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胶订生产工艺要素分析二

四、粘接器（胶订机）的结构与特性

1.结构

目前国内常用的胶订机有手工长条式、自动圆盘式、全自动联动式多种。手工长条式胶订机结构简单，造价低廉，拜托第3方机构对入库企业发展情况进行综合评估以手工操作为主，效率较低，目前用量不大。自动圆盘式胶订机由机架、大夹盘、进本机构、涂胶机构、封面输送机构、包本机构、收书机构、传动机构、控制装置等组成。随着计算机技术的普及，控制装置已开始用可编程序控制，变频调速，PID温度控制，具有无级调速、胶锅自动加热、温度自动控制、故障自动检测功能。有5个以上的书芯夹子装置围绕胶订机大夹盘中轴运转。除人工供给书芯外，对书芯进入机器后的闯齐——铣背——开槽——涂背胶——涂侧胶——输送封面——封面压折线——自动包贴——封面托实等过程，均由机器自动完成。国内大中型书刊定点印制厂普遍使用自动圆盘式胶订机。

全自动联动式胶订机是由书帖配页机、书芯传送机构、无线胶订机、固化定型机构、三面切书机等组成全程自动化控制，稳定性高，生产速度快。此类机型因造价高昂，至今在为数不多的大型企业运用。

2.自动圆盘胶订机的特性

自动圆盘胶订机的装订工艺流程见图2。

其中，铣背和涂胶（含背胶、侧胶）是包本的关健技术。

为保证书芯折页套叠处被切削彻底和册页间的粘接，要分别进行铣背刀、开槽刀工作面各自与夹书器下平面的间隙调整（前者约0.7～0.9 mm，后者约0.2有效载荷能力约为55万磅～0.6 mm），入书端与出书端的微量（0.05 mm）的倾斜，以及保持铣刀的锋利。

为保证涂胶均匀和对书芯册页间的渗透，除机械方面要对涂底、侧胶的胶轮进行调整外，最主要的是控制胶锅温度，使其在有好的流动性（便于操作）前提下，保持正常的粘度并防止快速老化。

五、各要素在生产条件中的动态影响

上述各生产要素不仅因各自的结构组合形成各自的不同特性，并在生产条件中，各自产生动态变化，又发生相互改变个性的动态影响。

1.纸张纤维结构在胶订机铣刀的机械切削力作用下，产生纵、横等多方位的断裂。强大的外力造成被造纸施用胶粘剂定位的填料等颗粒错位。切削界面变得粗糙。界面粗糙是铣背的目的，纤维断裂处的绒毛，同时又成为胶液灌注通道上的栅栏。

2.内文用纸制造时选用的浆料和低量的胶料，使其印刷后有较快的吸湿速率、较高的新增水分和明显的压缩率与较低的弹性恢复率。这些物理指标的变化，均源于印刷后内文纸张中的水分含量明显增加。层压紧密叠放的书帖，在进入胶订程序的高温低湿特定小气候区域时，外部环境较高的温度和较低的湿度，启动自身的排湿功能，要向贴近的产生热力的胶订机蒸腾水汽。这种水分的蒸发,主要集中在铣背——涂胶程序。纤维毛细导管自册页中心部位向周边、特别是被铣加工的书背部位输导扩散进行。

在高温低湿环境中内文印刷纸张水分的输导挥发，有以下几种现象发生：

第一，铣背加工粗糙处的水分因直接处于外界空间的边缘，首先向胶订机挥发。同时引导帖页内深处的水分沿此途径输导向外界逸出。这种自内向外的输导距离和脱湿速率，决定了水分的大量挥发要有在胶订机上停留的足够时间。而自动圆盘胶订机900～1 800本/h的效率难以满足。这就使书芯内文的脱湿排水因有效时间太短难以完成。加之铣削界面的粗糙毛绒，破坏了纤维导管的贯通，阻缓了水分的顺利挥发，而又聚集于铣削界面，成为新的湿部集中区。纸张润胀状态下铣出的槽穴，其形状与尺寸将随纸张水分的逐渐挥发和纸张收缩而变救生衣形宽大，与胶粘附力产生分离力。

第二、随着铣背开槽水分的挥发，涂胶机构向书背平面滚动涂胶，胶液在未与纸张接触前的瞬间，与纸张中挥发的水汽首先接触。相对温度要低的多（胶液温度≥150～170℃）的水分子不合格就显示红色的“不合格”3个字且发出报警声，继续从高温度胶液层面吸收热量的热平衡运动中加快挥发速度。在这种热平衡与蒸发两种运动同时交织进行中，胶液的表层温度迅速降低，开始产生结皮，流动性变差。对册页间的灌注渗透能力减弱，润湿粘附力下降。这种状况，随着纸张内含水量大和胶液温度高，更为严重。

3.加热后粘流态的熔胶液，因上述纸张形状改变引发界面毛绒、水分挥发，致使胶液表面降温结皮两种动态的影响，改变了机械作用力下的涂胶效果。使操作者误认为其流动性不好是粘度高，温度低而致。就采用继续提高对胶的加热温度的操作方法和加大胶锅容积、增加新胶料预热器等方式。其结果是胶锅可容纳5kg以上胶料，靠热力传导全部熔融的时间约2小时；起初投入的胶料，正常均匀循环（实际上因加热装置的隔分，不可能有均匀循环流动）用完的时间不低于12小时。也就是说，最初期投入的胶料始终处于较长时间?gt;2～12小时）的加热状态。实际的操作行为和机械设计，结果是加速了热作用下的胶液分解老化，加剧了上述纸张水分变化的动态作用。不能达到改变流动性、保证胶订质量的目的。

4.胶订机运转过程中各机构的调整不当、松动引发的位移、运行中的正常磨损等机械变化，也会对包书成型造成不同影响（见表8）

六、必要的调整

相对而言，印刷材料和印刷工艺是胶订生产无法改变的客观基础。因纸张纤维经机械铣削破坏后的界面粗糙和水分蒸发时对胶订热熔胶的气阻及降温结皮等不适应性随时存在，只有对胶订工艺所涵盖的机械、材料、技术等做必要的调整，才能保证在实际印刷品的基础上，有正确的光纤陀螺应对和可靠的质量。

1.胶订热熔胶的材料选择与配合，应以胶订生产时热力需求降低来设计。软化点的降低，缓解水分蒸发量及其负作用。既可提高其流动性，又能防止高温下的胶体老化。低温型胶订热熔胶及可速熔的小颗粒造型，是其改进方向。

2.胶订机的胶锅造型设计与制作宜窄不宜宽，以较短时间能让锅内胶液全部循环使用为准。涂胶轮直径易大不易小，以其周长略大于所包书长为准，以保证书背涂胶量均匀。预熔釜装置温度控制宜稍低，还应有定量供应及过滤生料功能。

3.规范操作技术。对胶料的添加坚持勤加少加的原则拉钉，注重防止长期加热引发的新料快速老化。(曹 华 程秋玉 陈顺立)

为设定值的±0.5%之内；15、位移控制速率范围：0.001～500mm/min16、位移控制速率精度：为设定值的±0.2%展览展会之内17、恒应力、恒应变、恒位移控制范围：0.5%～100%FS18、恒应力、恒应变、恒位移控制精度：设定值≥10%FS时