PUR热熔胶在书本装订中的使用
发布时间: 2023-01-30 | 来源:火狐体育下载苹果版入口 | 1 次浏览
是指分子链中含有氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)或异氰酸酯基(-NCO-)的一类胶粘剂。由于其分子链中-NCO可以和多种含生动氢的官能团反应,构成界面化学键结合,对多种资料具有极强的粘附功用,具有胶膜坚韧,耐冲击、挠曲性好,剥离强度高,杰出的耐超低温性、耐油和耐磨性等特征。热熔胶粘剂(简称热熔胶)是一类无溶剂的以热塑性聚合物为基料的固体胶粘剂,受热熔化成液态,以熔体办法使用到基材表面进行粘合。热熔胶具有粘接灵敏、无毒无污染、节能环保、贮运和使用便当、本钱低、使用面广等利益,首要包括EVA、PE、无规PP、聚氨酯等。聚氨酯热熔胶可分为两类:一类是反应型热熔胶,它又可分为端异氰酸酯基预聚物型(湿固化型)和含封闭的异氰酸酯基预聚物型(潜固化型);另一类是热塑性聚氨酯弹性体热熔胶,是使用组成中的氢键效果发生交联,然后使其具有优异的弹性和强度。前者受热熔融后,遇湿发生反应交联固化;而后者固化进程首要是使用氢键效果发生物理交联,再次受热又会削弱氢键效果,变为粘稠液体,因此可重复加热--冷却固化,产品可回收或二次使用,归于环境友好资料。
PUR树脂分子链结束有反应型的NCO官能基,由于此官能团中的碳氮双键活性非常高,会与空气或是基材表面的水气反应生成胺基,一同释放出C02,胺基再与其它的NCO基反应构成具有 urea(尿素)官能团的结构。由于在urea结构中仍具有活性氢,因此还会再与未反应完的NCO基作进一步的反应而生成缩二脲结构,完结所谓的交联反应。其与湿气的反应机理如下:
从上面可见,PUR胶粘剂粘接固化是作为反应型固化办法,与一般的EVA型热熔胶剂、水性胶粘剂的固化有实质的差异。根据粘接理论学说,认为有机械理论、吸附理论、涣散理论、静电理论、化学键理论等粘接机理。相对而言,化学键粘接比其粘接办法会取得更高强度的粘力。一般的EVA热熔胶,存在机械、吸附、涣散等粘接理论;而PUR胶粘剂更多存在的是化学键理论粘接,它与基材反应构成一个“不可分割的整体”,所以PUR固化后能发生的优异的粘接强度。
跟着人们环境知道和健康知道日益进步的今日,社会不再只是注重于胶粘剂的功用和使用,对胶粘剂的环保问题的要求愈加严峻,开展符合“环保、健康、安全”三大要求的环保型绿色胶粘剂已势在必行。人们的生活水平不断进步,特别是欧美国家,人们寻求的印刷产品趋向时髦、新颖、个性化,然后使得出产工序越来越繁复,产品质量要求越来越高。粘剂作为一类新式的胶粘剂,具有不含溶剂蒸腾性、耐热耐寒性、耐溶剂性、耐疲乏性等特征。这些符合当时社会开展的需求。
在印刷包装工作中,PUR热熔胶粘剂被使用于书本装订,印刷品塑一塑、纸一塑覆合,塑料盒制造等方面。PUR热熔胶是带有活性终端团的PUR预聚物,关于印刷纸材来说,当活性终端团曝露在湿润的空气或纸张抵达必定的湿度时,就会发生交联反应。预聚物被湿润后,可以很好地浸透进入纸张中,与纸材中纤维分子发生交联反应,抵达较高的粘性和较高的纸张拉力。近20年来,得益于无线装订工艺的开展,热熔胶在书本装订方面的使用取得了迅猛开展。EVA热熔胶具有杰出的粘接性和弹性,现在国内市场上的书本装订热熔胶绝大部分为EVA型热熔胶。但EVA型热熔胶价格昂贵,且具有记忆性等缺陷,因此想翻开书时它倾向于合上,想合上时又倾向于翻开、书本被阅览时在装订处构成凹槽或书本遽然合上。聚氨酯热熔胶出产工艺简略,本钱低价,可补偿以上缺陷。该胶粘剂弹性、耐性好,粘接强度高,胶粘剂可以重复熔化使用,产品使用率高,具有广大的使用远景。
在书本装订使用方面,与传统EVA热熔胶比较,PUR热熔胶具有快速固化、使用简练、施胶温度较低、耐冲击耐疲乏、翻平性好、经久耐用、粘接力强、环保等优势。
对印后书本装订而言,PUR热熔胶6小时后即可抵达一般EVA热熔胶钉装的强度,而48小时后则可抵达最强的粘接效果。纸张的涂布以及油墨、清漆涂层、UV固化层、塑料薄膜等表面性质差异大的资料,都不会对PUR热熔胶的装订性质形成很大的影响,比较于传统的EVA胶粘剂,制品功用性测验(如书本拉页、揭页测验)效果会高出60%以上。传统的EVA热熔胶书本装订施胶温度约为160-180℃,PUR热熔胶施胶温度较低,只需120-150℃,非常适合于对高溫灵敏、易变型原料的使用,既可以节约能耗,并且可添加工人的操作安全性。关于厚度较大平装书,传统的EVA热熔胶对书本需求锁线加工,而PUR热熔胶可以削减此工序,节约本钱,缩短出产货期。PUR热熔胶胶层柔软,可使书本的翻阅与折合极为便当,作为网状交联化合物,它耐冲击振动、耐疲乏表现出优异的功用,关于一些长时刻使用的书本如参考书、手册、教课书、烹饪书等所要求书本的翻平性(将书本翻开的程度),PUR热熔胶装订无疑是zui好的选择。由于PUR热熔胶化学交联反应使得具有高的耐热性、耐低温性、耐溶剂性、耐水性等优异的粘合功用,关于一些长时刻保存的书本如写真集、图片年鉴、高档的文物字画、圣经书本等,PUR热熔胶能完全满足这些书本的要求。PUR热熔胶具有极佳的粘接力,用胶量比传统的EVA热熔胶少约50%或更少。EVA热熔胶要抵达必定的强度(书背施胶厚度根据纸张情况和书本的不同厚度)胶层控制在0.6~2mm之间。在相同情况下 PUR胶层可不分书本厚薄不分纸张情况,一般在0.3 mm左右就可抵达同EVA热熔胶相同的强度。PUR热熔胶组成中不含溶剂,固化进程不会形成蒸腾性溶剂的污染,为环保型胶粘剂未来的开展政策。
尽管聚氨酯热熔胶的功用特征非常杰出,但现在仍存在一些技术问题需求处理,如:下降熔融温度和熔融粘度;进步初粘力;增强产品的柔耐性、耐热性和阻燃性等。PUR热熔胶操作性、操作工艺比传统EVA胶粘剂要求更高,要尽量防止胶粘剂与空气中的水分接触,因此预热熔胶箱内应有氮气作保护。由于PUR热熔胶钉装施胶量可以同比EVA热熔胶少,对机台运转安稳性要求比较高。PUR热熔胶加热使用进程中,或许发生少数有害影响气体(异氰酸盐)蒸腾,对熔胶温度控制、通风体系要求高。当PUR热熔胶熔解施胶冷却发生交联反应固化后,不可以从头加热熔融再次使用,而EVA热熔胶作为可塑性树脂可以重复加热使用。
聚氨酯热熔胶自20世纪30年代研讨成功以来,到2007年聚氨酯热熔胶市场需求年平均添加率抵达11%以上,成为继水性胶粘剂、EVA热熔胶粘剂第三添加最快的胶粘剂。
对用于书本装订的PUR热熔胶开展也非常灵敏。自80年代末90年代初,第1代PUR热熔胶开端使用于书本装订,但当时书本施胶后三到六天才抵达zui佳功用,才可进行书本切边、后加工和运送等,但局限于当时的组成技术,在熔胶操作进程中,较许多的异味(MDI、TDI)残留异氰酸酯单体蒸腾,对操作工人影响比较大。到了90年代中后期,第二代PUR热熔胶固化速度缩短到三天,异氰酸酯残留单体得到有用的控制。踏入21世纪,第三代的湿气固化聚氨酯PUR热熔胶得到进一步的完善,书本施胶装订后30分钟可以切书边,6-16小时内得到固化,抵达zui佳的粘接效果。
高速开展的今日,寻求更高的出产效能、安全性。明显第三代的PUR热熔胶仍然未能满足出产的需求。一些世界闻名的大公司,为缩短PUR热熔胶固化时刻做出不断的极力。“UV紫外线加湿气”双固化的PUR热熔胶的概念被提出,并开端批量用于实践出产中。这种热熔胶是在组成出产的进程中,在PUR分子链上接枝一些能与UV反应的单体成分。当书本施胶后,使用在装订设备上设备的UV能量灯,引发PUR热熔胶内的UV单体成分发生交联反应,令PUR热熔胶开始得到固化,然后再与空气水分进一步发生反应直到完全固化。这种PUR热熔胶可以合作设备联机出产、切书边操作,在3分钟内固化程度抵达满足效果,与一般EVA热熔胶固化速度恰当,乃至,此类型的PUR热熔胶也可以适用于圆脊精装书的装订上。现在,由于此类胶粘剂价格比较贵,仍然未能推广使用。但信赖不久的将来,技术的行进,工艺的老到,必将带给人们更廉价、质量更高的新式PUR热熔胶。
跟着社会的行进,人们对文明享受、品味寻求越来越高,书本、读物、杂志等趋向时髦性、个性化、耐用性、耐保藏性、翻平性、安全性更高的层次。到现在为止,要符合人们的需求,PUR热熔胶装订技术是一个zui好的选择。可以猜测的是,下降PUR热熔胶的价格,进步PUR的易使用功用,扩宽适用性至精装装订工艺是PUR推广使用的最重要的关键所在。
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