1989年,PUR 装订胶黏剂首先在北美开始试用,那时PUR 仅仅用于一般的平装书装订。现在,最初使用PUR 热熔胶的印刷装订厂发现PUR 在精装书、年度报表、目录、黄页和杂志等应用中具有较高的使用价值。
如今,PUR 在北美得到迅速的推广应用。1995年,据报道在北美只有28家厂家使用PUR 。到2002年底,这个数位增加到了50家。PUR 与常用热熔胶(EVA 热熔胶、PVA 乳胶)相比具有很多优势,最重要的一点是PUR 的黏合强度大,书本打开之后外观平整,便于翻阅。
甚么是PUR
PUR 是带有氨酯键(NH -CO -O)的高分子化合物,其分子链的末端是异氰酸盐基。PUR 的基本组成是末端为带活性氢的多元醇(聚酯、聚醚等)以及低分子量二元醇(链伸长剂)和异氰酸盐的加成聚合物。二元醇和异氰酸盐反应形成刚性分子链段,而多元醇和异氰酸盐反应形成柔性分子链段,因此PUR 是一种刚柔兼有的热熔胶。另外,异氰酸盐基遇到空气中的水份会产生不可逆的交联反应,形成牢固的黏合层,这是PUR 热熔胶的特点。
PUR 出现的背景
随着印刷产品的多样化,印刷行业使用各种不同克重的印刷纸、塑胶薄膜、上光油和油墨等,最新的PUR 胶黏剂应用于这些材料的黏合时,不会存在很大困难。PUR 热熔胶能够牢固地把涂料纸黏合,其黏合强度比传统胶黏剂高出40-60%。在普通的无线胶装中,纸张上的印刷油墨会迁移到书脊上,PUR 热熔胶完全不会出现这个问题。
PUR 的独到之处在于它能够黏接多种材料,包括清漆涂层、UV 固化层、塑胶薄膜和涂料纸张。
PUR 的发展过程
尽管第一代PUR 热熔胶可以实现联动生产,但是书刊装订之后需要24小时才能达到最大的黏合强度,此时才能经受住运输中的外界作用力。
第二代PUR 热熔胶于1994年推出,实现了联动裁切。倘若纸张中具有一定的水分,装订区保持较高的空气湿度,刷胶4个小时之后可以获得足够大的黏合强度。尽管如此,第二代PUR 还存在不足之处:在寒冷的冬季,空气相对湿度下降到20%,PUR 胶的交联固着是一个难题。
第三代PUR 只需1个小时就能完全干燥固着,而且只需要纸张中的水分就能完成湿固化交联反应,书本可以直接脱机进行塑封。然而,第三代PUR 热熔胶的改良也带来了负面影响,由于PUR 在较短时间内可实现初步的黏合强度,因此一些厂家在使用过程中发现PUR 很快就在胶锅中变黏,尤其在潮湿地区和那些主要装订薄书册的厂家更为明显,因为装订薄书册时PUR 要在涂胶器中停留很长时间。
第四代PUR 已经面市,它比第三代PUR 热熔胶的流动性更好,可以达到预期的初黏强度,同时延长了PUR 在胶锅中的可停留时间。第四代PUR 已经取代了大部分第二代和第三代PUR 产品,尤其在新的喷嘴系统中使用更为成功。同时,第四代PUR 热熔胶装订的书册,当天就可以发货运往各地。由于干燥固着速度快,因此提高了书刊的生产率,与此同时生产灵活性也提高了。
PUR 热熔胶的优点
1.书本十分平整
按照推荐的刷胶厚度,书芯刷胶厚度大约0.025cm,此时PUR 胶层比EVA 热熔胶要柔软很多,因此书本翻开非常平整,阅读时不必用手按着书本,书本平整性提高了读者的阅读舒适感。因此,PUR 受到一些大公司的青睐,如微软和德州仪器均采用PUR 热熔胶来装订产品用户手册。
2.耐高温且耐低温
把一本用PUR 热熔胶装订的书册和一本用EVA 热熔胶装订的书册放入到冰箱中,放置时间为一个晚上,第二天再从冰箱取出两本书,翻开书册,此时你会听到EVA 热熔胶装订书册的开裂声,而PUR 热熔胶装订的书册完好无损。
冰箱试验简单地类比了书册在冬季中可能面临的环境条件。要试验PUR 装订书册在夏季环境条件下的耐久性,可以在白天把书册放到小车的后坐上,此时环境温度可达到43℃,在这个温度条件下,EVA 热熔胶装订的书册开始散页脱落,而PUR 胶装书依然完好无损。
PUR 装订书册即使是放到高温或低温环境下,丝毫不会受到影响,甚至达到94℃或零下40度也没有问题。
3.书脊平整
采用普通热熔胶装订那些纹理不规则的艺术纸书芯时,在沟槽处会产生大量皱纹。由于PUR 热熔胶属于冷胶黏合剂,工作温度低,因此书脊处纸张的水分不会丢失。同时,PUR 胶层在干燥过程中具有一定的延展性,使纸张纤维能够复原。
另外,由于装订时PUR 热熔胶用量很少,在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。
4.书芯切口光滑无梯形
由于PUR 热熔胶的涂胶厚度只有其他热熔胶涂胶厚度的一半,裁切时切口光滑无梯形,书封边缘也很光滑。
5.耐溶剂
一些装订行家认为,PUR 是唯一一种既耐溶剂又耐油脂的装订材料。把干燥固着的PUR 黏合剂胶层浸入到印刷行业中使用的溶剂和油脂中,例如甲乙酮和酒精中,这些化学物品对PUR 胶层没有丝毫影响。另一方面,印刷行业中使用的部