曹华


　　随着社会的进步，印刷业在实施提高产品质量、缩短生产周期、增加经济效益的阶段性转移过程中，加大技术创新力度，根治生产过程中产生污染的污染源，促使经济可持续健康发展成为印刷业的一个发展目标。印后精加工覆膜应用热熔胶预涂膜干式复合工艺，使这一目标得以实现。


　　覆膜和装订虽都属印后范畴，是印刷工程前后衔接的印后工序，由于分别处于不同的加工时间阶段，运用不同的机械设备、工具不同的工艺流程，形成各自工艺改革的新的操作技术核心。在两者生产流程对接汇 合时，难免会有不适应的情况发生。


　　目前，有部分厂家用热熔胶预涂膜干式复合工艺生产的覆膜封面，在上无线胶订生产线包书时，书背粘结处出现薄膜脱空。这是热熔胶的覆膜与胶订不适应性的表现。 同是热熔胶，为何不能相容？


　　热熔胶的覆膜和胶订能否达应？如何适应？用什么方法来保证这种适应？这是印后工艺改革深入发展的一个重要课题，有待我们探讨解决，以确保印后工艺改革的顺利进行，确保印刷业整体的发展。


　　一、工艺改革主要是材料改变为热熔胶


　　覆膜是印后表面精饰加工的重要技术手段。处于印刷和装订两种工艺的夹缝之间。既要适应多色高速印刷机的喷粉等新的防粘处理措施；彩色内文油墨稀释剂等化学作用的侵蚀；还得适应覆膜后包书、叠袋、制盒等再加工物理化学综合作用的影响。飞速发展的印前、印刷技术的不断创新，和全国推广应用的印后无线胶订新工艺，对覆膜产品质量和生产周期，同时提出新的要求。使本就处于印刷和装订之间的这种夹缝，现在变得更为狭窄和高深（见图1）。




图1　印刷技术进步时覆膜新标准示意图


　　图1中A～A为最初对覆膜的质量要求，A～A目前对覆膜新的质量要求，标准明显提高。B～B为最初印刷、装订工艺落后、生产效率低下时，给予覆膜的生产加工周期。随着印刷、装订工艺的改革、技术的进步，给予覆膜的时间空间逐渐缩小为A～A，直至目前的B～B。质量标准提高，且时间极为短暂。


　　为适应粘得快，粘得牢的新形势需要，热熔胶预涂薄膜干式复合工艺的革新，通过材料的改变得以实现。新型高分子材料不借助任何溶剂的熔融共混聚合，成为书籍装帧（及纸／塑复合）的新型热熔胶，代替了使用多年的溶剂型、乳液型（水基础理论的溶液胶粘剂。原即涂胶湿式复合工艺质量不可确定、粘结又要有一个定型期的后延，同时因不抗溶剂，复合效果后期变差，覆膜新工艺则粘得快、粘得牢、长期可靠。


　　胶订工艺的应用，同样也是通过材料的改变得以实现。适宜胶订设备机械操作将封面与书芯内文纸张相互粘结的热熔胶，是将高分子共混聚液态，进行向书背及书脊两侧的涂刷，完成以往人工的手动操作。这种新工艺，有效地解决了手工平订工艺经常出现的由于使用淀粉浆糊，干燥后收缩牵动书背绉折扭曲、鼠咬虫啃、霉变脱落等问题。


　　二、不同用途的热溶胶的不同性能


　　覆膜和胶订，虽都使用热熔胶这种新型粘结材料，但覆膜和胶订属两种工艺，对不同的基础材料，进行不同生产方式的加工，可达到不同的效果。因各自用途的不同而使用的热熔胶，具有不同的性能。


　　（一）覆膜用热熔胶


　　覆膜是BOPP薄膜和纸张印刷品的复合。这种复合体，是由BOPP（聚丙烯树脂经高温双向拉伸定型）塑料薄膜、纸张基材和其上印着的油墨层三种不同的物质所组成。用于覆膜的热熔胶，除具备初粘快、抗老化的最基本条件外，还得对BOPP塑料薄膜、油墨印层、纸张这三种极性不同的物质，同时具备良好的亲和性、润湿性，才能保证粘得牢，保持时间长，经得起覆膜后各种再加工条件下的物理化学作用的冲击、侵蚀、分解。


　　1．覆膜用热熔胶的基本组成单元（见图2）


　　覆膜用热熔胶的基本组成单元有：


　　·主粘树指I


　　·主粘树脂II


　　·主粘树脂III


　　·增粘树脂I


　　·增粘树脂II


　　·改性调节剂G


　　·抗老化调剂K


图2　覆膜用热熔胶的基本组成


　　2．覆膜用热熔胶使用流程（见图3）

热熔胶合成→热熔胶对BOPP薄膜的涂布→热熔胶预涂膜与纸张印刷品的复合


图3　覆膜用热熔胶使用流程


　　3．覆膜用热熔胶使用条件（见图4）




图4　覆膜用热熔胶使用条件


　　4．覆膜用热熔胶的技术核心；


　　①对BOPP的亲和力；


　　②对油墨的亲和力；


　　③BOP的热收缩性；


　　④油墨的色变。


　　5．覆膜与热熔胶的特点(见图5）：

合成温度(≤200℃)＞涂布温度(≤130℃）＞复合温度（≤110℃）


图5　覆膜用热熔胶特点


　　（二）胶订用热熔胶


　　胶订是封面与内文册页（书芯）的粘结。在纸张这种极性接近或相同的两个单体间进行的加工，可以看做是纯物理行为的运动，不像覆膜，是物理化学综合行为的结果。


　　胶订的物理行为是二次运动的共和。第一次是涂刷胶液。第二次是包贴封面。


　　1．胶订用热熔胶，依据生产艺流程设计其构成单元（见图6）：


　　胶订用热熔胶包括：


　　·主粘树脂


　　·增粘树脂


　　·改性调节剂I


　　·改性调节剂II


　　·抗老化剂K

图6　胶订用热熔胶的基本组成


　　2．胶订用热熔胶的使用流程（见图7）：

热熔胶合成→热熔胶对书芯的涂刷→包贴封面


图7　胶订用热熔使用流程


　　3．胶订用热熔胶的使用条件（见图8）：




图8　胶订用热熔胶使用条件


　　4．胶订用热熔胶的技术核心：


　　①对书背铣槽内的渗透流动性；


　　②翻折使用韧性的剪切强度。


　　5．胶订用热熔胶的特点（见图9）：

合成温度(≤180℃)≈涂布温度(≤180℃）＞包贴温度（≤140℃）


图9　胶订用热熔胶特点


　　三、覆膜用热熔胶与胶订用热熔胶的不适应性


　　覆膜用热熔胶的最终用途是完成纸／塑品的复合。热熔胶由固态转化成液态，再由液态还原成固态的反复的形变中进行和完成复合。只有降至常温，才能实现热塑性固化。即“热复冷固”。


　　胶订用热熔胶的最终用途是完成封面与书芯的包贴。也是在加热、降温的温度变化条件下，热熔胶由固态变为液态，进行对书背的涂刷和与封面的粘贴，再还原成固态，才能形成封面与书芯二者合一的加工，是“热包冷固”。


　　覆膜和胶订工艺流程、生产操作，对热熔胶有共同的要求。没有加工时温度的升高（达到技术要求的下限温度），就无法进行生。覆膜和胶订并不处于同一生产线。按加工顺序来讲，覆膜在前，胶订在后。当然复冷固的覆膜封面，接触到加热后为为液态涂刷到书背上的热熔胶时，还处于加热熔融状态的胶订用热溶胶，会对冷固的覆膜热熔胶，通过封面纸基材的传导，输送温度。以达到接触界面（书背与封面的结合处）——接触物体间（封面——胶订热熔胶——书芯）温度的平衡。这种热传递现象，会引发覆膜封面固化的冷胶的加温—软化—失粘的变化，出现书背薄膜的脱空。同是使用热熔胶，为什么会发生这种不相容、不适应的事呢？


　　覆膜用热熔胶追求的是对BOPP塑料薄膜的亲和与热收缩性能限制温度（120℃）的适应。通过对高分子材料的优选、共混、改性、聚合成中温度型的胶体。


　　胶订用热熔胶追求的是对书芯册页铣槽深凹处的灌注流动性的突出。流动性能一方面要用多种改性材料去调剂，更重要的是用高温来保证。两种胶就存在了使用温度的差距。胶订用热熔胶属高温型胶体，其熔融温度高于覆膜用热熔胶。


　　冷固定型的覆膜封面，在进入胶订生产线时，接触的是书背及两侧涂刷的高温型热熔胶。170℃左右高温的底胶和侧胶。经过3～10s左右时间的运行，在少于其固化时间30～50s)，高于环球软化点73～78℃)，同时也高于覆膜用热熔胶软化点（无溶剂熔融涂布型预涂膜85℃，溶剂挥发涂布型准预涂膜60℃）。在熔融的粘弹状态下，与封面粘贴。


　　此刻，粘结覆膜封面与书芯册页的热熔胶的温度，仍高于封面覆膜所用的预涂膜热熔胶的软化点。在两者接触的瞬间和初期，会发生三种新变化：


　　1．书背涂刷有1．0～1.2mm厚的胶订热熔胶层的温度，在继续向内文册页传导降温的同时，也会向封面传导。并通过封面用纸，向外依次逐层传导给油墨印层－覆膜用热熔涂层－BOPP塑料薄膜（见图10）。


　　2．书背上涂刷1．0～1.2mm厚的热熔胶层，是以书背平面为基准计量的。并没包含铣槽1．0～1.5mm深凹处（见图10　1－1……1－n）灌注的热熔胶。就整个书前而言，由于有规则的间隔铣槽存在，必然就有同规则的铣槽内胶订胶存在。也就有在同一书背全面积上，有规则的涂刷胶量不等现象。共涂胶量有规则的多或少，造成涂刷后散热的慢或快。导致书背上胶的温度，必随其量的多或少，相应地反映出有差别的高或低。即覆膜封面所接受的胶订用热熔胶的温度传导，并不是等温的一致。胶订用胶的热传导，既有依次逐层向封面和由近及远向内文册页两个方面的纵向传导；同时，也有胶层内部高温－低温的横向传导。这种相互垂直的单独地进行，而是有所交叉、相互影响、相互主导，或合并，或冲减，不按数学运算的复杂效能进行。




图10　胶订热熔胶温度传导示意图


　　3．书背平面和两侧分别涂刷底胶和侧胶。相对而言，底胶涂刷量大，涂刷时间早；侧胶涂刷量少，涂刷时间晚。


　　封面包贴，先与底胶接触，即刻又与侧胶接触。封面包贴的顺序时间差，略少于底胶、侧胶涂刷的时间差。


　　封面包贴时与底胶的接触面积，是书背的全面积。与侧胶的接触面积，是3～7mm的线状或窄带状。侧胶接触面积小于底胶接触面积。


　　这三种动态变化，都会造成胶订热熔胶尚存较高的余温，对覆膜热熔胶的再次加热，使覆膜热熔胶对胶订热熔胶的不适应，出现以下几种现象：


　　1．覆盖在封面上复合的薄膜，在书背两侧的楞角，出现直线或条状的脱空；


　　2．书背全面积出现薄膜脱离纸基材（或油墨印层）的严重脱空；


　　3．书背局部出现薄膜离层的脱空；


　　4．侧胶涂刷处或侧胶压线处，呈线状或窄条状的薄膜脱空。


　　四、衔接工序间的不适应性，可通过材料的调整给予解决


　　各自为追求工艺操作便利而设计的热熔胶原料配置，造成了工序衔接间的不适应。这种同类不同种的热熔胶自相矛循的影响，完全可以再通过材料的高速圆满解决，国内已有大量成功的实例。


　　（一）覆膜用热熔胶


　　目前通常用的预涂膜热熔胶，存在有胶体构成和涂布方式两种问题。


（未完待续）


□

[时间：2001-02-27  作者：曹华  来源：2001年《广东包装》第一期]