EN
Намаляване на отпадането на страници при евтиното печатане на книги в мека подвързия
Едно университетско издателство отпечата 10 000 екземпляра на академична книга с 380 страници печат на мекокорешни книги — ЕВА топло-лепкава лепилка, стандартно фрезован корен, некалъпираният хартия с плътност 80 г/м², 1,85 долара на екземпляр. През първия семестър на използване от студентите 14 % от екземплярите бяха върнати в книжарницата с откъснати страници от корена — най-често първите и последните 20 страници, където напрежението в подвързията се концентрира при пълно разтваряне на книгата. Проучването показа, че операцията по фрезоване на корена не е проникнала достатъчно дълбоко в сгънатите блокове — лепилката се е свързала само с външния лист на всеки блок, без да проникне между страниците. Когато студент отвори книгата напълно и натисне корена, незалепените вътрешни страници се отделят.
Отпадане на страници в печат на мекокорешни книги е провал на лепенето, а не на хартията. Той възниква, когато адхезивната връзка между книжния блок и корицата е по-слаба от силата, приложена при отваряне на книгата от читателя — и за предотвратяването му е необходимо да се контролират трите променливи, определящи здравината на адхезивната връзка: подготовката на гръбчето, химията на адхезива и посоката на влакната на хартията.
Верига на провала на адхезивната връзка
Перфектно подвързане — стандартният метод за подвързване на меки корици — свързва страниците на книжния блок с гръбчето на корицата чрез топлинно лепило. Страниците се събират, стягат се и се подават към фрезовъчна станция, където въртящ се нож отрязва 2–4 мм от ръба на гръбчето, премахвайки сгъвката на сгънатите колонки и излагайки индивидуалните ръбове на страниците като груба повърхност. Фрезованото гръбче след това минава над ролка за нанасяне на адхезив, която нанася слой разтопен адхезив с дебелина 0,3–0,8 мм при температура 160–180 °C. Корицата се обвива около книжния блок, а адхезивът се охлажда и затвърдява, заключвайки страниците към корицата.
Лепилната връзка се разрушава, когато едно от трите нещо се обърка. Фрезоването на корицата не е достатъчно дълбоко, за да се изложат всички страници в сгънатите секции — вътрешните страници на 16-страничен блок остават свързани по първоначалната гънка и никога не се залепват директно с лепилото. Вискозитетът на лепилото е твърде висок при температурата на нанасяне, което пречи на проникването му във влакната на хартията по фрезования ръб — лепилото остава на повърхността вместо да се закотви в хартията. Посоката на влакната на хартията е успоредна на корицата, а не перпендикулярна — хартията се разширява и свива напречно на влакната при промени във влажността, а страниците с влакна, успоредни на корицата, подуват и се свиват при корицата, което механично разхлабва лепилната връзка с течение на времето.
PUR срещу EVA лепило
EVA (етилен-винил ацетат) топло-топящо се лепило е стандартът за икономични печат на мекокорешни книги — прилага се при температура 160–180 °C, втвърдява се за 30–60 секунди при охлаждане и струва 0,08–0,15 щ.д. за материал за една стандартна мека корица с 300 страници. Механизмът на залепване е изцяло физически — течният адхезив прониква в повърхността на хартията, охлажда се и се втвърдява, като механично закрепва страниците на място.
PUR (реактивен полиуретан) адхезив се прилага при по-ниска температура (120–140 °C) и се втвърдява чрез химична реакция с влагата в хартията и атмосферата — не само чрез охлаждане. Химичната връзка е с 40–60 % по-силна от тази на EVA при стандартни тестове за издърпване на страници (измерено в N/cm дължина на корицата), а втвърдената PUR остава гъвкава, а не става крехка — тя се огъва, без да се пукне, когато книгата се отвори напълно.
Често задавани въпроси
Защо страниците се изтръгват от евтините книги с мека корица?
Основната причина е недостатъчната подготовка на корицата — фрезовият нож не отстранява достатъчно материал, за да изложи всички страници на лепилото. Второстепенни причини включват охрупването на ЕVA-лепилото с възрастта (особено при ниски температури, когато лепилото губи еластичност) и посоката на влакната на хартията, която е успоредна на корицата (при влажни условия хартията се разширява в областта на корицата и разкъсва лепилния слой).
Каква е разликата между PUR и EVA лепило за меки корици?
PUR-лепилото образува химическа връзка с хартиените влакна чрез влага-активиране и дава залепване, което е с 40–60 % по-силно от това на EVA при изпитания за издържане на страници. След полимеризация PUR запазва еластичността си — огъва се без пукнатини, когато книгата се отваря напълно. EVA се затвърдява при охлаждане и става охрупвано след 3–5 години. PUR струва приблизително с 30–50 % повече на книга в сравнение с EVA, но намалява загубата на страници от 5–15 % до под 1 %.
Какво подобрява трайността на меките корици чрез насичане на корицата?
Нарязването — изрязване на плитки перпендикулярни жлебове по корицата преди нанасяне на лепило — увеличава повърхността за лепене с 40–60 % в сравнение с праволинейно фрезован ръб. Лепилото запълва жлебовете, създавайки механични точки за закрепване, които устояват на силата, приложена към отделните страници при изтегляне. Твърдите корици, свързани чрез PUR-лепило след нарязване, издържат 2–3 пъти повече цикли на огъване (отваряне и затваряне), отколкото твърдите корици, свързани чрез EVA-лепило без нарязване.
Коя посока на влакната на хартията предотвратява отпадането на страници?
Влакната на хартията трябва да бъдат успоредни на корицата — страниците се разширяват и свиват перпендикулярно на корицата при промени във влажността. Ако влакната са перпендикулярни на корицата, страниците се подуват по ръба за свързване и механично разрушават лепилната връзка. Посоката на влакната се определя от хартиената фабрика по време на производството и не може да се промени след нарязването на хартията — печатникът трябва да посочи посоката на влакната при поръчване на хартия за печатна задача.
Каква е връзката между броя на страниците и издръжливостта на подвързията?
Меките корици с перфектна подвързия над 350 страници изпитват пропорционално по-голямо напрежение в гръбчето, защото дебелият блок от страници се съпротивлява на отваряне и концентрира силата за отваряне върху гръбчето. Книгите над 400 страници печелят от използването на PUR лепило и надрези по гръбчето независимо от типа хартия. Книгите под 200 страници с правилна посока на зърното и адекватна подготовка на гръбчето рядко изпадат от подвързията при използване на EVA лепило.
Как издател може да тества издръжливостта на меката подвързия преди серийно производство?
Тестът за изтегляне на страница — калибрирана пружинна скала изтегля отделни страници от подвързания блок на книгата и измерва силата, необходима за отделянето им. Минималната стойност от 7,5 N/cm дължина на корицата е индустриален стандарт за приемлива здравина на подвързванията. Тестът за огъване — книгата се отваря до средата и се натиска плоско 50 пъти, след което се проверява за отделяне на страници. Тестът за тумблене — книгата се върти в ротационен барабан за определен брой цикли, за да се имитира обработката и падането й по време на транспортиране и търговско излагане.