《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第五篇　包装印刷

第二章　包装印刷材料

第四节　包装印刷用黏合剂

一般情况下，我们可以将黏合情况划为两大类：一类是依靠黏合剂和被黏合物分子间的吸引力而把物体黏结在一起的；另一类是靠黏合剂渗透到两个被黏物表面的小孔中，靠一种机械力黏合在一起的。这种黏结方法当然只有当被黏物体的表面允许黏合剂渗入的情况才有效，黏合剂一般要求液态时流动性要好，即黏度要低，能渗入到材料表面的微孔中的那部分黏合剂就像无数的小钩子把被黏物牢牢钩在一起。

黏合剂多用于印品的后加工工段中，它的质量优劣直接决定着印刷产品的质量。

一、印刷业对黏合剂的要求

黏合剂必须具有良好的能充分湿润被黏合材料的表面的能力，由于黏合剂表面润湿的性能是由两者之间的接触角所决定的，因此要求黏合剂的表面张力应尽可能的低。另外，增强被黏物体表面的比表面积也是增强润湿性能的好办法。

对黏合剂来说，要有良好的流动性能，使它能在被黏合物体表面所有的凹下去的地方都能充满。

为了保证黏合剂效果，一般要求黏合剂应具备良好的内聚强度。大多黏合剂为高分子的聚合物。不过，我们也有许多低分子的黏合剂，如装订业常用的热熔胶就是一种。无论是什么类型的黏合剂，黏度值都应控制在一定的范围之内。

对被黏物是吸收性的材料来说，如果黏合剂的黏度过低，则涂上的大部分黏合剂都被黏合物吸收掉了，只剩下寥寥无几的黏合剂留在表面上，也就不足以形成一层强有力的与另一被黏物表面连接的黏合层。如果黏合剂黏度过高，则黏合剂渗入到被黏物的量不足以产生有效的黏结。

黏合剂应具有一定的黏性，确保有足够的黏结时间。黏合剂的黏性主要取决于其内聚强度，黏合剂的内聚强度大才能保证被黏物不会脱开，但内聚强度过大的黏合剂不易在被黏物表面铺开。

黏合剂的用量应尽量少且能达到足够的黏结牢度，这就要求黏合剂的黏性要好。

黏合剂的颜色应尽可能透明，如果黏合剂的颜色过深会使被黏材料产生变色。

黏合剂的酸碱性要适中，或为弱碱性，如果胶液中有游离酸或过强的碱性，也会影响黏接的牢度，或者损害被黏接的物质。

黏合剂最好有不霉、不蛀、不怕鼠咬的性能，以保证书籍保存时不受微生物和动物的侵蚀。

黏合剂工作溶液对黏度、黏性和浓度也有一定的要求，必须与被黏结材料和黏接条件相适应。例如；黏合平滑度高的纸张的黏性可比黏合平滑度低的纸张大一些，黏漆布的胶要比黏封面用布的胶稠一些。反过来说，稠厚的黏合剂中固体含量多，水分少，内聚力大，黏结的强度就高。干燥后容易定型。不过其流动性差，难以浸润被黏材料的表面，要靠外力刷胶才能使接触面全部浸润得到保证，而且不易渗透到被黏材料内部去。因此稠厚的黏合剂适用于黏接面积较小但需较大黏接牢度的黏结工作，如黏单页、黏环衬、插图、表格等单张的纸页，以及包封面等操作。而稀薄的黏合液则固体含量少、水分多，因此流动性好，涂到被黏物表面后易浸润并渗透到材料内部去。不过其内聚力小、黏性小、黏结牢度也不够强。因此适于黏合面积大的被黏结物，如裱糊封壳、贴卡纸、裱图等工艺操作，也可用于浆书背，可保证涂布均匀，干燥后略有黏力，而书脊在包封后也不致于出现不平的现象。

二、黏合剂的种类

黏合剂的品种繁多，有许多是从天然材料中提取的，例如从动物、植物和矿物中提取的物质。此外还有许多人工合成的黏合剂，其大部分都是聚合物。这些合成的人造黏合剂与天然的黏合材料相比有许多优点，它们不仅有足够的黏合力，保证黏合后有足够的牢度，而且干燥快，能形成近似无色的弹性透明胶膜；除个别种类的合成胶之外，一般都没有什么气味，而且不会挥发出有害气体；其稳定性好，不易发霉变质；来源可靠，价格低。这些优点有助于黏结过程的标准化和机械化，保证了黏结质量。将逐渐取代天然的黏合材料。

有些黏合剂是溶于水后即可使用的，而有的则是加热融化后才可使用。水溶性的黏合剂成本一般较低，无毒，制作也可较简单，对纸张等多孔性材料有较好的渗透性，使用方便，但是因为这一类黏合剂是靠水分挥发来干燥的，因此干燥速度较慢，往往还需加一套干燥设备才能保证机械化作业连续进行。而热熔型的黏合剂则一旦冷却就能保证黏结牢度，这一过程速度很快，因此适合高速装订黏结的需要。不过其成本比较高，也有气味。

印刷业中使用的黏合剂主要有以下几类：动物胶（如骨胶、鱼胶等）、淀粉质黏合剂、干酪素黏合剂、天然树脂黏合剂（如阿拉伯树胶、虫胶等）、纤维类黏合剂（如甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、硝化纤维素、醋酸酯纤维素等）、橡胶黏合剂（如天然的和人造的橡胶乳胶）、无机黏合剂（如硅酸钠）、合成树脂黏合剂（分热塑型，如聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚酰胺等，和热固型，如环氧树脂、酚醛树脂等）。这些黏合剂有些只在一定范围内使用。由于印刷业最主要的是纸张和纸板，它们是有极性的材料，由于它们的极性和多孔性结构，所以给黏合剂的选择带来很大的便利，大量采用的是简单的水基黏合剂，如动物胶、淀粉质黏合剂或者是合成树脂黏合剂，如聚醋酸乙烯酯。黏结作业中，选择一种合适的黏合剂来进行黏结操作需要考虑许多因素，如黏合剂的价格、黏结过程的工作特性和黏结产品的耐久性等。另外还要了解黏合剂本身的寿命、黏合剂的黏度，在被黏结材料上的干燥时间、及黏结牢度与时间的关系。还有考虑其他一些因素，如黏合剂的气味和霉性，黏结彩色纸张、色布或其他材料时，会不会因黏合剂的酸碱度而使被黏合材料的颜色出现退色现象。

现对各大类黏合剂作一简单介绍。

（一）动物胶

动物胶是通过热水或石灰浆处理动物的皮、肌肉组织和骨骼而获得的。在处理过程中，蛋白质组织水解而形成溶液，经浓缩、干燥而得固体的成品。有以下几种：

1．骨胶

骨胶是硬蛋白质、骨胶原衍生物的蛋白质之总称。其主要成分是明胶朊蛋白质。纯度低的称骨胶或皮胶，纯度高的叫明胶。

骨胶是脆性硬块或凝胶体。由动物皮、骨、角为原料，用石灰水浸泡一段时间将其中的胶原提取出来，经酸中和石灰水后，加热除去水分并过滤去杂质后，就浓缩成成品骨胶了。胶原是不溶于水的蛋白质，经加热处理后变成蛋白质的另一种形式叫明胶朊，它能溶于热水并具有黏合性能。

骨胶黏结牢度高、干燥速度较快，可用于黏漆布，制作全布面硬封壳、黏书芯纱布等，还可掺入其他胶类中使用以改善性能。骨胶不耐水，遇水则胶层膨胀、失去其黏结强度。其耐腐蚀性能也较差，如果其含水量超过20％时，则易腐败变质。

骨胶形成的胶膜很坚固，并富有弹性，这是由于骨胶的长分子链所决定的，这个长分子链在不断裂的情况下改变本身的排列情况，因此骨胶的弹性很好，如果加入甘油等物质可使胶膜的弹性得到进一步的提高。

骨胶在使用前先加入体积相等或略多的水浸泡4～10h，然后加温至65～75℃，使其成胶体。注意不要使水温高于85℃，否则会因分子降解而使黏度下降。

2．明胶

化学成分近似骨胶，但比骨胶要纯得多，因此其溶解温度和凝结温度也不同。明胶由长多肽链结构的大分子组成。它的相对分子质量从20000至200000不等。明胶的纯度较高，但仍含有一些杂质，这些杂质可从空气中吸收水分，以阻止黏结层干燥过分而变脆。明胶使用前可加入相应分量的水，在60～70℃时能完全溶解。使用时温度应在60℃以下，这样可以在冷却凝聚的作用下迅速凝固，形成一层胶膜。一般使用温度在40～50℃，在此温度下，明胶溶液仍是稠而发黏的液体，有助于涂布到被黏物体的表面上去。为防止明胶黏结层干燥后发脆，其工作溶液在使用时还可加入一些甘油；为防止胶液发霉变质可加少量防腐剂（如石碳酸）；欲提高黏结牢度，可加入少量硼砂和硅酸钠；为保证胶液在室温下不凝结，可加少量尿素；为消除胶液中的气泡，可加少量萜晶醇或有机硅液体和磷酸三丁酯。明胶还可与其他胶（如糊精）混用。

3．鱼胶

从鱼皮中提取的黏合剂。特性和使用方法与骨胶类似。

（二）干酪素黏合剂

印刷用的干酪素黏合剂是酸化脱脂法生产的，其溶解性能比较好。吸水膨胀，在碱性溶液中极易溶解而形成有黏性的液体，一般用作冷压的黏合剂。由于干酪素易吸水，保存时应置于通风良好的干燥的室内。

干酪素来源贫乏，价格又高，现已逐渐失去其实用价值，最多是和其他一些黏合剂混用。

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