專利名稱：印刷裝訂用高分子樹脂粘合劑及其配制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子樹脂粘合劑，特別適用于機械化書籍裝訂，屬于有機高分子樹脂粘合劑領(lǐng)域。
目前，用于印刷廠書皮與書芯的機械化粘合劑，主要是1799型聚乙烯醇的熱溶液，又稱熱膠。該膠在室溫下容易形成凝膠，濃度越大，溫度越低，則凝膠速度越快。
在印刷廠機械化裝訂過程中，每分鐘粘書60～80本。在快速裝訂過程中，要求粘合劑具有較大的初粘力，才使書皮與書芯不錯位。目前的紙張粘合劑難以達(dá)到要求。印刷廠使用濃度較大(15%～18%)的1799型聚乙烯醇，而且需不斷地加熱保溫，才能保證膠的初粘力大流動性好，不發(fā)生凝膠。但這給生產(chǎn)帶來以下問題1.需專門人員負(fù)責(zé)1799型聚乙烯醇的加熱溶解，并保溫防止凝膠，保證隨時給機器補充膠液。
2.每臺包裝機上需配2000～3000瓦電爐給膠保溫，開機前3～4小時還需預(yù)熱，這樣，既消耗大量的人力和電力，又要增加許多開支。同時，使得生產(chǎn)車間氣溫很高，不利于夏季作業(yè)。
3.高溫膠液的表面易結(jié)皮，在每次使用時要除去表皮，造成浪費。
在國內(nèi)外相近專利文獻(xiàn)中，聚乙烯醇縮醛類水溶性粘合劑(CN 1008528B)，由于存在甲醛，氣味較大，易污染工作環(huán)境。
紙箱粘合用的高分子粘合劑(CN87101094A)和美國專利US3720633認(rèn)為，直接加入硼化物增粘，會使聚乙烯醇凝膠，使膠液失去粘力，造成原料報廢。加入多羥基小分子預(yù)先與硼化物絡(luò)合，減弱硼化物與PVA的絡(luò)合作用，減少雙二醇型和單二醇型絡(luò)合物，可避免凝膠作用，但這樣也減弱了硼化物的增粘作用。由于初粘力小，耐存放時間短，不能滿足機械化裝訂的需要。
本發(fā)明的目的是以較低的成本制造一種新型的印刷裝訂膠，在-5℃以上不凝膠、不結(jié)皮，初粘力大，流動性好，無毒無氣味，耐貯存。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明選用1788型聚乙烯醇為基料，硼砂為增粘劑，硅藻土、膨潤土或紙纖維為填料，通過加工處理制成粘度為50～1300泊的印刷裝訂用高分子樹脂粘合劑。本粘合劑的配方組成按重量百分比為1788型聚乙烯醇8～14硼砂0.1～0.5填料0～4水平衡量本粘合劑的配制方法為(1)在攪拌下將聚乙烯醇和填料放入0～60℃水中，攪拌均勻后升至70～100℃，恒溫攪拌至聚乙烯醇完全溶解。
(2)在70～100℃加入硼砂水溶液。
(3)攪拌反應(yīng)2～4小時，直到凝膠分散均勻后，降至室溫，即得印刷裝訂用高分子樹脂粘合劑。
聚乙烯醇中保留的殘基醋酸根對聚乙烯醇的溶解度有很大的影響。完全水解的聚乙烯醇溶解在水中易形成分子內(nèi)與分子間氫鍵，在高溫下，溶解度大，在80℃以下溶解度較小，易凝膠。對于部分水解的PVA-1788，由于殘基的影響，分子間氫鍵形成的比例比1799型低，在20～100℃范圍內(nèi)粘度變化不大，因而，穩(wěn)定性較好。
增加聚乙烯醇膠液初粘力最有效的硼化物是硼砂。在兩個PVA鏈之間螯合，形成交聯(lián)點，增加初粘力和分子量。往PVA-1788膠液中滴加硼化物易產(chǎn)生大量的凝膠塊，在室溫下，穩(wěn)定沉淀，但在高溫下(70～100℃)則會分解，發(fā)生平衡移動。當(dāng)長時間(2～4小時)加溫攪拌時會使凝膠塊分解。在分散均勻硼砂溶液后，冷卻到室溫，則交聯(lián)點穩(wěn)定下來，既增加了膠液初粘力，又可以長期存放(六個月以上)不凝膠。
產(chǎn)品中增加填料如硅藻土、膨潤土或者紙纖維(紙漿)，可以降低成本，提高粘接強度及初粘力。不加填料仍然能出膠，但膠的粘度和初粘力會下降。
印刷裝訂用高分子樹脂粘合劑的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)如下外觀無色、透明、無氣味(加填料的為乳白色)比重1.2～1.5粘度550～1300泊(旋轉(zhuǎn)粘度計，20℃)PH值7剝離強度牛皮紙被撕裂(24小時)初粘力(初粘剝離強度)1.2～1.5牛頓/厘米(試驗速度100mm/min)初粘剪切力20～25牛頓(1分鐘)存放期密封保存6個月，初粘力不低于1.2牛頓/厘米試驗材料牛皮紙(寬2.5cm)本發(fā)明具備了下列優(yōu)點(1)成本低，無腐蝕性，無氣味;(2)初粘力大，7～8秒內(nèi)可以粘住書芯與書皮;(3)不凝膠，耐低溫(-5℃)，存放期長;(4)制備工藝簡單，反應(yīng)容易控制;(5)產(chǎn)品使用方便，即取即用。由于有這些優(yōu)點，可以為印刷裝訂帶來很大便利，無須電爐預(yù)熱保溫，可節(jié)約電力和人力;用膠量減少，可節(jié)約物力。有利于改善工作環(huán)境，提高工作效率。
實施例如下實施例一量取0～50℃的水3400毫升，在攪拌下，加入520克1788型聚乙烯醇。在原料分散后，升溫到70～100℃，當(dāng)顆粒原料溶解完全后，加入140毫升5.5%的硼砂水溶液。繼續(xù)攪拌2～4小時，直到凝膠分散均勻后，在冷水中強制冷卻，固定交聯(lián)點。即得印刷裝訂用高分子樹脂粘合劑。
實施例二往反應(yīng)釜中加入50～65℃的溫水3000毫升，攪拌下，加入470克1788型聚乙烯醇，170克硅藻土，升溫到70～100℃，恒溫到溶解均勻，加入100毫升7%的硼砂水溶液，恒溫攪拌2～4小時至反應(yīng)均勻。
實施例三～四制備方法同實施例一，配方按重量百分比如下例三聚乙烯醇12，硼砂0.2，水至平衡量。
例四聚乙烯醇14，硼砂0.16，水至平衡量。
各實施例膠液參數(shù)如下表1室溫20℃膠接接頭機械強度
＊ 放置六個月后測得本印刷裝訂用樹脂粘合劑在雙聯(lián)包皮機上，室溫下以每分鐘60～80本的速度裝訂，能快速粘合書芯與書皮，在燙背機上，以80℃的溫度燙背后，即粘牢書芯與書皮，且從60頁的薄書到500頁的厚書均可適用。
權(quán)利要求
1.一種印刷裝訂用高分子樹脂粘合劑，其特征在于它以1788型聚乙烯醇和水為原料，以硼砂為增粘劑，以硅藻土、膨潤土、紙纖維為填料制成，它的組分和含量按重量百分比為1788型聚乙烯醇 8～14硼砂0.1～0.5硅藻土、膨潤土或紙纖維 0～4水 平衡量
2.一種印刷裝訂用高分子樹脂粘合劑的配制方法，其步驟如下a)在攪拌下將1788型聚乙烯醇和填料放入0～60℃水中，攪拌均勻后升至70～100℃，恒溫攪拌至聚乙烯醇完全溶解。b)在70～100℃加入硼砂水溶液。c)繼續(xù)攪拌反應(yīng)2～4小時，使凝膠分散均勻，降溫到室溫，即得印刷裝訂用高分子樹脂粘合劑。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，反應(yīng)釜加熱方式選擇水浴外加熱法。
4.按照權(quán)利要求2所述的方法，反應(yīng)釜加熱方式選擇吹入水蒸氣法。
5.按照權(quán)利要求2所述的方法，用冷循環(huán)水降到室溫，將已升溫的冷水用作下一釜的原料。
全文摘要
印刷裝訂用高分子樹脂粘合劑及其配制方法，是以1788型聚乙烯醇為原料，硼砂為增粘劑，硅藻土、膨潤土、紙纖維為填料，經(jīng)加工處理配制而成。配制時，采用的方法是適溫攪拌進料，升溫加入增粘劑，然后攪拌冷卻。本發(fā)明具有中性無毒、無氣味、施膠量小、初粘力大、不凝膠、不結(jié)皮且常溫下可以使用等特點，解決了傳統(tǒng)的印刷裝訂膠易凝膠、結(jié)皮，使用時需加熱保溫等問題，適用于機械化書籍裝訂粘合。
文檔編號B42C9/00GK1098430SQ93108398
公開日1995年2月8日 申請日期1993年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月23日
發(fā)明者王斌, 陳中華, 張前枝, 綦書銀, 李士杰 申請人:中國人民解放軍軍事經(jīng)濟學(xué)院