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現(xiàn)代裝訂常用黏結(jié)劑的種類、性能及使用

   日期:2020-01-05 13:26     

黏結(jié)劑是書籍本冊裝訂的主要材料之一。黏結(jié)劑的選用對書籍本冊加工的質(zhì)量有直接關(guān)系,選用得當(dāng)、書籍本冊成品就牢固而平整,否則就有可能造成嚴(yán)重的質(zhì)量問題。

黏結(jié)劑即將兩個物體黏合牢固的一種物質(zhì),是裝訂中不可缺少的一種重要材料。有的書籍如無線膠訂書,是全部用黏結(jié)劑聯(lián)接在一起的。全國有很多地區(qū)由于黏結(jié)劑選用不當(dāng)或使用不合理而出現(xiàn)很多問題,如精裝書環(huán)村三邊不粘(飛邊),書封殼糊制后翹曲不平,無線膠訂書掉頁、漏膠底、書背膠廈不平等現(xiàn)象極為嚴(yán)重,出現(xiàn)不合格品,社會反映很大,應(yīng)引起各方面的重視。

根據(jù)這些情況,我在此對黏結(jié)劑的種類、性能及使用加以介紹,供同行參用。

一、合成樹脂類黏結(jié)劑

合成樹脂又稱人造樹脂,是由單體經(jīng)聚會或縮聚而成的樹脂。合成樹脂黏結(jié)劑是使用廣泛、方便、品種繁多的黏結(jié)材料。用于書籍裝訂的主要有以下幾種。

1.聚醋酸乙烯酯(PVAC)黏結(jié)材料

聚醋酸乙烯酯是一種聚合物,由醋酸乙烯酯單體聚合而成。根據(jù)聚合方法不同又分為乳液型和溶液型兩種,裝訂所用的屬乳液型,因其顏色乳白,使用時間較長又稱乳膠或白膠。

①聚醋酸乙烯酯的性能

PVAC是一種乳白色的黏稠液體,具有微酸性。能溶于多種有機(jī)溶劑,并能耐稀酸、稀堿,不怕蟲蛀鼠咬,不發(fā)霉變質(zhì),對人體無害。PVAC固化后的膠層為無色透明體,不會給紙張等帶來污染,且是水溶液,因此易洗滌,可隨意調(diào)整其黏度。使用方便。PVAC膠層干燥后韌性好、裁切不損刀片,很適合裝訂使用。這種膠優(yōu)點(diǎn)很多,但不足的是耐水性較差,耐熱性也差,不過,只要注意保管其性能不會受任何影響,是一種使用時間最長(裝訂已用20多年)、最普遍并受歡迎的合成樹脂黏結(jié)材料。

②PVAC 黏結(jié)劑的指標(biāo)

目前我國生產(chǎn)的PVAC 黏結(jié)劑的質(zhì)量指標(biāo)要求是:乳白色稠液體,體內(nèi)均勻無明顯粒子:固體含量50%±2%:黏度1~2微米;pH值4~6:有效期一般為一年(保管好可延續(xù)到一年半)。

③PVAC 黏結(jié)劑的使用

PVAC黏結(jié)劑使用廣泛,特別適用于多孔材料,如紙張、織品、紙板、皮革、木材等的黏結(jié)。使用時應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

A.使用前可根據(jù)需要,用冷水(不低于0℃)、或熱水(不高于 36℃),調(diào)制所需黏度的黏結(jié)劑。加水越多,黏度越低,加水調(diào)制時要攪拌均勻。

B.可作單、雙頁紙張、漿背、粘書背統(tǒng)、包封面(平裝的)等黏合用,有良好的黏給效果。

C.可以與面粉糨糊、羧甲基纖維素等混合使用,以提高流體的稠度并可降低成本。

D.冬季使用時要注意防寒,夏季要防熱,不可在O℃以下和36℃以上長期儲存和使用,否則肢體會老化變質(zhì)、沉淀。為防寒可加入適量的鄰苯二甲酸二丁酯。

E.用后剩余的膠液要注意密封(特別是開桶后)不與空氣接觸,膠面上最好倒些冷水,避免干燥結(jié)硬度達(dá)成浪費(fèi)。

F.糊制書封殼最好不用此膠。因PVAC是水溶性黏結(jié)劑,干燥速度(與面粗糙糊相同)較慢,滲透力強(qiáng),且不易定型,糊制后,書封殼會因水分滲透、延緩干燥時間出現(xiàn)紙板變形而超曲不平。

G.PVAC黏結(jié)劑與504膠水混合后,黏結(jié)PVA涂料封面與環(huán)襯紙張有很好的效果。

PVAC黏結(jié)劑的干燥靠水分蒸發(fā),干燥速度與溫度、相對濕度有直接關(guān)系,干燥速度相對緩慢:如果將其用于聯(lián)動生產(chǎn)線,需要增添烘干設(shè)備,如遠(yuǎn)紅外線、高頻介質(zhì)加熱等,烘干溫度不能過高。

2.聚乙烯醇(PVA)黏結(jié)材料

聚乙烯酸黏結(jié)劑是一種白色絮狀或粉末狀的高分子化合物,能溶于水,熱熔后為無色透明的黏稠液體。

①聚乙烯醇黏結(jié)性能

PVA的性能是由聚醋酸乙烯酯的結(jié)構(gòu)和醇解程度決定的。醇解度達(dá)到99%~100%時,可得到高度結(jié)晶的聚合物,其耐水性極好;醇解度在87%~89%時,則易溶于水;醇解度再下降時,對水的溶解性就又降低了。聚合度高的PVA分子量大,成膜性好,黏度高,黏性強(qiáng),但水溶性差。其聚合度分為高、中、低三類,即500~700為低聚合度:700~1500為中聚合度:1500~2000為高聚合度。裝訂用PVA黏結(jié)劑,既要考慮其聚合度,又要考慮水溶性。

②聚乙烯醇的使用

PVA黏結(jié)劑在使用時要加水熱熔成黏稠液體,其使用方法和注意事項(xiàng)如下:

A.使用時根據(jù)所需黏度,在膠內(nèi)加入適量水,放置容器內(nèi)加熱成均勻黏狀液體,加熱時要用蒸或水浴的方法,不可直接與加熱器接觸,膠內(nèi)加熱溫度不得超過100℃,以防其老化變質(zhì)。

B.PVA使用溫度為45℃±10:在溫度適當(dāng)?shù)臈l件下可與面粉糨糊混合使用。

C.PVA是加熱膠,水不易滲透,干燥較慢,黏結(jié)紙板、紙張、織品等均可用,精裝書殼也可用此膠。

聚乙烯醇黏結(jié)材料價格便宜、黏結(jié)性能好,是一種使用極為普遍的黏結(jié)劑。

3.熱熔勝(EVA)

熱熔膠是一種不需溶劑、不含水分的 100%的可溶性聚合物。熱熔勝常溫下為固體,加熱熔觸到一定程度而變?yōu)榱鲃忧矣幸欢ば缘囊后w:熔融后的熱熔膠為淺棕色半透明體。

①熱熔膠的成分。

熱熔膠主要成分是EVA樹脂,即聚乙烯與醋酸乙烯經(jīng)高溫聚合的物體;再經(jīng)與松香、甘油脂、聚合松香、石蠟等經(jīng)高溫熔融后,冷卻固化成塊狀的膠體,即裝訂用的塊狀或粒狀的熱熔膠。熱熔膠的主要成分是EVA樹脂,由于其聚合加工我國目前還有困難,所以均用進(jìn)口代替。

②熱熔膠的性能

EVA是100%的固體膠,變成流體完全靠高溫加熱熔融。當(dāng)加熱至80℃~ 100℃時,膠體緩動,隨著溫度的增高,流動逐漸加快,當(dāng)溫度上升到250℃時,膠體老化,顏色變深,黏度下降,膠變服。EVA的膠體固化過程全靠冷卻完成,是一種快速固化性能極好的黏結(jié)材料,其干燥速度之快是任何一種黏結(jié)材料無法比擬的。

③熱熔膠的使用

EVA對多孔和非多孔材料都能進(jìn)行黏結(jié),擔(dān)著膠面不宜過大,否則會無法黏結(jié),因?yàn)檫@種膠固化時間最多只有十幾秒鐘。EVA主要用于高速生產(chǎn)的無線膠訂聯(lián)動線,不能用于手工裝訂操作。

A.使用時要提前將膠量儲夠,并要提前2小時以上進(jìn)行加熱,使其逐漸變成所需流體。

B.膠體的流動性可用溫度控制,需要黏度高(稠)時,可將溫度略降低些,需黏度低(?。r,可將溫度調(diào)高些。在膠訂機(jī)上一次涂膠的可用 150℃~ 180℃;二次(有粘書背紙的裝置)涂膠的溫度要比第一次膠溫高30℃左右,即第2次涂膠的黏度絕不能將第一次所粘書背紙拉下。

C.熱熔膠固化時間一般為7-13秒:冷卻時間一般為30秒左右。在聯(lián)動生產(chǎn)線上其冷卻過程是以延長傳送帶方法實(shí)現(xiàn)的。在一定時間內(nèi)應(yīng)保證膠體有冷卻干燥的良好條件,才能保證書籍黏結(jié)牢固、美觀平整。

D.使用熱熔膠生產(chǎn)的條件,應(yīng)是保證正常的室溫,室溫過低會影響固化時間,黏結(jié)劑會因過早干燥、被黏合物黏結(jié)不牢(或粘不上)而脫落。

3.紙塑復(fù)合黏結(jié)材料

這種材料是丙烯酸酯和苯乙烯共聚物,外觀是乳白色液體。其膠體有良好的黏結(jié)性能和所需要的黏度和膜彈性。紙塑復(fù)合黏結(jié)劑以水為分散介質(zhì)(水溶劑),不易燃,無毒、無害,無刺激氣味,是一種使用方便、黏結(jié)能力很強(qiáng)的水溶性黏結(jié)材料。

這種黏結(jié)劑隨著裝幀材料的變革(如封面材料中的PVC涂料紙、覆膜紙、塑料封面等)應(yīng)用更廣泛,在與紙張聯(lián)接肘必須用這種黏結(jié)劑,特別是上類材料封面的精裝書殼與環(huán)襯的黏結(jié),若三邊出現(xiàn)粘不牢現(xiàn)象,用此膠便可粘牢。

紙塑復(fù)合黏結(jié)劑手工裝訂、機(jī)器裝訂均可使用,操作方便,黏度高,黏結(jié)牢固。這種黏結(jié)劑于80年代中期批量生產(chǎn),效果良好、普及快,解決了環(huán)襯三邊不粘的質(zhì)量問題。

二、動物類黏結(jié)材料

動物類黏結(jié)材料的使用,在我國歷史悠久。早在2000多年前,人們就用動物皮革加水用火熬成皮鰾膠,用于各種物體的黏結(jié)。這種膠是從熱水或石灰漿處理的動物的皮、肌內(nèi)組織和骨骼獲得的一種黏結(jié)材料。動物類黏結(jié)材料的種類有骨膠、明膠、魚膠幾種。裝訂常用的是骨膠,魚膠由干魚類的用途極廣,故現(xiàn)已基本不用其制成黏結(jié)材料。

1.骨膠

骨膠是一種使用最為廣泛的動物類黏結(jié)材料。其特點(diǎn)是:黏結(jié)性能好,強(qiáng)度高,水分少,干燥快,黏結(jié)定型好,且價格低廉、使用方便,特別適合黏結(jié)和糊制精裝書封殼,可得到良好的效果。

①骨膠的性能

動物膠的主要成分是明膠膚蛋白質(zhì)。其純度低的一種稱骨膠。骨膠是脆性硬塊凝固體。膠原是不溶于水的蛋白質(zhì),經(jīng)加熱等處理后,變成蛋白質(zhì)的另一和形式叫膠朊,能溶于熱水并具有黏結(jié)性能。

骨膠的膠膜形成后很堅(jiān)固,富有彈性:但骨膠不耐水,遇水會使膠層膨脹而失去黏結(jié)強(qiáng)度:其耐腐蝕性也較差,溫度過高、濕度過大都會引起變化。

②骨膠的使用

使用骨膠時,先用體積相等或略多的水(最好用熱水)將骨膠浸泡10小時左右,使膠塊變軟,然后加熱至75℃左右,使其成為膠液即可使用。膠與水的比例應(yīng)根據(jù)所需黏度而定,如水多黏度低而?。杭铀兖ざ染透叨怼崮z時膠溫不宜過高,溫度超過100℃則會因分子降解而使黏度下降,膠老化變質(zhì)。骨膠在使用中有微量沉淀,所以要邊用邊加水井進(jìn)行必要的攪拌,以調(diào)節(jié)黏度和流動性。熱膠時必須采用浴熱方法,決不可用儲存膠的容器直接加熱。

骨膠要保持在一定溫度條件下才可使用,因此,當(dāng)使用中需加水時,加入的水與膠體溫度應(yīng)基本相同,不可加入冷水。因?yàn)楣悄z要保持一定溫度(75℃±10℃),加入冷水后膠水的溫度驟降會出現(xiàn)凝條塊狀,而影響?zhàn)そY(jié)效果。使用骨膠時涂膠速度要快、均勻,不要一次蘸膠過多造成膠層不平、滲透聯(lián)粘漏膠等問題。

2.明膠

明膠成分近似骨膠,但純度較高,膠體透明。制作明膠的原料為優(yōu)質(zhì)新鮮的動物皮、下腳料及骨等。明膠的熔融溫度和凝結(jié)溫度與骨膠有所不同。明膠的純度雖高,但仍合有一些增塑劑,這些增塑劑可以從空氣中吸取水分,以阻止黏結(jié)層干燥過分而變脆。

明膠在使用前可加入相應(yīng)水分,在50℃左右時就能完全熔融成所需要的膠液,常用的膠溫為40℃~70℃,不低于30℃仍可使用。這種膠比骨膠更好使用,與骨膠有同樣的特點(diǎn),是動物腔中的一種優(yōu)質(zhì)黏結(jié)材料,但價格較高不宜大批量使用,否則會增加成本。

A.為了防止動物膠黏結(jié)層干燥后變脆,可加入適量的甘油。使膠膜具有一定的柔韌性。

B.為了防止膠液發(fā)霉變質(zhì)(特別是夏天溫度高時),可在膠內(nèi)加入適量的防腐劑,如石炭酸等。

C.為了防止膠色加重,可適量摻入些增白劑,如鈦白粉等。

D.為提高膠膜在室溫下的干燥速度,可加入少量尿素。

E.用機(jī)器糊殼時,膠液容易出現(xiàn)氣泡,造成涂膠不勻,為此可加入少量的萜晶醇或有機(jī)硅液體、磷酸三丁酯等。

以上幾種添加劑在加入膠液后必須攪拌均勻才可使用。

裝訂的質(zhì)量問題,有很大一部分是由于黏結(jié)材料使用或選擇不當(dāng)造成的,因此,了解常用裝訂黏結(jié)材料的種類、性能及用途等,提高對黏結(jié)材料的認(rèn)識是保證產(chǎn)品質(zhì)量很重要的一方面。

 


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