《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第五篇　包裝印刷

第二章　包裝印刷材料

第四節　包裝印刷用黏合劑

一般情況下，我們可以將黏合情況劃為兩大類：一類是依靠黏合劑和被黏合物分子間的吸引力而把物體黏結在一起的；另一類是靠黏合劑滲透到兩個被黏物表面的小孔中，靠一種機械力黏合在一起的。這種黏結方法當然只有當被黏物體的表面允許黏合劑滲入的情況才有效，黏合劑一般要求液態時流動性要好，即黏度要低，能滲入到材料表面的微孔中的那部分黏合劑就像無數的小鉤子把被黏物牢牢鉤在一起。

黏合劑多用于印品的后加工工段中，它的質量優劣直接決定著印刷產品的質量。

一、印刷業對黏合劑的要求

黏合劑必須具有良好的能充分濕潤被黏合材料的表面的能力，由于黏合劑表面潤濕的性能是由兩者之間的接觸角所決定的，因此要求黏合劑的表面張力應盡可能的低。另外，增強被黏物體表面的比表面積也是增強潤濕性能的好辦法。

對黏合劑來說，要有良好的流動性能，使它能在被黏合物體表面所有的凹下去的地方都能充滿。

為了保證黏合劑效果，一般要求黏合劑應具備良好的內聚強度。大多黏合劑為高分子的聚合物。不過，我們也有許多低分子的黏合劑，如裝訂業常用的熱熔膠就是一種。無論是什么類型的黏合劑，黏度值都應控制在一定的范圍之內。

對被黏物是吸收性的材料來說，如果黏合劑的黏度過低，則涂上的大部分黏合劑都被黏合物吸收掉了，只剩下寥寥無幾的黏合劑留在表面上，也就不足以形成一層強有力的與另一被黏物表面連接的黏合層。如果黏合劑黏度過高，則黏合劑滲入到被黏物的量不足以產生有效的黏結。

黏合劑應具有一定的黏性，確保有足夠的黏結時間。黏合劑的黏性主要取決于其內聚強度，黏合劑的內聚強度大才能保證被黏物不會脫開，但內聚強度過大的黏合劑不易在被黏物表面鋪開。

黏合劑的用量應盡量少且能達到足夠的黏結牢度，這就要求黏合劑的黏性要好。

黏合劑的顏色應盡可能透明，如果黏合劑的顏色過深會使被黏材料產生變色。

黏合劑的酸堿性要適中，或為弱堿性，如果膠液中有游離酸或過強的堿性，也會影響黏接的牢度，或者損害被黏接的物質。

黏合劑最好有不霉、不蛀、不怕鼠咬的性能，以保證書籍保存時不受微生物和動物的侵蝕。

黏合劑工作溶液對黏度、黏性和濃度也有一定的要求，必須與被黏結材料和黏接條件相適應。例如；黏合平滑度高的紙張的黏性可比黏合平滑度低的紙張大一些，黏漆布的膠要比黏封面用布的膠稠一些。反過來說，稠厚的黏合劑中固體含量多，水分少，內聚力大，黏結的強度就高。干燥后容易定型。不過其流動性差，難以浸潤被黏材料的表面，要靠外力刷膠才能使接觸面全部浸潤得到保證，而且不易滲透到被黏材料內部去。因此稠厚的黏合劑適用于黏接面積較小但需較大黏接牢度的黏結工作，如黏單頁、黏環襯、插圖、表格等單張的紙頁，以及包封面等操作。而稀薄的黏合液則固體含量少、水分多，因此流動性好，涂到被黏物表面后易浸潤并滲透到材料內部去。不過其內聚力小、黏性小、黏結牢度也不夠強。因此適于黏合面積大的被黏結物，如裱糊封殼、貼卡紙、裱圖等工藝操作，也可用于漿書背，可保證涂布均勻，干燥后略有黏力，而書脊在包封后也不致于出現不平的現象。

二、黏合劑的種類

黏合劑的品種繁多，有許多是從天然材料中提取的，例如從動物、植物和礦物中提取的物質。此外還有許多人工合成的黏合劑，其大部分都是聚合物。這些合成的人造黏合劑與天然的黏合材料相比有許多優點，它們不僅有足夠的黏合力，保證黏合后有足夠的牢度，而且干燥快，能形成近似無色的彈性透明膠膜；除個別種類的合成膠之外，一般都沒有什么氣味，而且不會揮發出有害氣體；其穩定性好，不易發霉變質；來源可靠，價格低。這些優點有助于黏結過程的標準化和機械化，保證了黏結質量。將逐漸取代天然的黏合材料。

有些黏合劑是溶于水后即可使用的，而有的則是加熱融化后才可使用。水溶性的黏合劑成本一般較低，無毒，制作也可較簡單，對紙張等多孔性材料有較好的滲透性，使用方便，但是因為這一類黏合劑是靠水分揮發來干燥的，因此干燥速度較慢，往往還需加一套干燥設備才能保證機械化作業連續進行。而熱熔型的黏合劑則一旦冷卻就能保證黏結牢度，這一過程速度很快，因此適合高速裝訂黏結的需要。不過其成本比較高，也有氣味。

印刷業中使用的黏合劑主要有以下幾類：動物膠（如骨膠、魚膠等）、淀粉質黏合劑、干酪素黏合劑、天然樹脂黏合劑（如阿拉伯樹膠、蟲膠等）、纖維類黏合劑（如甲基纖維素、乙基纖維素、羥甲基纖維素、硝化纖維素、醋酸酯纖維素等）、橡膠黏合劑（如天然的和人造的橡膠乳膠）、無機黏合劑（如硅酸鈉）、合成樹脂黏合劑（分熱塑型，如聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚酰胺等，和熱固型，如環氧樹脂、酚醛樹脂等）。這些黏合劑有些只在一定范圍內使用。由于印刷業最主要的是紙張和紙板，它們是有極性的材料，由于它們的極性和多孔性結構，所以給黏合劑的選擇帶來很大的便利，大量采用的是簡單的水基黏合劑，如動物膠、淀粉質黏合劑或者是合成樹脂黏合劑，如聚醋酸乙烯酯。黏結作業中，選擇一種合適的黏合劑來進行黏結操作需要考慮許多因素，如黏合劑的價格、黏結過程的工作特性和黏結產品的耐久性等。另外還要了解黏合劑本身的壽命、黏合劑的黏度，在被黏結材料上的干燥時間、及黏結牢度與時間的關系。還有考慮其他一些因素，如黏合劑的氣味和霉性，黏結彩色紙張、色布或其他材料時，會不會因黏合劑的酸堿度而使被黏合材料的顏色出現退色現象。

現對各大類黏合劑作一簡單介紹。

（一）動物膠

動物膠是通過熱水或石灰漿處理動物的皮、肌肉組織和骨骼而獲得的。在處理過程中，蛋白質組織水解而形成溶液，經濃縮、干燥而得固體的成品。有以下幾種：

1．骨膠

骨膠是硬蛋白質、骨膠原衍生物的蛋白質之總稱。其主要成分是明膠朊蛋白質。純度低的稱骨膠或皮膠，純度高的叫明膠。

骨膠是脆性硬塊或凝膠體。由動物皮、骨、角為原料，用石灰水浸泡一段時間將其中的膠原提取出來，經酸中和石灰水后，加熱除去水分并過濾去雜質后，就濃縮成成品骨膠了。膠原是不溶于水的蛋白質，經加熱處理后變成蛋白質的另一種形式叫明膠朊，它能溶于熱水并具有黏合性能。

骨膠黏結牢度高、干燥速度較快，可用于黏漆布，制作全布面硬封殼、黏書芯紗布等，還可摻入其他膠類中使用以改善性能。骨膠不耐水，遇水則膠層膨脹、失去其黏結強度。其耐腐蝕性能也較差，如果其含水量超過20％時，則易腐敗變質。

骨膠形成的膠膜很堅固，并富有彈性，這是由于骨膠的長分子鏈所決定的，這個長分子鏈在不斷裂的情況下改變本身的排列情況，因此骨膠的彈性很好，如果加入甘油等物質可使膠膜的彈性得到進一步的提高。

骨膠在使用前先加入體積相等或略多的水浸泡4～10h，然后加溫至65～75℃，使其成膠體。注意不要使水溫高于85℃，否則會因分子降解而使黏度下降。

2．明膠

化學成分近似骨膠，但比骨膠要純得多，因此其溶解溫度和凝結溫度也不同。明膠由長多肽鏈結構的大分子組成。它的相對分子質量從20000至200000不等。明膠的純度較高，但仍含有一些雜質，這些雜質可從空氣中吸收水分，以阻止黏結層干燥過分而變脆。明膠使用前可加入相應分量的水，在60～70℃時能完全溶解。使用時溫度應在60℃以下，這樣可以在冷卻凝聚的作用下迅速凝固，形成一層膠膜。一般使用溫度在40～50℃，在此溫度下，明膠溶液仍是稠而發黏的液體，有助于涂布到被黏物體的表面上去。為防止明膠黏結層干燥后發脆，其工作溶液在使用時還可加入一些甘油；為防止膠液發霉變質可加少量防腐劑（如石碳酸）；欲提高黏結牢度，可加入少量硼砂和硅酸鈉；為保證膠液在室溫下不凝結，可加少量尿素；為消除膠液中的氣泡，可加少量萜晶醇或有機硅液體和磷酸三丁酯。明膠還可與其他膠（如糊精）混用。

3．魚膠

從魚皮中提取的黏合劑。特性和使用方法與骨膠類似。

（二）干酪素黏合劑

印刷用的干酪素黏合劑是酸化脫脂法生產的，其溶解性能比較好。吸水膨脹，在堿性溶液中極易溶解而形成有黏性的液體，一般用作冷壓的黏合劑。由于干酪素易吸水，保存時應置于通風良好的干燥的室內。

干酪素來源貧乏，價格又高，現已逐漸失去其實用價值，最多是和其他一些黏合劑混用。

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