книги из ГПНТБ / Березин, Борис Иванович. Полиграфические материалы учебник для учащихся полиграфических техникумов

крутки: слишком закрученные нитки не бывают гибкими. Рас­ кручивание ниток зависит от числа сложений и аппретирования: чем большее число нитей входит в состав длинной нитки и чем лучше она аппретирована, тем меньше она раскручивается.

Для того чтобы нитки, применяемые для шитья текстильных изделий, не раскручивались и не разлохмачивались при работе и имели глянцевитый вид, их аппретируют (шлихтуют) и поли­ руют. Эта операция производится на полировальных машинах, в которых нитки проходят через ванну с клеевым раствором и затем через сушильную камеру, где они высушиваются и поли­ руются щетками, насаженными на вращающийся вал. Матовые нитки полировке не подвергаются, но их слегка подкрахмали­ вают. Готовые для широкого потребления нитки наматываются на деревянные катушки, а для переплетных и других промыш­ ленных целей-—на бумажные патроны.

При контроле качества ниток проверяется: а) вес 100 м ни­ ток; б) равномерность толщины и количество узлов на 100 м длины нитки; в) число сложений; г) прочность на разрыв и д) уд­

линение при разрыве.

Синтетические волокна могут с успехом применяться для сшивания книг и брошюр взамен хлопчатобумажных ниток. Из числа синтетических волокон наиболее пригодным оказалось синтетическое волокно «капрон».

Для изготовления волокна «капрон» полиамидную смолу рас­ плавляют при 260—270° и продавливают через отверстия диа­ метром 0,25 мм. Тонкие струйки смолы подвергают вытяжке, уменьшающей толщину нити в 5 раз по сравнению с первона­ чальной. Получаются очень тонкие волокна диаметром около 80 микронов, из них изготовляются ткани. Капрон в виде воло­ кон может применяться для сшивания книг и брошюр

Капроновые нити гораздо тоньше хлопчатобумажных и в 2 раза прочнее. Блоки, сшитые капроновыми нитями, имеют меньшую толщину, а следовательно, и образуют меньшие отвер­ стия от проколов; обрывы нитей при сшивании почти не наблю­ даются, а также исключается возможность разлохмачивания нитей. Однако при работе с капроновым волокном встречаются трудности при скреплении нитей при их обрывах, так как в этом случае невозможно их связывать посредством узлов, а нужно прибегать к спаиванию при нагревании, для чего необходима разработка соответствующей аппаратуры.

§ 142. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИИ ПЕРЕПЛЕТНЫХ ТКАНЕЙ, КОЛЕНКОРА И ЛЕДЕРИНА

Число нитей на 10 см ткани (плотность ткани) проверяют подсчетом при помощи текстильной лупы с десятикратным уве­ личением.

сгиба образца на 1 секунду помещают груз в 1 кг. Пленка леде­ рина не должна давать трещин в месте перегиба.

Прочность сцепления пленки ледерина с тканью-основой ис­

пытывают у попарно склеенных (нитроцеллюлозным клеем) лицевой стороной внутрь образцов и отрыванием пленки от по­ верхности ткани при помощи динамометра.

Теплостойкость окраски ледерина испытывают в зависимости от степени изменения цвета ледерина после проглаживания его

втечение 10 секунд утюгом весом 4 кг, нагретым до 110—120°.

Миграцию (возгонку) красителя из нитроцеллюлозной плен­

ки ледерина испытывают, помещая образец ледерина в термо­ стат на 2 часа (при температуре ПО—120°), на поверхности пленки не должно наблюдаться бронзирования.

Липкость ледериновой пленки. Две полоски ледерина скла­ дываются лицевой стороной друг к другу и выдерживаются в таком состоянии под грузом весом 5 кг в течение 10 минут. После снятия груза полоски должны свободно отходить друг от друга.

склеиваемых переплетных материалов.

4.Клей не должен иметь неприятного запаха или выделять вредные испарения. Исключение из этого правила приходится делать только для некоторых видов синтетических видов пере­ плетного клея, содержащих в своем составе органические растворители. Применяя эти клеи, следует пользоваться исправ­ но действующей вентиляцией.

5.Клей не должен способствовать появлению плесени на переплетах.

6.Клей должен быть стабильным и сохранять неизменными свои свойства в течение длительного срока хранения.

7.Клей не должен быть дефицитным и должен быть прием­ лемым экономически.

Взависимости от происхождения и химического состава пе­ реплетный клей делится на несколько классов: глютиновый, казеиновый, крахмальный, полученный химической переработ­ кой крахмала, синтетический разных видов.

Взависимости от характера переплетных работ, для которых предназначен данный клей, он разделяется на следующие че­ тыре технические группы: 1) для работ с мягкой и не слишком

клей, а также клей, полученный химической переработкой крах­ мала); 3) для работ с ледерином (для этой цели применяется глютиновый клей); 4) для заклейки корешков книжных блоков и приклейки каптала (для этой цели применяется пластифици­ рованный глютиновый клей, казеиновый клей).

В зависимости от конструкции брошировочно-переплетных машин, для которых предназначается переплетный клей, он раз­ деляется на клей для крышкоделательных, блокообрабатываю­ щих машин, форзацприклеиваюших автоматов и пр.

Синтетические клеи являются наиболее полноценными и при­ меняются во всех брошировочно-переплетных процессах. Такими синтетическими клеями являются прежде всего водные дисперсии синтетических полимеров: поливинилацетата, синтетического ка­ учука (латекса) СКС-30, полиметилметакрилата, а также сопо­ лимеров, например, хлорвинила с винилиденхлоридом, и многие

другие.

В настоящее время изготовление и применение многих пе­ реплетных клеев нормализовано производственно-техническими инструкциями, действующими в полиграфической промышлен­ ности *.

1 Технологические инструкции по брошировочно-переплетным процессам. «Искусство:», 1956.

§ 144. ТЕОРИЯ ПРИЛИПАНИЯ И КЛЕЯЩЕГО ДЕЙСТВИЯ

Различные виды переплетных клеев являются коллоидными растворами или дисперсиями (суспензии и эмульсии) высоко­ молекулярных и высокополимерных веществ.

Коллоидные растворы (глютиновый, казеиновый, крахмаль­ ный и другие клеи), в отличие от истинных, могут быть приго­ товлены любой концентрации; в известных условиях, например при охлаждении, они могут переходить в студни. Коллоидные растворы не способны проникать через полупроницаемые расти­ тельные и животные перепонки, например через пергамент и др., так как их молекулы по величине больше, чем поры полупрони­ цаемых перепонок, и гораздо больше, чем молекулы веществ, образующих истинные растворы.

Клеи в виде дисперсии (суспензии или эмульсии) представ­ ляют собой мельчайшие частички высокомолекулярных и высокополимерных веществ, взвешенных в какой-либо жидкости, не растворяющей эти вещества, чаще всего в воде. Их клеящее действие при склеивании различных переплетных материалов основано па впитывании жидкости, например воды, порами бу­ маги или картона и образования на поверхности этих материа­

красок, величина адгезии всегда выше, чем когезии; когезия не должна быть чрезмерной, но достаточной для успешной работы, например для загибки краев таких неподатливых материалов, как ледерин. Следовательно, когезия клеевого раствора всегда должна быть увязана с упруго-эластическими свойствами склеиваемых материалов таким образом, чтобы свеженанесенная пленка могла противостоять разгибанию переплетных мате­ риалов по краям склейки и т. п. Кроме того, величина когезии переплетного клея устанавливается с таким расчетом, чтобы не происходило затруднений при намазывании слоя клея на по­ верхность переплетного материала кистью, щеткой или клеемазальным приспособлением переплетной машины; когезия клеевого раствора должна быть такова, чтобы переплетный клей легко и быстро наносился равномерным тонким слоем на поверхности склеиваемых материалов.

В результате высыхания — затвердевания клеевой пленки происходит настолько сильное нарастание вязкости и особенно когезии, что клеевая пленка из пластическо-вязкого состояния переходит в упруго-эластическое. Таким образом, сухая клеевая пленка характеризуется высокими показателями адгезии, коге­ зии и упруго-эластических свойств. Чем больше величина когезии

не Полиграфические материалы

и чем эластичнее клеевая пленка, тем прочнее склеивание. Ко­ гезия должна быть настолько большой, чтобы при попытке ра­ зорвать склеиваемые материалы возможный разрыв происходил не в слое клеевой пленки, а в массе одного из склеиваемых материалов в непосредственной близости к клеевой пленке.

В чем же причина хорошего смачивания клеевым раствором поверхности склеиваемых материалов, высоких адгезионно-коге­ зионных и упруго-эластических свойств клеевой пленки. На этот вопрос можно ответить следующим образом.

1.Хорошая смачиваемость склеиваемых поверхностей глав­ ным образом бумаги, картона и хлопчатобумажных тканей объясняется их гидрофильностью, а также асимметрическим строением молекул клеящего вещества и растворителя, в кото­ ром оно молекулярно растворено или диспергировано.

2.Высокая адгезия к поверхности склеиваемых материалов достигается главным образом образованием на этих поверхнос­ тях ориентированного слоя молекул как самого клея, так и по­ верхностно-активных веществ, в нем содержащихся. Высокие адгезионные свойства (по Б. В. Дерягину) объясняются также образованием двойного электрического слоя на границе склейки, когда поверхность клеевой пленки и поверхность склеиваемого

материала заряжаются статическим электричеством противопо­ ложных знаков.

3. Наличие в клеевом растворе длинных молекулярных цепей (молекулы высокополимеров) придает этому раствору, а затем и сухой клеевой пленке высокие когезионные свойства.

Когезия и особенно адгезия клеевой пленки значительно воз­ растают вследствие возникновения химической водородной свя­ зи между близко расположенными гидроксильными и другими реакционно способными группами, например между гидроксиль­ ными группами целлюлозы и крахмала.

Клеевая пленка должна находиться в виде сплошной клеевой прослойки между склеиваемыми материалами. Но эта клеевая прослойка должна быть возможно более тонкой, так как с увели­ чением ее толщины прочность склейки сильно уменьшается. Объяснение этого явления следует искать в характере строения клеевой пленки, когда в непосредственной близости к поверх­ ности приклеиваемого материала образуется слой ориентиро­ ванных молекул клеящего вещества; известно, что механические свойства такого ориентированного слоя гораздо выше, чем у клеевой прослойки с хаотически расположенными молекулами.

Микрогеометрия — качество поверхности — склеиваемых ма­ териалов имеет большое значение, потому что прочность склейки умеренно шероховатых поверхностей выше, чем гладких. Поло­ жительное значение в этом отношении оказывает пористость бу­ маги и картона, но чем более пористость бумаги или картона,

твор клея.

При склеивании шероховатых, пористых материалов, какими являются бумага, картон, ткани, наибольшее влияние на проч­ ность склейки оказывает когезия и эластичность клеевой пленки, так как прилипание (адгезия) всегда очень высока вследствие некоторого проникновения клея в массу этих склеиваемых ма­ териалов.

Высокая упругость и эластичность клеевой пленки объясняет­ ся свойствами молекул высокомолекулярных соединений, кото­ рые вследствие большой длины молекулярной цепи становятся способными изменять свое положение, распрямляться без разры­

сернокислого бария, бентонов).

§145. СИНТЕТИЧЕСКИЕ ВИДЫ ПЕРЕПЛЕТНОГО КЛЕЯ

Всвязи с механизацией брошировочно-переплетных процес­ сов и внедрением поточных методов работы все большее значе­

ние приобретают синтетические и быстро высыхающие виды пе­ реплетного клея.

Синтетический переплетный клей может быть четырех видов: а) растворы синтетических полимеров в летучих органических растворителях, чаще всего в этиловом спирте (например, клей, выпускаемый под маркой БФ) или в воде (например, водный

раствор поливинилалкоголя); б) водные дисперсии синтетических полимеров (смолы, кау­

чуки), например водная дисперсия поливинилацетата или дис­ персия синтетического каучука СКС-30 в водном клеевом растворе;

приклеивание таких клеевых пленок, как и термоклеев, произ­ водится при нагревании.

Спирторастворимый клей БФ представляет собой фенольно-

альдегидную смолу, модифицированную поливинилбутиралем и растворенную в спирте. Содержание смолы составляет примерно 12%. Клей имеет вид густой липкой светлой жидкости, он хорошо склеивает пористые и эластичные материалы, например бумагу,

448 Полиграфические материалы

ткани, резину, кожу, целлулоид и т. и. Склеивание можно произ­ водить при комнатной температуре; при нагревании склеенных материалов при температуре 55—60° прочность склейки увели­ чивается. Поливинилбутираль, входящий в состав клея, делает его более эластичным, повышает адгезионные свойства. Клей образует прочную эластичную клеевую пленку, высыхает, напри­ мер, на ко.решках книжных блоков за 3—5 минут.

Спирторастворимый поливинилацетатный клей представляет собой синтетическую смолу—поливинилацетат, пластифициро­ ванную дибутилфталатом и растворенную в спирте. Поливинил­ ацетатный клей отличается высоким качеством, так как почти бесцветен, имеет исключительно высокую липкость в виде рас­ твора и очень хорошую адгезию к склеиваемым материалам. Прочность склейки и эластичность клеевой пленки высокие. Поливинилацетатный клей, так же как и клей БФ, высыхает на корешках книжных блоков за 3—5 минут. Поливинилацетатный клей в виде раствора поливинилацетата в спирте неудобен тем, что требует для своего изготовления этилового спирта и его ско­ рость высыхания для многих переплетных работ является чрез­ мерной. Поэтому практическое применение в качестве переплет­ ного клея нашла водная дисперсия поливинилацетата.

Поливинилацетатная дисперсия представляет собой устойчи­ вую взвесь (суспензию) мельчайших частичек липкой поливи­ нилацетатной смолы в воде.

Поливинилацетатная дисперсия готовится путем полимериза­ ции мономера-винилацетата в водной среде. Мономер-винила- цетат эмульгируют в воде с помощью подходящего эмульгатора и в присутствии защитного коллоида. Затем с помощью водо­ растворимого катализатора мономер полимеризуется. Полиме­ ризация проводится при 40—80°, т. е. при сравнительно низкой температуре. Выделяющееся при полимеризации тепло можно легко отвести, так как образующаяся дисперсия имеет сравни­ тельно низкую вязкость и поэтому легко подвижна. Пластифи­ каторы мешают процессу полимеризации и поэтому большей частью вводятся в готовую дисперсию. В принципе возможно также растворять твердую полимеризованную смолу в подходя­ щем растворителе, а затем диспергировать в воде. Однако по­ добный процесс сложен и поэтому находит лишь ограниченное

применение.

Поливинилацетатные дисперсии содержат около 50% смолы и пластификатора (содержание последнего может достигать 65 ве­