目前,我厂大批量的教辅试卷系列采用胶头工艺来完成装订工作。粘结料主要是聚醋酸乙烯酯,俗称白乳胶。白乳胶用来对胶版纸胶头不存在粘不牢的问题,而现在的教辅试卷用铜版纸做封面,封面与书心一起用白乳胶做为粘结剂来胶头,干燥、分本、裁切交用户后,在搬动或翻阅过程中封面与书心易散,出现粘结不牢的问题。我们以为是白乳胶的质量太差造成的,换了几种牌子的白乳胶做试验,还是解决不了问题。后来借用其它厂的经验,用工具在所要胶头的地方划毛,靠纸毛的拉力使封面与书心不散开,但基本上没有解决问题,而且外表不美观,易伤手。教辅试卷系列幅面较大,一般都是十六开或三开的,采用现有的无线胶订设备无法进行,而用户不允许铁丝平订。在大批量的任务下,用人工粘贴封面不仅费工费时,而且也不美观。经过观察发现,传统的胶头只能在书背表面形成胶膜,如果胶头时粘结料能进入纸张内部,形成侧胶,达到无线胶订的效果,那么封面粘结自然牢固。经过多次的实验,对粘结料和工艺进行改进,达到了预期的效果。
1 传统胶头工艺及原理分析
传统的胶头工艺流程:配帖——裁切——涂粘结料——干燥——分本——裁切。
原理分析:装订时用来胶头的粘结料主要是聚醋酸乙烯酯,也就是白乳胶。它对胶版纸来说,由于胶版纸表面比铜版纸粗糙,胶版纸更容易被粘结剂润湿,粘结就要牢固。而铜版纸是在原纸上涂布一层白色浆料再经压光而成的纸张,平滑度较高,粘结料不容易对其润湿,也不容易渗透到被粘材料内部去。因此,用铜版纸作封面进行装订时,封面与书心没有被粘结剂粘着,仅靠粘结剂干燥后在书背表面形成的胶膜粘结着,封面与胶膜的接触面积太小,造成粘结不牢。另外,聚醋酸乙烯酯形成的胶膜彻底干燥后柔性差,易发脆。
2 改进后的工艺及原理分析
工艺流程:配帖——裁切——涂粘结料1——干燥——涂粘结料2——干燥——分本——裁切。
原理分析:在改进后的工艺中,对粘结剂的选择非常关键,粘结剂必需能充分润湿被粘材料的表面。对被粘合材料来说,表面略粗糙的比表面光滑的可以有更大的与粘结剂接触的面积;对粘结剂来说,则要保证粘结剂有良好的流动性,使其被粘物体表面所有的的地方都能充满。粘结剂粘性和浓度要有一定的要求,稠厚的粘结剂中固体含量多,水分少,内聚力大,粘结的强度就高,干燥后容易定形,但它的流动性差,难以浸润被粘材料表面,而且不易渗透到被材料内部去,因此稠厚的粘结剂适用粘接面积较小但需较大粘结牢度的地方。而稀薄的粘结剂则固体含量少,水分多,因此流动性好,涂到被粘物体表面后易浸润并渗透到材料内部去,不过其内聚力小,粘性小,粘结牢度也不够强,因此适合粘接面积较大的地方。
3 为什么要采用二次涂粘结剂
根据对粘结剂原理的分析,稀薄的粘结剂才能渗透到被粘物体内部去,但粘结牢度不够强;而稠厚的粘结剂流动性差,不易渗透到被粘物体内部去。因此,涂一次粘结剂是达不到粘结牢固的效果的。因此第一次涂粘结剂要稀薄一些,才能渗透到被粘物内部,但粘结强度不够,第二次涂稠厚一些的粘结剂加强粘结强度。
4 粘结剂的选择
粘结剂1和粘结剂2的选用是不相同的。涂粘结剂1的目的主要是渗透进去形成侧胶,使封面与书心粘结的面积增大。涂粘结剂2的目的主要是形成粘结强度大的背胶。
粘结剂1是以聚乙烯醇为主要原料和一些辅助剂配成的粘结剂。这是因为铜版纸表面光滑,而聚乙烯醇的成膜性好,粘度强,经过重温溶解后流动性非常好,容易渗透到被粘物体中。
粘结剂2以白乳胶为主,可加入一些增加它的柔性和粘结强度的助剂。白乳胶干后易发脆,利于分本,但稀释太多容易发生沉淀,不宜做为粘结剂1使用。
5 操作中应注意的问题
装订好的书在一定拉力下粘接牢固,封面与书心不散开。
涂粘结料1时,书不要堆放的太高,堆放的太高下面的书压的太结实,粘结料难以完全被吸收掉,一般25cm~30cm高。也不能用重物压在书上面才涂粘结料,涂时要均匀,要保证每一本书能充分吸收到,最终使封面与书心的粘结达到1mm~2mm左右,吸收完成才能进行下一道工序。
粘结料1被吸收完成后,这时才能涂粘接料2,此时用重物压在上面才进行,防止粘结料渗入,分本时把封面拉花。粘剂料使用量要适中、均匀,分本时才顺力,形成的胶膜才好。
为了达到装订要求,采用了二次涂粘结料的工艺,这样书的干燥时间延长,一般需要2小时才能进行分本工作,遇到温度低时,可能会更长些。如果胶的粘力还没有完全形成,此时分本容易造成封面与书心分开;如果干燥时间过长,要使用一定的力才能书与书分开,也容易把封面与书心分开。
粘结料1和粘结料2中有水和挥发物,不要长时间露在空气中,会使配料的浓度发生变化,影响质量。最好是用多少配多少。