《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
(三)淀粉基黏合劑
淀粉基黏合劑是一類從植物的種子、莖桿、葉、根和塊莖中提取的淀粉材料。淀粉可從不同的植物中提取,其中包括小麥、玉米、馬鈴薯等。淀粉是碳氫化合物,有類似葡萄糖的六邊形結構,通過氧原子連接在一起。由于淀粉聚合物中有很高比例的氫氧根,這樣使得它具有很強的親水能力。淀粉在水中會膨脹而形成凝膠狀的溶液。未經處理的淀粉漿糊干燥得很慢,這是因為它的固體含量很低所致。如果把淀粉變為糊精的形式,盡管黏度低,但因固體含量較高而可以獲得干燥較快的黏合劑。與其他種類的黏合劑相比,淀粉基黏合劑其黏接強度比較低。常用于制紙袋、生產紙盒和紙板等。淀粉基黏合劑黏合干燥后,對水和潮濕空氣的抗力較小,易潮解而使被黏物脫落。易發酵、發霉以致腐敗,發酵后有酸味甚至臭味,因此常加少量甲醛作防腐劑,使用時也最好現配現用。制作時黏度也不易控制。
(1)馬鈴薯淀粉漿糊:膠黏強度在淀粉基黏合劑中較大,而對裝訂材料的滲透作用卻最小。漿糊顏色很淺,幾乎是白色的半透明物體,可調成稀薄不同的液體,太稠則涂布困難。調配時在溫度高于80℃時,會逐漸變得透明,呈熔融玻璃狀,能拉出很長的絲,涂布在裝訂材料上形成起伏不平的條狀。隨調配時溫度提高而使膠黏強度迅速下降。調配時加少量硫酸銅能延長淀粉的保存時間。
(2)玉米淀粉漿糊:制成后性能不穩定,會很快變稠而不易涂布,涂布后會因析出水分而使紙張和封面布料變形。因此裝訂工作很少使用玉米淀粉漿糊。玉米淀粉漿糊在配制時的加工溫度為80~90℃,如太低則制成的漿糊太稀且黏接強度差,溫度太高則制得的漿糊過稠,漿糊冷卻時黏度還在不斷上升,最后在冷卻過程結束時,漿糊也就不能使用了。
(3)糊精:糊精是將淀粉加熱(如180℃),使其分子分解而得的。糊精不僅可溶于熱水,而且還可溶于冷水,配成各種濃度的黏合劑。一般用45%~50%濃度的糊精水溶液,作為紙張黏合劑。糊精黏合劑干燥后很脆,附著力并不強,如漆布和紙板使用糊精黏合劑黏結,則干燥后很容易從糊精層揭開。
糊精配制時可加入1%~2%的甘油,以提高膠膜的彈性,加0.65%~1%的硼砂,可提高糊精的黏結牢度。糊精可與骨膠和其他黏合劑合用,用于黏結封面布和硬紙。
(4)與其他物質混用的淀粉基黏合劑:如在淀粉黏合劑中加2%聚丙烯酰胺溶液制成漿糊,則很適合于精裝書芯上封面的黏結操作。又如將土豆淀粉與過氧化鋇作用而制成的黏合劑具有與干酪素黏合劑類似的黏接強度,可用于裝訂工序的各種黏結操作。淀粉與堿作用制得的淀粉黏結劑黏結性能很好,有一定的黏結牢度,可用于黏結封面用布。
(四)天然樹脂黏合劑
絕大多數天然樹脂黏合劑都是由某些樹種的樹干上割開樹皮的傷口部分流出的樹脂材料制得的溶劑,例如阿拉伯樹膠。天然樹脂中還有一種不是來自植物的樹脂———蟲膠,它是東南亞和南亞地區某種樹上生長的寄生昆蟲的分泌物。
天然的黏合劑都有一共同的缺點:易成為細菌繁殖的場所,特別是在溫暖和潮濕的條件下,這些黏合劑會出現細小的霉點,這些霉點從小到大慢慢發展,最后發展成大塊的霉斑,并導致天然樹脂溶液腐敗變質。因此,配制溶液時往往要加一些防腐劑以防止細菌的侵蝕。
天然樹脂一般不用作黏合劑,但仍有幾種天然樹脂類用作燙印材料的膠黏層。如:
(1)蟲膠:亦稱紫膠、干漆。蟲膠不易溶于水,易溶于酒精和堿性溶液,微溶于酯類和烴類。受熱能軟化,溫度較高時會分解。由于其黏結性較強,可用作燙印材料的良好黏結劑。
蟲膠片一般溶于酒精中使用,涂布在被燙印材料上可除去表面的油膩物質,并滲透到物體內部,使黏結更加牢固。
(2)松香:是從松樹樹干采割而制得的樹脂。主要成分是松香酸。不溶于水,而溶于酒精、乙醚等有機溶劑。黏接能力強,但性脆,用作燙印材料黏合時,以粉末狀使用,能充分進入布料的空隙中,在加溫加壓的條件下熔化而將燙印材料和布料結合。松香用于燙印漆布、皮革和人造革等材料不佳。
(五)纖維素類黏合劑
纖維素黏合劑基本上是由纖維素改性的溶液組成。這些纖維素衍生物中包括硝化纖維素和醋酸纖維系等一類物質,可溶于有機溶劑,可作為防水黏合劑使用。還有一類可溶于水的纖維素衍生物,如甲基纖維素和羧甲基纖維素,可用作紙張和紙板的黏結,可不使紙張變色,而且還可用作造紙時上膠和涂布的溶劑。羧甲基纖維素可在平版印刷時代替阿拉伯樹膠。
(1)羧甲基纖維素黏合劑:實際上為羧甲基纖維素的鈉鹽,是纖維素和乙醇酸的醚。干燥后,黏結性能很強,膠膜彈性好,無色透明,無味無毒,保存性能穩定,不發霉變質,不怕鼠咬蟲蛀,是淀粉基黏合劑的代用品,可用于黏結紙張和其他裝訂材料,裝訂業常用于黏插圖、插頁、襯紙、手工上封面等操作工序。
羧甲基纖維素國外有成品出售,國內多用于工廠里裁切的紙邊自行加工。其加工方法很多,原理大同小異,一般將紙邊用燒堿處理,用氯乙酸和純堿配成的氯乙酸鈉醚化劑進行醚化,再經中和加水而成。由于其原料來源廣,因此在裝訂行業得到廣泛應用。羥甲基纖維素黏合劑干燥速度比淀粉基黏合劑低。其與聚乙烯醇等其他膠黏劑混用可獲得較好的效果。
(2)甲基纖維素黏合劑:甲基纖維素是纖維素和甲醇的醚,為白色或米黃色的片狀物。能溶于水中,溶解時表面張力降低。50℃時膠液會凝結,但冷卻后又會恢復原先的溶解性。無毒,膠膜對細菌有高抵抗性,對紫外線也很穩定。甲基纖維素水溶液的黏度隨其聚合度不同和其含甲氧基基團的數目不同而不同。印刷業用于制作精裝、平裝上封面,膠液易于涂布,配制時可加磷酸三丁酯以防止起泡。
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