在无线胶订装订方面，曾经多用的是EVA系热熔胶（以下称EVA），
根据生产力、品质稳定性、成本等，其需求有增无减。然而，想满足各种各
样品质要求，从实用的情况来看，完整无缺的产品，既不容易做到，也不
现实。

　　不过，近年来作为替代EVA的胶粘剂，开发出了湿致固化型的聚氨酷热
熔胶（poly urethane Reactive Hotinelt adhesives，以下简称PUR），
由于它的优越性能，实用的生产线渐增，引人注目。本稿就以PUR这种新的
无线装订的生产条件为中心来介绍。

　　要求装订的品质

　　主要的装订品质应该是：

　　①对摄影集、图鉴等以长期保存为目的的出版物，要求的品质是耐久性。

　　②对参考书籍、手册、菜肴制法介绍等要求有打开性。

　　③当供作废纸再生时应考虑废料再
利用等的环境。

　　④要具有能够取代平订的胶粘力。

　　⑤对夏季放在车中或冬季置于寒冷地带，对在酷刻环境中放置的书籍或地图，要求有抗热耐寒性。

　　⑥由于使用石油溶剂类油墨，要防止随着时间的流逝，发生胶粘剂强度的降低。

　　⑦对反复再利用的用纸等，因为它们的纤维较短，胶粘不易，要设法保持其胶粘性。

　　对上述这些要求，借助PUR，几乎可以得到改善，并提高效益。

　　PUR的特征

　　对PUR施热，于90℃下便熔化，致冷便固化。又由于大气和纸张等的湿气
和水分，产生交联反应，其反应一旦结束，胶粘强度、耐热性、抗寒性、耐
溶剂性、再利用适应性等均显示出优于EVA的特性。不过，与EVA相比，
在发生早期胶粘效力方面，需要较长的时间，并且与户外空气接触会引发
交联反应，所以要置备能阻断空气的专用涂胶器。

　　PUR是带有氨酯键（NH－CO－O）的高分子化合物，其末端以异氰酸盐
基的形态存在。基本组成是由末端为带活性氢的多元醇（聚酯、聚醚等）和低分
子量二元醇（链伸长剂），以及异氰酸盐基的加成聚合物构成。根据二元醇和异
氰酸基的反应形成的硬链段（hard segment，分子间的凝聚力）和多元醇
跟异氰酸盐基的反应形成的软链段（soft segment，范德瓦耳斯引力）获
得平衡，才能得到强韧性和柔软性兼备的胶粘剂，另外，异氰酸盐基只能产生
水分和不可逆的交联反应（脲键，脲基甲酸盐酯链、滴定键合），变成有特点的
性能。（见图）

　　 图：PUR的固化原理

　　因为PUR具有强韧而又柔软的性质，故能同时满足所有的品质要
求，成了人们关注的胶粘剂。下表是PUR和EVA的主要性能对比。

　　表：PUR和EVA的性能对比

	PUR	EVA
装订强度（注）	15N/cm以上	5N／cm左右
耐久性	100年以上	一般10年上下
打开性	良好	不理想
再利用性	因不易细裂，可以滤分	容易细裂，滤分性不好
抗热性	9℃	40℃
耐寒性	－40℃	－5℃
耐溶剂性	良好	受到一定影响
干燥时间	早期强度 需3分钟 安全强度 5N／cm小时 最高强度 15N／cm 12小时	早期强度 只需数秒钟最终强度 5N 30分钟

　　 注:表中数值为代表值，并非绝对值，所列之装订强度系抗拉强度
（9.80665N＝1Kgf）。

　　PUR装订的生产条件

　　由于PUR在涂有胶粘剂之后并不立即呈现强度，所以不能立即作出
判断，必须充分考虑它的性质事先调好装订机。尤其是当涂布辊压等的生
产条件离开标准的场合，要认识到不可能获得充分的强度，故必须遵从生产标准才行。

　　PUR的涂布方法，已由若干家公司提出了若干种，有许多
种涂胶器，这里就一般的棍子涂布进行表述。此外，在封面进给部位一部分厂
家采取喷嘴涂布的装置。

　　装订后的反应时间特征

　　对PUR应该注意的一点，即达到最高强度为止需要较长的时间，对其强度变化的掌握，是对产品的品质管理有着重要的意义。根据装订样式（无线订、锯缝订）利用纸（涂料纸、胶版纸），其强度和所需时间也不同，不管哪一种情况，在装订之后经过约1小时打开书本，会发生脱页和变形，而且达到最高强度需要
半天左右，因此，在进行加封画等的加工作业和打算发货的时候，必须检验这点，应留出充分的熟成时间。

　　 因涂布辊压而产生的强度

　　 辊压低的场合，反应之后仍不能获得充分的强度，发生脱页，反之辊压高
的场合，胶粘剂会渗透到纸间，有损于打开性，故需要充分注意。

　　 因涂布量而产生的强度

　　 与EVA相比，涂有量可少一些，如果加大涂布量，虽然强度有所提高，但
会损坏打开性。应在强度方面不出问题的前提下，设法减少涂布量，则可以做
到打开性极佳的装订。

　　因锯齿深度而产生的强度

　　锯齿深度与使用EVA时相比，似乎影响不大，但也不能忽视。锯齿过深，
会增加多余的胶粘剂量，这与降低打开度有关。因此，与使用EVA的情况相比，
希望让锯齿搞得浅些。另外在形状方面，采用口形状较之△形状为好，此后
包括强度、涂布量、打开度等在内，应设计最佳的形状。

　　因油墨溶剂而导致装订强度随时间而变化

　　EVA容易受到油墨成分中石油系溶剂的影响，处在密闭式的保管状态
下，实地多的图案，会引起EVA的软化，随装订强度降低的同时，有时会发生纸
页脱落。与此相比，PUR不受溶剂的影响，可避免纸页脱落。将整面实地印刷
的印本置于高温密闭加压的条件下，以确认其经时变化，EVA约经过2小时便
发生强度降低而掉页，但PUR丝毫看不出强度降低现象。

　　PUR的装订设备

　　利用辊子涂布的PUR装订设备很需要如下的设备。

　　 ①不受潮湿影响的密封构造的预熔化器

　　 已有几种市销的无需充填氮气的制品。另外，预熔化器的罐容量乃是使用
小桷或琵琶桷，分别为10kg、20kg、200kg装，品种繁多。

　　 ②作业结束时容易清扫的涂布装置

　　 利用辊子的涂布装置，以Oneshot 2Ro11为主流。在作业终了后，
必须除去反应后的PUR剩余物，要使涂布辊等的卸装容易，并且容易除去粘着
的胶粘剂，为此在各种涂敷了聚四氟乙烯，还为了减少作业终了时的废弃量，
也可考虑采取缩小罐容量等的措施。

　　③局部排气装置

　　PUR遇到过度加热（140℃以上），会发生异氰酸盐气体，造成对人体的影响，如刺激眼、鼻、喉的黏膜，吸入量大时会引起头痛等症状，根据实验，常用的作业温度不得超过120℃。但是从安全方面考虑，对胶的加热宜设置温度控制装置和局部排气装置，促进气体扩散和大气中的水分相反应而丧失活力（无害化）。遇到较厚的装订时，为了防止书脊的变形和避免胶粘剂粘附到裁刀刃上，尚需置备保证干燥时间的传送生产线。

　　结束语

　　因为PUR的胶粘强度、耐久性、打开性、再利用适应性等方面的优越性，
从生产的角度看，可以获得优良品质的装订。但是由于其生产成本高于EVA，
又由于从生产厂方考虑，尚需早期设备的投资，以及反应时间和作业结束时还
要搞清洁处理等操作方面的问题，所以至今普及推广的速度不快。

　　总之，先要促使对PUR装订的认识，降低胶粘剂的单价，造成与EVA装
订相同程度的制造成本，这恐怕是普及的关键。还有提高使用胶粘剂的方便条
件，降低专用涂胶器的造价，这些都成为普及推广的重要因素。

　　

[时间：2002-03-15  作者：丁 一  来源：中国印刷]