探秘無線膠訂書籍的黏結強度檢測

眾所周知，無線膠訂書籍的裝訂質量除與所選擇EVA熱熔膠的質量有關外，還與工作環境、紙張的材質和特性、裝訂設備的調整、加工過程的工藝條件等諸多因素直接相關。通常情況下，無線膠訂書籍的黏結強度通過拉力試驗來檢測，所需拉力越高，則黏結強度越好。但黏結強度如何檢測、檢測標準是什麼，一直是困擾我們的問題。本文中，筆者就對無線膠訂書籍的黏結強度檢測進行探討。

影響黏結強度的因素

1.EVA熱熔膠質量與黏結強度的關係

EVA熱熔膠在常溫下為固體，加熱熔融到一定程度時會變為能流動且有一定黏度的液體。EVA熱熔膠的主要成分是樹脂，而樹脂是乙烯與醋酸乙烯在高壓下共聚而成的，EVA熱熔膠的主要配料包括增黏劑、黏度調節劑和抗氧劑等。

其中，樹脂是EVA熱熔膠的主要成分，佔EVA熱熔膠總量的50%以上；增黏劑是EVA熱熔膠的主要助劑之一，其主要成分為松香物質或萜烯樹脂等，主要作用是提高膠體的流動性和潤濕性，從而提高黏結強度；黏度調節劑也是EVA熱熔膠的主要助劑之一，其主要成分為石蠟類物質，作用是降低熔融黏度，增加流動性、潤濕性，調節凝固速度，以達到快速黏結牢固的目的，否則，EVA熱熔膠黏度太大，不易流動，難以滲透到書頁中，無法將書頁黏牢；抗氧劑的加入是為了防止EVA熱熔膠過早氧化、變質，其一般選用二叔丁基對甲基苯酚類物質。

無線膠訂書籍的黏結強度與所選用EVA熱熔膠的質量有很大關係，因此，對所選用的EVA熱熔膠進行跟蹤檢測，是EVA熱熔膠使用過程中的一個必要環節。通常情況下，EVA熱熔膠的固化時間應為7～13秒，冷卻時間應為2分鐘左右。

2.EVA熱熔膠溫度對黏結強度的影響

EVA熱熔膠的溫度對其黏結強度有很大影響，膠溫過高，雖然膠體的流動性和滲透性會上升（稀了），但黏度及黏結強度會明顯下降；反之，膠溫過低，膠體黏度雖會上升（稠了），但其流動性、潤濕性和滲透性會有所下降，同時也會降低膠體的黏結強度、稠性、韌性等，甚至會出現膠體塗布後封面與書背之間不黏結或黏結不牢的現象。因此，EVA熱熔膠的溫度一定要嚴格控制在一個最佳的、適當的範圍內，才能達到一定的黏結強度的要求。

一般情況下，EVA熱熔膠的軟化點應在80℃以上，要使其熔融並達到能黏結書籍的程度，加熱溫度還要上升到130～180℃。

3.紙張質地與上膠溫度及黏結強度的關係

紙張質地不同，上膠溫度及黏結強度也會不同，這不僅僅是因為紙張纖維不同，更重要的是由於EVA熱熔膠在不同紙張上的固化、冷卻速度不同。以銅版紙、輕塗紙、書版紙為例，因為銅版紙中所含的無機物要比書版紙高10倍左右，而無機物具有良好的導熱性，可以加速EVA熱熔膠的固化和冷卻速度，所以EVA熱熔膠在銅版紙上的固化、冷卻速度最快，在輕塗紙上次之，在書版紙上最慢。

以170℃的上膠溫度為例，EVA熱熔膠的黏結強度在未塗布的書版紙上可達到8.83N/cm，而在塗布的銅版紙上只能達到1.86±0.11N/cm（65g/m2銅版紙）和1.64N/cm（100g/m2銅版紙）。在銅版紙上的黏結強度如此之低，顯然不能滿足實際生產的要求，因此需要提高膠體強度和上膠溫度。上膠溫度在180～190℃時，EVA熱熔膠在銅版紙上的黏結強度便可達到4.1～3.9N/cm，可見EVA熱熔膠的上膠溫度還應隨著紙張質地的不同而變化。

黏結強度的檢測

接下來就結合我公司的具體情況談談黏結強度的檢測問題。1997年，我公司引進一條瑞士馬天尼潮流型無線膠訂聯動線，其屬於中速機，生產速度為6000本/小時，配有１個背膠上膠膠鍋和１個側膠上膠膠鍋。此時，無線膠訂剛剛興起，結合我公司的實際生產情況，我們採用「拉紙條」的方法檢測所生產的無線膠訂書籍。

近年來，隨著無線膠訂的迅猛發展，一條膠訂聯動線難以滿足生產需要，所以我們又引進了生產速度為12000本/小時的馬天尼皇冠膠訂聯動線，其配有2個背膠上膠膠鍋和1個側膠上膠膠鍋。與此同時，原有的「拉紙條」的方法也因其局限性遠遠達不到我們檢測黏結強度的目標和要求，我們必須探索新的檢測方法。

經過反覆實驗和技術人員的技術革新，依據國家行業標準，我們重新自製了一台拉力檢測裝置，其包括1個水平的檢測台、1個能將書頁夾住的平整的夾子、1個連接在夾子和拉力器之間的彈簧秤或拉力器，拉力器的另一端有1個手搖把手，最後要用鋼絲繩將夾子、彈簧秤（拉力器）和手搖把手連接起來。

其操作方法為：在水平檢測台上用大於所檢測書籍的夾子將單張書頁夾緊，另一端用手搖的方式，將中間連接的彈簧秤不斷勻速拉緊，直到把整頁書頁從書中完全拉出，用這時彈簧秤上顯示的拉力值除以書頁長，即為被檢測書頁的黏結強度，如此反覆檢測不同的書頁，最後取其平均值，作為所檢測書籍的黏結強度。操作過程中需要注意，一定要用平整的大於書頁長度的夾子將書頁加緊，搖動手搖把手時用力要均勻，速度不要時快時慢，同時不要將書頁斜拉拉斷，以保證測量值的準確性。如果書頁從書背處脫落時，書頁所受外力與書頁長的比值大於4.5N/cm，即可確定該無線膠訂書籍的黏結強度合格。

與之前「拉紙條」的方法相比，此種方法更精準，也更適合多批次、大批量、更高速的無線膠訂的需要，因此我們一直沿用至今，也希望能對同行有所啟發。

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