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PUR熱熔膠及其正確使用


在日本,將PUR熱熔膠(PolyurethaneReactive,反應型聚氨酯樹脂)用於書刊裝訂已有10餘年,PUR裝訂的術語已為業界所知曉。裝訂行業盡管因經濟規模的縮小以及媒體的多樣化而處於非常嚴酷的生存環境下,然而PUR裝訂的需求和供應保持堅挺並在擴大。

1.完美的PUR

由於能夠滿足多種質量要求的EVA熱熔膠(乙烯—醋酸乙烯共聚樹脂)新產品難以實現實用化,PUR遂成為適合裝訂行業需求的熱熔膠。雖然PUR膠在常溫下為固體,加熱後熔融而具有熱塑性,但與空氣或紙中的水份接觸而產生不可逆的分子鏈加長反應和交聯反應,與普通的EVA熱熔膠相比具有特殊的性能,因而可以實現下述高水平的裝訂產品的製作:

由於粘結力強,耐熱耐磨性能優異,可以製作牢固且能夠長期使用的書;

膠的塗布量可大幅減少,能製作翻平性能好的書;

由於耐溶劑性能佳,故不受包括印刷油墨在內的多種溶劑的影響,可以製作不會隨時間變化而散架掉頁的書;

由於使用該膠製作的書在廢紙回收分離工藝中膠不會變為細顆粒,因而可實現膠與紙的100%分離。

此外,該粘結劑熔融塗布溫度較低,可實現節能化生產,因而可製作那些要求與環保相對應的書。

2.PUR裝訂的特點

在歐美,PUR裝訂於上世紀80年代末實現了實用化,至90年代末,歐美有近50家公司成為PUR裝訂的用戶,生產牢實且柔性佳的無線裝訂圖書以及用於圓書脊精裝本的膠背。日本雖然也在也在這一時期引入PUR裝訂工藝,但很長一段時期均是將PUR裝訂作為一種高附加值裝訂的戰略武器,實際上僅用於製作不易損壞的書,解決粘結強度不足或書帖散頁索賠等質量問題,自我保護的意味很濃。在此期間,通過日本NSC公司和米勒·馬天尼日本公司舉辦的活動,使PUR裝訂的認知度逐漸提高。至2009年,日本國內PUR相關的生產線超過了40條,其產品多種多樣,包括便攜連環畫圖書到勸告書、料理書、戶外用書、兒童繪畫書、地圖、教科書、寫真集等等。現在還在積極開發能充分發揮PUR膠特長的裝訂產品。本文將介紹這方麵的一些事例。

3.發揮特長的裝訂技術

PUR裝訂方式本身極少的缺點是,對於采用較 厚的紙張作為封麵的圖書,即使膠的塗布量如何薄,由於封麵硬,無法發揮PUR膠裝訂翻平性能佳的優勢。為了解決這一問題,提出了在封麵和書芯書脊之間加一薄紙(腔背紙)的無線膠訂方案,以往在EVA膠訂方式中就有過這種裝訂方式,通過使用PUR膠,使其粘結的牢固性和書的翻平性有了很大的提升。 還有一種提案,即將PUR用於圓書脊精裝本製作,以實現成本降低的目的。一般的銑鋸齒書背的無線膠訂書帖以16頁折貼為限,32頁折帖由於不能保證書的粘結強度而采用鎖線裝。該提案書芯采用32頁書帖,通過采用銑背—PUR無線膠訂工藝進行膠背,並在交聯反應的過程中進行扒圓起脊,進行精裝本的生產。雖然達到最大強度需要進行長時間的反應(保存),但反過來講,如果是在反應進行過程中,則能夠進行扒圓作業。一旦交聯反應完成,保持圓書脊的力將起作用。對於以無須折頁的單張書帖為主的按需印刷圖書的扒圓裝訂,利用PUR無線膠訂工藝來膠背是可行的。此外對於寫真集之類以圖片為主的銑鋸齒槽的精裝書,雖然存在粘結劑過度浸透和強度不足的問題,但是否也會成為一種解決之策呢?

為了創新推出PUR裝訂方麵的新產品,首先必須充分理解PUR膠的性質和實際使用方法以及PUR裝訂的生產條件裝訂產品質量的關係,例如,對於PUR熱熔膠而言,就分為以柔性為主要指標的型號,以粘接強度為主要指標的型號,柔性和強度兼顧的型號,適用於鋸齒銑背工藝的型號,等等。

此外,有時裝訂生產條件不符合要求,不能生產出符合客戶要求的產品,或者會出現由於紙張品種的不同,膠的粘結強度達不到要求的情況。

4.塗膠裝置的動向

各印後設備廠商在PUR膠塗布方法上提出了多種解決方案。從PUR裝訂使用初期就存在的輥式塗布裝置,其構造與EVA輥式塗布裝置基本相同,但是PUR裝訂用的輥式塗布裝置有特殊設計要求,即當作業結束時容易將已交聯反應的PUR膠清掃除去,並能控製廢膠的量。2000年左右,又提出了一種在書芯背部塗布乳膠,並利用一種PUR膠塗布槍(槽式塗布)進行封麵塗布的方案。該裝置利用乳膠粘結劑中的水份,可促進交聯反應的進行,能做出翻平性極佳的高檔裝訂產品,塗布裝置也完全處於密封狀態,受到用戶的關注。不過由於使用起來有難度,似乎不易推廣。

目前受到關注的塗布方式是在書芯背部通過直接噴咀來塗布PUR熱熔膠的裝置。該裝置被認為具有能完全阻斷外部空氣的密封性能,可縮短準備時間和清掃時間,可減少長期停機或工作結束時的廢膠損失,降低生產成本。由於這些原因,該裝置的使用台數的確在增加,現在可能正在開發上側膠用的噴咀裝置。

關於戒赌重生熟悉用慣的輥式塗布裝置,當變換裝訂工作或進行質量控製時有不同的做法,另外還容易受粘度變化的影響,在條件設定方麵要求掌握得比較熟練,因此,配置了噴咀式塗布裝置的各裝訂企業,應該堅持進行研究,弄清楚實際使用中生產條件的標準製定,與輥式塗布方式在塗布質量上的差異等問題。筆者以為,今後有必要根據質量要求和裝訂規格的不同,分別使用輥式塗布和噴咀式塗布裝置。

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