Московский государственный университет печати

И.О. Горшкова, И.К. Корнилов


         

Курс лекций по технологии послепечатных процессов

Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлению 261700.62 - Технология полиграфического и упаковочного производства


И.О. Горшкова, И.К. Корнилов
Курс лекций по технологии послепечатных процессов
Начало
Об электронном издании
Оглавление

Введение

1.

Глава 1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОСТЫХ ТЕТРАДЕЙ

1.1.

Сталкивание листов-оттисков

1.2.

Разрезка листов-оттисков

1.3.

Фальцовка листов-оттисков

1.3.1.

Выбор объема тетрадей

1.3.2.

Факторы, влияющие на качество фальцовки

1.3.3.

Способы образования фальцев и их сравнительная характеристика

1.3.4.

Оценка качества фальцовки

1.4.

Прессование тетрадей

2.

Глава 2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СЛОЖНЫХ ТЕТРАДЕЙ

2.1.

Присоединение дробных частей листа

2.2.

Виды форзацев и технология их присоединения

2.3.

Требования к бумаге для форзацев

2.4.

Виды иллюстраций и технология их присоединения

3.

Глава 3. КОМПЛЕКТОВКА БЛОКОВ ИЗДАНИЯ

3.1.

Способы комплектовки

4.

Глава 4. СПОСОБЫ СКРЕПЛЕНИЯ ИЗДАНИЙ

4.1.

Механическое скрепление изданий

4.2.

Швейно-клеевой способ скрепления (или шитье термонитями)

4.3.

Шитье проволокой

4.3.1.

Факторы, влияющие на прочность скрепления проволокой

4.3.2.

Типы обложек

4.4.

Шитье нитками

4.4.1.

Поблочное шитье нитками

4.4.2.

Потетрадное шитье нитками

4.4.3.

Факторы, влияющие на прочность потетрадного шитья

4.5.

КБС (клеевое бесшвейное скрепление)

4.5.1.

Способы КБС со срезкой корешковых фальцев

4.5.2.

Способы КБС без срезки корешковых фальцев

4.5.3.

Способы КБС с частичным разрушением корешковых сгибов тетрадей

4.5.4.

Факторы, влияющие на прочность КБС

5.

Глава 5. ОБРАБОТКА КНИЖНЫХ БЛОКОВ

5.1.

Вариант с пооперационной обработкой

5.2.

Вариант с приклейкой марли в блокообрабатывающих агрегатах

5.3.

Вариант обработки блоков с окантовкой корешка

5.4.

Назначение операций по обработке книжных блоков

5.5.

Типы переплетных крышек

5.5.1.

Факторы, влияющие на коробление переплетных крышек

5.6.

Вставка блока в переплетную крышку

5.7.

Прессование и штриховка готовых книг

6.

Глава 6. ОТДЕЛОЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ

6.1.

Бронзирование

6.2.

Фольгирование

6.3.

Термография

6.4.

Тиснение

6.4.1.

Углубленное тиснение (блинтовое)

6.4.2.

Конгревное тиснение

6.4.3.

Гренирование и гофрирование

6.4.4.

Штампы для тиснения

6.4.5.

Декель

6.4.6.

Тиснение фольгой Классификация фольги

6.4.7.

Оборудование для тиснения

6.4.8.

Оценка качества тиснения

6.5.

Припрессовка фольги

6.6.

Припрессовка полимерной пленки

6.6.1.

Экструзионное ламинирование

6.6.2.

Клеевой способ припрессовки

6.6.3.

Бесклеевой способ припрессовки

6.7.

Лакирование

6.8.

Флокирование

6.9.

Механические способы отделки

7.

Глава 7. КЛЕИ В БРОШЮРОВОЧНО-ПЕРЕПЛЕТНЫХ ПРОЦЕССАХ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Указатели
95   указатель иллюстраций
Рис. 1. Схемы разрезки и подрезки отпечатанных листов: 1 - разрезка; 2 - подрезка Рис. 2. Формы заточки ножа Рис. 3. Схема вороночного образования фальца Рис. 4. Схема образования фальца клапанно-барабанным способом Рис. 5. Схема ножевого способа образования фальца Рис. 6. Схема кассетного способа образования фальца Рис. 7. Изменение угла восстановления со временем Рис. 8. Влияние давления на Кc Рис. 9. Влияние времени выдержки тетрадей в запрессованном состоянии на Кc

В результате изучения главы 1 студент должен:

1) знать:

    - назначение и технологию выполнения таких операций, как сталкивание и разрезка листов-оттисков, прессование тетрадей;

    - факторы, влияющие на качество сталкивания и разрезки листов-оттисков;

    - способы фальцовки и факторы, влияющие на качество фальцовки;

2) уметь:

    - выбирать объем тетрадей;

    - оценивать качество полуфабрикатов.

В брошюровочно-переплетный цех продукция печатного цеха поступает в виде либо отпечатанных листов текста, иллюстраций, обложек, либо в виде уже сфальцованных тетрадей. Если в виде отпечатанных листов и если это не листовая продукция, а книжно-журнальная, то листы должны быть сфальцованы в тетради. Но перед фальцовкой должны быть выполнены две операции. Это: сталкивание и разрезка (если разрезка требуется).

Сталкивание - это выравнивание краев листов бумаги в стопе по взаимно перпендикулярным (верным) сторонам, которыми бумажный лист устанавливается на передние и боковые упоры печатной машины в процессе печатания. В процессе печатания тиража на верные стороны наносятся метки, это черные или цветные вертикальные полосы. Сталкивание необходимо для точной последующей разрезки листов. Если листы не столкнуть - фальцовка будет неточной. Сталкиванию подвергаются не только запечатанные листы, но и незапечатанные, перед их счетом или подрезкой. Сталкивание листов перед разрезкой вызывается тем, что в приемных устройствах печатных машин бумажные листы выравниваются недостаточно точно: смещение листов на приемке иногда достигает 2-3 мм, смещение листов может происходить и при транспортировке.

Сталкивание может проводиться или вручную (в маленьких типографиях), или на сталкивательных автоматах или полуавтоматах. Это оборудование имеет систему раздува листов и электропривод, который обеспечивает вибрацию стола. Стол находится под наклоном и стопа бумаги под воздействием собственной силы тяжести выравнивается о боковые стенки. После сталкивания производится счет листов для определения их точного количества (на автоматах или в самих сталкивательных автоматах). Счет - важная операция на предприятиях, выпускающих продукцию строгой отчетности. На печатной фабрике Гознака созданы несколько моделей листосчетных машин. Машина 4JIC-2 может выполнять общий счет листов и программный счет с отделением закладкой нужной пачки. Отделение листов бумаги в стапеле при счете производится вращающимися дисками с вакуумными устройствами.

На качество сталкивания листов влияет ряд факторов:

    • формат бумажного листа;

    • масса 1 <?xml version="1.0"?>
бумажного листа;

    • гладкость бумаги;

    • отсутствие или присутствие статического электричества;

    • влажность бумаги.

При смещении листов более чем на 4 мм, производительность сталкивательных машин заметно снижается по сравнению с производительностью при смещении в 2-3 мм. Снижается производительность и при наличии в стопе листов с деформированными кромками. С увеличением формата листов бумаги, при прочих равных условиях, проведение операции сталкивания затрудняется, поэтому нормы на ручное и машинное сталкивание листов большого формата на 15-20% ниже, чем для листов малого формата.

Легче и точнее сталкиваются гладкие, толстые бумаги с большой объемной массой и поверхностной плотностью. Очень тонкие бумаги с малой поверхностной плотностью (например, папиросная) сталкивать невозможно, их выравнивают путем накалывания каждого листа на иглы.

При повышенной влажности бумаги сталкивание затрудняется, так как при этом уменьшается жесткость и увеличивается коэффициент трения бумаги. При пониженной влажности (менее 5%) происходит «слипание» листов вследствие накопления заряда статического электричества.

Электризация бумаги чаще всего наблюдается в зимний период времени, когда относительная влажность воздуха в помещении редко превышает 30%. Это осложняет создание воздушных прослоек между листами, что приводит к слипанию листов между собой.

В целях нейтрализации зарядов статического электричества устанавливают нейтрализаторы различного типа, использование которых вместе с применением увлажненного воздуха для раздува листов в самонакладах позволяет практически полностью снять заряд с поверхности бумажных листов.

Решением вопроса является кондиционирование воздуха в цехах. При нормальной относительной влажности воздуха в цехе (60±5%) равновесная влажность бумаги составит 7-8%, и помех от статического электричества не наблюдается.

Затем бумажные листы переходят на операции подрезки и разрезки (если это необходимо) на нужное число частей.

Подрезка Рис. 1. Схемы разрезки и подрезки отпечатанных листов: 1 - разрезка; 2 - подрезка - это срезка кромок для получения листов с ровными краями или нужного формата.

В современном производстве стремятся использовать печатные машины большого и двойного формата (84x108 см) и (90x120 см). На бумажном листе формата 90x120 см можно отпечатать 64 страницы книжного издания форматом 60x90/16. Если необходимо получить 32-, 16- или 8-страничные тетради, то листы необходимо разрезать. Число частей, на которое необходимо разрезать, определяется по формуле

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- число страниц в бумажном листе; <?xml version="1.0"?>
- число страниц в тетради.

Подрезка и разрезка листов производится на одноножевых бумагорезальных машинах.

Факторы, влияющие на точность разрезки

От точности разрезки запечатанных листов зависит точность фальцовки и, в итоге, качество готовой продукции. Листы после подрезки и разрезки должны соответствовать заданным размерам, иметь прямые углы, быть чистыми, гладкими, не иметь слипшихся кромок. Нижние листы стопы должны иметь ровный, чистый обрез. Допустимые отклонения от заданного размера по длине и ширине ±1 мм, а по косине - 0,1% от длины реза.

Точность резки зависит от ряда факторов:

    - точности сталкивания;

    -точности и правильности установки стопы по отношению к линии реза;

    - технического состояния машины;

    - спрессованность стопы балкой прижима. С увеличением силы прижима вероятность вытаскивания листов ножом из-под прижимной балки уменьшается и точность разрезки возрастает. Однако повышать силу прижима целесообразно только до определенного предела (не свыше 50 кН/м), так как с увеличением силы возможно отмарывание оттисков и повреждение верхних листов балкой прижима;

    - вида, толщины и влажности бумаги. Точность резания уменьшается при разрезке тонких бумаг и бумаг с малой объемной массой. Наиболее точно разрезаются бумаги гладкие, толстые и с большой объемной массой. Это объясняется тем, что такие бумаги меньше деформируются под прижимом и меньше вытягиваются ножом из-под балки прижима. При повышении влажности бумаги снижается ее сопротивление резанию, точность разрезки повышается, однако при высокой влажности повышается коэффициент трения бумаги и смещение отрезаемой стопы фаской ножа затруднено. Это приводит к защемлению ножом отрезаемой части стопы, увеличению лобовой составляющей силы резания и к снижению точности разрезки. Оптимальным является влагосодержание бумаги в пределах 7-8%;

    - высоты стопы. С увеличением высоты стопы вероятность вытаскивания ножом листов из-под балки прижима возрастает;

    - формы заточки ножа. Заточка ножа может быть прямолинейной (а) и двойной прямолинейной (б) (рис. 2 Рис. 2. Формы заточки ножа), которая дает более точную разрезку листов.

    - угла заточки и остроты лезвия ножа. Для недостаточно заточенного ножа требуется приложить большую силу для резки, что приводит к преждевременному износу машины, а иногда к ее поломке. Чем больше угол заточки, тем быстрее происходит его износ и требуется чаще производить замену ножа. Оптимальный угол заточки колеблется между 19-22°.

Это процесс складывания, сгибания отпечатанных листов в тетради. Фальцовка обеспечивает правильную последовательность страниц. По числу сгибов фальцовка бывает одно-, двух-, трех- и четырехсгибная.

Зависимость количества долей и страниц в тетради от количества сгибов показана в табл. 1.

Таблица 1

Количество сгибов

Untitled Document

Количество сгибов
в тетради
Количество долей
в тетради
Количество страниц
в тетради
0
1
2
1
2
4
2
4
8
3
8
16
4
16
32

За один раз могут фальцеваться сразу два листа, наложенных друг на друга. Такая фальцовка называется с подборкой (обычно на рулонных печатных машинах).

По взаимному расположению сгибов:

    а) параллельная - это когда каждый последующий сгиб параллелен предыдущему. Параллельная фальцовка может выполняться внамотку и гармошку;

    б) перпендикулярная - это когда каждый последующий сгиб перпендикулярен предыдущему;

    в) комбинированная - это когда сгибы располагаются относительно друг друга как параллельно, так и перпендикулярно, т.е. вперемешку.

По наличию и месту разрезки:

    1) без разрезки;

    2) с промежуточной разрезкой - когда лист для фальцовки разделяют на части после любого сгиба, но не после последнего;

    3) с концевой разрезкой - которую делают только после получения последнего сгиба (применяется в фальцаппаратах рулонных печатных машин для разделения тетрадей-двойников).

По положению сгибов на листе:

    1) симметричная - когда каждый сгиб располагается по оси симметрии листа, при этом лист делится на равные стороны, все страницы тетради получаются одинаковых размеров;

    2) смещенная - когда линия сгиба располагается в стороне от оси симметрии. В этом случае страницы будут разного размера. Такая фальцовка называется со шлейфом (применяется в тех случаях, когда в дальнейшем издание обрабатывается на ниткошвейных автоматах или ВШРА, на которых такой самонаклад, когда шлейф необходим для точного раскрывания тетради.

    1) от толщины бумаги: толщиной до 90 мкм рекомендуется применение 32-страничных тетрадей; от 90-120 мкм рекомендуются 16-страничные тетради; от 120 мкм - 8-страничные тетради;

    2) вид бумаги. Если бумага мелованная, то объем тетрадей не должен превышать 16 страниц, иначе фальцы тетрадей будут плохо обжаты;

    3) способ скрепления блока. Может быть поблочное скрепление и потетрадное (см. Глава 3). При поблочном можно применять 32-страничные тетради, так как объем не влияет на прочность издания. При потетрадном - число страниц выбирается в зависимости от толщины бумаги. При толщине бумаги до 120 мкм делается перфорация верхнего сгиба (дисковым ножом) перед фальцовкой в местах будущих сгибов;

    4) объем издания. Для изданий малого объема следует применять 16-страничные тетради, так как если применять 32-странич- ные, то их будет мало и скрепление при шитье нитками будет ненадежным. Для изданий среднего объема могут применяться и 16- и 32-страничные тетради в зависимости от толщины бумаги. Для изданий большого объема рекомендуется применять 32-страничные тетради;

    5) вид издания. Для подарочных, сувенирных, миниатюрных и карманных изданий следует применять 16- и 8-страничные тетради, так как к таким изданиям предъявляются повышенные требования к качеству, а 32-страничные тетради труднее обрабатывать.

    1. Чем больше требуется сгибов, тем сложнее осуществлять фальцовку, так как увеличивается толщина и жесткость полуфабриката, поэтому для облегчения последующих сгибов выполняют бигование листа или перфорация по месту будущего сгиба. Перфорация необходима также и для выдавливания воздуха из тетрадей.

    2. Расположение волокон бумаги относительно последнего сгиба или корешка тетради. Если расположение волокон долевое - сгиб получается четким, устойчивым, без заломов и искривлений, следовательно увеличивается прочность издания, лучше раскрываемость.

    3. Толщина бумаги. Тетради из тонкой бумаги (в них возникают меньшие внутренние напряжения) обладают меньшей способностью к раскрыванию и обладают более плотной затяжкой фальцев.

    4. Зольность бумаги. Если в состав бумаги входит большое количество наполнителя, то связи между волокнами становятся менее прочными, поэтому уменьшается упругость и прочность фальца. Бумага с малым содержанием наполнителя более жесткая, поэтому получение стойкого фальца затруднено, но этот недостаток может быть устранен при применении дополнительных прессующих валиков.

    5. Влагосодержание бумаги. При содержании влаги в бумаге около 10% получается четкий фальц. С увеличением влагосодержания бумага деформируется. Увлажнять листовую бумагу можно путем подачи влажного воздуха в устройства для раздува листов в самонакладах фальцевальных машин или нанесением полоски специального водно-спиртового раствора через специальные головки.

    6. Неудовлетворительный микроклимат в цехе изменяет свойства бумаги. Оптимальные значения относительной влажности воздуха в типографии должны быть 45-55%, температура воздуха 18-25°С.

    7. Статическое электричество, т.е. накопление электростатических зарядов на поверхности какого-либо тела затрудняет фальцовку. Статическое электричество можно снять, повысив влажность воздуха до 55%, а также использовать подачу ионизированного воздуха через раздуватели самонаклада.

Существует 4 способа образования фальца: вороночный, клапанно-барабанный, ножевой и кассетный.

В вороночных фальцевальных устройствах (рис. 3 Рис. 3. Схема вороночного образования фальца) сгиб вдоль бумажного полотна 1 образуется при помощи треугольной наклонной плоскости с закругленными ребрами воронки 2 и обжимных валиков 3. Преимущества вороночных фальцаппаратов - не имеют ограничения в скорости и позволяют одновременно фальцевать несколько полотен. Недостаток - наличие отмарывания.

Клапанно-барабанный способ (рис. 4 Рис. 4. Схема образования фальца клапанно-барабанным способом) позволяет получать перпендикулярные сгибы после продольной фальцовки. При непрерывном вращении подающего 1 и фальцующего 2 барабанов середина листа 3 вводится ножом 5 в открытую щель между подвижным клапаном 6 и неподвижной колодкой 7 фальцующего барабана, лист удерживается на барабане с помощью графеек 4.

Преимущества: позволяет фальцевать сразу два листа (при фальцовке с подборкой), ротационный принцип обеспечивает высокую скорость.

Недостатки: точность фальцовки ниже, неплотная затяжка фальца, так как в петле в момент фальцовки находится нож. Сгиб происходит всегда поперек отлива волокна.

При ножевом способе фальцевания (рис. 5 Рис. 5. Схема ножевого способа образования фальца) перед сгибом лист 1 выравнивается для обеспечения правильного положения сгиба по неподвижным передним упорам и подвижному боковому упору 2, тупой нож 3 проталкивает лист 1 между фальцующими валиками 4.

Преимущества: обеспечивает максимальную точность ±0,5 мм, с одинаковой точностью фальцует любые бумаги.

Недостатки: нож совершает возвратно-поступательное движение, и поэтому с увеличением скорости возрастают инерционные нагрузки. Возможен только один вариант фальцовки - взаимно-перпендикулярный. Поэтому ножевой способ используется только в комбинации с кассетным.

При кассетном образовании фальца (рис. 6 Рис. 6. Схема кассетного способа образования фальца) лист бумаги 1 проводится валиком 2 в кассету 4 до упора 5, образующаяся петля захватывается фальцующими валиками 3, которые обжимают образовавшуюся петлю.

Преимущества: основные механизмы имеют ротационный принцип действия, а устройства для равнения неподвижны, поэтому скорость фальцевания большая. Разнообразие вариантов фальцовки: перпендикулярная, параллельная, комбинированная.

Недостатки: неточность места сгиба, так как в момент образования сгиба лист передней кромкой упирается в упор, а подающие валики продолжают толкать лист в кассету, лист изгибается между стенками кассеты, пока петля не будет захвачена фальцующими валиками. Положение сгиба определяется сопротивлением бумаги продольному сгибу, расстоянием между стенками кассеты, скоростью подачи листов. Тонкая бумага с малой объемной массой и плотная сильно деформируются и неточно фальцуются. Слишком жесткая бумага с объемной массой 1 <?xml version="1.0"?>
больше 120 г также может фальцеваться неточно в связи с тем, что жесткость ее неравномерна. Поэтому для фальцевания на кассетных машинах пригодна бумага с массой 1 <?xml version="1.0"?>
60-120 г, предварительная биговка позволяет фальцевать бумаги до 140 г/<?xml version="1.0"?>
.

Качество фальцовки характеризуется следующими параметрами: точностью фальцовки, плотностью затяжки фальца, деформацией листа по месту сгиба, отсутствием заломов и смятия фальца.

При неплотной затяжке фальцев (т.е. неплотном прилегании листов по месту сгиба) происходит неплотное шитье блока, пришивание тетради может происходить не по месту сгиба. Наиболее плотная затяжка фальцев - у кассетных машин, а наименее плотная - у клапанно-барабанной фальцовки.

Критерием оценки суммарной величины деформации листа в месте сгиба служит угол восстановления (угол между половинками тетради, лежащей свободно на горизонтальной поверхности).

Благодаря наличию в сфальцованной бумаге обратимых деформаций угол увеличивается со временем свободного вылеживания бумаги. Необходимо отметить, что полного восстановления сфальцованного листа не происходит из-за наличия остаточных деформаций и частичного разрушения связей между волокнами бумаги.

Графическая зависимость (рис. 7 Рис. 7. Изменение угла восстановления со временем) позволяет сделать вывод о том, что полученные при фальцовке деформации необходимо закрепить прессованием через 2-4 минуты после фальцовки.

Стопы тетрадей прессуются в паковально-обжимных прессах горизонтального и вертикального типа. Чтобы тетради не повредить обвязочным ремнем, которым пачки скрепляются после кратковременного обжима, на крайние тетради укладывают жесткие прокладки. Прессование может производиться и в самих фальцевальных машинах. Многие современные машины укомплектованы секциями для прессования. Качество прессования оценивается коэффициентом спрессованности. <?xml version="1.0"?>
- это величина, измеряемая отношением суммарной толщины листов стопы, тетрадей или книжного блока к высоте стопы или толщине блока, освобожденной от действия внешней силы, т.е. это отношение толщины расчетной к фактической. <?xml version="1.0"?>
при прессовании тетрадей обычно не превышает 0,9, для готового издания в идеале он должен равняться 1.

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- количество страниц в тетради; S - толщина бумажного листа, мм; N - число тетрадей; <?xml version="1.0"?>
- высота стопы тетради, свободно лежащей на горизонтальной поверхности, мм.

Регулировать коэффициент спрессованности можно путем изменения давления и времени выдержки в зажатом состоянии (рис. 8 Рис. 8. Влияние давления на Кc и рис. 9 Рис. 9. Влияние времени выдержки тетрадей в запрессованном состоянии на Кc).

Прессуя тетради при малых давлениях, можно достигнуть желаемого увеличения <?xml version="1.0"?>
путем увеличения выдержки тетрадей в зажатом состоянии не менее трех часов.

Затем к тетрадям присоединяются форзацы и иллюстрации и дробные части листа (если они имеются).

© Центр дистанционного образования МГУП