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PUR胶订高档书刊装订的首选

2022-04-28 来源:松原农业机械网

PUR胶订:高档书刊装订的首选

无线热熔胶订(EVA)是目前国内书刊常用的装订方式之一,适合内文纸张128 g/m2以下、书厚3~40 mm平装书刊的装订生产。但对于一些高档、高要求或超厚的书刊,如画册、商品宣传广告册等,书帖采用高克重的纸张(157~250 g/m2),受常用热熔胶自身性能的限制,即使采用专用涂料纸热熔胶也不能达到理想的装订质量,成书后不易展开阅读,久翻易开胶脱页,因此只能改为锁线装订。这是无线热熔胶订的致命缺陷。

锁线装订生产周期长,生产成本高,不适合目前印刷市场的印制要求。塑料线烫订是目前国外较为流行的胶订加工方式,其综合成本为锁线装订的70%~80%,虽成书后易于展开阅读,久翻不易开胶脱页,但也因采用的热熔胶本身耐低温及高温的性能所限,对高档书刊的印后装订适用范围仍有一定限制。

现沉寂多时的PUR胶订工艺经多年技术改进,装订性能优异稳定,综合成本适中(与传统胶订基本一样),能适合联动生产流水线的施工要求,已成为高档书刊装订首选的生产工艺。在高标准、严要求的某些装订领域,大有取代锁线精装之态势,是值得业内同行关注的先进的生产工艺。

一、PUR热熔胶的现状

P U R(P o l y U r e t h a n eReactive,以下简称PUR)是带有氨酯键(NH-CO-O)的高分子化合物,其分子链的末端是带活性氢的多元醇(聚酯、聚醚等)以及低分子量二元醇(链伸长剂)和异氰酸盐的加成聚合物。二元醇和异氰酸盐反应形成刚性分子链段,而多元醇和异氰酸盐反应形成柔性分子链段,因此PUR是一种具备刚柔兼有的强韧与柔软特性的新型热熔胶。其具有遇到空气中的水分会产生不可逆的交联反应,与纸张形成特别牢固的粘合层。PUR热熔胶是湿致固化型热熔胶,由于它优越的装订适性,与常用热熔胶(EVA热熔胶、PVA乳胶)相比具有很多绝对优势,是一种强度极高、拉伸度好、耐高寒、耐高热、干燥后为象牙色(乳白色)的热塑性胶粘材料。装订成书摊开后,外观仍能平展,便于翻阅,书刊显得高贵典雅。

随着印刷产品的多样化及不同层次的客户需求,印刷行业使用各种不同的纸张、塑料薄膜、上光油和油墨等新材料,而最新的改进型PUR胶粘剂应用于这些材料的粘合时,粘合质量稳定、优异。PUR胶粘剂的独到之处在于它能够粘接多种材料,包括清漆涂层、UV固化层、塑料薄膜、涂料纸张、各种纹理的特种纸等,其粘合强度比传统胶粘剂高出至少200%以上。

PUR热熔胶现已发展至第四代,它比第三代PUR热熔胶的流动性更好,可以达到预期的初粘强度,同时延长了PUR在胶锅中的可停留时间。第四代PUR热熔胶已经取代了大部分第二代和第三代产品,尤其在新的喷嘴系统中使用更为方便,适合联动生产流水线的施工要求。如今新型的马天尼等进口胶订联动线也不同程度地选配有PUR胶订装置,国内一些有实力的印后生产厂商现也在研发中,因此提高了其在书刊印制的使用范围。

$分页符$ 二、PUR热熔胶的优势

1.书本可展平阅读,成本能有效控制

在能保证包本质量的前提下,与EVA热熔胶相比,书脊背胶的涂有量可更少一些。如果加大施胶量,虽然强度有所提高,但会降低书刊的阅读展开性。因而应在保证质量的前提下,设法减少施胶量,实现展开性与成本双赢的高品质装订。书芯刷胶厚度约0.1~0.3 mm,此时PUR胶层比EVA热熔胶要柔软很多,因此书本翻开非常平整,阅读时不必用手按着书本,书本平整性提高了读者的阅读舒适感。

一般情况下,目前PUR热熔胶价格是EVA热熔胶价格的3倍左右,但施胶量仅为其30%左右,材料成本上差距不大,这使PUR胶订在书刊装订上具有更强的竞争力。

2.环境适应性强,特别耐高温及耐低温

我们可通过用冰箱作试验,简单地模拟胶装书册在冬季可能面临的温度适应性。在同等条件下,把PUR热熔胶装订及普通EVA热熔胶装订的书册同样放入冰箱冷冻室内,设置温度为-18℃,放置时间为一个晚上。第二天再从冰箱取出两本书,翻阅书页对比,用EVA热熔胶装订的书册会发出脆裂声,书帖已脱胶掉页,而PUR热熔胶装订的书册仍完好无损。

在酷热环境条件下试验PUR热熔胶的高温耐久性,可以把PUR热熔胶装订与EVA热熔胶装订的书册同条件放入烤房。烤房温度为50℃~55℃,在这个温度条件下放置4小时,EVA热熔胶装订的书册胶层开始陆续发软、书页脱落,而PUR胶装书依然完好无损。

在书页材料理想的情况下,PUR胶订甚至在80℃或-40℃的温度下也不会有质量问题,这正是其能适应酷热、高寒环境的优良特性,远胜于其它类型的热熔胶,免除了印刷企业加工书刊的后顾之忧。

3.书脊方正平整,对材料适用性广

采用普通热熔胶装订那些纹理不规则的特种纸书芯时,在沟槽处会产生大量皱纹。由于PUR热熔胶属于冷胶粘合剂,工作温度低(正常工作温度为120℃),因此书脊处纸张的水分不会丢失。同时,PUR胶层在干燥过程中具有一定的延展性,使纸张纤维能够复原。对于高克重(150~250 g/m2)的涂料纸张、短纤维的再生纸张、逆丝绺的纸张等仍具有高强度的粘合度,只要打毛、拉槽方式正确,不会出现开胶脱页的质量问题,同时装订成书后外观平整。

另外,由于装订时PUR热熔胶用量很少,在包封上背胶和侧胶及上封面托打时很少有粘合剂被挤压渗出,两侧的夹板将封面牢固、方正地包在书芯上,形成挺括的书脊。常用的EVA热熔胶包本时常产生野胶丝,影响包本后的书刊外观。

4.书芯裁口光滑、无梯形

由于PUR热熔胶的涂胶厚度只有其它热熔胶涂胶厚度的30%左右,胶层柔韧,裁切时切口光滑整齐、无梯形、无嘣口、无空洞,同时书封切口边缘也很光滑、无毛边,较适合国产裁切机械普遍采用的斜拉式裁切的生产作业要求。

5.胶层成形牢固,具备奇强的耐溶性

通过苛刻的作业环境测试,PUR热熔胶是唯一一种既耐溶剂又耐油脂的装订材料。把干燥固着的PUR粘合剂胶层浸入到溶剂和油脂中,例如与甲酮、乙酮、酒精、汽油、煤油等接触后,这些化学物品对PUR胶层没有丝毫影响。另一方面,EVA容易受到油墨成分中石油系溶剂的影响,会有不同程度的软化甚至溶解,随着EVA装订强度的降低,易产生书页脱落等严重的质量事故。与此相比,PUR热熔胶不受溶剂的影响,能保持应有的胶装强度要求,可避免纸页脱落的现象发生。

6.用于精装节约成本,扒圆性能好且圆弧不易变形

多年来,圆背精装书册的书芯一直采用锁线订,扒圆之前在锁线成册的书芯上刷一层韧性好的粘合剂。如今是在已扒圆的书芯上刷PUR热熔胶,直接定型与书芯交联干固,保持圆脊形状持久不变形。采用PUR热熔胶给圆背精装浆背是很好的选择,其具有独特的成型柔顺及高粘合的特性,更能适合精装书的装订及读者展平翻阅的要求。采取这种装订方式大约可以节约20%~30%的成本,所以PUR胶订比锁线订更便宜(由于施胶度薄,用量少,成本仅为其70%~80%)。

改进的第四代PUR热熔胶可以联动扒圆,在书芯上刷PUR粘合剂,再扒圆和起脊,能够获得更为漂亮的圆形有脊书背。由于PUR胶层和书芯是在圆形状态下干燥,因此圆形书背的持久性达到了最大化。而普通热熔胶在装订书芯时,一般是先刷胶后扒圆,因此圆形的持久性远达不到PUR粘接的装订效果。

圆背的精装书采用PUR热熔胶能达到如此高的装订效果,方背的精装书刊更能满足质量要求。

7.具备环保特性

PUR胶订的书刊会比EVA热熔胶装订的书册更易回收利用,最大限度地保护了生态环境,是环保型的生产工艺。

$分页符$ 三、不同装订工艺的综合对比(略)

四、PUR胶订使用注意事项

1.PUR热熔胶所用涂胶轮的胶温为115℃~130℃,喷胶嘴的胶温一般为115℃~120℃。PUR热熔胶对温度非常敏感,所以使用胶温必须按其数据严格控制才能进行正常生产。PUR热熔胶的黏度、拉力与干燥时间有直接关系,如涂胶包本定型1小时以后裁切时测试拉力值为5 N/cm(已达到书刊胶订的安全强度);12小时以后拉力值为15 N/cm;48小时以后效果最好,拉力测试值可达到30 N/cm,几乎接近了纸张本身的抗拉强度。

2.对PUR加热,温度高于95℃便熔化,致冷便固化。由于其易与空气及纸张中的湿气及水分产生不可逆的交联固化反应,反应一旦结束,胶粘强度、耐热性、抗寒性、耐溶剂性、再利用适应性等均显示出优于普通EVA热熔胶的特性。不过,与EVA胶订相比,在发生稳定的弱点胶粘效力方面,需要较长的时间。为防止PUR胶层交联不充分而导致胶层容易脱落,现已研制出专门用于PUR胶订的敞开式胶锅和闭合压力喷嘴系统,并能很方便地适配目前新型的胶装、精装联动线上使用(采用PUR胶订时,兼顾效率与质量,速度要小于90本/分钟,应关闭联动线上的裁切部件,堆积静置数小时,待胶固化后才能裁切成品)。

⑴刷胶结束之后必须把PUR剩余物清除干净,防止其粘连设备。

⑵因为PUR热熔胶暴露在空气中会发生反应而交联固化,所以必须用惰性气体(如氮气)来形成保护层。另外,热熔胶喷嘴和胶罐上部空间生成的烟气也必须被及时排出,减少作业环境有害气体的存在。

⑶PUR过度

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