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走进PUR——一种完美的装订方式

走进PUR——一种完美的装订方式

发布日期:2018-07-30 作者: 点击:


    当今可选的装订方法很多,如PUR(Polyurethane Reactive-聚氨酯反应)、EVA(ethylene vinyl acetate-乙烯醋酸盐)热溶胶、PVA(乙烯聚合醋酸盐)冷却乳剂型不同的胶粘方式,此外还有各种锁线装订等。PUR大约出现于1989年,最早在北美的一家手动装订系统上进行了测试和应用,据将PUR引入美国书刊装订市场的National Adhesives企业介绍说,这种装订工艺主要被一些优质书刊、年度报告、目录、和杂志出版所采用。

    为什么要采用PUR?

    自从诞生之日起,PUR的增长速度还是比较快的。1995年,在北美只有28家用户,到2002年底,已经有50多家用户在使用。PUR替代常用的热溶胶有许多理由,其中最重要的一点是它超强的胶粘性和PUR工艺使书籍可以完全展开的性能。

    1、胶粘性

    PUR对于处理表面覆膜、UV上光的胶片或纸张产品效果非常好,这主要是由聚氨酯分子的极性性质决定的,它可以与表面的涂布层很好地结合,达到高质量胶粘的效果。

    纸张克重的变化、使用的涂料和油墨不同几乎都不太会影响PUR胶粘剂的效果,新型的PUR产品可以将各种类型的涂料纸牢牢地粘在一起。采用PUR的纸张拉力比普通胶粘剂的拉力上升了40%-60%。

    对于传统的胶粘剂来说,如果油墨不小心流到书刊的装订线上,则会影响装订质量,产生装订故障,而对于PUR工艺来说,这些现象不会对装订产生任何的影响。

    2、超级书本平摊性能

    PUR涂胶的推荐厚度为0.01英寸(25丝),它要比标准的EVA热溶胶柔软许多,这一性能使PUR装订的书刊可以无需手压即可很好地平摊开来。对于某些类型的书籍,如指导手册、说明书等,具有良好的平摊性是非常重要的。

    3、其他好处

    PUR装订的其他好处表现在:

    (1)抗冷和抗热性

    由PUR装订好的书籍不受温度的影响,承受温度的范围在华氏200°F到-40°F之间。这些性质对于在不同温度环境下存在的书刊非常重要,据统计,在转换到PUR胶之后,客户对胶粘剂粘性的投诉和抱怨要减少了许多,几乎就没有了。

    (2)书籍不起皱

    用标准热溶胶对横丝缕的纸张进行装订往往会在书籍的装订线处起皱,而PUR较低的拈合温度不会使书脊处纸张内部的水分蒸发掉,因此,不易出现起皱的现象。此外,当PUR固化后,本身还具有一定的延展性,不会对纸张的纤维方向造成影响,因此,纸张不会起皱。

    (3)不会出现缺口

由于PUR的涂布厚度只有标准热溶胶涂布厚度的一半,因此不太可能有较厚的材料堆积在切纸刀处,裁切时就不会出现参差不齐的现象。

4)方书脊

    由于只需要很少的PUR即可完成装订,因此在装书皮的时候不会有多余的胶挤出来,使书脊的形状保持良好。

    (5)抗溶剂侵蚀

    根据专家介绍,PUR是目前唯一一种抗溶剂和油侵蚀的装订材料,固化的PUR材料可以渗入到印刷所用的油和溶剂中,如甲基乙烷酮(MEK)和酒精,这些化学试剂对PUR薄膜没有任何的影响。而用传统的胶装订,部分化学药品会使热熔胶薄膜慢慢变软,甚至溶解,而大大降低了胶装的效果。

    精装优势

    从事精装书或多卷书装订的装订企业能更加体会到PUR优于普通无线胶订的好处之所在:

    1.节省成本vs.Smythe锁线

    多年来,行业通常采用Smythe锁线、上胶、扒圆的工艺生产圆脊精装书,扒圆之前采用柔软的液体胶进行粘连。在对欧洲市场进行调查后发现,对配好贴的书脊进行研磨,然后用PUR胶进行粘连,可以至少节省30%-40%的成本。

    2.具有圆度的保持力

    许多精装书进行扒圆和起脊来为书籍增加美感和最终产品的强度。用PUR胶对书脊进行上胶可以获得非常不错的圆度,接下来对书籍进行扒圆和起脊均能获得不错的效果。当PUR固化后,书籍可以保持圆形的状态,圆弧的持久力将得到最大程度地得到保持。而用热溶胶上胶的书刊,书脊的圆度很容易就会丢失掉。

    3.应用设备

    在应用PUR的时候,要特别注意避免过早或过长时间地与空气接触并发生交联,以免发生固化。胶锅和封闭的挤出系统是必要的设备,老式的装订设备可以经过必要的改造过渡到高端的PUR装订中。

    4.胶锅

    据专家介绍,PUR所用的胶锅可以是传统的胶锅,也可以是特制的胶锅,位于美国OH州的Nordson企业是一家预熔胶容器和喷嘴挤出器制造商,他们也开发了一些单轮装置,可以与现有的装订设备匹配。前几年,柯尔布斯企业也为自己的装订设备开发了特制的胶锅,紧跟其后,马天尼企业也为企业的部分产品研制了配套的PUR胶锅,如Corona、Acoro和Star装订设备。

    5.封闭挤出系统

    通常封闭挤出系统由预熔装置、箱体和连接管组成,正是因为这一块的技术,限制了PUR装订技术的普及和发展,许多企业都在努力对这一系统进行改进。

    德国的Inatec Gmbh企业开发了一套新系统,可以在装订设备的喂纸装置到封皮工位之间移动,挤出PUR完成给封皮的上胶,并在这里将封皮粘贴在书芯上。这种方式由于纸张材料很容易上胶,因此效果非常好,而且上封皮后的书脊也很光滑,封皮工位的压力决定着PUR胶的渗透效果。

    Nordson开发的最新技术将PUR胶泵入到一个加热的管子里,然后将PUR挤到每本书的低端。

去年起,这一系统在美国安装了3套,在欧洲也有几套正在使用。该系统的喷胶嘴可在控制下打开和关闭,控制胶的流量。这项创新还可以始终将挤出装置与空气隔离,避免PUR的浪费,这主要是因为PUR长时间曝露在空气中会发生固化。

    Nordson的技术最好在新装订机或改造过的装订机上使用,才能达到最满意的效果,因此当书芯通过挤出头的时候无需改变卡书的器的高度,更加稳定。封皮工位施加的压力可以确保PUR渗透到书脊中。

    建议不要将PUR用于较老的无线胶订设备上,机器磨损的太厉害,精度就很难得到保证。

    成本问题

    PUR最主要的一个问题就是成本。尽管PUR的价格大约是普通热溶胶的三倍,但使用的数量只是普通热溶胶的一半。当考虑到整本书的成本时,这一数字就相当重要了。例如,一本8.5×11英寸的书,大约有1英寸厚,普通的热溶胶大概要花费1.3美分(假设每磅1.35美元),而使用PUR对同一本书上胶,大概要花2美分。一位经理人表明,使用PUR增长的成本是非常微不足道的,100本书也只增长了70美分,但采用PUR便可以省下不少心,避免了不少投诉。

    许多PUR的用户并没有因为成本上的这一点点差别,而重新选择使用热溶胶。此外,一旦开始使用PUR,操作者可以很快熟悉设备的设置,并生产出高质量的产品。

    在成本问题上,也许一些用户会提到,采用PUR还存在一个设备改造的成本。由于PUR是55加仑的桶装(或者是5加仑的小桶装用于小用户),因此装订设备需要有一个装置将这些材料转移到胶锅中,或者转移到挤出头中,最常使用的是容器装卸装置。一个这样的装置大概要花费25000美元到50000美元的费用,而应用系统还要额外花费25000-35000美元不等。

    生产效率的问题

    固化(干燥)的时间也是普遍关心的一个问题,第一代的PUR工艺尽管可以作到联机裁切,但必须在装订后24小时才可以,确保书刊的强度和整齐性。

    第二代PUR于1994年开发出来,已经可以作到联机裁切,堆叠厚度也有了增多,而且只需在装订好后4小时即可进行裁切。科印网科印网

    第三代PUR的固化时间只需1个小时,尽管纸张中仍存在相当数量的水分也没有关系。裁切好后,即可马上进行打包。但这也有一定的负作用,由于PUR能很快达到相对强度,因此胶锅中的PUR变得非常重,在潮湿的环境中,这种情况更加明显。

    最后,第四代PUR也已经非常成熟,比第三代更薄,但具有相同的强度,也可存放更长的时间。目前这一代已经在很大程度上替代了第二和第三代PUR,在最新的挤出系统中也应用得不错。

    由于这种新型胶粘剂的干燥速度很快,因此生产效率有了明显提高,企业的灵活性也响应得到了提升。

    PUR的未来

    PUR在中型印刷企业的应用比较多,多半用于期刊杂志和年度报告的装订。

由于这一类型的作业大多为涂布纸或横丝缕的纸张,因此市场上使用PUR的用户将越来越多。此外,越来越多的出版社也意识到PUR技术的优势之所在,正开始转向采用这种方法来获得更好的质量和产品的耐久性。甚至一些小型企业也开始尝试采用PUR装订工艺。

    精装书是未来PUR装订的主要采用领域,由于PUR装订封皮的成本优势高于Smythe锁线,而且第四代PUR技术可以实现联机扒圆,因此许多精装书的制造商也开始对这一技术进行调研。PUR应用在精装书上的数量将会逐步攀升,人们将越来越多地认识到这种技术可以节省成本,却又不牺牲产品的质量。

    向客户推广PUR

    尽管印刷企业和装订厂开始渐渐明白使用PUR的好处,但他们的客户可能并不愿意采用这种比较昂贵的胶粘剂。美国一家商业装订厂发现了一种使客户认可这种工艺的方法:他们给客户做了一个实验,在一个寒冷的夜晚用EVA和PUR两种方式对同一种书进行装订,然后在早晨打开这两本书,发现用EVA装订的书已经开裂了,而用PUR装订的书完好无损。通过一个小小的实验,使客户信服了这种新工艺的应用。

    此外,PUR对于温度的敏感性较差。假设你将一本书在冬天放在汽车里,或者在夏天,可以发现EVA方法装订的书遭到了破坏,而PUR的则不受影响。

    多花一点点的成本但却可以获得更好的产品质量,何乐而不为呢?

    也有一些作业是必须要使用PUR强力胶粘剂的,比如说一个表面光泽、而且非常光滑纸张的书,油墨已经渗入到装订线中,而且经过了模切、覆了液体膜,需要有高强度的装订,这时PUR就成为唯一一种强力粘连书页的胶粘剂。

    综上所述,印刷厂和装订厂可以对一种未知的纸张材料进行多种胶的测试,以便达到最好的客户满意度,和最少的投诉。一些专家认为,测试应该成为一种日常工作,应该对客户的每一种要求做到尽可能的满足。

 


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关键词:锁线装订,杂志出版

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