WEB-ресурс научно-практических конференций

Йордан Г.М., д.т.н. ГавенкоС.Ф., к.х.н. Кочубей В.В.

Галицький інститут імені В’ячеслава Чорновола, м. Тернопіль , Українська академія друкарства, м. Львів, Національний університет „Львівська політехніка”, м. Львів

МІКРОХВИЛЬОВЕ ВИСУШУВАННЯ КЛЕЙОВИХ З’ЄДНАНЬ ПРИ ВИГОТОВЛЕННІ КНИЖКОВОЇ ПРОДУКЦІЇ

Сучасне книжкове виробництво вимагає удосконалення технології висушування напівфабрикатів та готових видань з метою забезпечення їх міцності, довговічності та конкурентоспроможності. Проте, процес висушування напівфабрикатів в природних умовах важко регулювати через значні коливання атмосферних умов у цеху (зміни температури і вологості повітря), що призводить до нестабільності їх властивостей через нерівномірну швидкість видалення вологи з клейового шару, зменшення міцності клейового з’єднання, можливої появи деформації в книжкових блоках або палітурках, яка спотворює форму видання і зменшує його стійкість до знакозмінних навантажень в процесі експлуатації.

При штучному висушуванні в спеціальних сушильних пристроях ці недоліки усуваються: зменшується час виготовлення, створюються можливості ефективно і енергоощадливо використовувати поопераційне устаткування та потокові лінії. Правильний вибір режимів висушування забезпечує напівфабрикатам сталу вологість, відсутність жолоблення, липкості чи розтріскування клейового шару, що впливає на якість готових видань. Тому актуальною науково-практичною задачею є інтенсифікація процесів висушування напівфабрикатів та готових видань.

Існують деякі особливості процесу висушування книжково-журнальних видань:

1) видаляється незначна кількість вологи, яка вноситься з клеєм, маса якого складає частину маси напівфабрикату;

2) процеси зволоження і висушування проходять практично одночасно;

3) висушуванню підлягають елементи конструкції видань, які є одночасно тілами двох видів – колоїдними і капілярно-пористими, початковий вологовміст яких різний, а кінцевий повинен бути приблизно однаковим.

До технологічних факторів, які впливають на швидкість висушування книжкових блоків після заклеювання відносяться: природа і вологовміст клею, що використовується, товщина клейового шару; об’ємна маса, обробка і проклеювання паперу. Від природи клею залежить енергія зв’язку в колоїдному тілі і оптимальна концентрація сухої речовини, вологовміст робочого розчину клею. Вологовміст ПВАД, що використовується для заклеювання корінця книжкового блока, порівняно невеликий – від 100 до 200% (при вмісті сухого залишку від 50 до 33%). Основна частина вологи в ПВАД, зв’язана капілярними силами, легко видаляється при випаровуванні й всотується в папір.

При використанні клею підвищеної концентрації, з відносно меншим вологовмістом, утруднюється міграція вологи в клейовому шарі, знижується інтенсивність і збільшується тривалість висушування напівфабрикатів, якщо кількість клею нанесеного на одиницю площі поверхні, залишається постійною. Зі збільшенням витрат даної концентрації з ним вноситься більше вологи, тому швидкість висушування зростає, але разом з тим збільшується її тривалість, так як при збільшенні товщини клейового шару міграція вологи з центральних шарів до периферії утруднюється.

Дослідження термогравіметричних властивостей дисперсійних клеїв, якими скріплюються корінці книжкових блоків показують стійкість їх до деструкційних процесів. З кривої ТГ видно, що в досліджуваних композиціях відсутня втрата маси, а на кривій ДТА спостерігається поява ендотермічного ефекту, причому для непрогрітого зразка клею ефект є більш глибоким ніж для прогрітого, у якого ефект проявляється в області температур 20-138?С з чітко вираженим максимумом при температурі 70?С (рис.1), що дозволило підібрати конкретні режими висушування корінців книжкових блоків (температура – 40 ?С, час – 4 хв. ; частота коливань магнетронного генератора – 2 Г Гц, потужність – 1,3 кВТ) у мікрохвильовому сушильному пристрої.

Рис.1. Термогравіметричні криві досліджуваних клеїв

Таким чином використання мікрохвильового пристрою інтенсифікує процес виготовлення видань, забезпечує їх якісні експлуатаційні показники, дозволяє працювати в режимі саморегулюючого прогрівання, зменшуючи втрати НВЧ-енергії.

Література:

1. Гавенко С.Ф., Кулік Л.Й., Йордан Г.М. Дослідження кваліметричних показників книжкових блоків // Квалілогія книги: Зб. наук. праць – Львів: УАД, 2004. – Вип. 7. – С. 124–128.

2. Пат. 37199/3 Україна, В4С9/00. Пристрій для мікрохвильового висушування книжкових блоків / Гавенко С.Ф., Йордан Г.М.; заявник і власник патенту УАД. - №200810211; заявл. 08.08.08; опубл. 12.01.09.

3. Мадорский С. Термическое расположение органических полимеров. - М.: Мир, 1967. – 328 с.