PUR膠黏劑及其正確使用

在膠裝工藝中，目前常用的膠黏劑有EVA膠黏劑、PVA膠黏劑和PUR膠黏劑。其中，PUR膠黏劑大約起源于上世紀(jì)八十年代，由于具有書冊閱讀平攤性好等優(yōu)點，一經(jīng)推出就廣受市場好評，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于雜志、小冊子等的膠裝中。在此，本文將結(jié)合筆者在印刷廠的工作經(jīng)驗，介紹PUR膠黏劑的應(yīng)用特性、產(chǎn)品使用范圍及使用注意事項等。

PUR膠黏劑的應(yīng)用特性

PUR（Polyurethane Reactive）膠黏劑，全稱為濕氣固化反應(yīng)型聚氨酯膠黏劑，其作用機(jī)理是聚氨酯預(yù)聚體與空氣中的水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，固化交聯(lián)而形成穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，具有耐磨性、耐候性和耐化學(xué)性好等特點。同時，由于聚氨酯結(jié)構(gòu)十分柔軟，因此，濕氣固化后的PUR膠黏劑具有很好的親和性和滲透性，可以起到很好的黏結(jié)作用。此外，PUR膠黏劑和EVA膠黏劑、PVA膠黏劑相比，印品質(zhì)量更加穩(wěn)定，耐候性和耐化學(xué)性更好，印品可以保存得更為長久。表1為PUR膠黏劑與EVA膠黏劑的比較。PUR膠黏劑的生產(chǎn)特性可歸納為以下幾點。

1.適合大批量活件

PUR膠裝設(shè)備通常是由EVA膠裝設(shè)備改造而成的，改造后的PUR膠裝設(shè)備也可作為EVA膠裝設(shè)備，只是在膠裝時需要更換膠黏劑。目前在印刷企業(yè)中，EVA膠裝仍占絕大多數(shù)，這就使得在從EVA膠裝轉(zhuǎn)PUR膠裝時會浪費很多時間，而且在轉(zhuǎn)回EVA膠裝時，膠爐的清洗難度很大，同樣會需要很長時間。這些都將增加PUR膠裝的開機(jī)和人工成本。

從效益上來說，當(dāng)訂單數(shù)量較大時，雖然PUR膠黏劑的價格大約是EVA膠黏劑的3倍，但由于PUR膠黏劑的黏結(jié)性較高，使用量僅為EVA膠黏劑的1/4～1/3，因此，PUR膠裝的單位成本將低于EVA膠裝；當(dāng)訂單數(shù)量較小時，PUR膠裝的單位成本則要大大高于EVA膠裝。這也是印刷企業(yè)一般在訂單數(shù)量較大時選擇PUR膠黏劑的原因。

2.省去了穿線工藝

當(dāng)書籍頁數(shù)較多時，如果選用EVA膠裝方式，在閱讀時會很難攤開，且容易出現(xiàn)掉頁現(xiàn)象。這時候?qū)τ谫|(zhì)量要求較高的書籍來說，通常會選擇使用穿線來解決。穿線后的書籍，一方面可以很好的攤平，既有利于閱讀，還可以避免掉頁現(xiàn)象；另一方面還會顯得更為古樸，更有質(zhì)感。因此，大多數(shù)精裝書都會選擇使用穿線工藝來提升產(chǎn)品質(zhì)量。但是目前穿線機(jī)的速度遠(yuǎn)不及折頁機(jī)和膠訂機(jī)，這成為影響裝訂環(huán)節(jié)效率的主要原因。而采用PUR膠黏劑則可以避免上述問題，既可以使書籍?dāng)偲剑芎媒鉀Q掉頁問題，又無須穿線，從而省去了穿線成本，提高了生產(chǎn)效率。

3.需要較長的固化時間

EVA膠黏劑加熱后內(nèi)部會發(fā)生少量的交聯(lián)固化，以增加黏結(jié)強(qiáng)度，冷卻后便具有良好的黏結(jié)作用；而PUR膠黏劑須與空氣中的水分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，需要較長時間才能起到良好的黏結(jié)作用。因此，在采用PUR膠裝方式時，需要控制膠裝速度來避免書脊變形等質(zhì)量問題。此外，采用PUR膠黏劑膠裝的書脊，在膠裝后的短時間內(nèi)不可以翻閱，以免使得黏在一起的書脊分離，通常采用第一代PUR膠黏劑時，在膠裝后的24小時內(nèi)不可以翻閱；采用第二代PUR膠黏劑時，在膠裝后的4小時內(nèi)不可以翻閱；采用第三代PUR膠黏劑時，在膠裝后的1小時內(nèi)不可以翻閱。雖然時間已經(jīng)明顯縮短，但是目前PUR膠黏劑的生產(chǎn)適應(yīng)性仍不是很好，容易造成膠爐內(nèi)膠黏劑固化和輸膠管道堵塞等。目前，PUR膠裝速度低于EVA膠裝，如果有后續(xù)加工的話，還需要預(yù)留較長的固化時間，因而會影響整個產(chǎn)品的生命周期?？梢?，對于急單來說，在不影響質(zhì)量的前提下，如果可以采用EVA膠黏劑的話，則盡量不要采用PUR膠黏劑，以免耽擱交貨期。

4.對各工序質(zhì)量的要求較高

膠裝作為書籍的最后加工工序，如果這個環(huán)節(jié)出現(xiàn)無法彌補(bǔ)的質(zhì)量問題，則將功虧一簣。所以，膠裝質(zhì)量的控制尤為重要。對于EVA膠裝來說，如果出現(xiàn)質(zhì)量問題，可以采用使用熔膠爐將脊膠熔化、替換封面等方式進(jìn)行彌補(bǔ)；而對于PUR膠裝來說，則無法彌補(bǔ)。這是因為PUR膠黏劑的交聯(lián)固化反應(yīng)是不可逆反應(yīng)，不能像EVA膠黏劑那樣熔融后可重新固化。而且采用PUR膠黏劑膠裝的書籍，在膠裝后的短時間內(nèi)不可以翻閱，這就使得出現(xiàn)質(zhì)量問題時不能及時發(fā)現(xiàn)。PUR膠裝作為一種高質(zhì)量的膠裝方式，對各工序的質(zhì)量要求都高于EVA膠裝：為了避免PUR膠黏劑與空氣中的水分子接觸，膠桶內(nèi)應(yīng)有氮氣進(jìn)行保護(hù)；由于PUR膠黏劑施膠量比EVA膠黏劑少，因此其對機(jī)臺的運行穩(wěn)定性要求比較高。

PUR膠黏劑的產(chǎn)品適用范圍

由于目前PUR膠黏劑的應(yīng)用受到訂單數(shù)量和生產(chǎn)周期的限制，所以EVA膠黏劑的市場份額仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過PUR膠黏劑。但是在一些情況下，EVA膠黏劑無法滿足生產(chǎn)需要，須使用PUR膠黏劑來代替。

1.油墨覆蓋率大的書籍

對于藝術(shù)類和高檔宣傳畫冊類的書籍來說，幾乎每一頁都有滿版圖，油墨覆蓋率非常大，而且這類書籍的裝訂質(zhì)量要求非常高，如果使用EVA膠黏劑的話，容易造成書頁脫落，因此，這類書籍多選擇PUR膠黏劑進(jìn)行膠裝。

2.使用特殊材質(zhì)的書籍

對于使用特殊材質(zhì)（如各種帶有表面涂料的特種紙、皮革、塑料等）的書籍來說，EVA膠黏劑無法起到很好的黏結(jié)作用，而PUR膠黏劑則可以在其表面進(jìn)行很好的滲透和舒展，黏結(jié)效果較好。

3.內(nèi)文表面需要處理的書籍

很多書籍的內(nèi)文同封面一樣，需要經(jīng)過表面處理，如上水油、上光油、過膠等。其中，水油屬于水溶性物質(zhì)，使用EVA膠黏劑膠裝即可；光油和膠屬于油溶性物質(zhì)，如果使用EVA膠黏劑進(jìn)行膠裝，則膠裝后的書籍容易出現(xiàn)脫頁現(xiàn)象，而PUR膠黏劑卻可以很好地在其表面附著，產(chǎn)生較強(qiáng)的黏性。

PUR膠黏劑的使用注意事項

PUR膠黏劑作為一種新型材料，在使用過程中需要注意以下事項。

1.涂膠厚度

PUR膠黏劑的涂膠厚度要比傳統(tǒng)EVA膠黏劑薄，推薦為0.4mm，且應(yīng)涂布均勻。

2.傳動帶長度設(shè)置

如果采用連線作業(yè)且書本較厚時，為了防止書脊變形和避免膠黏劑粘附在裁切刀上，需要配置足夠長的傳送帶，以保證膠黏劑的固化時間。在選購設(shè)備時，必須將這點考慮在內(nèi)。通常在PUR膠裝中，從涂布到三面裁刀的時間必須控制在3.5分鐘以上。

3.作業(yè)溫度

由于PUR膠黏劑在140℃以上時，會釋放出有毒氣體異氰酸鹽，刺激人眼、鼻、喉的黏膜，引起頭痛等癥狀，所以需將作業(yè)溫度控制在140℃以下，同時需在加熱位置安裝局部排氣裝置，以加快氣體的擴(kuò)散。

4.膠黏劑存儲條件

PUR膠黏劑應(yīng)存儲在無光照的密閉空間內(nèi)，且禁止接觸蒸汽、水和醇類等溶劑，以免發(fā)生不可逆的交聯(lián)固化反應(yīng)。PUR膠黏劑在原始包裝條件下可儲存1年不變質(zhì)，開啟使用后在封閉空間內(nèi)可保存3個月左右，但筆者仍建議盡快用完。

5.印品放置

采用PUR膠裝后的書籍，在短時間內(nèi)應(yīng)該輕拿輕放，因為這時候的PUR膠黏劑并未完全固化。

6.膠黏劑更換

在更換PUR膠黏劑時，需要遵照一定的操作規(guī)范：更換PUR膠黏劑前，必須先使PUR膠裝設(shè)備的發(fā)熱盤與PUR膠黏劑桶脫離；脫離時，沖入的氣壓應(yīng)由小到大，為了避免事故發(fā)生，在任何情況下都不允許使用高壓氣體直接脫桶，且沖氣壓時應(yīng)避免使用未經(jīng)干燥的壓縮空氣，最好使用干燥過的氮氣；脫離后，在清理PUR膠黏劑余膠前，必須通過PUR膠裝設(shè)備壓盤上的特殊機(jī)構(gòu)，關(guān)閉壓盤與泵體之間的通道，防止PUR膠黏劑固化；在清理發(fā)熱盤上殘留的PUR膠黏劑時，不能使用任何硬質(zhì)工具，以免劃傷特氟龍涂層；發(fā)熱盤清理完畢后，應(yīng)立即將壓盤壓入新的PUR膠黏劑桶內(nèi)，避免長時間讓壓盤裸露于空氣中，此時氣缸的氣壓大小應(yīng)該由小到大，不得直接使用高壓氣體，防止事故發(fā)生；換完P(guān)UR膠黏劑后，必須待PUR膠裝設(shè)備加熱至少20分鐘后方可啟動齒輪泵與馬達(dá)，如立刻啟動齒輪泵與馬達(dá)會損壞齒輪泵，降低PUR膠裝設(shè)備的使用壽命。

任何一種新技術(shù)都需要經(jīng)過較長的發(fā)展期，以更好地適應(yīng)生產(chǎn)。PUR膠黏劑盡管仍面臨一些困難，但我們相信在供應(yīng)商和印刷企業(yè)的共同努力下 ，其將獲得更廣的應(yīng)用。