PL231327B1 - Sposób klejenia kartek produktów poligraficznych, zwłaszcza oprawy klejonej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób klejenia kartek produktów poligraficznych, zwłaszcza oprawy klejonej.

W znanym stanie techniki do klejenia kartek produktów poligraficznych w procesie oprawy klejonej powszechnie stosowane są kleje termotopliwe, najczęściej kleje typu EVA hotmelt. Kleje termotopliwe są wytwarzane na bazie węglowodorów, kopolimerów EVA oraz na bazie żywic. Proces klejenia kartek produktów poligraficznych polega na nałożeniu warstwy o grubości 0,4 mm do 1,0 mm roztopionego kleju na odpowiednio przygotowaną krawędź bloku arkuszy i dociśnięciu okładki. Wiązanie kleju polega wyłącznie na procesie fizycznym jego krzepnięcia. Całość procesu jest prowadzona w specjalistycznych urządzeniach w zautomatyzowanym procesie o wydajności rzędu kilku do kilkunastu tysięcy książek na godzinę.

W innym znanym procesie klejenia kartek produktów poligraficznych sposób klejenia polega na użyciu również roztopionego jednoskładnikowego kleju poliuretanowego wytwarzanego na bazie prepolimeru poliuretanu z grupami izocyjanianowymi, którego nakładana warstwa posiada grubość 0,2 mm do 0,5 mm, którego mechanizm wiązania polega na polimeryzacji katalizowanej parą wodną zawartą w powietrzu.

Z polskiego opisu patentowego numer PL 184265 pt. „Klej stały i sposób klejenia” znany jest sposób klejenia za pomocą kleju stałego, częściowo skrystalizowanego. Ujawniony w tym wynalazku sposób klejenia polega na zaktywizowaniu kleju przez tarcie go o podłoże, nałożeniu drugiego podłoża na warstwę kleju i pozostawieniu tak złożonej struktury do stwardnienia kleju. Klej aktywizuje się przez tarcie o podłoże z prędkością od 1 cm/s do 500 cm/s oraz poprzez jednoczesne wywieranie jednostkowego nacisku prostopadłego o wartości od 1 kPa do 10 MPa, rozprowadzając na podłożu powłokę kleju o grubości od 2 μm do 200 μm.

Wadą znanych ze stanu techniki sposobów klejenia kartek produktów poligraficznych, do których są stosowane kleje na bazie kopolimeru etylenu i octanu winylu określane jako kleje typu EVA hotmelt, jest ograniczona wytrzymałość na wyrywanie kartek, zwłaszcza dla papierów kredowych o dużym udziale powleczenia lub papierów o dużym udziale w masie krótkich włókien, w tym papierów pochodzących z recyklingu. W tych znanych sposobach wytrzymałość spoiny ulega znaczącemu pogorszeniu w podwyższonych i obniżonych temperaturach, a trwałość w warunkach częstego używania nie przekracza jednego roku. Znany natomiast ze stanu techniki jednoskładnikowy klej poliuretanowy stosowany w sposobach klejenia kartek produktów poligraficznych jest bardziej podatny na przerwania ścieżki klejowej spowodowane na przykład przypadkowym zanieczyszczeniem podczas prowadzonego procesu klejenia, ponadto kontrola znanych procesów jest utrudniona poprzez powolny proces wiązania klejów poliuretanowych.

Nieoczekiwanie okazało się, że wymienionych wyżej wad można uniknąć stosując jednocześnie w jednym procesie klejenia dwa różne termotopliwe rodzaje klejów, których charakterystyki pracy po sklejeniu uzupełniają się wzajemnie.

Sposób klejenia kartek produktów poligraficznych według wynalazku polega na zastosowaniu w jednym procesie klejenia kartek produktu poligraficznego dwóch różnych termotopliwych klejów. Kleje te są nakładane na grzbiety kartek produktów poligraficznych kolejno po sobie w bardzo krótkich odstępach czasu. Czas, po którym jest nakładana kolejna warstwa kleju jest uzależniony od użytej maszyny poligraficznej i wynosi od 0,1 do 5 sekund. Pierwszym nakładanym klejem na blok kartek przeznaczonych do sklejenia jest roztopiony jednoskładnikowy klej poliuretanowy na bazie prepolimeru poliuretanu z grupami izocyjanianowymi, który jest nakładany cienką warstwą o grubości 0,1 mm do 0,2 mm, po czym natychmiast na cienką warstwę nałożonego wcześniej jednoskładnikowego kleju poliuretanowego jest nakładana grubsza warstwa kleju typu EVA hotmelt o grubości od 0,3 mm do 0,8 mm.

Zaletą sposobu klejenia kartek produktów poligraficznych jest wykorzystanie w jednym procesie technologicznym łatwości nakładania standardowego kleju typu EVA hotmelt i wysokich parametrów wytrzymałościowych oraz odporności na podwyższone temperatury kleju poliuretanowego. Sposób według wynalazku nie wymaga konstruowania nowych urządzeń - metoda nadaje się do zastosowania w większości komercyjnie dostępnych maszyn do oprawy klejonej, przystosowanych do używania klejów poliuretanowych i klejów podobnych.

PL 231 327 B1

Sposób według wynalazku został ujawniony w przykładzie wykonania:

P r z y k ł a d

Proces klejenia oprawy został przeprowadzony w urządzeniu produkcji firmy Mueller Martini typu Corona C15, które jest wyposażone standardowo w dwa niezależne zespoły do nakładania kleju na grzbiet klejonego produktu. Zespoły do nakładania kleju w tym urządzeniu pozwalają na nałożenie kolejnej warstwy kleju na tę samą powierzchnię klejonego grzbietu produktu poligraficznego w odstępach nie większych niż 0,2 sekundy do 4 sekund. Odstępy te są uzależnione od prędkości klejonych produktów przemieszczających się w urządzeniu.

Do pierwszego zespołu do nakładania kleju został dostarczony klej poliuretanowy produkcji firmy Henkel o nazwie handlowej PURMELT QR3317. Do drugiego zespołu nakładania kleju został dostarczony klej typu EVA hotmelt, produkcji firmy Forbo, SWIFTTERM 8009.

Grubość aplikacji kleju PURMELT wynosiła 0,2 mm a kleju EVA hotmelt 0,5 mm. Łączna grubość spoiny wyniosła 0,7 mm. Uzyskano wytrzymałość kartek na wyrywanie przekraczającą 10 N/cm, która nie uległa znaczącemu obniżeniu w temperaturze 340 K. Jednocześnie stwierdzono, iż prowadzenie procesu sposobem według wynalazku jest znacznie skuteczniejsze ze względu na mniejsze wymagania dotyczące tolerancji przygotowania grzbietu oraz znacznie szybszy czas wiązania spoiny.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Sposób klejenia kartek produktów poligraficznych w procesie oprawy klejonej polegający na nałożeniu warstwy kleju termotopliwego typu EVA hotmelt lub na nałożeniu roztopionego jednoskładnikowego kleju poliuretanowego na bazie prepolimeru poliuretanu z grupami izocyjanianowymi na krawędź bloku arkuszy i dociśnięciu okładki, znamienny tym, że polega na nakładaniu w jednym procesie klejenia kartek produktu poligraficznego dwóch różnych klejów, przy czym kleje te są nakładane na grzbiety kartek produktów poligraficznych kolejno po sobie w odstępach czasu wynoszących nie więcej niż 0,1 sekundy do 5 sekund, gdzie pierwszym nakładanym klejem na blok kartek przeznaczonych do sklejenia jest roztopiony jednoskładnikowy klej poliuretanowy na bazie prepolimeru poliuretanu z grupami izocyjanianowymi, który jest nakładany warstwą o grubości 0,1 mm do 0,2 mm, po czym na warstwę kleju poliuretanowego jest nakładana warstwa kleju termotopliwego typu EVA hotmelt o grubości od 0,3 mm do 0,8 mm.