书刊PUR装订热熔胶的使用docx
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PUR热熔胶不含有水和溶剂是固含量100%的湿固化反应型聚氨酯胶,加热融化后成流体,使用起来更便捷,被粘材料黏结后,借助于空气中存在的湿度和被粘物表面附着的湿气与之反应、交联形成惰性结构,生成具有高内聚力的高分子聚合物,使粘接强度、耐咼温性、耐低温性能等显着提咼。同时PUR是一种咼性能环保型胶粘剂,它适应了国内外对环境逐渐重视的需要。反应型聚氨酯热熔胶(PUR热熔胶)与普通热熔胶相比,具备优秀能力的综合性能。它兼有普通热熔胶粘剂无溶剂、初粘性咼、粘接时定位迅速等特性,又具有反应型液态胶粘剂特有的耐水、耐热、耐寒、耐蠕变和耐介质等性能。其施胶温度(120C)又低于普通热熔胶粘剂(150-180C),随着PUR产品性能和技术发展和逐渐完备,PUR胶订的书刊稳定性高,外观平整,便于打开,翻阅使用起来更便捷等多种优点。PUR热熔胶能够完全满足无线胶订、侧涂胶、背衬涂胶的所有需求,PUR热熔胶表现出的特有性能备受印刷企业的青睐,如今PUR热熔胶已在精装书、年度报表、目录、黄页和杂志等多种领域中普及应用。PUR与常用热熔胶(EVA热熔胶、PVA乳胶等)相比,具有高强度的黏合性,这一点也是PUR成为标准的书刊热熔胶的主要原因。
在无线胶订中,首先使用的是EVA系热熔胶,它具有黏合快、价格低、易操作(具有可逆性)、易保管等优点,使其在书刊胶订中得到普遍应用。但由于EVA系热熔胶受溶剂、低温、高温等条件的影响,存在耐久性差、涂抹量大、不易开合、黏合强度不高、适应的材料较少、装订适性不好等缺点。针对EVA存在的不足,开发出了湿气反应固化型的聚氨脂反应型热熔胶(PUR),靠空气中的湿气促进硬化,它有效地改善了EVA系热熔胶的不足,最新的PUR胶粘剂可适应于不同的纸张厚度、涂布情况及印刷油墨,并且还可应用其他材料黏合。其黏合强度和书刊的页面拉力比普通的EVA胶粘剂高出40%〜60%。
PUR对于不同的纸张和材料具备优异的粘接强度,尤其适合难粘接的纸张,涂布干燥后的PUR的薄膜在高温和低温下拥有非常良好的柔韧性。PUR热熔胶的独到之处在于它能够黏接多种材料,包括漆类涂层、UV固化层、塑胶薄膜、涂料纸张和锁线厚墨书背的黏合等。
新型的PUR产品能将很多类型的涂料纸牢牢地粘在一起,这主要是由聚氨酯分子的极性性质决定的,它可以与表面的涂布层很好地结合,达到高质量胶粘的效果。同时PUR的胶粘性不受纸张克重的变化,使用的涂料和油墨不同几乎都不太会影响PUR胶粘剂的效果。PUR的纸张拉力比普通胶粘剂的拉力要强的多(比EVA强3倍以上),我们在对250克的铜版纸进行拉力测试,断裂的一定是纸张而非PUR粘接层。这一超强粘接性对于印刷装订质量而言,可以完全杜绝客户对胶粘剂粘性的投诉问题。所以对于需长期保存的出版物(PUR耐久性在100年以上),PUR的装帧品质是理想选择。
在普通的无线胶装中,纸张上的印刷油墨经常会迁移到书脊上,影响胶订黏接质量,但PUR热熔胶却可完全避免出现这个问题,并且PUR热熔胶的独到之处在于它能够牢固地黏合涂料纸及其他多种材料,包括清漆涂层、UV固化层、塑胶薄膜等,这对精装书和特殊要求的书刊装订有着很好的用途。由于聚氨酯分子的极性特点,这种胶粘剂也可以和高涂布的纸张有良好的粘和性。此外,传统的方法会因为油墨进入到纸张中而对装订质量造成一定的影响,而
由于PUR热熔胶的固化时间较长,所以联线生产速度不能太快,一般控制在5000本/小时左右,对于流水线生产下的PUR胶订书籍,那怕经过3分的传送带干燥、固化,在裁切时还是显得十会勉强,因此放慢传送带的速度增加干燥时间十分必要。
根据外部条件的不同PUR的固化时间也随之变化,一般6个小时后就能达到50-80%粘接强度,根据空气的湿度、纸张的水含量、胶层的厚度,材料的渗透粘接,PUR胶水在48小时后就完全达到最终的粘接强度,因此我们在进行装订作业和发货操作时,必须留出充分成熟、牢固时间。还要注意PUR热熔胶一旦凝固,
就不能再次溶化,这对于装订作业中的修补带来了相当困难,对于刚离线的书本我们也很难确定其要改善的质量,此时丰富的操作经验积累显的十分重要。
由于世界各地气候条件差异很大,因此对于装订书刊对高热夏季和寒冷冬季的环境有很好的适应性性。对夏季放在车中或冬季置于寒冷地带,对在酷刻环境中放置的书籍或地图,要求有抗热及耐寒性。PUR装订的书籍基本不受温度的影响,在环境100C或零下40C状况下,依然能保持完好无损。由于PUR热熔胶一旦凝固,就不能再次溶化,因此并不会出现EVA热熔胶经常出现的散页、脱落、脆硬等现象的发生,这些特性对于在不同温度环境下存在的书刊非常重要。
—,比标准的EVA热溶胶涂层薄了许多,也使包封台上很少有黏合剂被挤压渗出,两侧的夹板将封面牢固地包在书芯上,形成挺括的书脊。同时PUR胶层在干燥过程中具有一定的延展性和柔软性。由于PUR热熔胶属于冷胶黏合剂,工作温度低(120C左右),因此在胶水涂布过程中书脊处纸张的水分不会丢失,从而使纸张纤维能够复原,这些性能使PUR装订的书刊可以无需手压即可很好地平摊开来,提高了读者的阅读舒适感。因此PUR完全能胜任对参考书籍、手册、菜肴制法介绍等书刊所要求的打开性。
PUR热熔胶的涂胶厚度只有EVA热熔胶涂胶厚度的一半,那么就没有较厚的材料堆积在切纸刀处,裁切时就不会出现参差不齐的现象,裁切时切口光滑无梯形,书封边缘也很光滑。同时在装书封皮的时候不会有多余的胶挤出来,使书脊的形状保持清洁、挺括。
PUR一种既耐溶剂又耐油脂的装订材料,固化的PUR材料可以渗入到印刷所用的油和溶剂中。而传统的胶装材料,部分化学药品会使热熔胶薄膜慢慢变软,甚至溶解,而大大降低了胶装的效果。
从热熔胶的成本分析来看,随着我国PUR热熔胶的普及和不断推广,PUR的用量也成阶梯式增长,必然会加快我国PUR热熔胶的国产化步伐。未来如果PUR的价格能下降50%左右,那么PUR必然会取代EVA热熔胶。
从以上分析可以看出,假如PUR的价格能降低到6万元左右/吨,那么和EVA的价格就完全一样了。虽然一些国内企业已开始生产PUR热熔胶,价格也在6万元左右,但与汉高、胶王知名品牌相比尚有较大差距,质量还有待于作进一步提高。
联、固化,所以对于PUR胶而言,密封的预熔胶锅和封闭的挤出输送系统是必要的设备,PUR胶挤出系统是将预熔胶锅PUR胶泵入加热橡胶管,通过加热封闭橡胶喉管把PUR注入到上胶锅或喷嘴,然后通过上胶轮或喷嘴将PUR胶涂布到每本书的背部。过去许多印刷企业试想用普通EVA胶订设备来兼容PUR胶订设备是错误的梦想,但事实证明对设备稍加改造胜任PUR涂胶也是可行的。
必须指出:由于刚装订完涂有PUR胶粘剂的书刊不立即呈现强度,严禁立即翻阅(否则散架),所以我们在没有经验的状况下很难对内在质量作出优劣判断,这对操作人员提出了更高的要求。因此必须严格遵守PUR生产标准数据,并事先调整好装订机器,才能获得满意的产品。
PUR热熔胶的使用和EVA热熔胶的使用原理基本一致,热熔胶涂布的工艺流程:预熔区f橡胶管f上胶装置(上胶锅/喷嘴)f刮胶轮
通常PUR容器、管道、泵等接触材料通常选用:不锈钢、低合金钢、平轧钢板。
PUR遇到过度加热(140C以上),会释放出异氰酸盐气体,造成对人体的影响,如刺激眼、鼻、喉的黏膜,吸入量大烟气时会引起头痛等症状。根据我们的操作经验,常用的作业温度不能超过130C。从安全方面考虑,对胶的加热最好设置温度控制装置和局部排气装置,促进气体的扩散。遇到较厚书册的装订时,为了防止书脊变形和避免胶黏剂黏附到裁刀刃上,需要配置足够长的传送带。
目前世界上使用最广泛的是美国诺信(Nordson)公司生产的PUR预热熔区系统(国产熔胶机基本上是步入诺信后尘),该系统由预熔胶装置、箱体、密封胶缸装置、内置活塞泵、加热装置、PUR原料桶等组成,预熔区的PUR是在完全密封的状态下熔化,工作温度在90C—120C之间,和该系统配套的必须使用280mm口径、20kg(5加仑)或280mm口径、200kg(50加仑)标准桶装的PUR。
目前桶装PUR预熔胶机都采用压盘式工作原理,即通过压板I向下运动,熔融的PUR胶水受压从出口通道(接橡胶喉管)挤出仁密封圈的作用是:1•防止PUR与空气接触2•保持桶内的输送压力。
压盘带有电加热装置,能使桶装PUR接触压盘后熔化达到预热温度。该系统加热特点:仅对桶内最上层即将挤出的PUR加热,而桶底基本是不热的。从图中可以清楚地看到红域PUR的温度约为110C,橙黄域的PUR的温度约为85C,黄域的PUR的上部温度约为50C、底部的为环境温度。
PUR原料和EVA原料一样也是成块型或颗料状存在,但是无论是散装颗粒及桶装块状外面都用铝塑密封包装,因此换桶操作步骤是:(锡塑袋一般向桶口外翻出,可以留在桶内)。
使用完的空胶桶只要插入一根压缩空气管,上升密封压盘装置,空桶就会自然和压盘分离。当然由于操作不当(如:压板下降过度,胶水受压过大会在密封圈处溢出,在内桶形成PUR环胶带,牢牢地粘接在内桶壁上),空桶和压板就不可能分离。不用担忧,生产商早就考虑到这一点,所以桶壁材料均采用薄铁板,即保证胶桶受撞不变形、又便于用户分剪,因此只要用电工电线剪刀或老虎钳就能轻易将桶身大缷八块。当然每次换桶时都要对压板、压盘、密封圈等物件进行清洗工作,要保持这些部件的清洁。用于担忧,因为生产商早就考虑到这一点,所以桶壁材料采用且到好处的
如今各行各业的环保呼声都比较浓,印刷行业也不例外,无论选用哪种新的工艺和材料,都不能忽视环保问题。尽管在使用PUR热熔胶的时候需要分外的小心,但由于PUR遇到高热(一般140摄氏度以上),会释放出异氰酸盐气体,对人体的健康有一定的影响,人们接触这种气体时,会刺激眼、鼻、喉的粘膜,当吸人较大量烟气时会引起头痛等症状,这是许多PUR热熔胶的使用单位面临的一个重要问题。因此,对于操作人员要有一定的防护措施,除了控制常用的作业温度不超过130摄氏度外,从环保安全方面考虑,对PUR热熔胶的加热最好设置温度控制和排废气装置,促进气体的扩散。
橡胶连接管的作用是密封状态下输送PUR胶水,工作温度在110C—120C之间。橡胶输送管一头和预熔区桶装熔胶机连接,另一头和上胶锅或喷嘴连接。橡胶连接管的材料通常选用氟化聚合物橡胶(具有抗腐蚀、长时间不变脆特性),中间是玻纤加热线及保温隔离材料层,外面是耐高温橡胶,能满足大幅度移动不损坏。如果停机时间超过一周,要使用专门的清洁液冲洗加热橡胶软管,以便去除PUR残留物,否则会造成橡胶喉管堵塞,甚至造成报废。
PUR与EVA热熔胶相比,涂布量可以减少一半以上,如果加大涂布量,虽然强度有所提高,但会严重损坏打开性。所以在保证一定强度的前提下,尽量减少涂布量,做到即省胶又能获得上佳的打开性和牢度。
喷胶嘴是通过开闭伐来控制胶液流量,由于与空气隔离,可避免胶液固化而造成浪费。对于侧胶的涂布,喷嘴的优越显而易见,不但均匀而且能够尽可能的防止簿纸卷曲现象的发生(非接触式)。PUR热熔胶要求使用的胶锅最好为密闭的,使用喷嘴可以避免清洗胶锅的麻烦、防止直接接触空气,另外胶材损耗也比上胶轮方式要少。喷嘴的使用和维护相对方便,喷嘴系统整个处于密封状态,仅在施胶时由书脊和喷嘴接触施胶,不用时只需要用黄油封住刮枪嘴就可以了。