[无线胶订书籍黏结强度检测的奥秘]黏结强度

　　随着印后装订技术的蓬勃发展，无线胶订作为印后装订技术中应用较广泛的一种装订方式，其发展方兴未艾。众所周知，无线胶订书籍的装订质量除与所选择EVA热熔胶的质量有关外，还与工作环境、纸张的材质和特性、装订设备的调整、加工过程的工艺条件等诸多因素直接相关。通常情况下，无线胶订书籍的黏结强度通过拉力试验来检测，所需拉力越高，则黏结强度越好。但黏结强度如何检测、检测标准是什么，一直是困扰我们的问题。如果标准过严，会给自己套上一部枷锁，导致生产难以进行；如果标准过松，又会造成散页等严重的质量问题，从而给企业带来无法估量的经济损失。本文中，笔者就对无线胶订书籍的黏结强度检测进行探讨。
　　影响黏结强度的因素
　　 1.EVA热熔胶质量与黏结强度的关系
　　EVA热熔胶在常温下为固体，加热熔融到一定程度时会变为能流动且有一定黏度的液体。EVA热熔胶的主要成分是树脂，而树脂是乙烯与醋酸乙烯在高压下共聚而成的，EVA热熔胶的主要配料包括增黏剂、黏度调节剂和抗氧剂等。
　　其中，树脂是EVA热熔胶的主要成分，占EVA热熔胶总量的50%以上；增黏剂是EVA热熔胶的主要助剂之一，其主要成分为松香物质或萜烯树脂等，主要作用是提高胶体的流动性和润湿性，从而提高黏结强度；黏度调节剂也是EVA热熔胶的主要助剂之一，其主要成分为石蜡类物质，作用是降低熔融黏度，增加流动性、润湿性，调节凝固速度，以达到快速黏结牢固的目的，否则，EVA热熔胶黏度太大，不易流动，难以渗透到书页中，无法将书页黏牢；抗氧剂的加入是为了防止EVA热熔胶过早氧化、变质，其一般选用二叔丁基对甲基苯酚类物质。
　　无线胶订书籍的黏结强度与所选用EVA热熔胶的质量有很大关系，因此，对所选用的EVA热熔胶进行跟踪检测，是EVA热熔胶使用过程中的一个必要环节。通常情况下，EVA热熔胶的固化时间应为7～13秒，冷却时间应为2分钟左右。
　　 2.EVA热熔胶温度对黏结强度的影响
　　EVA热熔胶的温度对其黏结强度有很大影响，胶温过高，虽然胶体的流动性和渗透性会上升（稀了），但黏度及黏结强度会明显下降；反之，胶温过低，胶体黏度虽会上升（稠了），但其流动性、润湿性和渗透性会有所下降，同时也会降低胶体的黏结强度、稠性、韧性等，甚至会出现胶体涂布后封面与书背之间不黏结或黏结不牢的现象。因此，EVA热熔胶的温度一定要严格控制在一个最佳的、适当的范围内，才能达到一定的黏结强度的要求。
　　一般情况下，EVA热熔胶的软化点应在80℃以上，要使其熔融并达到能黏结书籍的程度，加热温度还要上升到130～180℃。
　　 3.纸张质地与上胶温度及黏结强度的关系
　　纸张质地不同，上胶温度及黏结强度也会不同，这不仅仅是因为纸张纤维不同，更重要的是由于EVA热熔胶在不同纸张上的固化、冷却速度不同。以铜版纸、轻涂纸、书版纸为例，因为铜版纸中所含的无机物要比书版纸高10倍左右，而无机物具有良好的导热性，可以加速EVA热熔胶的固化和冷却速度，所以EVA热熔胶在铜版纸上的固化、冷却速度最快，在轻涂纸上次之，在书版纸上最慢。
　　以170℃的上胶温度为例，EVA热熔胶的黏结强度在未涂布的书版纸上可达到8.83N/cm，而在涂布的铜版纸上只能达到1.86±0.11N/cm（65g/m 2 铜版纸）和1.64N/cm（100g/m 2 铜版纸）。在铜版纸上的黏结强度如此之低，显然不能满足实际生产的要求，因此需要提高胶体强度和上胶温度。上胶温度在180～190℃时，EVA热熔胶在铜版纸上的黏结强度便可达到4.1～3.9N/ cm，可见EVA热熔胶的上胶温度还应随着纸张质地的不同而变化。
　　黏结强度的检测
　　接下来就结合我公司的具体情况谈谈黏结强度的检测问题。1997年，我公司引进一条瑞士马天尼潮流型无线胶订联动线，其属于中速机，生产速度为6000本/小时，配有1个背胶上胶胶锅和1个侧胶上胶胶锅。此时，无线胶订刚刚兴起，结合我公司的实际生产情况，我们采用“拉纸条”的方法检测所生产的无线胶订书籍。所谓“拉纸条”的方法，就是将所生产书籍的页面，小心地从书籍的黏结底部裁成宽度不同的纸条，用做好的平整的夹子夹住，再用弹簧秤拉住夹子，直到把纸条拉掉，测出拉力值，并在同一页面的不同位置、同一本书的不同页面，测量其拉力值，取平均值，计算拉力平均值与书页长的比值，以此作为此种书籍的黏结强度。该方法我们一直沿用，并检测出了不少问题。
　　近年来，随着无线胶订的迅猛发展，一条胶订联动线难以满足生产需要，所以我们又引进了生产速度为12000本/小时的马天尼皇冠胶订联动线，其配有2个背胶上胶胶锅和1个侧胶上胶胶锅。与此同时，原有的“拉纸条”的方法也因其局限性远远达不到我们检测黏结强度的目标和要求，我们必须探索新的检测方法。
　　经过反复实验和技术人员的技术革新，依据国家行业标准，我们重新自制了一台拉力检测装置，其包括1个水平的检测台、1个能将书页夹住的平整的夹子、1个连接在夹子和拉力器之间的弹簧秤或拉力器，拉力器的另一端有1个手摇把手，最后要用钢丝绳将夹子、弹簧秤（拉力器）和手摇把手连接起来。
　　其操作方法为：在水平检测台上用大于所检测书籍的夹子将单张书页夹紧，另一端用手摇的方式，将中间连接的弹簧秤不断匀速拉紧，直到把整页书页从书中完全拉出，用这时弹簧秤上显示的拉力值除以书页长，即为被检测书页的黏结强度，如此反复检测不同的书页，最后取其平均值，作为所检测书籍的黏结强度。操作过程中需要注意，一定要用平整的大于书页长度的夹子将书页加紧，摇动手摇把手时用力要均匀，速度不要时快时慢，同时不要将书页斜拉拉断，以保证测量值的准确性。如果书页从书背处脱落时，书页所受外力与书页长的比值大于4.5N/cm，即可确定该无线胶订书籍的黏结强度合格。
　　与之前“拉纸条”的方法相比，此种方法更精准，也更适合多批次、大批量、更高速的无线胶订的需要，因此我们一直沿用至今，也希望能对同行有所启发。