從粘接動態變化看無線膠訂質量
發布時間：2024-06-05 點擊：93
運用粘接技術進行書刊裝訂是一項古老而又實用的技術。隨著科學技術的發展，已從天然產物（骨膠、淀粉等）作為膠粘劑，進入了以高分子共混、聚合組成多組分合成膠粘劑新的發展時期。無線膠訂取代平訂，從根本上改變了印后工藝的落后狀態，保證了印刷業整體的快速發展。
在無線膠訂和平訂新舊技術交替更新初期，難免會出現一些問題。主要表現為運用膠訂技術裝訂成書后，出現批量的掉頁、散架、不易展開翻閱、翻動后書脊變形等問題。甚至驚動高級領導，讓印刷業老前輩發出“膠訂沒有過關”的忠告。行業主管部門并提出2000年為裝訂質量年的整體布置。
為什么會出現這些問題呢？就連世界級的馬天尼聯動生產線也不能幸免？
關鍵在于粘接體（書芯和封面）、粘接料（膠訂熱熔膠）和粘接器（膠訂機）各自獨具的特點與優勢，在膠訂生產流程中不能綜合發揮，反受生產條件中產生新的動態變化制約損傷。
一、粘接體（書芯和封面）
市場經濟的迅猛發展帶動新聞出版業的繁榮，使我國的造紙工業及其產品質量、數量不斷創出歷史新高。為提高我國紙張品質，專用施膠劑、分散劑、絮凝劑、消泡劑、潤滑劑、膠粘劑、防水劑、防粘劑、增濕劑、脫膜劑、柔軟劑、防霉劑、助留劑和助濾劑等助劑性精細化工產品的應用，對改善紙漿、紙和紙板的生產過程及產品特性開辟了一個廣闊的前景。掌握用量較大的燒堿、漂白劑、填料、涂料的特性和技術要求，準確控制使用的數量是穩定制漿造紙工藝過程的重要環節。
做為無線膠訂粘接體的書芯和封面用紙，雖向涂布紙（膠版紙、銅版紙）方向發展，在大量中小學生教材和一般圖書的印制選材上，仍偏重于封面用涂布紙（膠版紙、銅版紙）、內文用原紙（凸版紙、膠版紙）的區分。
構成原紙的主要料源為木漿纖維。用在原紙內的木漿有化學軟木漿、化學硬木漿、機械木漿三大類。一般而言，“硬木”的單位體積內的纖維根數比“軟木”多10倍；北方木的纖維尺寸要比南方木的纖維為小；軟木纖維較長而且強度較好。然而木種又有軟木纖維的南方黃松、西方鐵杉和硬木纖維的紅橡膠樹、樺木、白柏、橡木、桉木等之分。其纖維尺寸的差異，在被打漿或精漿以后產生的“微細組分”（fines）將填補纖維層的空隙，決定原紙的平滑度、均勻度、不透明度等存有差異。
在化學法中，與纖維一起的木素和樹脂等在蒸煮過程中溶解掉并通過洗滌將它們與纖維分離最后漂白獲得漂漿。堿性系統有著可以用填料代替纖維的可行性。填料給予紙定量的同時也減弱了紙強度。
構成原紙的各纖維即使經過精漿（或打漿）、壓榨和烘干的造紙過程，其直徑也要20um到65um，加以這原紙經過造紙過程是水潤脹和纖維素解鍵在交替進行著，每經“一濕”和“一干”的循環，就增加原紙面的粗糙度。
原紙成漿的精磨過程，當纖維過度被切斷，結果是纖維長度變短。
我國森林面積比例非常小。造紙用木漿基本靠進口。為保護森林資源和降低造紙成本，在20年內速生林沒有群出以前和為保護生態環境，將非木漿料配抄原紙、涂布原紙以及涂布原紙板內，是已經采用并將繼續采用的必不可少的配比與工藝，在我國造紙工業實施。
意味著無線膠訂粘接體中無論是封面用紙或內文用紙，與國外先進國家相比，還存在著表面粗糙、強度較低、易拉毛掉粉等缺陷。在印前普及電子分色、激光照排和印刷應用多色高速設備的新條件下，印刷周期大為縮短，對裝訂的要求是既好又快。在粘接體上的動態新反應是：
1、表面粗糙、強度較低、易拉毛掉粉的內文書芯，經膠訂機銑背銑槽刀具的切削面，不是光滑平整的界面，而是書脊涂膠面與銑槽邊緣出現毛絨絨的凸突障礙。既縮小了粘接處的機械加工幾何尺寸，又改變了粘接界面狀態，同時阻擋了熱熔膠流體在規定時間內對粘接面的潤濕和充填。
2、快速印刷對裝訂加工的無較長時差間隔性的要求，紙張尤其是無圖文的裝訂書脊部位吸收的水分來不及向外界散發，使內文冊頁在含濕量較高狀態進入膠訂生產線。將有三種新的現象發生：
①膠訂成書后，內文冊頁水份的逐漸揮發，造成紙張收縮，連帶銑槽同比例的回縮。出現與膠訂熱熔膠粘接松動的“槽大嵌膠小”的分離；
②內文冊頁與膠訂熱熔膠接觸瞬間，高溫（170ºc）的熱熔膠體促使內文冊頁表面所含水分的揮發。與此同時，涂敷的熱熔膠使來不及向周邊大氣逸出的水蒸汽壓向書籍粘接界面。揮發又被包容的水蒸汽分子，既是膠體和粘接體間新形成的一層分散隔離層，又使熔融的熱熔膠表面產生凝膠現象，整體流動性遭到改變和破壞，降低對書脊銑槽的浸潤和充填。尤其是銑槽又被切削產生的纖維絨毛所阻時更為嚴重。
二、粘接料（膠訂熱熔膠）
經過銑背開槽表面處理的書芯背脊部通過膠訂機的涂膠滾輪時，被均勻涂敷上一定厚（寬）度的粘接料——膠訂熱熔膠，然后與自動輸送的封面粘接。隨著膠粘劑擴散、流變、滲透、合隴和溫度的下降進行固化。當膠粘劑的大分子與被粘物表面的距離小于5a時，則會彼此相互吸引，產生范德華力或形成氫鍵、共價鍵、配位鍵、離子鍵等，加入楔形膠體對銑槽的嵌入和滲入孔隙中的膠粘劑固化后生成無數的小“膠鉤子”，從而完成了裝訂過程。
由于前一所述粘接物本身結構和表面狀態的客觀現實，加上粘接料合成耐老化性差，和涂敷過程存在的不可避免的老化，使粘接層抗剝離強度、不均勻扯離強度、抗沖擊強度和耐低溫韌性較低。目前行業對粘接料的質量控制方面缺乏有效的未使用前無損檢驗手段和適應的技術標準，使裝訂企業對都冠以膠訂熱熔膠的粘接料難分良莠，付出裝訂施工后才能驗證質量高低的極大代價。
粘接料的構成為：
a組分主粘樹脂1
主粘樹脂2
b組分調節劑1
調節劑2
抗氧劑
依據a組分中增粘樹脂與主粘樹脂的配比，改善和提高粘接料與粘接物的親和力；b組分共混中運用不同的調節劑，達到調整軟化點，提高流動性、增加滲透力的目的。加入適量防老劑，延緩或防止粘接料在合成和使用高溫條件下的老化。應當講，其a、b組分設計理論與比例調整思路是正確的。問題就在于合成與使用的生產工藝過程和原料選用與配置。
傳統的釜式生產法因溫度控制和傳導不能精確控制的誤差，會使粘接料在合成過程就出現老化。
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在無線膠訂和平訂新舊技術交替更新初期，難免會出現一些問題。主要表現為運用膠訂技術裝訂成書后，出現批量的掉頁、散架、不易展開翻閱、翻動后書脊變形等問題。甚至驚動高級領導，讓印刷業老前輩發出“膠訂沒有過關”的忠告。行業主管部門并提出2000年為裝訂質量年的整體布置。
為什么會出現這些問題呢？就連世界級的馬天尼聯動生產線也不能幸免？
關鍵在于粘接體（書芯和封面）、粘接料（膠訂熱熔膠）和粘接器（膠訂機）各自獨具的特點與優勢，在膠訂生產流程中不能綜合發揮，反受生產條件中產生新的動態變化制約損傷。
一、粘接體（書芯和封面）
市場經濟的迅猛發展帶動新聞出版業的繁榮，使我國的造紙工業及其產品質量、數量不斷創出歷史新高。為提高我國紙張品質，專用施膠劑、分散劑、絮凝劑、消泡劑、潤滑劑、膠粘劑、防水劑、防粘劑、增濕劑、脫膜劑、柔軟劑、防霉劑、助留劑和助濾劑等助劑性精細化工產品的應用，對改善紙漿、紙和紙板的生產過程及產品特性開辟了一個廣闊的前景。掌握用量較大的燒堿、漂白劑、填料、涂料的特性和技術要求，準確控制使用的數量是穩定制漿造紙工藝過程的重要環節。
做為無線膠訂粘接體的書芯和封面用紙，雖向涂布紙（膠版紙、銅版紙）方向發展，在大量中小學生教材和一般圖書的印制選材上，仍偏重于封面用涂布紙（膠版紙、銅版紙）、內文用原紙（凸版紙、膠版紙）的區分。
構成原紙的主要料源為木漿纖維。用在原紙內的木漿有化學軟木漿、化學硬木漿、機械木漿三大類。一般而言，“硬木”的單位體積內的纖維根數比“軟木”多10倍；北方木的纖維尺寸要比南方木的纖維為小；軟木纖維較長而且強度較好。然而木種又有軟木纖維的南方黃松、西方鐵杉和硬木纖維的紅橡膠樹、樺木、白柏、橡木、桉木等之分。其纖維尺寸的差異，在被打漿或精漿以后產生的“微細組分”（fines）將填補纖維層的空隙，決定原紙的平滑度、均勻度、不透明度等存有差異。
在化學法中，與纖維一起的木素和樹脂等在蒸煮過程中溶解掉并通過洗滌將它們與纖維分離最后漂白獲得漂漿。堿性系統有著可以用填料代替纖維的可行性。填料給予紙定量的同時也減弱了紙強度。
構成原紙的各纖維即使經過精漿（或打漿）、壓榨和烘干的造紙過程，其直徑也要20um到65um，加以這原紙經過造紙過程是水潤脹和纖維素解鍵在交替進行著，每經“一濕”和“一干”的循環，就增加原紙面的粗糙度。
原紙成漿的精磨過程，當纖維過度被切斷，結果是纖維長度變短。
我國森林面積比例非常小。造紙用木漿基本靠進口。為保護森林資源和降低造紙成本，在20年內速生林沒有群出以前和為保護生態環境，將非木漿料配抄原紙、涂布原紙以及涂布原紙板內，是已經采用并將繼續采用的必不可少的配比與工藝，在我國造紙工業實施。
意味著無線膠訂粘接體中無論是封面用紙或內文用紙，與國外先進國家相比，還存在著表面粗糙、強度較低、易拉毛掉粉等缺陷。在印前普及電子分色、激光照排和印刷應用多色高速設備的新條件下，印刷周期大為縮短，對裝訂的要求是既好又快。在粘接體上的動態新反應是：
1、表面粗糙、強度較低、易拉毛掉粉的內文書芯，經膠訂機銑背銑槽刀具的切削面，不是光滑平整的界面，而是書脊涂膠面與銑槽邊緣出現毛絨絨的凸突障礙。既縮小了粘接處的機械加工幾何尺寸，又改變了粘接界面狀態，同時阻擋了熱熔膠流體在規定時間內對粘接面的潤濕和充填。
2、快速印刷對裝訂加工的無較長時差間隔性的要求，紙張尤其是無圖文的裝訂書脊部位吸收的水分來不及向外界散發，使內文冊頁在含濕量較高狀態進入膠訂生產線。將有三種新的現象發生：
①膠訂成書后，內文冊頁水份的逐漸揮發，造成紙張收縮，連帶銑槽同比例的回縮。出現與膠訂熱熔膠粘接松動的“槽大嵌膠小”的分離；
②內文冊頁與膠訂熱熔膠接觸瞬間，高溫（170ºc）的熱熔膠體促使內文冊頁表面所含水分的揮發。與此同時，涂敷的熱熔膠使來不及向周邊大氣逸出的水蒸汽壓向書籍粘接界面。揮發又被包容的水蒸汽分子，既是膠體和粘接體間新形成的一層分散隔離層，又使熔融的熱熔膠表面產生凝膠現象，整體流動性遭到改變和破壞，降低對書脊銑槽的浸潤和充填。尤其是銑槽又被切削產生的纖維絨毛所阻時更為嚴重。
二、粘接料（膠訂熱熔膠）
經過銑背開槽表面處理的書芯背脊部通過膠訂機的涂膠滾輪時，被均勻涂敷上一定厚（寬）度的粘接料——膠訂熱熔膠，然后與自動輸送的封面粘接。隨著膠粘劑擴散、流變、滲透、合隴和溫度的下降進行固化。當膠粘劑的大分子與被粘物表面的距離小于5a時，則會彼此相互吸引，產生范德華力或形成氫鍵、共價鍵、配位鍵、離子鍵等，加入楔形膠體對銑槽的嵌入和滲入孔隙中的膠粘劑固化后生成無數的小“膠鉤子”，從而完成了裝訂過程。
由于前一所述粘接物本身結構和表面狀態的客觀現實，加上粘接料合成耐老化性差，和涂敷過程存在的不可避免的老化，使粘接層抗剝離強度、不均勻扯離強度、抗沖擊強度和耐低溫韌性較低。目前行業對粘接料的質量控制方面缺乏有效的未使用前無損檢驗手段和適應的技術標準，使裝訂企業對都冠以膠訂熱熔膠的粘接料難分良莠，付出裝訂施工后才能驗證質量高低的極大代價。
粘接料的構成為：
a組分主粘樹脂1
主粘樹脂2
b組分調節劑1
調節劑2
抗氧劑
依據a組分中增粘樹脂與主粘樹脂的配比，改善和提高粘接料與粘接物的親和力；b組分共混中運用不同的調節劑，達到調整軟化點，提高流動性、增加滲透力的目的。加入適量防老劑，延緩或防止粘接料在合成和使用高溫條件下的老化。應當講，其a、b組分設計理論與比例調整思路是正確的。問題就在于合成與使用的生產工藝過程和原料選用與配置。
傳統的釜式生產法因溫度控制和傳導不能精確控制的誤差，會使粘接料在合成過程就出現老化。
紙板廠無單可做 原紙價格面臨斷崖下跌
客戶罵人時，5可做4不做
浙江紙廠污染水體環境被罰15萬元
玻璃紙印刷特點及注意事項
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設計中的基本配色
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