Московский государственный университет печати

Д. В. Воробьев


         

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ БРОШЮРОВОЧНО-ПЕРЕПЛЕТНЫХ ПРОЦЕССОВ

Учебное пособие


Д. В. Воробьев
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ БРОШЮРОВОЧНО-ПЕРЕПЛЕТНЫХ ПРОЦЕССОВ
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление

Предисловие

Введение

1.

Глава I. Общие сведения о технологии брошюровочно-переплетных процессов

1.1.

Основные понятия и определения

1.2.

Конструкция листовых и книжных изданий

1.3.

Краткая история развития конструкции книги и технологии брошюровочно-переплетных процессов

2.

Глава 2. Отделка листовой печатной продукции

2.1.

Лакировка и припрессовка полимерной пленки

2.2.

Имитация металлических покрытий

2.3.

Механические способы отделки

3.

Глава 3. Изготовление простых тетрадей

3.1.

Сталкивание, подрезка и разрезка листов

3.2.

Фальцовка листов

3.3.

Прессование тетрадей

4.

Глава 4. Изготовление сложных тетрадей

4.1.

Изготовление и приклейка форзацев

4.2.

Изготовление вклеек

4.3.

Комплектовка дробных частей листа

5.

Глава 5. Изготовление книжных блоков

5.1.

Комплектовка книжных блоков

5.2.

Способы скрепления книжных блоков и их сравнительная характеристика

5.3.

Шитье нитками

5.4.

Шитье проволокой

5.5.

Клеевое бесшвейное и швейно-клеевое скрепление блоков

6.

Глава 6. Обработка книжных блоков

6.1.

Заклейка, сушка и обжим корешка

6.2.

Обрезка блоков и закраска обрезов

6.3.

Механическая обработка корешка блоков

6.4.

Приклейка к корешку ленточки-закладки и упрочняющих деталей

7.

Глава 7. Изготовление обложек и переплетных крышек

7.1.

Типы обложек и переплетных крышек

7.2.

Изготовление переплетных крышек

7.3.

Полиграфическое оформление обложек и переплетных крышек

8.

Глава 8. Соединение блоков с обложкой, переплетной крышкой и завершающие операции

9.

Глава 9. Технология изготовления книжных изданий

9.1.

Изготовление изданий в обложке

9.2.

Изготовление изданий в переплетной крышке

10.

Глава 10. Требования к качеству книжных изданий

10.1.

Основы квалиметрии книжных изданий

10.2.

Требования к качеству готовых брошюр и книг

11.

Глава 11. Направления совершенствования брошюровочно-переплетных процессов

Библиографический список

Указатели
44   указатель иллюстраций
Рис. 2.1. Технологическая схема лакировальной машины: 1 - самонаклад; 2 - лакировальное устройство; 3 - транспортер отлакированных листов; 4 - сушильная камера; 5 - зона охлаждения; 6 - приемное устройство Рис. 2.2. Технологические схемы припрессовки полимерной пленки А - клеевым, Б - бесклеевым, В - экструзионным способами: 1 - самонаклад листовой печатной продукции; 2 - оттиски; 3 - каландр; 4 - рулон полимерной пленки; 5 - клеевой аппарат; 6 - сушильная камера; 7 - эксгаустер; 8 - приемное устройство; 9 - рулон запечатанной бумаги; 10 - экструдер Рис. 2.2. Технологические схемы припрессовки полимерной пленки А - клеевым, Б - бесклеевым, В - экструзионным способами: 1 - самонаклад листовой печатной продукции; 2 - оттиски; 3 - каландр; 4 - рулон полимерной пленки; 5 - клеевой аппарат; 6 - сушильная камера; 7 - эксгаустер; 8 - приемное устройство; 9 - рулон запечатанной бумаги; 10 - экструдер Рис. 2.2. Технологические схемы припрессовки полимерной пленки А - клеевым, Б - бесклеевым, В - экструзионным способами: 1 - самонаклад листовой печатной продукции; 2 - оттиски; 3 - каландр; 4 - рулон полимерной пленки; 5 - клеевой аппарат; 6 - сушильная камера; 7 - эксгаустер; 8 - приемное устройство; 9 - рулон запечатанной бумаги; 10 - экструдер

Отделкой какой-либо продукции называют различные процессы, направленные на улучшение ее потребительских свойств - товарного вида, удобства пользования, износостойкости, водостойкости и т.п. К отделке оттисков относятся лакирование, припрессовка полимерной пленки, бронзирование и так называемые механические способы отделки - гренирование, биговка, перфорация и высечка. Отделочные процессы не обязательны для обычной рядовой продукции, поэтому, как правило, применяются для изданий улучшенного и подарочного типов.

Лакирование - это нанесение на оттиск (на всю поверхность, за исключением кромок, или только по площади красочного изображения) прозрачного бесцветного лака - раствора смолы в подходящем летучем растворителе, жидкого олигомера, затвердевающего при введении инициатора или катализатора реакции полимеризации или под действием ультрафиолетового излучения и электронных пучков. Применяют этот способ отделки при изготовлении наглядных пособий, репродукций, открыток, этикеток, игральных карт, упаковок, обложек, суперобложек и др. Для листовых изданий процесс лакировки обычно является завершающим (необходимы лишь разрезка и упаковка), а при изготовлении книжно-журнальных изданий лакирование производится в самом начале цепочки технологических операций.

Лакирование оттисков выполняется, в специальном автомате (рис. 2.1 Рис. 2.1. Технологическая схема лакировальной машины: 1 - самонаклад; 2 - лакировальное устройство; 3 - транспортер отлакированных листов; 4 - сушильная камера; 5 - зона охлаждения; 6 - приемное устройство), состоящем из самонаклада оттисков 1, лакировального устройства 2, выводного устройства отлакированных оттисков 3, сушильной камеры 4 с зоной охлаждения 5 и стапельного приемного устройства 6. Благодаря разработкам быстрозакрепляющихся лаков, не содержащих летучих растворителей, в последнее десятилетие появилась возможность лакирование оттисков производить непосредственно в печатных машинах, имеющих одну или две лакировальные секции.

Лакировать следует оттиски, отпечатанные на относительно толстых, плотных и гладких сортах бумаги, так как на шероховатых и пористых бумагах трудно получить глянцевое покрытие, а лаковое покрытие на тонких бумагах вызывает их скручивание. Качество лакового покрытия в значительной степени зависит от гладкости бумаги и вязкости лака, поэтому вязкость лака контролируют вискозиметром и регулируют (например, разбавлением растворителем) в соответствии с показателем гладкости бумаги: чем он выше, тем меньшей должна быть вязкость лака.

К качеству отлакированных оттисков (после их сушки и вылеживания на поддоне в течение суток) предъявляются следующие требования: слой лака должен быть равномерным - без полос, просветов, затеков, пузырей и загрязнений; лаковый слой не должен изменять цветовой гаммы изображения, а листы - скручиваться.

Прозрачное полимерное покрытие на оттисках, бумаге или картоне можно получить различными способами, но в полиграфии наибольшее распространение получили клеевой, бесклеевой и экструзионный, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки.

Клеевая припрессовка пленки производится на специальных автоматах (например, «Дуофан» фирмы Бильхефер, ФРГ), в которых исполняется основной технологический процесс припрессовки: нанесение на рулонную полимерную пленку тонкого слоя клея, сушка клеевого слоя и удаление паров летучих растворителей, подача листовой печатной продукции в устройство припрессовки, припрессовка пленки к оттискам и сматывание продукции в рулон (рис.2.2 А Рис. 2.2. Технологические схемы припрессовки полимерной пленки А - клеевым, Б - бесклеевым, В - экструзионным способами: 1 - самонаклад листовой печатной продукции; 2 - оттиски; 3 - каландр; 4 - рулон полимерной пленки; 5 - клеевой аппарат; 6 - сушильная камера; 7 - эксгаустер; 8 - приемное устройство; 9 - рулон запечатанной бумаги; 10 - экструдер). Вне автомата выполняется предварительная операция раскроя рулонной пленки на рулоны требуемой ширины (на 1 см меньше длины оттисков) и завершающие операции: выдержка полуфабриката в рулоне в течение двух суток для досушки и повышения прочности склейки; разрезка рулона на листы и вылеживание листов в стопе для предотвращения скручивания оттисков, для чего их укладывают на поддоны до высоты в 1 м.

При клеевой припрессовке используют однослойные полимерные пленки (триацетатную, полипропиленовую, лавсановую, иногда целлофановую) толщиной от 10 до 40 мкм. В качестве клея используют прозрачные бесцветные лаки, имеющие химическое сродство с полимером пленки и содержащие растворители, вызывающие набухание и частичное растворение пленки. Вязкость и толщина клеевого слоя подбираются по показателю гладкости бумаги оттисков, площади и вида запечатанной поверхности: менее гладкие и незапечатанные бумаги требуют большего расхода клея пониженной вязкости. Клеевой слой до момента припрессовки обязательно высушивается (не до потери липкости), чтобы многократно сократить время его закрепления: закрытый полимерной пленкой, он долго будет оставаться в жидкотекучем состоянии, так как удаление паров растворителя будет затруднено.

Процесс припрессовки пленки происходит в каландре, состоящем из обрезиненного и стального вала, снабженного регулируемым нагревом, при мощном сжатии (до 40 кН) и высокой (до 130°С) температуре, оптимальное значение которой зависит от вида пленки.

При бесклеевой припрессовке применяют так называемые дублированные (двухслойные) полимерные пленки, один слой которых служит в качестве прозрачного и бесцветного термоклея со сравнительно низким интервалом температур плавления. В качестве клеевого слоя используются полиэтилен низкого давления, полиолефины, сополимеры этилена с винилацетатом и сплавы полимеров на основе полиолефинов. Для лицевого слоя дублированных пленок используются те же полимеры, что и для клеевого способа припрессовки.

Бесклеевая припрессовка полимерной пленки производится на относительно простом оборудовании (например, на автоматах БПП-70Р, Россия, и БПТ-72, Украина), выполняющем всего три операции - подачу рулонной печатной продукции и рулонной полимерной пленки в устройство припрессовки, припрессовку пленки и сматывание продукции в рулон (рис. 2.2 Б Рис. 2.2. Технологические схемы припрессовки полимерной пленки А - клеевым, Б - бесклеевым, В - экструзионным способами: 1 - самонаклад листовой печатной продукции; 2 - оттиски; 3 - каландр; 4 - рулон полимерной пленки; 5 - клеевой аппарат; 6 - сушильная камера; 7 - эксгаустер; 8 - приемное устройство; 9 - рулон запечатанной бумаги; 10 - экструдер).

При экструзионном способе полимерное покрытие получают выдавливанием расплава через узкую щель экструдера на движущуюся ленту бумаги, картона или печатной продукции, перематываемой с рулона на рулон. Формирование полимерной пленки происходит в трехвальном каландре, где лента предварительно разогревается, а затем охлаждается (рис. 2.2 В Рис. 2.2. Технологические схемы припрессовки полимерной пленки А - клеевым, Б - бесклеевым, В - экструзионным способами: 1 - самонаклад листовой печатной продукции; 2 - оттиски; 3 - каландр; 4 - рулон полимерной пленки; 5 - клеевой аппарат; 6 - сушильная камера; 7 - эксгаустер; 8 - приемное устройство; 9 - рулон запечатанной бумаги; 10 - экструдер). В технологии так называемой коэкструзии после вывода ленты из первого каландра в другую аналогичную секцию, где наносится, разглаживается и охлаждается тонкий (5-7 мкм) слой какого-либо другого полимера. Данная технология позволяет за один цикл работы оборудования и на большой скорости (115 м/мин и более) получать покрытие сложной структуры, в которой реализуются лучшие свойства каждого полимера, например, хорошая адгезия полиэтилена с бумагой, высокая прочность лавсана, высокий блеск нитроцеллюлозы и т.п.. Технология коэкструзии нашла широкое применение в массовом производстве различных упаковочных материалов, возможно ее применение в производстве новых видов переплетных покровных материалов.

Способ переноса лакового слоя с временной подложки имеет формальные признаки технологии лакирования и припрессовки полимерной пленки, так как в процессе припрессовки используют сухой лаковый слой, полученный на временной подложке - прочной лавсановой пленке. Технологический процесс протекает в четыре этапа: получение толстого лакового слоя на лавсановой пленке; припрессовка лакового слоя к листовой или рулонной печатной продукции; двухдневная выдержка склейки в рулоне; отделение подложки от оттисков. Первые два этапа обычно выполняются на автомате для клеевой припрессовки, а последняя операция - на его сматывающем устройстве или на специальном станке вне автомата.

К достоинству клеевого способа припрессовки следует отнести применение сравнительно тонких и дешевых полимерных пленок, а к недостаткам - малую производительность оборудования, применение летучих растворителей, требующих специальных мер по охране труда и окружающей среды, пожарной безопасности. Бесклеевой способ припрессовки свободен от основных недостатков клеевого, но при нем значительно повышаются затраты на основные материалы (дублированную пленку), возрастает вероятность скручивания готовой продукции с примерно вдвое более толстым полимерным слоем.

В экструзионном способе покрытия бумаги и печатной продукции полимерным слоем используется сравнительно дешевое сырье (гранулы полимеров, а не готовые пленки), примерно на порядок выше производительность оборудования, имеется возможность варьировать толщину полимерного покрытия и его эксплуатационные свойства в широких пределах. К недостаткам технологии коэкструзии следует отнести использование только рулонной печатной продукции и относительную сложность и высокую цену оборудования, оснащенного электронными устройствами для автоматического регулирования технологического процесса и контроля качества полуфабриката и продукции, что делает маловероятным его использование на малых, предприятиях.

К достоинству технологии переноса лакового слоя следует отнести лишь использование сравнительно дешевого сырья (раствора полиамида в техническом этиловом спирте), а к недостаткам - все недостатки клеевой припрессовки, плюс двукратное использование оборудования, снижающее его годовую производительную мощность, и дополнительные затраты на временную подложку, которая выдерживает не более чем десятикратное использование.

К качеству оттисков, покрытых полимерной пленкой, предъявляются следующие требования: поверхность покрытия должна быть гладкой, а пленка должна быть припрессована плотно - без складок, полос, пузырей и блесток. Оттиски не должны скручиваться, а их цветовая гамма должна соответствовать утверждённому эталону.

Имитация металлических покрытий под золото и серебро применяется при изготовлении обложек изданий улучшенного типа, в производстве факсимильных книжных и листовых изданий (рукописных книг, репродукций старинных икон), рекламных изданий (проспектов, календарей-ежедневников), этикеток, поздравительных открыток, настенных и карманных календарей, различных упаковочных товаров повышенного качества. Этот вид отделки может выполняться тремя способами: бронзированием, печатанием металлизированными красками и тиснением полиграфической металлизированной фольгой.

Бронзирование - это нанесение бронзовой или алюминиевой тонкодисперсной пудры на свежеотпечатанный оттиск. Бронзированием можно отделывать оттиски, отпечатанные на бумаге высокого качества - клееных и гладких, так как с шероховатой поверхности слабоклееных бумаг машинной гладкости невозможно удалить излишки пудры. Непосредственно перед бронзированием получают оттиск краской соответствующего тона: под бронзовую пудру - желтого, под алюминиевую - сине-серого. При малых тиражах бронзирование производят под вытяжкой вручную, нанося пудру ватным тампоном легкими крестообразными движениями. Излишки пудры снимают чистым ватным тампоном. В крупносерийном производстве этикеток и упаковок бронзирование производят на автоматах, которые подсоединяют к печатным машинам, обеспечивая непрерывное печатное производство.

Печатание металлизированными красками имеет некоторые особенности, связанные с самой краской, в качестве пигмента которой используются мелкодисперсные частицы сплавов алюминия и меди с плотностью, примерно в 3 и 9 раз превышающей плотность связующего. Чтобы не происходило необратимого расслаивания красок при их длительном хранении, их приготавливают непосредственно перед печатанием тиража из трех компонентов: твердообразной пигментной пасты, высоковязкого связующего (крепкой олифы) и жидкого сиккатива. Печатание производят на пониженной скорости печатной машины или позолотного пресса из-за опасности выщипывания густой вязкой краской поверхностных слоев бумаги или картона.

Тиснение под золото или серебро выполняется на ручных, полуавтоматических или автоматических позолотных прессах с применением специальной полиграфической фольги для горячего тиснения - бронзовой, алюминиевой и «Юбилейной». Серия и марка полиграфической фольги, определяющие ее цвет, оттенок и назначение, выбираются в соответствии с замыслом художника-оформителя издательства, видом графических элементов (тонкие или крупные) и видом материала, на котором производят тиснение (переплетный покровный материал, бумага и картон, кожа, ткань, пластмассовая пленка и др.). Более подробно технология тисненая рассматривается в главе 7.

К достоинствам бронзирования следует отнести сравнительно малую стоимость исходных материалов (обычной краски и металлической пудры), высокую производительность оборудования (листовой печатной машины и бронзировалъного автомата), а к недостаткам - малое сходство матового покрытия с видом драгоценного металла, который оно имитирует. При печатании металлизированными красками оттиск получается более гладким и блестящим, но металлизированная краска значительно дороже материалов, используемых при бронзировании. По зрительному восприятию наилучший эффект обеспечивает тиснение Юбилейной полиграфической фольгой, но значительные финансовые затраты на изготовление штампа и фольгу при сравнительно малой производительности позолотных прессов ограничивают область применения этого способа отделки печатной продукции. По этим причинам бронзирование применяют преимущественно в массовом производстве этикеток и поздравительных открыток, печатание металлизированными красками - для оформления рекламных изданий, а тиснение полиграфической фольгой - в производстве малогабаритной упаковки дорогих товаров и для оформления обложек книжных изданий большого объема.

Гренирование - это изменение фактуры или создание определенного рельефа у тонкого листового или рулонного материала. Оно применяется при изготовлении специальных видов бумаг и иногда - при изготовлении репродукций и открыток высокого качества.

Регулярный рельефный рисунок по всей поверхности бумаги, картона и переплетного покровного материала обычно наносят в процессе их отделки в специальном каландре, состоящем из стального, гравированного (оборудованного электронагревом) и бумажного валов.

Разновидностью гренирования является воспроизведение фактуры мазка при факсимильном воспроизведении картин масляной живописи. Для репродукций, печатаемых в масштабе 1:1, тиснение рельефа выполняется на плоскопечатных машинах с гальваностереотипов, полученных с каучуковой матрицы. Рельеф мазка на репродукциях, выполненных с уменьшением масштаба (например, на открытках), воспроизводят с гравированных вручную штампов по технологии конгревного тиснения (см. параграф 7.3).

Биговка - это нанесение на материал или оттиск линий сгибов (бигов) с помощью тупых плоских или дисковых ножей, которые выдавливают и уплотняют материал с частичным разрушением связей между волокнами. Возникающая при биговке деформация снижает жесткость листа по линии бита, облегчает получение сгиба у сравнительно толстого листового материала, полуфабриката или заготовки изделия. Биговка применяется при изготовлении тетрадей книжного инока, обложек из толстой бумаги, переплетных крышек из одной детали, в производстве альбомов, картонной упаковки. Выполняется эта операция на биговалъно-перфорационных станках или биговальными устройствами фальцевальных, крытвенных и других машин и агрегатов.

Перфорация - это просечка в стопе листовой печатной продукции, в тетради или в книжном блоке, состоящем из отдельных листов, цепочки близко расположенных друг от друга круглых, продолговатых или щелеобразных отверстий небольшого размера. Вид и размеры отверстий определяются их назначением: для отрыва почтовых и других марок от листа или листа от блока квитанционных книжек и блокнотов делают круглые отверстия диаметром около 1 мм, для скрепления книжных блоков спиралями и гребенками - круглые, овальные или прямоугольные отверстия более крупных размеров (от 4 до 8 мм), а в процессе фальцовки листов для получения четкого сгиба, свободного выхода воздуха из замкнутых полостей тетрадей и для разделения тетрадей-двойников отверстия делают щелеобразными, различной длины и шага, в зависимости от их конкретного назначения, толщины бумаги и числа одновременно перфорируемых листов.

Просечка фасонных (круглых, прямоугольных и др.) отверстий выполняется серией пуансонов и матрицей с отверстиями соответствующей формы сразу в нескольких листах, подобранных малой стопой. В мелкосерийном производстве эта операция выполняется на универсальных биговально-перфорировальных станках УПБ (Украина), а в крупносерийном производстве - на автоматах АР-600 (фирма «Ренц Машиненбау», ФРГ). Перфорация щелеобразных отверстий выполняется дисковым инструментом при упоре листа или тетради о тупые близко расположенные диски в фальцевальных аппаратах рулонных печатных машин или в фальцсекциях фальцевальных машин.

Высечка (штанцевание) - это придание заготовкам изделий, листовой печатной продукции или книжным изданиям сложной конфигурации в соответствии с их, конструкцией или с замыслом художника-оформителя. Высечка является обязательной операцией при изготовлении некоторых видов этикеток, упаковок, игрушек, почтовых конвертов, применяется также в рекламных изданиях и изданиях для детей дошкольного и младшего школьного возраста, изготовляемых по специальному заказу.

Высечку делают специальным фигурным ножом, изготовленным из стальной полосы, которую после заточки изгибают по контуру рисунка. Готовый нож крепится в заготовке из толстой фанеры, в которой выпиливается узкая щель по конфигурации ножа. В процессе высечки нож врезается в марзан, в качестве которого служит лист прессованного картона или пластиката. Высечку выполняют поэкземплярно или малой стопой на позолотных прессах или на специальном оборудовании - высекальных полуавтоматических машинах и автоматах, например, МСВ (фирма "Блумер", Швейцария).

© Центр дистанционного образования МГУП