Полянский Н.Н. Основы полиграфического производства

Подождите немного. Документ загружается.

Общая схема одного

из

вариантов брошюровочно-переплетного процесса

изготовления книги

переплетной крышке

ИЗГОТОВЛЕНИЕ КНИЖНОГО БЛОКА Подготовка форзацев

других элементов

Разрезка отпечатанных листов

Фальцовка

прессование тетрадей

Присоединение форзацев

других эле-

ментов

тетрадям

Комплектовка блоков подборкой

-« 1

Скрепление блоков

ОБРАБОТКА КНИЖНЫХ БЛОКОВ

Заклейка корешка

сушка

Обрезка блоков

трех сторон

закраска обрезов

Кругление корешка

отгибка фальцев

Приклейка

на

корешок упрочняющих

других элементов

ИЗГОТОВЛЕНИЕ

ОФОРМЛЕНИЕ

ПЕРЕПЛЕТНЫХ КРЫШЕК

СОЕДИНЕНИЕ КРЫШЕК

БЛОКАМИ

И ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ОТДЕЛКА

КНИГ

Вставка книжных блоков

в крышки

-«—

Подготовка элементов

крышек

Сборка крышек

Оформление крышек

Прессование книг

штриховка

Контроль

I I—

Одевание суперобложки

Упаковка готовых книг

Подготовка суперобложек

16.2.2.

Брошюровочно-переплетные материалы

Назначение и виды брошюровочно-переплетных материалов. Для

выполнения брошюровочно-переплетных процессов—сшивания, склеи-

вания, изготовления форзацев, обложек, переплетных крышек и их

оформления используют разнообразные материалы, которые называют

брошюровочно-переплетными. Эти материалы входят с состав готовых

изданий и во многом определяют их оформление, эксплуатационные,

экономические и другие показатели. К брошюровочно-переплетным

материалам относят следующие:

264

— картон

для

изготовления обложек, переплетных крышек

и их

сторонок,

также

для

футляров книг

упаковки книг;

— форзацная

обложечная бумага;

— покровные материалы, применяемые

для

изготовления пере-

плетных крышек,

и,

реже, обложек;

— материалы

для

скрепления изданий, блоков

упрочнения

корешка последних

—

нитки, проволока, корешковый материал

(марля), каптальная лента;

— материалы

для

тиснения

печатания

на

переплетных

крышках

—

фольга

краски;

— клеящие вещества

—

клеи, используемые

на

различных

операциях склеивания,

в том

числе

и для

скрепления блоков.

Материалы, определяющие внешний

вид

изданий (покровные

материалы, картон, фольга

обложечная бумага), выбираются

издательством

при

подготовке

полиграфическому воспроизведению.

Требуемое количество материалов

на

тираж конкретного издания

определяется

по

установленным нормативам

(с

учетом расходования

на технические нужды)

зависимости

от

конструкции издания,

его

формата, объема (толщины блока

миллиметрах),

также тиража.

Другие материалы выбираются полиграфическими предприятиями

при

проектировании технологии изготовления издания.

Ниже изложены основные сведения

главных материалах:

картоне, клеящих

покровных материалах,

другие материалы

брошюровочно-переплетного производства рассматриваются

после-

дующих главах учебника

при

изложении технологии.

Переплетный картон отличается

от

бумаги прежде всего большей

толщиной

(0,5—3,0 мм) и

массой (более

250 г/м ). Для

производства

картона используют главным образом древесную массу

макулатуру,

и только некоторые

его

виды изготавливают

из

древесной целлюлозы.

В брошюровочно-переплетном производстве применяют несколько

видов картона, различающихся техническими показателями (толщи-

ной, характером поверхности, массой, волокнистым составом)

и назначением. Например, бурый древесно-массный картон (толщиной

от

0,7 до 3,0 мм)

используется

для

изготовления сторонок

переплетных крышек

футляров

для

книг.

Выпускается несколько марок переплетного картона

(в том

числе

и цветной картон)

из

древесной массы

возможным добавлением

других волокнистых материалов.

Он

используется

для

изготовления

сторонок,

некоторые

его

сорта

— для

цельнокартонных переплетных

крышек. Такие крышки изготавливают

из

очень гибкого, прочного,

лощеного тонкого,

(0,35—1,2 мм)

картона, называемого прессшпа-

ном.

Он

имеет обычно цвет естественного волокна (реже окрашен-

ный

изготавливается

из

целлюлозы

или

целлюлозы

макулатуры.

Обложечные бумаги

покровные материалы. Обложечная бумага

(как

форзацная) характеризуется большой механической

прочностью

на

излом

разрыв, стойкостью

скручиванию

при

одностороннем нанесении клеевых растворов, стойкостью

проникно-

265

вению клея на оборотную сторону, минимальной усадкой при

высыхании клея, светостойкостью (обложечные бумаги). Широкий

ассортимент обложечной бумаги различается массой

(80—200

г/м

композицией, цветом (белые, окрашенные), характером поверхности

(матовые, лощеные, гренированные). Эти бумаги используются для

изготовления переплетных крышек и обложек.

Покровные материалы, применяемые для изготовления

переплетных крышек, в отличие от обложечной бумаги обычно

представляют собой какую-либо основу с нанесенными слоями,

изменяющими ее декоративные, прочностные и другие показатели. От

вида основы во многом зависят прочностные свойства и оформитель-

ские возможности материала, а также его стоимость. Материалы

могут быть на бумажной, тканевой основе (переплетные ткани) и на

нетканой основе (волокон, связанных клеящим веществом). Все

покровные материалы, называемые в производстве переплетными

материалами, выпускаются в виде рулонов различной ширины.

Материалы на бумажной основе представляют собой

прочную целлюлозную бумагу с нанесенным на одну сторону

полимерным покрытием: поливинилхлоридным, полиамидным, ла-

тексным и др. Бумажные материалы с полимерным покрытием по

сравнению с обложечной бумагой обладают значительно большей

механической прочностью, стойкостью к внешним воздействиям, более

эффективны, во много раз дешевле переплетных тканей. Они

многообразны по цвету, имеют разную поверхность — глянцевую,

матовую, с тиснением. Такие материалы (например, бумага

с поливинилхлоридным покрытием различного цвета «Бумвинил»,

«Балакрон»; бумага с запечатанным рисунком и прозрачным

поливинилхлоридным покрытием «Узорвинил»; бумага с нитроцеллю-

лозным покрытием и отделкой полиамидным лаком (ледерин

бумажный и т. п.), успешно заменяют дорогие переплетные ткани для

выпуска многих книжных изданий.

Переплетные ткани — это наиболее прочный и долго-

вечный, но дорогой покровный материал, представляющий собой

хлопчатобумажную ткань с нанесенным на одну или обе стороны

покрытием. Наибольшее применение получили коленкор, штапельная

переплетная ткань и ледерин, отличающиеся друг от друга прежде

всего покрытием, которое и определяет технологические и эксплуата-

ционные свойства этих материалов.

Переплетный коленкор — хлопчатобумажная окрашенная или

неокрашенная ткань с двухсторонним крахмально-каолиновым

покрытием, или ткань с тем же покрытием и отделкой

(нитроцеллюлозным лаком) лицевой стороны. Он бывает различных

расцветок и разной фактуры поверхности, обладает большими

оформительскими возможностями, не вызывает затруднений при

изготовлении и оформлении переплетных крышек, но покрытия его

(особенно без отделки) недостаточно водостойки и сравнительно

быстро стареют.

266

Штапельная переплетная ткань — ткань из искусственных

волокон (например, вискозных) с открытой ткацкой фактурой лицевой

поверхности, а на изнаночную сторону нанесено крахмально-

каолиновое покрытие. Последнее может содержать добавки различных

полимеров. Лицевая сторона ткани отделывается нитроцеллюлозными

лаками.

Переплетный ледерин — (от нем.

Leder

— кожа) — хлопчатобу-

мажная окрашенная ткань, на лицевую поверхность которой нанесено

декоративно-защитное нитроцеллюлозное покрытие с полиамидной

отделкой или без нее. По внешнему виду и водостойкости он

приближается к натуральной коже и обладает по сравнению

с коленкором повышенной прочностью. Но стоимость его выше;

применяется главным образом при производстве крышек для

книг длительного пользования.

Переплетные материалы на нетканой основе представляют собой

нетканое клееное полотно с крахмально-клеевым или нитроцеллю-

лозным покрытием. Для производства клееного полотна используют

различные по химической природе волокна, не пригодные к прядению,

или их отходы. Они пропитываются составом на основе синтетических

латексов, высушиваются и каландрируются. Нетканые материалы

могут быть различного цвета, толщины и жесткости. Они обладают

высокой прочностью, имеют оригинальную фактуру поверхности

и дешевы.

Для изготовления обложек и переплетных крышек массовых

изданий можно использовать пластмассовый листовой материал на

основе полиамида — пластикат. Он выпускается разным по толщине,

жесткости, цвету и фактуре поверхности. Благодаря его термопла-

стичности, детали крышек можно соединять методом высокочастотной

сварки без клея. Изготовленные обложки и крышки обладают большой

прочностью, износостойкостью и очень красивы. Однако со временем

постепенно повышается жесткость пластиката, крышки коробятся,

деформируются. Кроме того, этот материал не очень прочно

склеивается с бумагой при вставке блоков в крышки.

Переплетные клеи представляют собой в большинстве случаев

липкие растворы, расплавы или водные дисперсии полимеров. Клеи

используются в брошюровочно-переплетном производстве на следую-

щих операциях: присоединение дополнительных элементов (форзацев,

вклеек и др.) к сложным тетрадям; дополнительное скрепление

сшитых книжных блоков; бесшвейное клеевое скрепление книжно-

журнальных блоков; приклейка к корешку книжного блока некоторых

элементов — каптала и др.; изготовление (сборка) сложных

переплетных крышек (за исключением пластмассовых); соединение

обложек и переплетных крышек с блоками.

Процесс склеивания сопровождается сложными много-

образными физико-химическими и другими явлениями. При этом клей

переходит из жидкого состояния в твердое, образуя прочную клеевую

пленку, соединяющую склеиваемые поверхности. В брошюровочно-

267

переплетных процессах обычно склеиваются волокнистые (пористые)

материалы; бумага, картон, ткани. В этих случаях жидкое клеящее

вещество проникает в поры материала, закрепляется на нем и образует

пленку между склеиваемыми материалами. Скорость пленкообразова-

ния имеет большое значение особенно при выполнении операций

склеивания на высокопроизводительном механизированном и автома-

тизированном оборудовании. Охлаждение термоклея происходит

почти мгновенно (за 1—2 с), а для ускорения высыхания других клеев

применяют сушильные устройства.

Прочность и долговечность книжных изданий во многом

определяется качеством склеивания их отдельных элементов, которое

зависит от многих факторов: состава клея, свойств склеиваемых

материалов и характера их поверхности (шероховатые материалы

склеиваются прочнее); вязкости клея и его температуры; толщины

клеевой пленки (с уменьшением толщины прочность выше); давления

при склеивании.

Конкретные операции брошюровочно-переплетных процессов

и другие условия требуют применения клея со строго определенными

свойствами при минимальной его стоимости, что не позволяет

использовать один какой-либо универсальный клей. В связи с этим

применяется несколько типов переплетных клеев, различающихся

составом, свойствами и стоимостью. Наибольшее применение

получили переплетные клеи на основе синтетических полимеров

(поливинилацетатная дисперсия, латекс, термоклей и др.), искус-

ственных материалов (карбоксилметилцеллюлоза и др.). Реже

используются клеи на основе полимеров растительного (крахмал,

декстрин) и животного происхождения (костный клей). Клеи первой

группы по сравнению с природными имеют ряд преимуществ,

например: обеспечивают большую прочность склейки, быстро

высыхают (или затвердевают), и в некоторых случаях более

экономичны.

Поливинилацетатная дисперсия (ПВА-дисперсия),

или поливинилацетатный клей, — это гетерогенная система, являюща-

яся продуктом полимеризации винилацетата в водной среде

в присутствии эмульгаторов и инициаторов. Этот клей обладает

сильным прилипанием к материалам, стабильностью свойств в течение

длительного времени, сравнительно быстро высыхает и образует

эластичную пленку, но низка его морозостойкость и высока стоимость.

Его используют при комнатной температуре на разных операциях

(клеевое скрепление блоков, заклейка корешков сшитых книжных

блоков и др.). Кроме ПВА-дисперсии, для многих переплетных

операций применяют латексный (бутадиенстирольный) клей, состоя-

щий из латекса и некоторых добавок. Этот клей характеризуется

большой клеящей силой и эластичностью клеевой пленки, низкой

стоимостью.

Карбоксилметилцеллюлозный клей — водный рас-

твор натриевой соли карбоксилметилцеллюлозы (Na КМЦ) —

268

заменитель крахмального клея, применяют при комнатной температу-

ре.

Он характеризуется хорошей клеящей силой, эластичностью

клеевой пленки, стабильностью свойств при хранении и др., но

скорость высыхания его ниже, чем у других клеев.

Термопластический клей (термоклей) — это синтетиче-

ские плавкие полимерные композиции, изготовленные, например, на

основе сополимера этилена с винилацетатом, и выпускаемые в виде

гранул. Клей при комнатной температуре находится в твердом

состоянии, а при нагревании (до 130—180°С), расплавляясь,

становится текучим и липким. При охлаждении он почти мгновенно

затвердевает, образуя достаточно эластичную и прочную клеевую

пленку.

Термоклеи наносят на склеиваемый материал в виде расплава или

припрессовывают в виде пленок (предварительно нанесенных на

подложки или без них). Они используются на высокопроизводитель-

ном оборудовании для бесшвейного скрепления блоков и выполнения

некоторых других операций.

Выбор того или иного клея и его рецептуры определяют

в зависимости от

свойств склеиваемых материалов, режимов

операции технологического процесса, производительности применяе-

мого оборудования и других условий (тип издания, его назначение).

Клеи на основе водных дисперсий и термоклеи поступают на

полиграфические предприятия практически в готовом виде. Водные

растворы клеев (на основе декстрина и т. д.) изготовляют

непосредственно на полиграфическом предприятии.

Глава 17. ПРОИЗВОДСТВО БРОШЮР И КНИЖНО-ЖУРНАЛЬНЫХ ИЗДАНИЙ

В ОБЛОЖКАХ

17.1. Производство изданий на операционном

оборудовании

17.1.1.

Изготовление простых тетрадей

Общие сведения. Производство изданий в обложках в зависимо-

сти от конкретных условий (формат и объем издания, величина

тиража, техническая оснащенность предприятия и др.) может

осуществляться на операционном оборудовании или на автоматизиро-

ванных поточных линиях. При этом технологическая сущность

и назначение брошюровочных операций как в первом, так и во втором

случаях не изменяются.

Блоки брошюр, журналов и книг комплектуются обычно из

отдельных тетрадей (реже из одной тетради), которые могут быть

простыми и сложными. Простые тетради представляют собой

отпечатанные с двух сторон бумажные листы, сфальцованные в два,

три или четыре сгиба. Сложные тетради изготовляют из простых тет-

радей, присоединяя к,ним дополнительные детали; вклейки и другой

269

отпечатанный отдельно материал, а также форзацы, необходимые для

книг в переплетных крышках.

Издания, выпускаемые в обложках, чаще всего комплектуются из

простых тетрадей. Эти тетради, в зависимости от типа печатного

оборудования, получают непосредственно на рулонных печатных

машинах, снабженных фальцаппаратом или в процессе обработки

листов, отпечатанных на листовых машинах. В последнем случае

изготовление тетрадей складывается из операций: разрезка отпеча-

танных листов на части (если это необходимо), йх фальцовка

и прессование полученных тетрадей.

Разрезка отпечатанных листов. Необходимость разрезки отпеча-

танных листов на требуемое число частей возникает тогда, когда из

одного листа получают несколько тетрадей. Например, если при

формате издания 84Х108/32 нужно получить 16-страничные тетради,

то эти листы разрезают на четыре части, так как каждый

запечатанный бумажный лист в данном случае содержит 64 с. (по

32 с. с лица и оборота). Для разрезки отпечатанных и чистых

бумажных листов, а также и их подрезки (придания требуемых

размеров и прямоугольной формы) применяют одно ножевые

бумагорезальные машины. Они различаются прежде всего длиной реза

(максимальная ширина разрезаемой стопы бумаги) и степенью

механизации и автоматизации. Наибольшее применение получили

полуавтоматические и автоматические машины с длиной реза до

168 см и высотой разрезаемой стопы до 13—15 см, обеспечивающие

высокую точность резания, большую производительность и безо-

пасность работы.

Эти машины (рис. 17.1) состоят из горизонтального стола-талера

/, на который укладывают стопы разрезаемых листов; подавателя

(затла) 2, служащего для установки стопы на заданный размер отреза;

прижима (балки) 3; стального ножа 4

совершающего сабельное или

сабельно-вертикальное движение, а также станины, привода,

механизмов предохранительных устройств для безопасности работы.

Современные машины оснащаются дополнительными устройствами:

сталкивателями, обеспечивающими выравнивание разрезаемых стоп

бумаги по двум взаимно перпендикулярным сторонам; системами

полуавтоматической или автоматической подачи стоп бумаги на стол

машины и вывода разрезаемой продукции; системами программного

управления с ВТУ и ЗУ на базе микропроцессоров и микроЭВМ.

Отечественное машиностроение выпускает унифицированный ряд

машин (БР-125с, БР-139у) и в том числе с программным управлением.

Рис. 17.1. Схема разрезки листов в стопе

270

Технология разрезки стопы листов сводится к следующему. После

соответствующей подготовки машины или установки программы на

необходимый технологический режим небольшая стопа листов

сталкивается и укладывается на стол машины (см. рис.

17.1) и продвигается вплотную к затлу. При включении машины на

рабочий ход на стопу вначале опускается прижимная балка,

предохраняющая листы от смещения во время их разрезки. Затем

опускается нож, разрезая стопу на две части.

В целях обеспечения надлежащей разрезки нижних листов нож

опускается ниже поверхности стола и немного врезается в специаль-

ную планку (полимерный марзан), находящийся в прорези стола.

После первого ре за нож и вслед за ним балка поднимаются в верхнее

положение. Разрезанные стопы в случае необходимости передвига-

ются в новое положение или поворачиваются на 90° и вновь

разрезаются таким же образом. Готовая продукция снимается со

стола машины и укладывается ровными стопами на стеллажи.

Фальцовка листов и прессование тетрадей. Фальцовка (от

нем.

falzen

— складывать, сгибать) — это операция получения

заданного формата и конструкции тетради сгибанием листа

в определенном порядке с образованием и фиксированием сгибов.

Фальцуют не только отпечатанные основные листы изданий, но

и дополнительные детали тетрадей, обложки, бланочную и другую

продукцию. Применяются различные варианты фальцовки, которые

характеризуются числом сгибов, взаимным расположением сгибов

и положением их на листе. По числу сгибов фальцовка может быть:

одно-,

двух-, трех-и четырехсгибной. При этом соответственно

получаются тетради объемом в 4, 8, 16 и 32 страницы.

В зависимости от взаимного расположения последующих сгибов

в тетради существуют несколько вариантов фальцовки: перпендику-

лярная (рис. 17.2, а)у когда каждый последующий сгиб перпендикуля-

рен предыдущему (например, лист фальцуется по линии А />, затем

и ДЕ)\ параллельная, когда один сгиб параллелен другому;

комбинированная, т. е. с разным сочетанием параллельных

и перпендикулярных сгибов (например, вариант, показанный на рис.

17.2, б). Он отличается от варианта а только расположением корешка

по короткой стороне тетради.

Сгибы на листе чаще всего располагаются по оси симметрии

(см.

рис.

17.2),

образуя в тетради страницы одинаковых размеров. Но

для выполнения последующих автоматизированнных операций (шитье

и комплектовка изданий вкладкой) делают один (обычно последний)

Рис. 17.2. Основные варианты трехсгибной фальцовки

тетрадей

—1

г —

Б Е

Б Г

271

сгиб в стороне от оси симметрии листа или его доли. Например, при

незначительном (на 4—5 мм) смещении последнего сгиба ДЕ

(см.

рис. 17.2, б) получается тетрадь со шлейфом, т. е. одна

половина немного шире другой.

Вариант фальцовки выбирают для каждого конкретного случая

заранее, при проектировании формных и печатных процессов

в зависимости от многих условий: назначения издания, его объема,

формата, величины тиража, толщины тиражной бумаги. Для книжно-

журнальных изданий, отпечатанных на листовых машинах, наиболь-

шее применение получила перпендикулярная трех- и четырех-

сгибная фальцовка (чем толще бумага, тем меньше число сгибов).

Этот вариант фальцовки самый удобный, практичный и экономичный.

В один сгиб фальцуют форзацы, обложки, вкладки, накидки,

а в два — листы изданий, отпечатанные на плотной (толщиной свыше

120 мкм) бумаге. Параллельная фальцовка применяется сравнительно

редко — для некоторых детских изданий, карт, схем и др. Комбиниро-

ванную фальцовку используют для изданий альбомного типа и для

книжных тетрадей, получаемых на рулонных печатных машинах.

Фальцовка листов осуществляется на автоматических фальце-

вальных машинах различных типов. Машина (рис. 17.3) включает:

самонаклад /, соединенные между собой фальцевальные аппараты

2 (обычно от одного до четырех), приемку или приемно-прессующее

устройство 3. Современные фальцевальные автоматы оснащаются

микрокомпрессорными устройствами регулирования и управления,

которые уменьшают потери времени при наладках, упрощают

управление автоматом и повышают скорость его работы. Во время

работы автомата отпечатанные листы, подаваемые по одному

самонакладом, последовательно проходят через фальцевальные

аппараты и выходят в виде непрерывного потока сфальцованных

тетрадей на приемное устройство или формируются в пачки приемно-

прессующим устройством книжно-журнальных печатных машин.

В каждом аппарате на месте будущего сгиба листа формируется

петля, которая захватывается и уплотняется вращающимися

валиками, в результате чего происходит деформация бумаги

и образуется сгиб. По способу фальцобразования (а следовательно,

и конструкции фальцевальных аппаратов) автоматы подразделяются

272

Рис. 17.4. Схема ножевого и кассетного способов

фальцобразования

на ножевые, кассетные и комбинированные — кассетно-ножевые.

Кроме того, они различаются в зависимости от числа фальцевальных

аппаратов и формата фальцуемых листов.

В ножевых автоматах сгиб образуется в каждом

фальцаппарате с помощью тупого ножа и фальцующих валиков. Лист

/, двигаясь по столу аппарата (рис. 17.4, а), доходит до упора

2 и останавливается. В этот момент опускается нож 3, под действием

которого лист прогибается через прорезь стола и захватывается

непрерывно вращающимися фальцующими 4 и 5 валиками

и уплотняется. Таким же образом получаются последующие сгибы.

Эти автоматы дают высокую точность фальцовки бумаги любого вида,

но позволяют получать только перпендикулярную фальцовку.

В кассетных автоматах каждый сгиб образуется при

помощи фальцующих валиков и кассеты. Лист / (см. рис. 17.4,

б) направляется вращающимися валиками 2 и 3 в кассету 4. Дойдя до

упора 5, передняя кромка листа останавливается, но подающие валики

продолжают перемещать остающуюся часть листа. Благодаря этому

лист изгибается и образуется петля, котороя захватывается

вращающимися фальцующими валиками 3, 6 и уплотняется. На

кассетных автоматах можно получать гораздо больше вариантов

фальцовки, чем на ножевых автоматах; скорость их работы выше (до

10 тыс. цикл/ч), но точность фальцовки несколько ниже. Несмотря на

это,

кассетные автоматы получили наиболее широкое применение.

Комбинированные фальцевальные автоматы обычно включают

для получения первых сгибов листа кассетные аппараты, а

последующих — ножевые аппараты. Такая комбинация аппара-

тов обеспечивает лучшее качество фальцовки по сравнению

с кассетными автоматами при высокой производительности. Для

фальцовки обложек, форзацев и тому подобной продукции используют

малоформатные кассетные или комбинированные автоматы. Они

имеют один или два фальцаппарата, более просты по конструкции

и малогабаритны.

После фальцовки тетради, как правило, подвергаются прессо-

ванию, в результате чего происходит закрепление остаточных

273