CC BY
207
Печатное и послепечатное оборудование
Система дозированной подачи PUR-клея в полуавтоматических машинах КБС
Д.А. Сулькин,
ДТпм 5-1
Послепечатная обработка - важное звено в производстве полиграфической продукции. Основной его составляющей является брошюровочно-переплетный процесс, который в настоящее время претерпевает существенные изменения из-за интенсивного развития полиграфического оборудования. Необходимость сокращения времени изготовления, а также снижение себестоимости продукции, требуют поиска более дешевых, экономически выгодных способов скрепления -таких, как клеевое бесшвейное скрепление.
Сегодня клеевое бесшвейное скрепление страниц - это основной вид скрепления страниц, который используется при производстве отдельных видов полиграфической продукции: брошюр, книг в мягкой обложке, журналов, блокнотов, каталогов и т. п. Технология такого способа скрепления проста: к обложке крепится корешок изделия при помощи специального разогретого клея. Изделие с клеевым бесшвейным скреплением выигрывает по стоимости и срокам изготовления, особенно в сравнении с процессом шитья блока ниткой. Главным недостатком такого способа скрепления листов является недолговечность готового изделия.
В настоящее время для клеевого бесшвейного скрепления применяются несколько видов клея.
Поливинилацетатнаядисперсия — ПВА. Построен на способности некоторых полимеров иметь очень хорошую адгезию к большому спектру материалов. Обычно для этой цели используется поливинилацетат. Для придания рабочих характеристик его растворяют. Раньше
71
использовались химические растворители, но затем от них отказались в пользу воды. Хотя поливинилацетат в воде полностью не растворяется, этого оказалось достаточно для создания клея. В воде он переходит в состояние дисперсии, эта дисперсия и используется в качестве клея. Такой клей создает прочную и, что важно, эластичную клеевую пленку, которая и склеивает полиграфическую продукцию. Но у этого клея есть один недостаток - схватывается и застывает он при испарении (или впитывании) воды, что происходит не очень быстро. А значит, для склеивания полиграфической продукции требуется довольно длительное время. Создать с таким клеем высокопроизводительное оборудование довольно сложно.
Термоклей. Этот клей построен на способности некоторых полимеров (чаще всего этиленвинилацетата с различными добавками) обладать в состоянии расплава очень хорошей адгезией к самым разным материалам. При остывании адгезия пропадает, а удержание созданного соединения (когезия) становится прочным. В настоящее время большинство оборудования для бесшвейного скрепления работает именно с термоклеями. Одним из самых важных недостатков термоклеев можно считать жесткость и отсутствие эластичности в холодном виде.
В связи с этим возникает вопрос: а чем же тогда склеивать блоки? В последнее время для решения этой проблемы были разработаны полиуретановые клеи (PUR). Они обладают такой же эластичностью, как и клеи ПВА, и позволяют получать гибкий корешок у объемных склеенных блоков. Этот клей наносится очень тонким слоем на корешок блока. Полиуретановый клей более жидкий, чем термоклей и хорошо проникает в микропоры бумаги и между страницами. В результате даже тонкий слой клея склеивает прочнее, чем термоклей. Но, к сожалению, для нанесения такого клея требуется другой клеевой механизм, с точным дозированием. Во-первых, потому что этот клей дороже термоклея (впрочем, использование тонкого клеевого слоя делает его даже более выгодным, поскольку расход его резко снижается). Во-вторых, из-за того, что требуемые характеристики корешка блока (прочность и эластичность одновременно) достигаются только при вполне определенной толщине.
Ниже приводится вариант построения клеевого аппарата с системой дозированной подачи полиуретанового клея через электромагнитный клапан (форсунку).
Форсунка представляет собой устройство с электромагнитным клапаном, которое при получении электрического импульса впрыскивает клей под давлением на корешок блока. По истечении электрического импульса форсунка перекрывает подачу клея (рис. 1).
Система управления подачи клея состоит из трех частей -сбора информации, ее обработки и исполнительных устройств.
72
Рис. 1. Устройство форсунки: 1 — фильтр; 2 — электрический разъем;
3 — обмотка электромагнита; 4 — корпус форсунки; 5 — сердечник;
6 — корпус клапана; 7 — игла клапана; 8 — уплотнительное кольцо;
9 — распылительное отверстие
Сбором информации занимаются фотодатчики. При перекрывании их блоком, они подают сигнал в контрольный модуль управления впрыском.
Контрольный модуль управления впрыском ICU (Injection Control Unit) занимается обработкой полученного сигнала. Процессор анализирует информацию, поступающую к нему от фотодатчиков, и выдает команды исполнительным механизмам — форсункам. Получив сигнал, форсунка открывается, и клей в необходимом количестве под давлением наносится на корешок блока (рис. 2).
Достоинства такого клеевого аппарата:
— высокая точность дозировки нанесения клея;
— снижение расходов клея;
— маленькие габариты;
— возможность увеличения скорости работы машины;
— улучшается качество изготавливаемой продукции.
Недостатками же являются:
— дороговизна PUR-клея в сравнении с термоклеем;
— сложная конструкция клеевого аппарата;
— настройка системы управления;
— дороговизна обслуживания.
73
Рис. 2. Структурная схема системы управления подачи клея
Каждый механизм имеет свойства загрязняться, будь то валики или форсунки.
Чистить предложенный клеевой аппарат рекомендуется 2 раза в сутки, путем промывки системы впрыска специальными очищающими жидкостями или растворителями. А также раз в месяц проводить профилактическую чистку ультразвуком. При прохождении ультразвуковой волны через клеевую систему твердые отложения клея отрываются от деталей форсунки, превращаются в мягкие и выходят из системы клееподачи под давлением.
Таким образом, использование полиуретановых PUR-клеев значительно улучшает качество скрепления книжных блоков на машинах КБС, что делает готовую продукцию долговечнее.
74
