|
|
"Świat Druku" - miesięcznik
Archiwum
Rok 2003
Kwiecień
Jakość łączenia klejowego
|
Metody badań i aparatura do oceny wytrzymałości opraw bezszyciowych
Punktem ciężkości procesu wytwarzania opraw bezszyciowych jest i pozostanie zagadnienie wytrzymałości połączenia klejowego. Wszyscy użytkownicy po obu stronach „barykady” - zarówno czytelnicy, jak i introligatorzy - zapewne dobrze o tym wiedzą.
Dla czytelnika oprócz zawartości kupowanej książki niemałe znaczenie ma jakość wykonania oprawy. Najgorsze, co może spotkać miłośnika książki, to, że kupiony egzemplarz rozpadnie mu się w rękach. Niestety, zdarzają się jeszcze przypadki wytwarzania książek nietrwałych, nazywanych przez czytelników „jednorazowymi”.
|
Bez przesady można dziś powiedzieć, że w ostatnich latach w technologii łączenia klejowego dokonał się istotny skok jakościowy. Producenci maszyn zrobili wyraźny krok naprzód, szczególnie w zakresie obróbki grzbietów wkładów oraz konstrukcji aparatów klejowych. Wysiłki producentów klejów również przyniosły owoce. Szczególnie korzystny wpływ na podniesienie jakości opraw klejonych miała współpraca producentów maszyn i producentów klejów.
Wiele spośród eksploatowanych dzisiaj maszyn do oprawiania klejowego jest obsługiwanych przez maszynistów z wieloletnią praktyką. Pośród tych fachowców dominuje przekonanie, że „maszynę ustawia się według doświadczenia i na wyczucie”. Ci, którzy na tej podstawie osiągają możliwą do zaakceptowania jakość, potwierdzają słuszność tej rozpowszechnionej opinii. Jednak zmienność parametrów w procesie oprawiania, obróbka wkładów składających się z różnych rodzajów papierów, szczególnie powlekanych, mogą sprawdzić kwalifikacje najlepszych operatorów maszyn. Oczywiście, są pewne opracowane zalecenia technologiczne, typowe ustawienia maszyn, ale nadal zdarzają się przypadki, gdy dokładne przestrzeganie tych zaleceń nie gwarantuje otrzymania opraw o wysokich parametrach wytrzymałościowych. Trzeba pamiętać, że dostępne warunki techniczne nie zawsze mogą być w pełni wykorzystane, a to w związku z coraz częstszym stosowaniem trudnych do zaklejania papierów, a także wydawaniem tytułów w coraz mniejszych nakładach i krótszych terminach, co może sprawić, że operatorzy szybkobieżnych maszyn nie zdołają dostosować parametrów technologicznych do właściwości użytych materiałów.
Nowa sytuacja na rynku i ostra walka konkurencyjna spowodowały znaczny wzrost wymagań dotyczących jakości i wytrzymałości opraw łączonych klejowo. Bez znajomości sposobów kontroli wytrzymałości opraw i bez regularnego nadzoru nad jakością oprawiania solidna produkcja jest niemożliwa.
Ocena wytrzymałości opraw jedynie w oparciu o doświadczenie, przy zastosowaniu metod manualnych oraz „na oko” lub „na wyczucie” jest całkowicie subiektywna, niepowtarzalna i nie stanowi podstawy do jakichkolwiek porównań. Tym bardziej nie jest miarodajne ocenianie jakości opraw na podstawie braku reklamacji. Prawidłowa ocena wytrzymałości opraw, warunków produkcji, np. porównanie jakości zastosowanych klejów, parametrów obróbki grzbietów itd., jest możliwa jedynie przy użyciu specjalistycznej aparatury pomiarowej.
Znane są różne metody badań wykorzystywanych w ocenie wytrzymałości opraw łączonych klejowo: na wyrywanie pojedynczej kartki (Pull-Test), na kartkowanie (Flex-Test), na wyrywanie ukośne kartki (Oblique-Tension-Test) i inne.
Badanie na wyrywanie kartki polega na określeniu wartości siły obciążającej kartkę oprawy pod kątem 90o w stosunku do rozłożonego badanego egzemplarza - siły, przy której nastąpi wyrwanie kartki. Za wynik ostateczny wytrzymałości na wyrywanie kartek przyjmuje się średnią arytmetyczną wytrzymałości z poszczególnych prób w przeliczeniu na długość linii grzbietu obliczoną w N/cm.
Badanie wytrzymałości na kartkowanie polega na określeniu liczby wahań kartki (kąt wahania - 120o) w miejscu połączenia z grzbietem wkładu, przy obciążeniu kartki siłą około 1 N na każdy centymetr jej długości, aż do wyrwania tej kartki z grzbietu oprawy. Za ostateczny wynik badania wytrzymałości na kartkowanie przyjmuje się średnią arytmetyczną liczby kartkowań poszczególnych próbek.
Badanie na wyrywanie ukośne kartki polega na określeniu wartości siły punktowo przyłożonej pod kątem 45o do grzbietu oprawy - siły, przy której następuje wyrywanie kartki na długości grzbietu do 30 mm. Za ostateczny wynik wytrzymałości na wyrywanie ukośne przyjmuje się średnią wartość siły w cyklach testu.
W praktyce do badań przemysłowych wytrzymałości opraw łączonych klejem stosuje się dwie metody: na wyrywanie pojedynczej kartki oraz na kartkowanie. Sposób pobierania i przygotowania próbek do badań aparaturowych, a także metodyka przeprowadzenia badań wytrzymałościowych zostały szczegółowo opisane w normie BN-73/7459-02 „Badanie opraw bezszyciowych na wyrywanie i kartkowanie”.
W celu sprawdzenia, czy oprawa spełnia wymagania wytrzymałościowe, porównuje się uzyskane wartości z wartościami granicznymi.
W Polsce, zgodnie z normą BN-89/7451-07, obowiązuje podział opraw łączonych klejowo na cztery grupy wytrzymałościowe:
I grupa - są to oprawy złożone, o grubości od 3 do 30 mm, o okresie intensywnego użytkowania nie krótszym niż 3 lata; wytrzymałość na wyrywanie powinna być nie mniejsza niż 9 N/cm, a wytrzymałość na kartkowanie - nie mniejsza niż 2000 kartkowań.
II grupa - są to oprawy proste, o grubości od 3 do 20 mm, o okresie intensywnego użytkowania nie krótszym niż jeden rok; wytrzymałość na wyrywanie powinna być nie mniejsza niż 7 N/cm, a wytrzymałość na kartkowanie - nie mniejsza niż 1000 kartkowań.
III grupa - są to oprawy proste o okresie intensywnego użytkowania poniżej jednego roku; wytrzymałość na wyrywanie powinna być nie mniejsza niż 5 N/cm, a wytrzymałość na kartkowanie - nie mniejsza niż 600 kartkowań.
IV grupa - są to oprawy proste druków jednorazowego użytku; wytrzymałość na wyrywanie powinna być nie mniejsza niż 4 N/cm, a wytrzymałość na kartkowanie - nie mniejsza niż 200 kartkowań.
Ponieważ do tej pory nie zostały ustalone międzynarodowe standardy określające wytrzymałość opraw, każdy kraj stosuje własne normy (tabela 1 i 2).
Na rynku dostępne są różnej konstrukcji urządzenia przeznaczone do prowadzenia badań wytrzymałości opraw metodami Pull-Test i Flex-Test. Niestety, urządzenia te różnią się między sobą systemem mocowania badanej oprawy i sposobem przeprowadzania badań, co może wpływać na wartość końcowego wyniku pomiaru. W celu uniknięcia możliwych nieporozumień zalecane jest stosowanie przez wydawnictwa i introligatorów podobnych typów urządzeń pomiarowych.
Instytut badawczy PIRA (Wielka Brytania) proponuje urządzenie Pira Portable Booktester do badań na wyrywanie kartek. Jest to przenośne urządzenie mieszczące się w walizeczce, co daje możliwość operatywnej kontroli wytrzymałości opraw podczas produkcji na maszynach zainstalowanych w różnych miejscach. Układ pomiarowy zasilany jest od baterii 9V, posiada złącze komputerowe i cyfrowy wyświetlacz wartości siły użytej do wyrywania kartki. Urządzenie pozwala rejestrować maksymalną siłę wyrywania do 400 N.
Amerykańska firma Moffet Precision Products Inc. produkuje urządzenia do wykonywania badań Pull--Test i Flex-Test.
Flex-Tester-40 (rys. 1a) jest urządzeniem mechanicznym przeznaczonym do badania opraw łączonych klejowo poprzez ich kartkowanie. Urządzenie to zostało wykalibrowane fabrycznie według standardów ustalonych przez Henkel-Illinois Adhesive Products Co. Division. Badanie na kartkowanie odbywa się z prędkością 40 wahań na minutę i jest kontrolowane przez układ pomiarowy. Według zapewnień producenta testera, dla poprawnej oceny wytrzymałości łączenia klejowego wystarczy przeprowadzić badania wytrzymałości na kartkowanie jedynie trzech kartek z oprawy.
Pull-Tester-80 (rys. 1b) jest urządzeniem zasilanym całkowicie przez sprężone powietrze. Badana kartka jest wyrywana z oprawy za pomocą specjalnego uchwytu i siłownika pneumatycznego. Maksymalna siła wyrywania - 360 N.
Wśród niemieckich producentów należy wymienić firmę Sigloch Maschinenbau GmbH, która produkuje urządzenia pomiarowe zarówno uniwersalne (PF-2) - do badań Pull-Test i Flex-Test, jak specjalistyczne (PT-1) - do badań Pull-Test (rys. 2). Wszystkie urządzenia tej firmy umożliwiają przeprowadzenie badań opraw o wymiarach: maksymalna wysokość - 350 mm, szerokość - od 65 do 310 mm, grubość - do 60 mm. Kartkowanie odbywa się z prędkością 60 wahań/min, natomiast maksymalna siła wyrywania kartki wynosi 400 N. Urządzenia pomiarowe mogą być podłączone do komputera, a oprogramowanie pozwala na automatyczny proces przeprowadzania testu, analizę i obróbkę wyników badań oraz wydrukowanie raportu.
Korzystanie z urządzeń pomiarowych daje niewątpliwą przewagę nad konkurentami, którzy nie doceniają możliwości, jakie wynikają ze stosowania testerów. Uniknięcie - dzięki uzyskanym wynikom badań - reklamacji może z nawiązką pokryć koszty zakupu urządzenia.
Stosowanie urządzeń pomiarowych podczas wykonywania opraw łączonych klejem pozwala introligatorom uzyskać regularny, obiektywny i oparty na naukowych metodach nadzór nad parametrami mającymi wpływ na wytrzymałość opraw, co niewątpliwie przyczyni się do wytwarzania produktów wysokiej jakości.
dr inż. Jerzy Petriaszwili
mgr inż. Jarosław GawełLiteratura
1. Tony Clark, Bookbinding with adhesives - 3Rev, McGraw-Hill, London 1997.
2. Ines Heinze, Dieter Liebau, Klebebinden, Verlag Beruf+Schule Itzehoe, 1994.
3. Jerzy Petriaszwili, Ocena wytrzymałości opraw łączonych klejowo, „Wydawca” 1/2002.
4. Jarosław Gaweł, Opracowanie metodyki badań Pull-Test oraz określenie wpływu parametrów procesu oprawiania na wytrzymałość opraw łączonych klejowo, praca dyplomowa pod kierunkiem dr inż. J. Petriaszwili, IPiP PŁ, Łódź 2001.
|
|
|
|
