешалкой с частотой вращения 40-60 об. мин до полного исчезновения следов пластификатора.

Пластификация производится в фарфоровом стакане с применением механической мешалки при частоте вращения 40-60 об/мин.

    1. Включить сушильный шкаф, установив рабочую температуру 115°С.

    2. Четыре чистых дюралюминиевых чашки положить в эксикатор. Через 20 мин вынуть одну пару чашек и взвесить ее на аналитических весах. На чашку с разновесами добавить разновес в 1 г, а на середину наружной поверхности дна одной из чашек нанести порцию непластифицированной ПВАД, чтобы коромысло весов пришло в движение; весы арретировать, а навеску клея накрыть и прижать наружной стороной дна второй чашки. Взвесить чашки с навеской клея. Результаты взвешивания записать в табл. 1.1.

    3. Равномерно распределить навеску клея по поверхности дна трением одной чашки о другую, не допуская вытекания клея за края. Чашки разъединить и поместить на полку сушильного шкафа; включить секундомер на отсчет времени сушки.

    Аналогичные испытания произвести со второй парой чашек.

    4. По истечении 30 мин сушки чашки вынуть пинцетом или тигельными щипцами из сушильного шкафа и поместить в эксикатор на 20 мин для охлаждения до комнатной температуры, после чего парные чашки соединить наружными поверхностями дна и снова взвесить. Результат взвешивания занести в табл. 1.1.

При определении сухого остатка пластифицированной дисперсии порядок выполнения работы аналогичен, но сушку чашек с клеем производят в сушильном шкафу при 100°С в течение 15 мин.

Таблица 1.1

Определение содержания сухого остатка ПВАД

Чашки
Масса чашек, г
Содержание сухого остатка
чистых
с ПВАД
после сушки
и
среднее
1-я пара
.
.
.
.
.
2-я пара
.
.
.
.
.

Марка ПВАД

Завод-изготовитель

    1. Рассчитать содержание сухого остатка двух параллельных испытаний <?xml version="1.0"?>
и <?xml version="1.0"?>
по формуле (1.1).

    2. Рассчитать разницу <?xml version="1.0"?>
и <?xml version="1.0"?>
. Если она превышает 0,3%, то испытания повторить.

    3. Рассчитать среднее арифметическое значение содержания сухого остатка по результатам работы и занести его в табл. 1.1.

Заводы-изготовители поливинилацетатной дисперсии выпускают более 20 марок клея с различным содержанием сухого остатка и условной вязкостью по вискозиметру ВМС от 7 до 100 с в соответствии с требованиями ГОСТ 18992. При длительном хранении вследствие седиментации (выпадение осадка) и плотной необратимой корки начальная вязкость дисперсии может значительно измениться, поэтому в производственных условиях часто возникает необходимость ее корректировки. Неразбавленную высоковязкую ПВАД применяют при клеевом бесшвейном скреплении книжных блоков, сборке переплетных крышек и на других операциях, требующих получения прочного и надежного скрепления деталей за короткое оперативное время. Низковязкую ПВАД используют при двукратном ее нанесении в качестве первого слоя для проявления высокой адгезии к бумаге при клеевом бесшвейном скреплении книг и проникновения между тетрадями сшитых потетрадно нитками блоков. В качестве второго слоя наносят высоковязкую ПВАД для получения клеевой пленки необходимой толщины. При клеевом бесшвейном скреплении книжных блоков вязкость ПВАД рекомендуется снижать введением низковязкой неразбавленной дисперсии, а при использовании ПВАД на других операциях допускается ее разбавление водой.

Условная вязкость высоко- и средневязкой ПВАД определяется с помощью вискозиметра ВМС фирмы Book Machine Company. Если условная вязкость жидкости по кружке ВМС составляет менее 20 с, то ее определяют по вискозиметру ВЗ-4 (ГОСТ 8420). Условную вязкость высоковязкой дисперсии, применяемой при клеевом бесшвейном скреплении блоков, состоящих из каландрированной и машинной гладкости бумаги с показателем гладкости oт 80 с, определяют по растеканию капли.

    1. В качестве клея используется пластифицированная ПВАД.

    2. Условная вязкость жидкостей по стандартной кружке ВМС определяется по времени истечения определенного объема клея (около 122 мл) от верхнего до нижнего боковых отверстий через нижнее отверстие диаметром 3/8 дюйма <?xml version="1.0"?>
. Допустимое расхождение между двумя параллельными определениями не должно превышать: для клеев с условной вязкостью до 25 с - 1 с, для клеев с вязкостью более 25 с - 3 с.

    3. Условная вязкость по вискозиметру ВЗ-4 определяется по времени истечения 100 мл клея через сопло диаметром <?xml version="1.0"?>
как среднее арифметическое значение двух последовательных измерений. Допустимые пределы измерения условной вязкости на вискозиметре ВЗ-4 - от 20 до 150 с.

    4. Условная вязкость клея по растеканию капли определяется как среднее арифметическое значение из трех параллельных измерений диаметра пятна в мм, образовавшегося при раздавливании капли массой 0,1 г между двумя стеклами диаметром 80 мм при массе верхнего стекла 45-50 г по истечении 30 с после совмещения стекол.

    1. Измерить термометром температуру дисперсии. Если она отличается от нормальной <?xml version="1.0"?>
, дисперсию подогреть или охладить и тщательно размешать. Кружку ВМС поставить на дно низкой кастрюли, налить в кружку дисперсию до верха, приподнять ее и наблюдать за уровнем дисперсии. Когда уровень дисперсии понизится и откроется верхнее боковое отверстие, включить секундомер и выключить его, когда уровень достигнет нижнего бокового отверстия.

    Испытания повторять до тех пор, пока расхождение между любой парой измерений будет не более 3 с. Результаты занести в табл. 1.2. В случае получения условной вязкости ниже 25 с используется вискозиметр ВЗ-4.

    2. Вискозиметр ВЗ-4 укрепить на штативе, отверстие сопла вискозиметра закрыть пальцем и заполнить прибор клеем, открыть отверстие сопла, одновременно включив секундомер, и определить время истечения клея. Секундомер выключить по прекращении истечения клея непрерывной струей. Время истечения занести в табл. 1.2.

    3. Взвесить на аналитических весах нижнее стекло с погрешностью до 0,0002 г. Добавить на правое коромысло весов разновес в 0,1 г, а на середину стекла нанести стеклянной палочкой такое количество дисперсии, чтобы коромысло весов вернулось к прежнему положению равновесия с погрешностью до 0,005 г.

    4. Стекло с навеской дисперсии положить на горизонтальную поверхность и закрыть его другим стеклом, имеющим массу 45-50 г, точно совместив края. Включить секундомер. По истечении 30 с металлической линейкой измерить диаметр круга в двух взаимно перпендикулярных направлениях, не нажимая линейкой на стекло.

Выполнить еще два параллельных испытания. Результаты измерений занести в табл.1. 2.

    1. Рассчитать условную вязкость дисперсии по кружке ВМО как среднее арифметическое значение двух параллельных измерений, различающихся не более чем на 3 с.

    2. Рассчитать среднее арифметическое значение диаметра каждого из трех пятен, измеренных по взаимно перпендикулярным направлениям, и среднее арифметическое значение полученных величин.

Результаты расчетов записать в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Определение условной вязкости клея

Условная вязкость по кружке ВМС (или ВЗ-4), с
Условная вязкость по растеканию капли, мм
измеренная
средняя
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

Марка ПВАД

Содержание сухого остатка

Условную вязкость ПВАД по кружке ВМС или ВЗ-4 и по растеканию капли сравнить с нормой ГОСТ 18992. Если она значительно отличается от нормируемой, то указать, на сколько секунд или миллиметров.

Если клей предназначен для выполнения какой-либо технологической операции, оценить его пригодность, сравнив полученные значения с рекомендациями Технологических инструкций.

© Центр дистанционного образования МГУП