第四章 装订用粘结材料
装订用粘结材料,指装订时使用的具有优良粘合性能的物质。粘结材料是装订加工中可缺少的重要材料之一。用粘结剂粘结书刊本册的方法,在我国已有一千多年历史,早在公元868年时所加工的卷轴装《金刚经》就完全是用粘结剂装订成卷册的。此后用粘结剂连接书册的方法越来越广泛。最初人们主要用鳔胶、淀粉浆糊1松香等作为粘结材料。到了20世纪30年代,由于工业发展的需要,以及合成材料的发展,粘结材料发生了新的变化,粘结材料中出现了合成树脂胶,但那时用合成树脂胶粘结书刊本册还远远没有条件。20世纪60年代后,我国由于化学工业的发展,生产了大批的合成树脂类粘结材料,普及于各行各业,并开始用于印刷装订业。合成树脂类粘结材料的种类也因使用者的需要不断扩大而越来越多,并逐渭成为装订用粘结书刊本册不可缺少的材料之一。
了解和正确选用各种装订粘结材料,是加工好书刊本册的关键,粘结材料选用得当,加工的成品就牢固、平整美观,反之则使其寿命缩短,影响读者的使用。
第一节 粘结材料的基本知识
装订用粘结材料,主要用于粘结书页、书帖、封面及书封壳表面的织品、皮革、塑料等。所用粘结材料一般是夹在两个被粘物体的中间,把两个物体紧紧粘在一起的。
一、粘结机理
1.渗透粘结。渗透粘结,是靠粘结剂渗透到两个被粘物表面的微孔中去,靠机械力将被粘物粘结在一起的。渗透粘结只有当被粘物表面能渗透粘结剂的情况下才能有效。渗透结对粘结剂的要求是:粘结剂的液态流动性要好,能渗入到被粘材料表面的微孔(纤维孔)中去,而在固化后(或干燥后)具有一定韧性。固化在微孔中的那部分粘结剂就像无数的小钩子一样,把两个被粘物体牢牢地钩粘在一起。如纸张、纸板、织品等都属多孔性材料,其粘结机理主要是渗透粘结。装订粘结,因被粘结材料所决定,主要为这种形式。
2.吸引粘结。吸引粘结,是靠粘结剂和被粘物分子间的吸引力,将两个物体粘结在一起的。吸引粘结的被粘物体本身无渗透能力(如玻璃、塑料、瓷器等),全靠粘结剂的强粘力、链状结构的聚合分子的吸引能力将两个物体吸引粘结牢固的。
二、对粘结材料的要求
1.润湿性。润湿性,指粘结剂对被粘物体的润湿程度。粘结剂的润湿性强,当粘结剂涂抹在被粘物表面上时,才能完全润湿被粘物表面一每一需粘部分,才能达到粘结要求。如果被粘物体不能被粘结剂完全润湿,就会造成两个粘结面接触不良,出现发花、漏涂、气泡等现象,降低其粘结强度,使粘后的物体不能得到理想效果,而出现次废品,影响粘结质量。因此粘结材料在使用中要有良好的润湿性。
2.流动性。粘结剂的流动性,这里指粘结剂在使用中的流动性能。装订用粘结剂是根据被粘物的质地等具体情况选择不同的流动性的。一般情况粘结剂流动性越好,粘结剂就越稀,粘度与粘结强度就越低;粘结剂流动性差,粘结剂就稠,粘度与粘结强度就高,但不论粘结剂流动性如何,其本身的流动性必须要均匀一致、适度。为了保证粘结剂流动性的正常,在使用粘结材料时应注意以下问题:
①使用冷水稀释粘结剂时,必须搅拌均匀,无凝固块或稠稀不均等现象。
②使用面粉浆糊时,要在面粉中逐步加水搅拌均匀,粘结剂决不可有任何凝固块或稠稀不等的现象,并要随使用随搅拌,以免沉淀,降低粘度。
③使用动物胶时要保证胶体的正常温度,在涂抹使用中,为保证粘度正常,需随时加水调制,加水的温度必须在65℃以上,严禁加入冷水,以免造成胶体凝固不均。
④使用PVA加热胶要保持温度不底于30℃、不高于100℃、避免胶体凝固或老化。
⑤使用EVA热熔胶要保持温度的正常,一般在150℃至220℃之间。
保持粘结剂有良好的流动性能,使其能在被粘物体表面所有的微孔内都能充分渗入填满,才能达到粘实、粘牢的要求。
3.粘度。粘度一般指粘结剂的稠稀程度,粘度反应粘结剂的流动性能。在许多应用粘结剂的领域里,都把粘度值作为粘结剂的一个重要指标。在实际使用中,无论何种类型的粘结剂,其粘度值都应控制在一定范围内,不能因粘结不成而不顾一切随便增加其粘度值,要根据被粘物体性质和粘结剂种类、性能对粘结剂的粘度进行适当的控制。
被粘物体是吸收(渗透)性材料时,如果粘结剂的粘度过低,则涂抹上的大部分粘结剂都会让被粘物吸收(渗透)掉,只剩下极少粘结剂留在表面(过稀水分多),不能形成一层强有力的与另一被粘物体表面连接的粘结层。如果粘结剂粘度过高(稠),则又使粘结剂渗透到被粘物体内的数量不够,也不能产生有效的机械力的连接,而且给粘结剂的涂布操作带来困难和浪费。
溶剂型的粘结剂的粘度是随着溶剂的挥发而变化的,如果粘结剂中的水分或有机溶剂有蒸发的可能性,那么粘结剂随着时间的加长就会越来越稠,粘度值就越来越高。在这种情况下不采取适当措施(如加水、加热等),过一段时间粘结剂的粘度就会增大,出现涂布不均匀、渗透不足、过早干燥起皮现象,使粘结效果受到影响,如不粘结、粘不牢、粘后脱落等。因此在掌握粘结剂粘度时,应注意以下问题:
①使用粘结剂前,首先根据被粘物体的质地、书册厚度等确定好粘结剂应使用的粘度,并保持由始至终的均匀一致。
②粘结一般纸与有光纸等的粘度不能相同,特别是有光铜版纸不宜使用粘度过高的粘结剂。因这种纸表面有一层涂料层,如果因被粘的纸张有光、质硬,就使用粘度高的粘结剂,则会将铜版纸表面涂层粘拉掉,反而会出现无法粘结的后果。
③粘度的高低,直接影响渗透和表面粘结剂保存的多少,因此对于不同形式的装订加工,如单张页的粘结,折数多少、厚度多大、单本的或多本捆起来的粘结等,粘度都要有所区别,如平装本配完书帖后的浆背所用粘结剂的粘度,应既能使各书帖连接,又能使蜡口起作用易分本。所以一般情况下粘结剂的使用粘度不要一味追求越粘越好,应掌握在最低限度。
4.粘性。粘结剂的粘性指两个物体经粘结后的牢固性能粘结剂的粘性主要取决于粘结剂的内聚强度,粘结剂的内聚强度大才能保证被粘物在粘结后不会分开脱落,但内聚强度过大也不好,会出现无法涂抹、涂层凸凹不平,粘结后纸张等出皱折、水波纹、翘曲不平等现象。装订结剂的粘性要求是:
①封面纸张与书芯或纸板等粘结合,至少在10min左右,不致因封面材料恢复原状的力,使两个被粘结物脱开(除热熔胶外)。这一时间是完成装订加工粘结工作所需要的干燥时间。
②除在一定时间内粘牢外,还必须保证粘后的纸张、纸板织品、涂布类材料的平整服帖。
5.粘结强度。粘结强度是粘结材料的重要指标,即粘结的牢固程度。粘结强度,可用下述方法测试。封面用涂布料类材料、织品等与纸板粘结的,在粘结干燥后揭撕封面料时,应能将被粘的纸板表面也撕带下一层;纸张封面粘结干燥后达到撕不下或撕下一层,另一层仍被粘在上面即可。
6.粘结剂的用量。当粘结剂的润湿、流动、粘性等均符合要求时,粘结剂的用量则成为粘结过程的主要环节。用量的要求应以少而均为准,操作时应注意以下问题:
①涂抹粘结剂进应尽量少而又能达到足够的粘牢度,涂抹的粘结剂要薄而均匀。遇到粘度不够时,不要用加量的方法弥补,应调稠粘结剂;也不要为了省事将粘结剂一下大量堆积后再分散涂抹,使着粘面不等,造成过多渗透溢出或分散涂抹不均粘结不牢等弊病,影响书刊本册的装订质量。
②涂抹粘结剂时应少蘸而涂抹均匀,才能保证粘结后的效果;粘结层薄而均远比粘结层厚而不均的涂抹操作优越得多,而且减少粘结剂的用量、节省材料。
7.颜色。粘结剂的颜色直接影响书刊本册的外观质量,因此粘结剂应尽量透明,涂上颜色过深的粘结剂,会使浅色纸张或其它织品的表面透胶变色,或由于不小心将深色粘结剂滴在浅色封面,出现污点,将书弄脏。
装订用粘结剂一般是透明、半透明、白色的,但由于有些结剂需要热或高温度的熔融,这些粘结剂在温度过高时会出现变色,因此粘结剂的颜色问题一般都是由于工艺处理不得当造成的。
8.气味。装订用粘结剂应无难闻气味,而且不释放有害气体,酸碱性应适中或为弱酸、碱性。如果粘结剂中有游离酸或碱也会影响粘结的牢度,或损害被粘结的材料,特别是丝织品,遇弱碱也会起变化。
9.成分。粘结剂的组分中不应有使油墨退色、织品变色的物质,同时应具有不易发霉、不被虫蛀鼠咬的性能,以利书刊本册的保存。
装订加工对粘结剂提出了种种要求,如粘度、粘性和浓度等,这些要求又必须与被粘结材料和粘结条件相适应。例如粘结平滑度高的纸张(除铜版涂料纸外),粘结剂的粘度可比一般平滑度低的要高些,即稠些,粘度高、稠度大的粘结剂中固体含量多,水分少,内聚力大,粘结强度高,干燥后容易定形。同时还应注意稠厚的粘结剂适用于小面积、需粘结力大的工作物,因为大面积工作物要涂抹稠厚粘结剂,易出现过早干燥、粘结层不等的现象。用粘结剂连接书刊本册,最重要的是根据被粘物的质地和粘结工艺去选择适当的粘结剂,及其粘性、粘度等。
[时间:2001-09-29 作者:王淮珠 来源:《精、平装工艺及材料》第四章 装订用粘结材料]