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PUR膠在書刊印刷中的應用和未來發展

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熱熔膠是個很大的范疇,而PUR只是其中的一種,大多數的熱熔膠是加熱操作,貼合后可以再加熱使用,是可逆的,而PUR是濕氣反應型熱熔膠,加熱操作,貼合后會和空氣里的濕氣反應,反應完后就不可逆(即加熱也不會融化)。所以PUR更耐高溫和低溫。
PUR(PolyurethaneReactive-聚氨酯)膠是由膠分子與空氣和書芯中水分子發生反應,形成不可逆的膠聯固化結構,從而形成更穩固耐久的膠層,來保證膠訂的質量。PUR膠是為適應各種不同克重的印刷紙、塑膠薄膜上光油和油墨等材料而設計的,它是帶有氨酯鍵的高分子化合物,其分子鏈的末端是多元醇(聚酯、聚醚等)以及低分子量二元醇(鏈伸長劑)和異氰酸鹽的加成聚合物。二元醇和異氰酸鹽反應形成剛性分子鏈段,異氰酸鹽反應形成柔性分子鏈段,因此PUR是一種具備剛柔兼有的強韌與柔軟特性的新型熱熔膠。其具有遇到空氣中的水分逆的交聯反應,與紙張形成特別牢固的粘合層。PUR對處理表面覆膜、UV上光的膠片或紙張產品效果非常明顯,這是由聚氨酯分子的極性的性質決定的,它可以與表面的涂層有很好地結合,形成牢固的黏合層,達到高質量的膠粘效果。
市場前景
PUR膠大約出現于1989年,最早在北美裝訂系統上進行了測試和應用,經過二十多年的發展,PUR膠在歐洲和美洲得到了飛速的發展,尤其高檔圖書和雜志大部分采用了PUR膠,南美洲部分國家還明文規定,教科書必須用PUR膠訂,由此可見采用PUR膠訂是未來裝訂發展的一種趨勢。并且,伴隨環保意識的不斷增強,PUR膠越來越迎合大眾口味,走上環保的快速列車,據了解,較早的PUR熱熔膠中含有0.1%~4%未化合的異氰酸酯,當溫度超過100℃時,異氰酸酯將以有害健康的濃度在空氣中逸出,而最新一代PUR熱熔膠已經滿足了行業對于異氰酸酯低排放的環保要求。
書刊膠訂中的應用
PUR涂膠與標準的EVA熱熔膠相比,書脊背膠的涂有量要更少一些,雖然用膠量少了,但是強度沒有降低反而提高了。PUR涂膠比標準的EVA熱熔膠要柔軟許多,因此書刊翻開非常平整,閱讀時無需用手按壓即可很好地平攤開來,書本平整性提高了讀者的閱讀舒適感。由PUR膠裝訂好的書籍對環境適應能力強,特別耐高溫和耐低溫。在書頁材料理想的情況下,PUR膠訂在-40度至120度溫度下是不會有問題的,這正是其適應酷熱、高寒環境的優良特性,遠勝于其他熱熔膠,解決了書刊裝訂溫度對其質量影響的后顧之憂。采用普通熱熔膠對橫絲縷的紙張和紋理不規則的特種紙進行書芯裝訂時,在溝槽處會產生大量的皺紋。而PUR膠的粘合溫度低(正常工作溫度為120度),不會使書脊處紙張內部水分蒸發掉,同時,PUR膠層在干燥過程具有一定的延展性,使紙張纖維能夠復原。PUR用膠裝訂書刊只要打毛、拉槽方法正確,操作得當,就不會出現開膠脫頁現象,裝訂成書后外觀整。還有,由于裝訂時PUR膠要比其他膠用量少,在包封上背膠和側膠及上封面托打時很少有粘合劑被擠壓滲出,光邊裁切時不會出現參差不齊的現象或缺口,使書脊的形態保持良好。PUR膠層成型牢固,具有很強的耐溶性,到現在為止,PUR膠是唯一一種既耐溶又耐油脂的裝訂材料。
現在使用的EVA熱熔膠就容易受到油墨成分中石油系溶劑的影響,使其慢慢軟化甚至溶解,隨著EVA熱熔膠軟化,強度降低,就會產生書頁脫落等嚴重的質量后果。由此可見,PUR膠不受溶劑的影響,保持原有的膠裝強度,對書刊裝訂質量的提高有很大的推動。
多年來,圓脊精裝書的書芯一直采用鎖線訂,扒圓之前在鎖線成冊的書芯上要涂一層韌性好的粘合劑。采用PUR熱熔膠給圓背精裝漿背是很好的選擇,其具有獨特的成型柔順及高粘合的特性,更能適合精裝書的裝訂及讀者展平翻閱的要求。采用這種裝訂方式據核算大約可節約20%―30%的成本,所以PUR膠訂比鎖線訂成本低而且質量更好。新一代的PUR熱熔膠可以聯動扒圓,在書芯上刷PUR粘合劑,再扒圓和起脊,能夠獲得更為精制的圓形書脊,由于PUR膠層與書芯是在圓形狀態下干燥的,因此圓形書背的持久性能夠達到最大化。而普通的熱熔膠在裝訂書芯時,一般是先刷膠后扒圓,因此圓形的持久性遠達不到PUR膠粘接的裝訂效果。
使用成本
PUR熱熔膠有那么多好處,可一直都沒有得到廣泛的使用,其主要問題就是成本。盡管PUR膠的價格大約是普通的熱熔膠的三倍,但使用的數量只是普通熱熔膠的一半。當考慮到整本書的成本時,這個數字就相當重要了。例如,一本16k的圖書,約厚2.5cm,普通的熱熔膠大概要花費0.1元,而使用PUR膠對同一本書上膠,大概要花費0.16元。采用PUR膠還存在一個設備改造的成本,裝訂設備的改造大概要花費30―40萬元的費用,而應用系統還要額外花費20―30萬元不等。正是這些費用阻礙了PUR膠的推廣。
PUR的未來發展
PUR在中型印刷企業的應用比較多,多半用于圖書期刊和年度報告的裝訂。由于這一類型的作業大多為涂布紙或橫絲縷的紙張,因此市場上使用PUR的用戶將越來越多。此外,越來越多的出版社也意識到PUR技術的優勢之所在,正開始轉向采用這種方法來獲得更好的質量和產品的耐久性。甚至一些小型企業也開始嘗試采用PUR裝訂工藝。精裝書是未來PUR膠裝訂的主要采用領域,由于PUR裝訂封皮的成本優勢高于鎖線,而且現代PUR技術可以實現聯機扒圓,因此許多精裝書的制造商也開始對這一技術進行調研。PUR應用在精裝書上的數量將會逐步攀升,人們將越來越多地認識到這種技術可以節省成本,卻又不犧牲產品的質量。
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