紙制品的粘合或復(fù)合工藝是紙制品加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，粘合技術(shù)也是包裝工業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。

一、紙的表面特性與粘接

1，紙的多孔性

大多數(shù)紙的表面具有多孔性，為此，膠粘劑可通過(guò)紙表面的毛細(xì)孔而滲透到紙的內(nèi)部。這種投錨作用(機(jī)械作用)能形成很強(qiáng)的物理粘接力；同時(shí)，也增強(qiáng)了紙的纖維分子間的作用力和提高紙的強(qiáng)度。

如果紙經(jīng)過(guò)某種特殊處理，就可能失去其原有的多孔性，例如，經(jīng)過(guò)三聚氰胺或尿素樹(shù)脂處理制得的耐水紙，導(dǎo)致粘接困難。表面微孔較少的描圖紙和半透明紙均較難粘接。

對(duì)于某些經(jīng)過(guò)特殊處理而缺乏多孔性的紙，在要求高粘接性能的情況下，可考慮用烷基鈦酸酯(如鈦酸丁酯等)進(jìn)行表面預(yù)處理。結(jié)果可大大提高粘接強(qiáng)度。

2、紙與粘合劑的滲透

由于紙的多孔性結(jié)構(gòu)呈開(kāi)孔結(jié)構(gòu)狀態(tài)，在粘接施工時(shí)，粘合劑很容易由于滲透作用而透過(guò)紙張，導(dǎo)致粘接不良和其他麻煩問(wèn)題(膠粘劑污染紙的背面等)。

對(duì)于疏松的紙質(zhì)材料，在使用粘合劑粘接時(shí)，粘合劑的溶劑(如漿糊中的水)比粘合劑的溶質(zhì)(如漿糊中的淀粉)透過(guò)得更快，為此，在紙內(nèi)出現(xiàn)了濃度不一的溶質(zhì)擴(kuò)散層(即出現(xiàn)濃度梯度)，這種情況不利于紙的粘接。

應(yīng)用水基粘合劑粘接時(shí)，紙的含水量越高，透底現(xiàn)象越嚴(yán)重。防止粘合劑透底的有效方法是在粘合劑的配方中添加增稠劑。如使用乳液型粘合劑時(shí)，可在膠乳中加入多價(jià)金屬鹽(如硫酸鋁)或陽(yáng)離子型和非離子型活性劑的混合物；也可以采用預(yù)涂底膠的辦法解決。

3、紙表面的反應(yīng)活性

天然纖維紙的大分子結(jié)構(gòu)中含有大量的羥基，而這些羥基具有醇類羥基的特性，有可能與膠粘劑，涂層或顏料中的表面羥基，羥甲基，異氰酸基及縮丁醛基等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并形成主價(jià)鍵結(jié)合。這種性質(zhì)有利于紙的粘接與染色等。

二、粘合劑的選擇原則

植物纖維素制得的紙具有很強(qiáng)的吸水性，當(dāng)選用水基粘合劑(包括水溶液型及水乳液性型)粘接此類紙時(shí)，會(huì)因纖維素被水膨潤(rùn)而導(dǎo)致起皺問(wèn)題。為此，應(yīng)盡量使用水分含量較低的粘合劑品種。當(dāng)然，有些低水含量的粘合劑由于粘度大而存在難于涂布的困難。解決這一問(wèn)題的方法是在水基粘合劑中加入保水性強(qiáng)的添加劑，例如，羥乙基纖維素等纖維素的衍生物和藻朊酸鈉之類的高分子物質(zhì)。保水性物質(zhì)的加入也有助于避免粘合劑的透底問(wèn)題。

如果選用非水溶劑(有機(jī)溶劑)型的粘合劑或選用熱熔膠及無(wú)溶劑型粘合劑，則不必?fù)?dān)心紙的起皺問(wèn)題。

植物纖維類的紙之間的粘接是比較容易的，一般用價(jià)格低廉而操作方便的水基粘合劑即可，例如，淀粉，骨膠，酪朊及聚乙烯醇水溶液或聚醋酸乙烯，丁苯橡膠，丁腈橡膠及氯丁橡膠的乳液等。也可以采用EVA類熱熔膠或聚醋酸乙烯的溶劑型的粘合劑，進(jìn)行快速粘接或處理紙表面。

涂于郵票背面的再濕活化型粘合劑，其主要組成通常是聚乙烯醇的部分皂化物。信封封口的預(yù)涂壓敏膠一般為丙烯酸酯共聚物類壓敏膠，而紙袋用的壓敏粘合劑通常采用天然或合成橡膠的溶液。涂于紙上的接觸型粘合劑，其主要成分為氯丁橡膠。

紙和其他材料的粘接比較復(fù)雜，需根據(jù)各種材料的表面特性選用合適的粘合劑。植物纖維紙和親水性玻璃紙、石材、水泥及木材等之間的粘接可選用淀粉和聚乙烯醇等的水溶液。紙和聚氯乙烯、天然橡膠、合成橡膠、聚苯乙烯、發(fā)泡聚合物材料、合成紙、玻璃及金屬等的粘接，可選用醋酸乙烯與丙烯酸酯的共聚物，醋酸乙烯與氯乙烯的共聚物，乙烯-醋酸乙烯共聚物，聚丙烯酸酯，合成橡膠，天然橡膠，再生橡膠等的乳液或溶劑型的粘合劑。

非天然纖維紙或經(jīng)表面涂塑處理的天然纖維加工紙的粘接是比較困難的。此時(shí)可根據(jù)紙張的不同種類選用適當(dāng)?shù)墓柰榕悸?lián)劑(如乙烯基三乙氧基硅烷和7-氨丙基三乙氧基硅烷等)、有機(jī)硅過(guò)氧化物(如乙烯基三叔丁基過(guò)氧化硅烷等)和烷基鈦酸酯(如鈦酸丁酯和鈦酸異丙酯等)對(duì)紙表面進(jìn)行預(yù)處理。

酸堿作用原理可作為膠粘劑選擇的重要依據(jù)。如果紙或其他被粘物是酸性的，必需選用堿性膠粘劑，反之亦然。例如，聚氯乙烯、聚丙烯腈、丁腈橡膠及硝化纖維等都屬于酸性材料，纖維素也屬于酸性材料，而聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯、醇酸樹(shù)脂和聚酯等屬于堿性材料。紙張和堿性材料的粘接宜采用酸性的聚合物粘合劑，如氯乙烯的共聚物等。紙和酸性材料的粘接宜采用堿性的聚合物粘合劑，如醋酸乙烯，丙烯酸酯的聚合物或共聚物等。

一般紙的楊氏模量為(10～104)MPa。與大部分高分子材料的轉(zhuǎn)化溫度區(qū)域(由玻璃態(tài)至高彈態(tài)的轉(zhuǎn)化溫度區(qū)域)的楊氏模量相當(dāng)。如將高彈態(tài)(橡膠態(tài))的粘合劑涂于紙表面，則其表面會(huì)產(chǎn)生凸起現(xiàn)象；如選用玻璃態(tài)粘合劑時(shí)，其表面會(huì)產(chǎn)生凹陷現(xiàn)象。

三、典型的紙粘合制品

1，瓦楞紙及瓦楞箱

這是應(yīng)用粘合技術(shù)最多的紙制品之一。制造瓦楞紙板用的粘合劑主要是玉米或木薯淀粉漿。其特點(diǎn)是價(jià)格便宜，粘性好，在水中不溶解。制瓦楞紙板時(shí)，通常把漿料涂敷到經(jīng)過(guò)預(yù)熱的瓦楞紙芯子上，由于熱量作用，生玉米(木薯)淀粉急劇膨脹并糊化，在短時(shí)間內(nèi)固化。為降低糊化溫度，使糊化速度加快，一般需加入一定量的氫氧化鈉。

為使瓦楞紙板耐水，可使用耐水性配方。例如在玉米淀粉漿中摻混合成橡膠或合成樹(shù)脂膠乳等。也可以用乳液型的合成粘合劑代替淀粉漿料。

制造瓦楞紙箱過(guò)程中，一般采用聚醋酸乙烯或乙烯一醋酸乙烯共聚物的膠乳作為粘合劑。這類粘合劑具有高濃度，中等粘度(濃度約50％，粘度1Pa·S)凝固化快速等特點(diǎn)。

2，紙管、紙筒、紙罐

制造紙管多使用聚醋酸乙烯乳液作為粘合劑。制成的紙管用作紙及紡布的卷芯時(shí)，由于卷取時(shí)產(chǎn)生張力夾緊作用，因而會(huì)慢慢產(chǎn)生蠕變并導(dǎo)致紙管破裂。為避免此情況出現(xiàn)，可在粘合劑中添加一定量的蜜胺樹(shù)脂加固。使用硅酸鈉為粘合劑制的紙管剛性較好。

制造盛放液體的紙罐時(shí)，往往使用熱熔性膠粘劑，并在其內(nèi)表面貼上鋁箔、塑料薄膜、防油紙等。要求耐酸性的紙罐需要內(nèi)貼鉛箔。

　　3，普通紙板箱

制箱時(shí)，首先施行印刷、切角、壓痕三道工序，先制成硬紙板箱坯，然后貼合成箱。在涂敷膠漿的部位不宜使用聚醋酸乙烯乳液，而是采用乙烯-醋酸乙烯共聚物的乳液或聚丙烯酸酯類膠乳較為合適。在粘接困難時(shí)，也可以采用熱熔性粘合劑。

　　4，紙杯

制造時(shí)，在紙杯機(jī)上用乙烯一醋酸乙烯共聚物膠液(乳液)將杯用紙膠接而成。然后把杯體浸入熔融狀態(tài)的蠟中作防水處理。

5，外包裝

將單獨(dú)包裝或內(nèi)包裝的商品成組裝入瓦楞紙箱等外包裝箱體時(shí)，可采用聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物膠乳，硅酸鈉溶液及熱熔膠等進(jìn)行粘接。從噴嘴里噴射熱熔膠的方法適用于非接觸涂敷的瓦楞紙箱體。