РОЗДІЛ 2
МЕТОДИКИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Вибір об'єктів досліджень
Об'єктами досліджень були вибрані книжкові блоки, виготовлені з офсетного паперу Megga matt (Фінляндія) масою 80 г/м2 та крейдованого паперу Galeri Art (Фінляндія) масою 90 г/м2 , основні якісні показники яких представлені в таблиці 2.1. Ці сорти паперів відносять спеціалісти до проблематичних з точки зору технології НКС. До складу таких паперів, яким властиве досить добре проклеювання входять різноманітні наповнювачі, що утруднює глибину проникнення клею і сповільнює процес закріплення клейової плівки в їхній поверхні, внаслідок чого знижуються експлуатаційні показники книжкових видань.
Таблиця 2.1
Характеристика паперів для виготовлення книжкових блоків
Назва показників Офсетний папір
Mega mattКрейдований папір Galeri ArtМаса 1м2, в г8090Об'ємна маса в г/см3, не менше0,850,95Розривна довжина (в середньому у двох на-прямках) в м, не менше24002500Число подвійних пере-гортань (в середньому у двох напрямках), не менше811Продовження табл.2.1 Назва показників Офсетний папір
Mega mattКрейдований папір Galeri ArtСтупінь проклейки, в мм, не більше0,751,25Білизна, в %90-9296Зольність, в %, не менше10-Гладкість (з лицевої і сітчатої сторони) в секундах, не менше100800ГОСТ9094-8821444-83
Для скріплення і окантування корінців блоків використовували вододисперсійний клей (№1) [72] , поліуретановий клей (№2) [73] та термоклей (№3), характеристика яких наведена в таблиці 2.2.
Таблиця 2.2.
Характеристика клеїв для скріплення книжкових блоків
№клею
СкладОсновні якісні показники
Клеюча
здатність, Н/см
Липкість,
г/смЧас схопле-ння,секВ'яз-кість, секТемпе-ратура нанесе-ння,Т,0С№1- полівініловий спирт;
- сополімер стиролу і малеїнового ангідриду;
- полівінілацетна дисперсія;
- диметилсульфоксид;
- дибутилфталат0,22,512-2025-3018-25Продовження табл.2.2.
№клею
СкладОсновні якісні показникиКлеюча
здатність, Н/смЛипкість,
г/смЧас схопле-ння,секВ'яз-кість, секТемпе-ратура нанесе-ння,Т,0С№2-4,4? дифенілметан-діізоціанат;
-поліетиленгліколь-адіпінат;
-диметилсульфоксид0,33,06-927-2918-25№3термоклей Jowaterm0,23,04-527-30120-140
Для зміцнення корінцевої частини блока використовували окантувально-каптальну тасьму (патент України №24581), коленкор КОФ та крафт папір Swan White, характеристика яких наведена в табл. 2.3.
Таблиця 2.3.
Характеристика окантувальних матеріалів
Вид матеріалуТехнологічні показники
Щіль-
ність
Товщи-
на,мкмПоздовжній напрям волоконПоперечний напрям волоконРозривне зусилля Н/смВідносне видовження,%Розривне зусилля, Н/смВідносне видовження,%Окантувально-каптальна тасьма100-1109020,62,612,510,2Коленкор КОФ 19025015,12,99,88,95Крафт папір Swan White75-8010914,82,58,457,1 Для дослідження способів окантування корінців книжкових блоків використовували макет установки (рис. 2.1).
2.2. Методи дослідження фізико-механічних та технологічних властивостей клеїв для скріплення і окантування корінців книжкових блоків
Перед дослідженням фізико-механічних характеристик клеїв та їх технологічних властивостей, визначили їх в'язкість, липкість і не схоплення (табл.2.2). В'язкість клею № 1 вимірювали за допомогою стандартної лійки ВМС [74], а клеїв № 2, 3 визначали ротаційним віскозиметром РВ-8 [75].
Липкість клею визначали методом, запропонованим Б.В.Дерягіним [76].На смужку паперу розміром 25 х 120 мм наносили шар клею товщиною 0,1мм (на площу паперу 25 х100мм).Смужку паперу витримували 1хв., після чого приклеювали на верхню сторону пластинки. До кінця паперової смужки в 20мм прикріплювали вантаж.
Липкість розраховували за формулою:
А = P(1- cos ? ) / b , (2.1)
де А - липкість клею, г/см;
Р - вантаж, прикріплений до смужок паперу;
b - ширина смужки, см;
1- cos - значення визначено по шкалі приладу.
Для визначення часу схоплення клеїв паперами, з яких виготовлялись книжкові блоки, вирізали смужки розміром 10х50мм. На один кінець смужки накладали шаблон із прямокутним отвором 9х15мм. По шаблону на папір наносили шар клею. Надлишок клею знімали ножем (шар клею на папері повинен мати товщину 0,1мм). На смужку паперу із клеєм накладали іншу смужку паперу без клею. На місце склейки смужок накладали скло розміром 15х15мм і вантаж 2г і одночасно включали секундомір. Через 10 сек. смужки вручну розривали. Час постійно збільшували від моменту склеювання до розриву (поки смужки не розірвуться по волокну), цей відрізок часу і характеризує час схоплення [74].
Клеюча здатність або міцність клейового з'єднання визначалась адгезією клею до паперу та окантувального матеріалу, а також когезійною міцністю клейової плівки і матеріалу. Вимірювання клеючої здатності здійснювали за методом розшарування, тобто визначення зусилля, при якому проходить розшарування зразків, склеєних між собою досліджуваними клеями. Підготовка зразків при застосуванні клеїв на основі ПВАД проводилась у відповідності з методикою [74]. Дві смужки лідерину довжиною 100мм і шириною по 15мм, склеювали між собою зі зворотньої сторони. На одну сторону якої наносили рівномірний шар клею (площа склейки 15х20мм). На склеєні смужки накладали вантаж, який створював питомий тиск на склейку 0,1 Н/см. Склейку витримували при кімнатній температурі протягом однієї години під тиском, а потім 24 години без тиску. Паралельно склеювали не менше 5 зразків. Підготовка зразків при використанні термоклеїв проводилась наступним чином [75]. На пластини лідерину марки А розміром 60х100мм накладали відлиту плівку термоклею розміром 40х40мм, відступив на 5мм від краю пластини по довшій її стороні. Отриману систему витримували в термостаті при робочій температурі термоклею протягом 35 хвилин. Після цього накладали на неї зворотньою стороною зрізану пластинку. Склейку виймали і розм