現代裝訂常用黏結劑的種類、性能及使用

      發布時間:2024-05-03 點擊:78
      黏結劑是書籍本冊裝訂的主要材料之一。黏結劑的選用對書籍本冊加工的質量有直接關系,選用得當、書籍本冊成品就牢固而平整,否則就有可能造成嚴重的質量問題。
      黏結劑即將兩個物體黏合牢固的一種物質,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,是全部用黏結劑聯接在一起的。全國有很多地區由于黏結劑選用不當或使用不合理而出現很多問題,如精裝書環村三邊不粘(飛邊),書封殼糊制后翹曲不平,無線膠訂書掉頁、漏膠底、書背膠廈不平等現象極為嚴重,出現不合格品,社會反映很大,應引起各方面的重視。
      根據這些情況,我在此對黏結劑的種類、性能及使用加以介紹,供同行參用。
      一、合成樹脂類黏結劑
      合成樹脂又稱人造樹脂,是由單體經聚會或縮聚而成的樹脂。合成樹脂黏結劑是使用廣泛、方便、品種繁多的黏結材料。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。能溶于多種有機溶劑,并能耐稀酸、稀堿,不怕蟲蛀鼠咬,不發霉變質,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。這種膠優點很多,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材料。
      ②pvac 黏結劑的指標
      目前我國生產的pvac 黏結劑的質量指標要求是:乳白色稠液體,體內均勻無明顯粒子:固體含量50%±2%:黏度1~2微米;ph值4~6:有效期一般為一年(保管好可延續到一年半)。
      ③pvac 黏結劑的使用
      pvac黏結劑使用廣泛,特別適用于多孔材料,如紙張、織品、紙板、皮革、木材等的黏結。使用時應注意以下幾點:
      a.使用前可根據需要,用冷水(不低于0℃)、或熱水(不高于 36℃),調制所需黏度的黏結劑。加水越多,黏度越低,加水調制時要攪拌均勻。
      b.可作單、雙頁紙張、漿背、粘書背統、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、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,避免干燥結硬度達成浪費。
      f.糊制書封殼最好不用此膠。因pvac是水溶性黏結劑,干燥速度(與面粗糙糊相同)較慢,滲透力強,且不易定型,糊制后,書封殼會因水分滲透、延緩干燥時間出現紙板變形而超曲不平。
      g.pvac黏結劑與504膠水混合后,黏結pva涂料封面與環襯紙張有很好的效果。
      pvac黏結劑的干燥靠水分蒸發,干燥速度與溫度、相對濕度有直接關系,干燥速度相對緩慢:如果將其用于聯動生產線,需要增添烘干設備,如遠紅外線、高頻介質加熱等,烘干溫度不能過高。
      2.聚乙烯醇(pva)黏結材料
      聚乙烯酸黏結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聚乙烯醇黏結性能
      pva的性能是由聚醋酸乙烯酯的結構和醇解程度決定的。醇解度達到99%~100%時,可得到高度結晶的聚合物,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,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如下:
      a.使用時根據所需黏度,在膠內加入適量水,放置容器內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,膠內加熱溫度不得超過100℃,以防其老化變質。
      b.pva使用溫度為45℃±10:在溫度適當的條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。
      聚乙烯醇黏結材料價格便宜、黏結性能好,是一種使用極為普遍的黏結劑。
      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為流動且有一定黏性的液體: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高溫聚合的物體;再經與松香、甘油脂、聚合松香、石蠟等經高溫熔融后,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。當加熱至80℃~ 100℃時,膠體緩動,隨著溫度的增高,流動逐漸加快,當溫度上升到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材料,其干燥速度之快是任何一種黏結材料無法比擬的。
      ③熱熔膠的使用
      eva對多孔和非多孔材料都能進行黏結,擔著膠面不宜過大,否則會無法黏結,因為這種膠固化時間最多只有十幾秒鐘。eva主要用于高速生產的無線膠訂聯動線,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(稀)時,可將溫度調高些。在膠訂機上一次涂膠的可用 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。在聯動生產線上其冷卻過程是以延長傳送帶方法實現的。在一定時間內應保證膠體有冷卻干燥的良好條件,才能保證書籍黏結牢固、美觀平整。
      d.使用熱熔膠生產的條件,應是保證正常的室溫,室溫過低會影響固化時間,黏結劑會因過早干燥、被黏合物黏結不牢(或粘不上)而脫落。
      3.紙塑復合黏結材料
      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性能和所需要的黏度和膜彈性。紙塑復合黏結劑以水為分散介質(水溶劑),不易燃,無毒、無害,無刺激氣味,是一種使用方便、黏結能力很強的水溶性黏結材料。
      這種黏結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)應用更廣泛,在與紙張聯接肘必須用這種黏結劑,特別是上類材料封面的精裝書殼與環襯的黏結,若三邊出現粘不牢現象,用此膠便可粘牢。
      紙塑復合黏結劑手工裝訂、機器裝訂均可使用,操作方便,黏度高,黏結牢固。這種黏結劑于80年代中期批量生產,效果良好、普及快,解決了環襯三邊不粘的質量問題。
      二、動物類黏結材料
      動物類黏結材料的使用,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。這種膠是從熱水或石灰漿處理的動物的皮、肌內組織和骨骼獲得的一種黏結材料。動物類黏結材料的種類有骨膠、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,故現已基本不用其制成黏結材料。
      1.骨膠
      骨膠是一種使用最為廣泛的動物類黏結材料。其特點是:黏結性能好,強度高,水分少,干燥快,黏結定型好,且價格低廉、使用方便,特別適合黏結和糊制精裝書封殼,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。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,經加熱等處理后,變成蛋白質的另一和形式叫膠朊,能溶于熱水并具有黏結性能。
      骨膠的膠膜形成后很堅固,富有彈性:但骨膠不耐水,遇水會使膠層膨脹而失去黏結強度: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。膠與水的比例應根據所需黏度而定,如水多黏度低而稀:加水少黏度就高而稠。熱膠時膠溫不宜過高,溫度超過100℃則會因分子降解而使黏度下降,膠老化變質。骨膠在使用中有微量沉淀,所以要邊用邊加水井進行必要的攪拌,以調節黏度和流動性。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,當使用中需加水時,加入的水與膠體溫度應基本相同,不可加入冷水。因為骨膠要保持一定溫度(75℃±10℃),加入冷水后膠水的溫度驟降會出現凝條塊狀,而影響黏結效果。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質新鮮的動物皮、下腳料及骨等。明膠的熔融溫度和凝結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,以阻止黏結層干燥過分而變脆。
      明膠在使用前可加入相應水分,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,是動物腔中的一種優質黏結材料,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.為了防止膠液發霉變質(特別是夏天溫度高時),可在膠內加入適量的防腐劑,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.用機器糊殼時,膠液容易出現氣泡,造成涂膠不勻,為此可加入少量的萜晶醇或有機硅液體、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。
      裝訂的質量問題,有很大一部分是由于黏結材料使用或選擇不當造成的,因此,了解常用裝訂黏結材料的種類、性能及用途等,提高對黏結材料的認識是保證產品質量很重要的一方面。


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