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PUR热熔胶及其正确使用


在日本,将PUR热熔胶(PolyurethaneReactive,反应型聚氨酯树脂)用于书刊装订已有10余年,PUR装订的术语已为业界所知晓。装订行业尽管因经济规模的缩小以及媒体的多样化而处于非常严酷的生存环境下,然而PUR装订的需求和供应保持坚挺并在扩大。

1.完美的PUR

由于能够满足多种质量要求的EVA热熔胶(乙烯—醋酸乙烯共聚树脂)新产品难以实现实用化,PUR遂成为适合装订行业需求的热熔胶。虽然PUR胶在常温下为固体,加热后熔融而具有热塑性,但与空气或纸中的水份接触而产生不可逆的分子链加长反应和交联反应,与普通的EVA热熔胶相比具有特殊的性能,因而可以实现下述高水平的装订产品的制作:

由于粘结力强,耐热耐磨性能优异,可以制作牢固且能够长期使用的书;

胶的涂布量可大幅减少,能制作翻平性能好的书;

由于耐溶剂性能佳,故不受包括印刷油墨在内的多种溶剂的影响,可以制作不会随时间变化而散架掉页的书;

由于使用该胶制作的书在废纸回收分离工艺中胶不会变为细颗粒,因而可实现胶与纸的100%分离。

此外,该粘结剂熔融涂布温度较低,可实现节能化生产,因而可制作那些要求与环保相对应的书。

2.PUR装订的特点

在欧美,PUR装订于上世纪80年代末实现了实用化,至90年代末,欧美有近50家公司成为PUR装订的用户,生产牢实且柔性佳的无线装订图书以及用于圆书脊精装本的胶背。日本虽然也在也在这一时期引入PUR装订工艺,但很长一段时期均是将PUR装订作为一种高附加值装订的战略武器,实际上仅用于制作不易损坏的书,解决粘结强度不足或书帖散页索赔等质量问题,自我保护的意味很浓。在此期间,通过日本NSC公司和米勒·马天尼日本公司举办的活动,使PUR装订的认知度逐渐提高。至2009年,日本国内PUR相关的生产线超过了40条,其产品多种多样,包括便携连环画图书到劝告书、料理书、户外用书、儿童绘画书、地图、教科书、写真集等等。现在还在积极开发能充分发挥PUR胶特长的装订产品。本文将介绍这方面的一些事例。

3.发挥特长的装订技术

PUR装订方式本身极少的缺点是,对于采用较 厚的纸张作为封面的图书,即使胶的涂布量如何薄,由于封面硬,无法发挥PUR胶装订翻平性能佳的优势。为了解决这一问题,提出了在封面和书芯书脊之间加一薄纸(腔背纸)的无线胶订方案,以往在EVA胶订方式中就有过这种装订方式,通过使用PUR胶,使其粘结的牢固性和书的翻平性有了很大的提升。 还有一种提案,即将PUR用于圆书脊精装本制作,以实现成本降低的目的。一般的铣锯齿书背的无线胶订书帖以16页折贴为限,32页折帖由于不能保证书的粘结强度而采用锁线装。该提案书芯采用32页书帖,通过采用铣背—PUR无线胶订工艺进行胶背,并在交联反应的过程中进行扒圆起脊,进行精装本的生产。虽然达到最大强度需要进行长时间的反应(保存),但反过来讲,如果是在反应进行过程中,则能够进行扒圆作业。一旦交联反应完成,保持圆书脊的力将起作用。对于以无须折页的单张书帖为主的按需印刷图书的扒圆装订,利用PUR无线胶订工艺来胶背是可行的。此外对于写真集之类以图片为主的铣锯齿槽的精装书,虽然存在粘结剂过度浸透和强度不足的问题,但是否也会成为一种解决之策呢?

为了创新推出PUR装订方面的新产品,首先必须充分理解PUR胶的性质和实际使用方法以及PUR装订的生产条件装订产品质量的关系,例如,对于PUR热熔胶而言,就分为以柔性为主要指标的型号,以粘接强度为主要指标的型号,柔性和强度兼顾的型号,适用于锯齿铣背工艺的型号,等等。

此外,有时装订生产条件不符合要求,不能生产出符合客户要求的产品,或者会出现由于纸张品种的不同,胶的粘结强度达不到要求的情况。

4.涂胶装置的动向

各印后设备厂商在PUR胶涂布方法上提出了多种解决方案。从PUR装订使用初期就存在的辊式涂布装置,其构造与EVA辊式涂布装置基本相同,但是PUR装订用的辊式涂布装置有特殊设计要求,即当作业结束时容易将已交联反应的PUR胶清扫除去,并能控制废胶的量。2000年左右,又提出了一种在书芯背部涂布乳胶,并利用一种PUR胶涂布枪(槽式涂布)进行封面涂布的方案。该装置利用乳胶粘结剂中的水份,可促进交联反应的进行,能做出翻平性极佳的高档装订产品,涂布装置也完全处于密封状态,受到用户的关注。不过由于使用起来有难度,似乎不易推广。

目前受到关注的涂布方式是在书芯背部通过直接喷咀来涂布PUR热熔胶的装置。该装置被认为具有能完全阻断外部空气的密封性能,可缩短准备时间和清扫时间,可减少长期停机或工作结束时的废胶损失,降低生产成本。由于这些原因,该装置的使用台数的确在增加,现在可能正在开发上侧胶用的喷咀装置。

关于我们熟悉用惯的辊式涂布装置,当变换装订工作或进行质量控制时有不同的做法,另外还容易受粘度变化的影响,在条件设定方面要求掌握得比较熟练,因此,配置了喷咀式涂布装置的各装订企业,应该坚持进行研究,弄清楚实际使用中生产条件的标准制定,与辊式涂布方式在涂布质量上的差异等问题。笔者以为,今后有必要根据质量要求和装订规格的不同,分别使用辊式涂布和喷咀式涂布装置。

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