История развития процессов обработки книжных блоков

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Тульский государственный университет

Политехнический институт

Факультет транспортных и технологических систем

Кафедра «Технология полиграфического производства и защиты информации»

Курсовой проект

по дисциплине

«Технология и оборудование послепечатных процессов»

на тему:

«История развития процессов обработки книжных блоков»

Тула 2014



Оглавление

Введение

1. Заклейка, окантовка и сушка корешка

2. Обжим корешка

3. Обрезка блока с трех сторон

4. Закраска обрезов

5. Кругление корешка и отгибка фальцев

6. Вкладка ляссе и приклейка каптала

Заключение

Список использованных источников



Введение

Книжные блоки изданий в переплетной крышке после их скрепления подвергают обработке, которая, в зависимости от толщины блоков, способа их скрепления и художественно-технического оформления издания, может быть полной, частичной или минимальной. В состав полной обработки блоков входит до 12 операций: обжим корешка и блока, заклейка корешка, сушка корешка, обжим корешка, обрезка блока, закраска или золочение обрезов, кругление корешка, отгибка фальцев или краев корешка, приклейка корешкового материала, приклейка ленточки-закладки, приклейка капталов и приклейка бумажной полоски. Полной обработке подвергают блоки изданий улучшенного и подарочного типов, значительной и большой толщины, рассчитанных на большой срок службы и (или) интенсивное пользование. Закраска или золочение обрезов и приклейка ленточки-закладки не являются обязательными операциями и выполняются лишь по договору с издательством.

Частичную обработку, при которой исключаются операции обжима корешка и блока до заклейки, кругления корешка и отгибки фальцев или краев корешка, приклейки капталов и бумажной полоски, обычно применяют при изготовлении изданий среднего и значителъного объемов, скрепленных термонитями и клеевым бесшвейным способом. Минимальная обработка включает только три обязательных операции (заклейку, сушку и обрезку блоков) или только одну - обрезку блоков. Этот вариант обработки блоков применяют при изготовлении изданий малого и иногда среднего объемов.

Технология полной обработки книжных блоков окончательно сформировалась во второй половине XX в. Ее отличительная особенность - потетрадное шитье блоков нитками без корешкового материала, которое позволяет автоматизировать так называемую механическую обработку корешка блока - кругление и отгибку фальцев. Корешковый материал (обычно полиграфическая марля) в этом варианте ТБПП не пришивается, а приклеивается к корешку после его механической обработки. Этот вариант технологии наиболее приемлем при изготовлении книжных изданий значительного объема с толщиной блока примерно от 12 до 40 мм. При меньшей толщине блока приклейка корешкового материала может оказаться ненадежной из-за малой ширины склейки, а при большей толщине - из-за большой массы книжного блока, так как при пользовании книгой возможно возникновение больших нагрузок, способных разрушить клеевое скрепление переплетной крышки с книжным блоком. При малой интенсивности пользования изданиями полная обработка может быть применена для блоков толщиной от 10 до 50 мм, но вероятность быстрого разрушения конструкции книги при этом значительно возрастает.

Актуальность данной темы состоит в том, что обработке книжных блоков во все времена придавалось большое значение и в этой работе я попытаюсь проследить эволюцию основных этапов развития этого процесса.

Цель работы - изучить исторические этапы развития обработки книжных блоков.

Задачи работы: проследить развитие процесса обработки книжных блоков на различных временных этапах человеческой истории.

Предмет работы - история развития процессов обработки книжных блоков.

Источниками информации в работе послужили: учебники и учебные пособия для вузов, научные труды зарубежных и русских авторов, интернет ресурсы.



1. Заклейка, окантовка и сушка корешка

История развития.

Древнем Риме во II в. до нашей эры, когда получает широкое развитие обработка кож, появляется новый материал для письма -- пергамент. Листы пергамента складывали пополам и получали тетрадь, имеющую четыре страницы, а затем тетради подбирали в последовательном порядке в книжный блок. Для более прочного скрепления листов пергамента и придания корешку устойчивой формы корешок книжного блока заклеивали, а затем высушивали и круглили. Все эти операции производили в деревянных тисках. В 15-19 веках в Западной Европе и в России заклейка и последующая сушка корешка производились жидким костным клеем в тисках при несильном сжатии, обеспечивающем определенную глубину проникания клея и ширину склейки смежных тетрадей блока. Материалом для каптала служили: пергамент, кожа, парчой или ткань.

Технология в настоящее время.

Потетрадное шитье нитками (и проволокой, которое еще находит применение для ограниченного круга, изданий) требует обязательной заклейки и последующей сушки корешка, так как на этой операции применяются клеи на водной основе. В процессе заклейки корешка клей наносится на всю его поверхность, заполняет углубления между фальцами, частично проникает между наружными листами тетрадей, после высыхания образует прочную и эластичную пленку, которая скрепляет наружные листы тетрадей друг с другом, наружные стежки (и марлю при шитье на марле) с корешком блока. Основное назначение этой операции - придать корешку и блоку монолитность и прочность при сохранении пластичности и гибкости корешка, чтобы предотвратить смещение тетрадей при последующей обработке корешка, устранить просвет между тетрадями, который образуется при раскрывании, создать своеобразный арочный свод и упоры для фальцев в раскрытой книге, повысить сохранность формы корешка, прочность и долговечность готовой книги.

В процессе изготовления изданий в переплетных крышках при полной обработке корешка блока, скрепленного потетрадно нитками, клеевой слой наносится на корешок блока трижды - при заклейке корешка, приклейке корешкового материала и приклейке капталобумажной полоски, однако наибольшую прочность обеспечивает первое клеевое соединение; приклейка корешкового материала значительно ее повышает, а приклейка капталобумажной полоски на прочность клеевого скрепления тетрадей не влияет.

Основное назначение операции заклейки корешка - закрепить на корешке нитяной шов (при потетрадном шитье нитками) от распускания и сформировать клеевую пленку, способную удержать от смещения тетради при последующей обрезке с 3-х сторон, а также обеспечить необходимую прочность при круглении и отгибке фальцев.

Требования к клею:

- хорошая адгезия к бумаге;

- вязкость клея должна обеспечивать затекание его между тетрадями для их скрепления между собой;

- образуемая клеевая пленка должна быть эластичной, не разрушаться при круглении и отгибке фальцев.

Этим требованиям отвечает ПВАД с содержанием пластификатора
15 % по с.о., для операции заклейки корешка блоков, сшитых потетрадно нитками, ПВАД разбавляют водой до концентрации с.о. 33 %. Для операции окантовки корешка используют ПВАД (с.о. не менее 50 % и содержание пластификатора 15 % пос.о.). Для окантовки блоков, сшитых потетрадно нитками, может использоваться термоклей. Костный клей для заклейки корешка блоков, сшитых нитками, следует исключить, ввиду его жесткости и хрупкости[5, с.24].

Заклейку корешка необходимо производить, когда корешок находится в зажатом состоянии и выступает из зажимов на 4-6 мм. Это вызвано набуханием корешковой зоны бумаги и последующим утолщением корешка, плотно обжатый корешок препятствует этому процессу. В машине для заклейки корешка МЗС и агрегатах SB-3100 блок в момент заклейки и последующей сушки находится в зажатом состоянии, что повышает качество заклейки. При ручном способе заклейки необходимо обеспечить обжим корешковой части блока в стапеле. Схемы устройств для заклейки корешка блоков представлены на рисунке1: а) МЗС; б) SB-3100.

В процессе окантовки корешка при клеевом бесшвейном скреплении клей сначала наносится на корешок с помощью двух клеевых валиков и распределяющего валика (Рисунок 2).

а)	б)

Рисисунок 1 - Схемы устройства для заклейки корешка:

1 - блок; 2 - клеевая ванна; 3 - клеенаносящий валик; 5 - зажимные пластины или ленты; 6,9 - ракель; 7 - щетка; 8 - опорная пластина

Рисунок 2 - Система нанесения клея на корешок при КБС.



Оценка качества заклейки:

- равномерность клеевого слоя на корешке;

- отсутствие затеков клея в проколы от игл стежков;

- глубина затекания клея между 16-страничными тетрадями 1 мм, 32-страничными - 2 мм;

- полнота высыхания клея «на отлип»;

- прочность склейки тетрадей 0,5-0,8 кН/м;

- коэффициент спрессованности блока из 16-страничных тетрадей 0,7-0,83, из 32 страничных 0,8-0,9.

Окантовочные секции могут быть построены по принципу продольной или поперечной окантовки, первый используется при линейном построении машины, второй - при конвейерном.

С точки зрения качества продольная окантовка предпочтительней, т.к. направление волокон бумаги для окантовки долевое совпадает с корешком и при увлажнении бумага более растягивается в поперечном направлении и плотно прикатывается к корешку без складок и заломов. Кроме того, если в дальнейшей обработке корешка предполагается кругление, то такое направление раскроя позволит создать устойчивую форму.

При поперечной окантовке бумага подается с широкого рулона, поэтому направление ее отлива по отношению к корешку поперечное. В процессе приклейки из-за набухания и растяжения бумаги могут возникнуть складки, заломы, волнистость. Размер окантовочного материала по высоте равен высоте необрезанного блока, по ширине: Шо.м.=Тбл+2·15, где Тбл - толщина блока. В качестве материала используется бумага, микрокрепированная бумага.

Факторы, влияющие на качество блоков в процессе заклейки, сушки и обжима корешка

1) Способы и режимы заклейки корешка. По данным МГУП, вариант с заклейкой и сушкой корешка в зажатом состоянии, осуществляемый на современных заклеечно-сушильных автоматах, технологически наиболее совершенен, так как обеспечивает максимальную прочность склейки тетрадей при высоких значениях коэффициентов спрессованности и стойкости блоков к сдвигу.

2) Расход клея. Если блокозаклеечное устройство обеспечивает нанесение тонкого слоя клея высокой концентрации и любой вязкости с прониканием клея между утолщениями корешковых фальцев смежных тетрадей, то прочность склейки тетрадей возрастает с увеличением расхода клея до 0,6 для всех видов бумаги. Трехкратное увеличение расхода клея обеспечивает примерно 1,5-кратное повышение прочности склейки тетрадей из неклеевых видов бумаги и 1,6-2,5-кратное у тетрадей из клееной офсетной бумаги, при этом абсолютное возрастание прочности склейки составляет соответственно до 0,5 и 0,2 даН/см (кгс/см) [6, с.32].

3) Концентрация клея. Повышение концентрации клея при постоянном его расходедает значительно больший эффект: двукратное увеличение концентрации обеспечивает прирост прочности склейки тетрадей из неклееных видов бумаги для высокой печати в 1,5-2,5 раза (на 0,5-0,6 даН/см) и в 3,0-4,5 раза (примерно на 0,4 даН/см) у клееной офсетной бумаги. Применение концентрированного клея при постоянном расходе сухого вещества обеспечивает большую прочность склейки тетрадей, лучшие условия для сушки корешка, позволяет экономить клей при обработке блоков из неклееных видов бумаги, если норму расхода клея установить из требования необходимой прочности склейки тетрадей в соответствии со сроком службы издания[5, с.21].

По данным МГУП, при заклейке корешка блоков, состоящих из 32-страничных тетрадей, неразбавленным 50%-ным клеем с соблюдением нормы расхода сухого вещества в процессе сушки корешка необходимо удалить не более 30% влаги, внесенной с клеем. Остальная влага отфильтровывается в бумагу и остается в клеевой пленке, не мешая выполнению последующих операций. Простые расчеты показывают, что при применении разбавленных клеев, содержащих 33% сухого остатка, в соответствии с рекомендациями технологических инструкций и нормами расхода материалов, при сушке необходимо удалить в 4 раза большую массу влаги, чтобы получить такое же влагосодержание.

4) Режим сушки корешка. При интенсивных способах сушки по мере обезвоживания клея прочность склейки тетрадей блока возрастает, достигает максимума при потере примерно 60% влаги, внесенной с клеем 33%-ной концентрации, после чего понижается. Прочность склейки тетрадей при оптимальном влагосодержании возрастает при применении жестких режимов радиационно-конвективной сушки, что, видимо, способствует сплавлению частиц поливинилацетата, образованию монолитной пленки, диффузии полимера в бумагу.

5) Режимы обжима корешка. При заклейке и сушке корешков блоков в зажатом состоянии режимами обжима являются давление и величина выхода корешков из зажимов транспортера заклеечно-сушильной машины.

С увеличением выхода корешков блоков из зажимов и давления обжима корешки тетрадей блока веерообразно расходятся, что позволяет клею проникать на большую глубину между фальцами. При этом прочность склейки тетрадей книжных блоков сначала возрастает (для различного вида бумаги на 20-30%), достигает некоторого максимума, а затем. С увеличением выхода корешков из зажимов коэффициент спрессованности блоков, а коэффициент стойкости к сдвигу несколько возрастает; повышение давления обжима увеличивает коэффициент спрессованности, но уменьшает коэффициент стойкости корешка к сдвигу. Оптимальной следует считать величину выхода корешков из зажимов, равную 6-8 мм, и давление обжима порядка 1-3 МПа в зависимости от вида отделки и объемной массы бумаги, объема тетрадей и толщины блока. При этих значениях параметров обжима обеспечиваются максимальная прочность склейки тетрадей и достаточно высокие значения коэффициентов спрессованности и стойкости блока к сдвигу, что обеспечивает высокое качество полуфабрикатов на последующих операциях механической обработки корешка книжных блоков[3, с.54].

При пооперационной обработке блоков одно- или двукратный обжим корешка производится на блокообжимных станках типа БПБ-270 при давлении порядка 3-4 МПа (30-40 ).

Обжим корешка блоков после сушки повышает коэффициент спрессованности, понижает коэффициент стойкости блока к сдвигу и не влияет на прочность склейки тетрадей блоков.

6) Проклейка, композиция и объемная масса бумаги. Клееные виды бумаги хуже смачиваются ПВАД, дают меньшую прочность адгезионного шва, поэтому прочность склейки тетрадей блоков из клееной офсетной бумаги при прочих равных условиях в 2-4,5 раза ниже, чем у неклееных видов бумаги для высокой печати. Бумага, содержащая древесную массу, по сравнению с бумагой, изготовленной только из целлюлозы, имеет, как правило, меньшую объемную массу, большую пористость, лучше смачивается клеем и поэтому обеспечивает значительно большую прочность склейки.

7) Объем тетрадей блока. Если блок изготовлен из 32-страничных тетрадей, то по сравнению с 16-страничными тетрадями при одинаковом расходе клея прочность склейки тетрадей примерно на 10-15% выше из-за увеличения ширины склейки между корешковыми фальцами соседних тетрадей.

8) Влажность бумаги. Коэффициент спрессованности блоков и прочность адгезионного шва у бумаги с малой влажностью возрастают при применении разбавленной до 40-45% содержания сухого вещества ПВАД, но прочность клеевой пленки при этом значительно уменьшается. Бумага с малой влажностью на первой стадии образования адгезионного шва весьма интенсивно впитывает влагу клея, что ухудшает смачиваемость бумаги клеем и прочность адгезионного шва. Если на заклейку корешка поступают блоки с низкой (менее 5%) влажностью, то концентрацию клея следует несколько уменьшить. Прочность склейки тетрадей можно повысить, если производить двукратную промазку корешков блоков клеем: последовательно разбавленной и концентрированной ПВАД[4, с.73].

Окантовка корешка блока. Окантовку корешка блоков стали применять в середине XX в. на машинах клеевого бесшвейного и швейно-клеевого скрепления сначала при изготовлении изданий в обложке, но в последующем только при изготовлении изданий в переплетной крышке. В качестве окантовочного материала применяется различный корешковый материал в зависимости от толщины блока и последующей обработки корешка -коленкор марки КФ, полиграфическая марля, нетканый материал из синтетических волокон, микрокрепированная и крафт-бумага. Применение полиграфической марли долевого раскроя и микрокрепированной бумаги в этом варианте технологии позволяет производить механическую обработку корешка на обычном оборудовании (в агрегатах БКО-270 и на автоматах АК), снабженном кварцевыми инфракрасными лампами для предварительного разогрева корешка.

Окантовка корешка обеспечивает более надежную склейку крайних тетрадей и форзацев с блоком, исключает раскол при механической обработке корешка.

2. Обжим корешка

История развития.

Как таковой процесс обжима появился совсем недавно. Изначально он производился во время шитья тетрадей в блок. Шитье блоков производилось в швейном станке (уставке), в котором тетради были зажаты в металлические тиски, что и приводила к обжиму, иногда, после этого книга несколько часов выдерживалась в прессе.

Технология в настоящее время.

Обжим корешка или местный обжим - это операция выравнивания по толщине блока и его корешковой части. В корешке блока после нанесения клея и сушки возникают значительные утолщения за счет набухания бумаги, кроме того на толщину корешка влияют плохо обжатые фальцы тетрадей и неплотное шитье (при потетрадном шитье нитками). Разница в толщине корешковой части и самого блока может достигать 20 %. При обрезке с трех сторон в привертках, содержащих 4-5 блоков, возможна выжимка корешка одного из блоков, либо его деформация и смещение, что приведет к ступенчатому обрезу, т.е. браку. Технология обжима корешка может осуществляться в двух вариантах. В мелкосерийном производстве используются прессы, обжимающие только фальцы корешковой части блока, с ручной установкой блоков в обжимающие колодки.

В обжимные прессы, входящие в состав блокообрабатывающих линий, блоки подаются поштучно автоматически, где проходят два вида обжима: сначала корешковых фальцев, а затем и всего блока. Обжим происходит в нескольких позициях с постепенно повышающейся силой обжима, такая технология позволяет более качественно производить обжим (не происходит перекос корешка) и способствует лучшему удалению воздуха из фальцев и между листов бумаги.

Влажность блока к моменту обжима должна быть оптимальной, т. к. при избыточной влажности блок после обжима вновь будет набухать, и изменяться в размерах, в пересушенном блоке при обжиме может произойти смещение внутренних тетрадей вперед.

Обжим корешка и блоков перед их заклейкой и сушкой выполняется для сжатия отверстий от швейных инструментов, чтобы предотвратить проникание через них клея и склейку листов тетрадей на внутренних разворотах, а также с целью калибровки блоков по толщине, что обеспечивает более стабильную работу оборудования на последующих операциях обработки блока. На современных поточных линиях по производству книжных изданий значительного объема обжим корешка и блоков до заклейки корешка и после заклейки и сушки производится многократно: четырехкратно на автоматах РМ и КМ (фирма "Колбус", Германия) и трехкратно на автоматах БПО-350 (Ходоровский ЗПМ, Украина). В 60-70-е годы целесообразность многократного обжима корешка блоков отвергалась, однако более поздние исследования показали четкую зависимость коэффициента спрессованности блоков числа обжимов.

Конечные значения коэффициентов спрессованности блоков после многократного обжима зависят от режима обжима и технологических факторов - толщины бумаги и блоков, объема тетрадей, композиции и пористости бумаги. При двукратном возрастании нагрузки коэффициент спрессованности блоков возрастает линейно, причем чем меньше объемная масса бумаги блоков и первоначальное значение коэффициента спрессованности, тем больше эффект многократного обжима. Например, у блоков из бумаги для высокой печати машинной гладкости прирост коэффициента спрессованности после 4-кратного обжима составил 0,10, у блоков из каландрированной офсетной бумаги № 1 - около 0,05, у блоков из высококаландрированной бумаги - около 0,02[10, с. 66].

3. Обрезка блока с трех сторон

История развития.

Долгое время папирус использовался в качестве основного материала для рукописных книг, и лишь во II в. до нашей эры, когда получает широкое развитие обработка кож, появляется новый материал для письма -- пергамент. Первые рукописи на пергаменте тоже были в виде свитков, но в отличие от папирусных края пергаментных свитков обрезали, тщательно сглаживали пемзой. В древнем Египте тетради их пергамента комплектовали в блоки обрезали с трех сторон.

С изобретением и развитием книгопечатания в 15и веке обрезка производилась гобелем с копьевидным или дисковым ножом. Первыми в середине 19 в. были механизированы наиболее трудоемкие и физически тяжелые операции. Одной из таких операции была обрезка книжного блок

Технология в настоящее время.

Обрезка блоков позволяет успешно выполнять последующие операции механической обработки корешка блока (так как фальцы тетрадей препятствуют сдвигу листов блока при круглении корешка, то их необходимо удалить), позволяет получить точный размер блока, соответствующий формату издания и размерам отдельно изготовляемой переплетной крышки, получить внешне привлекательный вид открытых торцов готовой книги и, наконец, обеспечивает свободный доступ к каждой странице при пользовании книгой.

На малых полиграфических предприятиях обрезку блоков обычно выполняют на малоформатных одноножевых резальных машинах типа БР-72 (Роменский ЗПМ, Украина), Seypa 92 SP (фирма «Перфекта», ФРГ) или Polar ЕМ 92 (фирма «Полар», ФРГ), которые используются также для разрезки печатной бумаги и раскроя переплетных материалов. На этих машинах обрезку блоков выполняют в три приема, последовательно подрезая нижнее поле, затем верхнее и переднее. На средних и крупных предприятиях эта операция выполняется на трехножевых резальных полуавтоматах и автоматах 2БРТ-125/450 (Роменский ЗПМ, Украина), MD и HD, работающих со скоростью до 45 и 100 цикл/мин.

Размеры книжных блоков после обрезки должны отвечать требованиям ГОСТ 5773-76, по которым при обрезке номинальные размеры блока (формата доли бумажного листа) могут быть уменьшены по ширине на 5 мм, а по высоте на 10 мм. В обрезанных блоках должны быть срезаны все петли фальцев.

Качество обрезки с трех сторон оценивается по формату, геометрической форме блоков после обрезки, состоянию обрезов и корешка. Нарушение первых двух показателей приводит к несоответствию блока переплетной крышке, что вызовет трудности при вставке. Отклонения возникают из-за плохого выравнивания привертки перед обрезкой, неточной регулировки упоров и ножей, большой высоты привертки. Чем выше привертка блоков при обрезке, тем точность ниже: ±0,25мм - при высоте до 5 мм; ±0,3 мм - при высоте от 5 до 30 мм; а ±0,7 мм - при высоте от 30 до 60 мм. В большей степени эти значения относятся к переднему обрезу.

Качество обрезов будет зависеть от остроты ножа, состояния марзанов и от бумаги, из которой сформирован блок. Свежезаточенные ножи оставляют на срезе следы от заусениц после заточки, в процессе приработки ножа они стачиваются, и срез становится ровным, тупые ножи приводят к слипанию кромок листов, долго несменяемый марзан вызовет рваный обрез нижних тетрадей привертки и форзаца. К характеристике обрезов можно отнести наличие ступенчатого обреза. Он может возникать при сдвиге корешка блока под прижимом из-за большой разницы в толщине корешка и самого блока, а также из-за наличия в блоке бумаги с разной степенью деформации. Если блок состоит из нескольких сортов бумаги, по-разному деформирующихся при нагрузке, то под действием давления прижима произойдет неравномерное изменение длины в направлении, перпендикулярном действию нагрузки. После обрезки и снятия давления становится заметным изменение в размерах разной бумаги (рисунок 3).

Рисунок 3 - Схема образования ступенчатого обреза при использовании в блоке двух материалов различной деформируемости

4. Закраска обрезов

История развития.

Первые рукописи на пергаменте в Древнем Египте были в виде свитков, но, в отличие от папирусных, края пергаментных свитков, иногда закрашивали.

Несколько позже, с IV в. нашей эры греки и римляне при обработке книжных блоков из пергамента после обрезки блока с трех сторон золотили обрезанные края.

В старину на Руси обрезы книжного блока так же золотили. Чаще только верхний обрез (головку), реже -- головку и боковой обрез (передок), богаче всех выглядели книги с позолотой на всех трех обрезах блока -- на головке, передке и на хвосте (нижнем обрезе). В массовых современных изданиях обрезы иногда окрашивают, но обычно закраска обрезов книжного блока не производится. Следует отметить, что окраска обрезов, помимо чисто эстетической стороны, предохраняет страницы книг от злейшего врага -- пыли.

Технология в настоящее время.

Закраска обрезов имеет в основном декоративные функции, но слой краски на обрезах в какой-то мере предохраняет книги при их хранении от кислорода воздуха и световых лучей, под воздействием которых бумага, содержащая древесную массу, желтеет и становится хрупкой.

Закраску обрезов (часто одного, только верхнего; обычно делают вручную широкой кистью или щеткой, уложив стопу обрезанных блоков на край стола или на специальной подставке. На крупных полиграфических предприятиях закраска обрезов выполняется на автоматах SF, которые могут быть включены в поточную линию фирмы «Колбус» (ФРГ). Для закраски обрезов используют специальные воднодисперсные пигментированные (непрозрачные) краски. Обрезы блоков должны быть закрашены равномерно, без пятен и полос Глубина проникания краски на поля страниц должна быть минимальной, а листы блока не должны слипаться.

Закраска обрезов выполняется с декоративной целью. Закраске могут подвергаться один обрез (как правило верхний), все три обреза. По характеру оформления закраска обрезов может быть следующей: сплошной; крапленой (в виде определенных капель по всем обрезам); с нанесенными с помощью тампона повторяющимися изображениями; с нанесенным изображением, с помощью декалькомании (переводной рисунок).

По виду применяемых материалов различают водно-дисперсионные краски, полиграфическую фольгу, золотую фольгу.

Краски, применяемые для закраски обрезов, должны отвечать следующим требованиям: легко наноситься, не затекать между страницами, не склеивать листы, не осыпаться при пользовании, быстро закрепляться. Для уменьшения впитываемости обрезы блока можно обработать 20 % раствором алюмокалиевых квасцов. книжный ляссе корешок каптал

Наиболее полно представленным требованиям отвечают водно-дисперсионые краски, включающие для стабилизации и поливиниловый спирт. Закрепление этих красок происходит быстро за счет впитывания водной среды в бумагу и испарения ее с поверхности, частицы полимера формируют на поверхности обреза тонкую пленку. Качество закраски определяется визуально. Глубина затеков на страницы не должна превышать для средних и больших форматов 1 мм, для миниатюрных изданий - 0,2 мм. При механизированной закраске обрезов краска наносится с помощью валиков.

Для имитации позолоченных обрезов используется полиграфическая металлизированная фольга, состоящая из следующих слоев: основы-носителя, разделительного воскосмоляного слоя, прозрачного окрашенного лакового слоя с нанесенным на него напылением в вакууме слоя алюминия и адгезионно-грунтового слоя. Отечественная фольга данного типа выпускается под маркой Юбилейная.

Технология закраски обрезов при помощи фольги заключается в следующем. Обрезанный блок закрепляют в специальных зажимах, предусматривающих выступание из них блока по всем трем обрезам. Поверхность обрезов полируется на ленточном шлифовальном станке шлифовальной бумагой разной зернистости: для предварительного шлифования - 180, для окончательного - 320. Образующаяся пыль отсасывается, а обрез очищается щеткой. На полированную поверхность может наноситься с помощью губки грунтовка. Далее на обрез накладывается фольга или проводится над обрезом при механизированном тиснении. При контакте под давлением с нагретым силиконовым валиком разделительный слой плавится. Окрашенный слой отделяется и закрепляется на поверхности обреза. При недостаточной температуре и давлении слой не переходит полностью на поверхность и осыпается. В зависимости от скорости работы температура валика может достигать 200 °С[7, с.24].

5. Кругление корешка и отгибка фальцев

История развития.

С IV в. нашей эры греки и римляне для более прочного скрепления листов пергамента и придания корешку устойчивой формы начали использовать операцию кругления. Также кругление можно встретить в церковных книгах России после появления книгопечатания в 15 веке.

Отгибка фальца для рукописной книги стала возможна благодаря появлению новых видов писчего материала - пергамена (особо выделанной кожи мелких животных, 2 в. до н.э.) и бумаги (в Китае - в начале I в. н.э., в Самарканде - в 8 в., в Западной Европе - в 13 в. н.э.

Первыми в середине 19 в. были механизированы наиболее трудоемкие и физически тяжелые операции, например, операции фальцовки отпечатанных листов.

Технология в настоящее время.

Книжные блоки современных изданий в переплетной крышке после обработки могут иметь четыре различные формы корешка - прямую, кругленую, кругленую с отогнутыми фальцами и прямую с отогнутыми фальцами или краями корешка. Некоторые из них представлены на рисунке 4:



Рисунок 4 - Геометрическая форма корешков книжных блоков:

а) прямой; б) кругленный; в) кругленный с отогнутыми фальцами

Кругление корешка позволяет более равномерно распределить утолщение корешковых фальцев по дуге окружности, возрастает прочность соединения блока с переплетной крышкой, создаются условия для лучшего раскрывания

Кругление может осуществляться тремя способами: с помощью качающейся колодки (рисунок5 а), сталкиванием в профильную колодку (рисунок 5 б), прокаткой в валиках (рисунок 5 в).

А)б)в)

Рисунок 5 - Схемы кругления блока: а) качающейся колодкой;

б) сталкиванием в профильную колодку; в)прокаткой в валиках

Книжные издания с прямым корешком со времен появления книг в виде кодекса (скрепленных в корешке листов рукописного или печатного материала) и до 1960-х гг. применялись только для малообъемных изданий. В технологических инструкциях по брошюровочно-переплетным процессам издания 1969 г. указывалось, что "книжные блоки толщиной от 5 до 40 мм форматом до 70x90/16 включительно... следует обрабатывать... по схеме", в которой предусматривалось крушение корешка. Реально кругление корешка применялось при толщине блока примерно от 10 мм, так как уже при такой толщине утолщение корешковой части блока, по сравнению с передним обрезом, из-за нарушения структуры бумаги при фальцовке и введения в разъемы тетрадей ниток при шитье блоков может составлять 20%, 2 мм и более. Книжный блок и готовая книга с прямым корешком при такой и большей толщине принимают трапециевидную форму, неудобную при хранении и быстро ее теряющую при пользовании книгой[8, с.165]..

Кругление корешка позволяет распределить его утолщение по дуге окружности, которая у книг с толщиной блока до 60 мм больше толщины переднего обреза или расчетной толщины блока на 3-4 мм. В процессе кругления, сопровождающегося перефальцовкой, новые корешковые сгибы крайних тетрадей блока удаляются от корешковых сгибов соседних тетрадей суммарно на величину стрелы прогиба дуги окружности, которая у блоков толщиной от 15 до 60 мм изменяется в пределах от 3,8 до 4,8 мм. При этом смещение корешковых сгибов у 2/3 крайних тетрадей тонких блоков составляет 0,6-1,5 мм, а у толстых блоков примерно у половины тетрадей оно превышает 0,4 мм. Следовательно, кругление корешка ликвидирует его утолщение от введения нитей при шитье соответственно у 2/3 и половины тетрадей блока, так как величина смещения корешков тетрадей превышает размер поперечного сечения двойных нитей внутренних стежков. Кроме того, корешковые фальцы всех внутренних тетрадей блока получают опору на утолщенный фальц одной из соседних тетрадей блока при действии разрушающей силы, направленной от корешка к переднему обрезу блока.

Отгибка фальцев корешка значительно увеличивает длину его дуги, что позволяет полностью сравнять толщину блока по месту крепления картонных сторонок переплетной крышки. При отгибке фальцев и краев корешка примерно 2/3 листов блока получают надломы на 30-50, по которым преимущественно и происходит раскрывание листов, существенно снижающее нагрузки на клеевое скрепление корешка при пользовании книгой. Кроме того, отогнутые фальцы создают опору для сторонок переплетной крышки, что повышает прочность связи переплетной крышки с книжным блоком. Форма прямых корешков с отогнутыми фальцами также обладает этим достоинством, но в России и странах СНГ она не получила применения.

Технология кругления корешка. На малых полиграфических предприятиях кругление корешка книжных блоков выполняют на круглильных машинах типа К-3 (Харьковский ЗПМ, Украина) с качающейся рифленой круглильной колодкой и подпружиненным столом. Работа на круглильных машинах требует высокой квалификации и постоянного внимания от рабочего, так как получить симметричный и одинаковый профиль корешков блоков на них весьма трудно. Сменная производительность кругления корешка на станках К-3 колеблется в пределах от 3,5 до 6,4 тыс. блоков в зависимости от их формата и объема.

На крупных полиграфических предприятиях крушение корешка выполняется в секциях блокообрабатывающего агрегата БКО-270 поточной линии "Книга-2-270" (Ходоровский ЗПМ, Украина) или в круглильно-отгибочных автоматах АК (фирма "Колбус", Германия). В агрегатах 2БТГ-270 кругление корешка производится в два приема: сначала сталкиванием в профильную колодку (рис. 6.8, б), после чего прокаткой в валиках. В автоматах АК и агрегатах БКО-270 кругление производится за один прием в прокатывающих валиках (рис. 6.8, в).

Кругление корешка блоков между профильными колодками обеспечивает получение точного и постоянного по форме профиля, но для обработки блоков различной толщины необходимо иметь набор сменных колодок разного профиля. Кругление корешка блоков вращающимися валиками обеспечивает четкий и симметричный профиль корешка[6, с.103].

Технология отгибки фальцев и краев корешка. Грибообразная форма корешка книжных блоков может быть получена различными инструментами: качающейся колодкой, вращающимися профильными роликами с винтовой нарезкой и частыми ударами профильной колодки, совершающей возвратно-поступательное движение с малой амплитудой. На блокообрабатывающих агрегатах БКО-270 поточной линии "Книга-2-270" и на автоматах АК, входящих в состав поточных линий фирмы "Колбус", отгибка фальцев осуществляется качающейся колодкой. При подготовке к работе агрегата БКР-270 его приемный стол регулируется по высоте в соответствии с шириной обрабатываемых книжных блоков, а положение упорного пальца - в соответствии с их высотой.

В секции кругления корешка блоков регулируются исходное положение круглильных валиков и величина их подъема, чтобы обеспечить требуемую стрелу прогиба/г, в соответствии с толщиной блоков. В секции отгибки фальцев или краев корешка блоков регулируются сила сжатия корешковой зоны и угол качания отгибочной колодки с учетом толщины и высоты блока и требуемой высоты отгибки фальцев или краев корешка. В секциях приклейки корешкового материала и капталобумажной полоски устанавливается величина поперечной рубки лент этих материалов в соответствии с толщиной блоков и длиной дуги корешка и размерами клапанов корешкового материала. Чтобы обеспечить высокое качество отгибки фальцев, удельная сила сжатия блоков должна быть порядка (6 1) даН/мм, а сила прижима отгибочной колодки - в пределах 4-5 Н/мм.

6. Вкладка ляссе и приклейка каптала

История развития.

Одно из самых ранних упоминаний об использовании закладок относится к 1584, когда Королевский Печатник, Кристофер Баркер, подарил королеве Елизавете I шёлковую закладку с каймой. Узкие шёлковые ленты стали распространённой закладкой в XVIIIи XIX веках, их закрепляли на обложке и делали больше, чем высота страницы. Первые съёмные закладки начали появляться в 1850-х их выполняли, как правило, из шёлка или вышивки. Так же они использовались в древних церковных книгах

Капталы XVII века шили в одну или в две нити серого или зеленого цвета на пергаментных полосках шириной 10-15 мм наклеивали на корешок, а узкие полоски пергамента (шириной не более 5 мм), на которых сшит каптал (свободные от шитья), крепили к картонным сторонкам. Капталы на ткани пришивали или приклеивали к корешку блока[2, с.203]..

Технология в настоящее время.

Обработка блоков, сшитых потетрадно нитками, завершается операциями приклейки ленточки-закладки, корешкового материала и капталобумажной полоски. Ленточка-закладка и капталы не являются обязательными элементами конструкции книжного блока, поэтому их применение и цвет в изданиях значительного и большого объемов оговариваются договором с заказчиком. Если книжные блоки скрепляются потетрадно нитками на марле, то на завершающей стадии обработки блока приклеиваются только капталы и бумажная полоска. При клеевом бесшвейном и швейно-клеевом скреплении блоков вместо приклейки корешкового материала делается окантовка корешка по всей его высоте.

В процессе завершающих операций обработки блока на корешок наносятся два клеевых слоя, которые вместе с корешковым материалом и бумажной полоской повышают прочность клеевого скрепления тетрадей блока, стойкость книжного блока к сдвигу и сохранность его формы при пользовании книгой, обеспечивают прочную связь переплетной крышки с блоком.

Приклейка ленточки-закладки. Ленточка-закладка представляет собой тесьму шириной 5-8 мм из белого или окрашенного в различные цвета вискозного шелка. При ручной приклейке лента наматывается на сторону переплетного картона размером на 5 см больше диагонали обрезанного с трех сторон блока, после чего разрезается ножом на заготовки такого размера. Перед приклейкой заготовку ленточки вкладывают в середину блока так, чтобы над верхним обрезом оставался конец длиной около 15 мм. Корешок блока у верхнего обреза промазывают клеем с небольшим запасом по высоте блока, после чего конец ленточки прижимают к корешку. На крупных полиграфических предприятиях приклейку одной или двух ленточек-закладок выполняют на автоматах LЕ (фирма "Колбус", Германия), подключаемых к специализированной поточной линии, предназначенной для обработки блоков изданий улучшенного и подарочного типов.

Ленточка-закладка (ляссе) применяется для удобства пользования в подарочных изданиях, энциклопедических словарях, атласах и т.п. Материалом для ляссе могут служить искусственный шелк или хлопок. Ширина ляссе 4-8 мм, длина определяется размером блока по диагонали с прибавлением 40 мм для приклейки к корешку блока и 30 мм для выступа ленты из блока. При механизированной операции машина может осуществлять вкладку и приклейку при работе в автономном режиме. Если машина входит в состав поточной линии, то осуществляется только вкладка, а приклейка произойдет позже в момент присоединения каптало-бумажной ленты. Схема работы машины для вкладывания и приклейки ляссе представлена на рисунке6.

Рис.6 - Машина для вкладки и приклейки ляссе

Ляссе разматывается из рулона и вкладывается в блок. Затем при остановке машины разрезается между разделителем и блоком. Затем блок снова раскрывается и нижний конец ляссе вкладывается внутрь блока, а верхний, наоборот, вытягивается и приклеивается к корешку блока[3, с.203].

Приклейка корешкового материала. Для приклейки к корешку блоков применяется полиграфическая марля марки БО по ГОСТ 5196. В брошюровочно-переплетных процессах используется боковой срез фабричных рулонов шириной (45±3) см. Перед приклейкой корешкового материала он раскраивается на рулоны, ширина которых определяется по формуле

(1),

где в - высота блока после обрезки, мм.

Если обработка блоков производится на агрегатах БКО-270, в которых блок в зажимах транспортера движется корешком вниз, то для приклейки корешкового материала используется 64%-ный костный клей с добавкой 9% глицерина, обладающий высокой липкостью, которая в данном случае необходима, чтобы предотвратить смещение и отрыв корешкового материала под действием силы тяжести, силы инерции и аэродинамического сопротивления клапанов при прерывистом движении главного транспортера агрегата. Для повышения липкости костного клея до половины его содержания в растворе заменяют желатином, а если опасность отрыва приклейки на блокообрабатывающем оборудовании отсутствует, то до 1 /4 его содержания заменяют декстрином. При изготовлении энциклопедических изданий большого формата (от 70x100/16) с толщиной блоков свыше 35 мм применяют клей на основе желатина с добавкой костного клея. Расход раствора костного клея на операции приклейки марли составляет 0,32 . При использовании нетканого материала с большой впитывающей способностью расход клея возрастает.

При подготовке к работе блокообрабатывающих агрегатов БКО-270 и автоматов НL механизм рубки корешкового материала необходимо настраивать не только с учетом длины дуги корешка блоков после их механической обработки (формулы (2) и (3)), но и с учетом возрастания массы блоков при увеличении их формата и толщины. В упрощенном варианте учитывается лишь толщина блока: длина отрезаемой от рулона полоски корешкового материала для блоков с кругленым корешком и для блоков с кругленым корешком и отогнутыми фальцами или краями рассчитывается по формулам:

(2),

(3),

где - толщина блока, мм; - ширина клапанов корешкового материала, которая для блоков толщиной до 30, 40 мм и более равна соответственно 23, 25 и 27 мм.

Приклейка капталобумажной полоски. В качестве капталов используется специальная хлопчатобумажная, полушелковая или шелковая лента по ОСТ 17-206 с утолщенным краем различного цвета. На малых полиграфических предприятиях каптальную тесьму перед использованием аппретируют, для чего ленту наматывают на лист картона, с помощью щетки промазывают крахмальным клейстером и высушивают. Перед приклейкой петли перегиба ленты разрезают ножом, а длинные заготовки разрезают на одноножевой резальной машине на короткие отрезки в соответствии с толщиной прямого корешка или его дуги с припуском в 1 мм. Стопу блоков сталкивают на рабочем столе по верхнему краю и на корешок, промазывают корешки у верхнего и нижнего краев на 1-2 см ПВДЦ, латексным или костным клеем и раскладывают блоки корешками в разные стороны, после чего капталы прижимают и притирают через лист бумаги к корешкам.

Для оклейки корешков применяется специальная бумага по ТУ 81-04-02 или иная неклееная бумага из сульфатной целлюлозы поверхностной плотностью 69-80 г/м2. При оклейке корешков блоков вручную бумагу нарезают на полоски в соответствии с размерами корешка с припуском в 1 мм по толщине блока или длине дуги его корешка и на 2 мм меньше высоты блока с соблюдением долевого раскроя. Полоски бумаги намазывают 10%-ным крахмальным клеем, прикладывают к корешкам блоков и притирают их щеткой.

На средних и крупных полиграфических предприятиях операции приклейки корешкового материала, капталов и бумажной полоски выполняются на полуавтоматах ОК-ЗМ (Харьковский ЗПМ, Украина), на блокообрабатывающих агрегатах БКО-270 и автоматах НL, на которых каптальные ленты предварительно склеиваются с лентой бумажного рулона, ширина которого на 4 мм меньше высоты блоков, с использованием неразбавленной ПВАД условной вязкостью 45-60 с по вискозиметру ВМС. В этом варианте технологии каптальные тесьмы в агрегатах приутюживаются к бумажной ленте нагретыми инструментами, что повышает надежность склейки и надежность работы блокообрабатывающего оборудования. Для приклейки капталобумажной полоски к корешку блоков используется высоколипкий 48-51%-ный костный клей[1, с.45].

На завершающих операциях машинной обработки книжных блоков к корешку приклеиваются две упрочняющие детали - корешковый материал и бумажная полоска с поперечным раскроем. Использование полиграфической марли поперечного раскроя способствует повышению прочности связи переплетной крышки с блоком и повышает срок службы издания, так как применяемая на этой операции двухниточная полиграфическая марля имеет повышенную прочность по основе, в направлении действия разрушающих сил. Применение бумажки поперечного раскроя практически не дает упрочняющего эффекта, так как при увлажнении клеем она волнообразно изгибается, вследствие чего склейка происходит только на части поверхности корешка.

После приклейки марли верх и низ корешка необходимо упрочнить, желательно закрыть деформированные при обрезке с 3-х сторон корешковые фальцы. С этой целью к верху и низу корешка блока приклеивается каптальная тесьма и полоска бумаги. В условиях серийного производства и применения блокообрабатывающих агрегатов тесьма и полоса бумаги должны быть склеены между собой и образовывать так называемую каптально-бумажную ленту. Это вызвано трудностью осуществления точной приклейки столь мелких деталей, как каптальная тесьма, на высокой скорости работы оборудования. Каптальная тесьма (ее хлопчатобумажная лента) аппретируется ПВАД, высушивается и устанавливается в блокообрабатывающий агрегат, перед присоединением к корешку она приклеивается горячими колодками к бумажной ленте, затем вместе с ней отрезается и приклеивается к корешку. Для блоков толщиной менее 10 мм каптальная тесьма не присоединяется.



Заключение

Первые книги ещё не напечатанные были весьма большими, тяжелыми и занимали много места и времени создания - это были рукописные книги. Их не каждый мог позволить, так как сделаны они были из очень дорогих материалов, таких как кожа домашних животных и дорогие ткани в качестве обтягивания и украшения обложек. Старые заветы и библии были даже позолочены и инкрустированы драгоценными камнями, что очень затрудняло их эксплуатацию, поэтому хранили их только в монастырях.

Но с развитием книгопечатания появились более дешевые материалы и способы издания книжной продукции, что привело к большей доступности и низкой стоимости. Краткий обзор рассмотренных процессов позволяет судить об изменениях, произошедших в технологиях послепечатного производства.

Современное послепечатное оборудование, применяемое для изготовления книг в твёрдом переплёте, отличается высокой степенью механизации и автоматизации, скоростью работы и надёжностью. Кроме того, оно оборудовано сенсорными дисплеями, упрощающими управление, и различными датчиками для обеспечения непрерывного контроля качества продукции. Но так было не всегда, в древние времена процесс послепечатной обработки был очень долгим и трудоемким процессом, требующий приложения большой физической силы и финансовых затрат.

От того, насколько качественно выполнены брошюровочно-переплётные и отделочные процессы, будет в конечном счёте зависеть привлекательность книжного издания для конечного потребителя, а внешние оформление древних книг поражает своей красотой и выбором материалов для отделки.



Список использованных источников

1. Бобров В.И. Печатные системы фирмы Heidelberg. Послепечатное оборудование: учеб. пособие / В.И. Бобров, Г.Б. Куликов, Е.В. Одинокова, Д.А. Пергамент, А.Ф. Федосеев. - М.: Изд-во МГУП, 2000. - 325 с.

2. Бобров В.И. Технология и оборудование отделочных процессов: учеб. пособие / В. И. Бобров, Л.Ю. Сенаторов. - М.: МГУП 2008. - 434 с.

3. Воробьев Д.В. Технология послепечатных процессов: учебник / Д. В. Воробьев. - М.: Изд-во МГУП, 2000. - 393 с.

4. Воробьев Д.В. Технология брошюровочно-переплетных процессов/ Д.В. Воробьев, А.И. Дубасов, Ю.М. Лебедев.- М.: Книга, 200 г., 392 с.

5. Колбина Е.Л. Клеи и технология склеивания: учеб. пособие / Е.Л. Колбина. - Омск.: Изд-во ОмГТУ, 2001. - 48 с.

6. Колбина Е.Л. Клеи и лаки в послепечатных процессах: учеб. пособие / Е.Л. Колбина. - Омск.: Изд-во ОмГТУ, 2004. - 80 с.

7. Корнилов И.К. Конструкция книжного блока при клеевом скреплении (технологический аспект) : учеб. пособие / И.К. Корнилов. - М.: Мир книги, 1998. - 150 с.

8. Корнилов И.К. Контроль качества и новые конструкции книжных блоков: учеб. пособие / И.К. Корнилов. - М.: Мир книги, 1998. - 204 с.

9. Либау Д. Промышленное брошюровочно-переплетное производство / Д. Либау, И. Хайнус. - М.: Изд-во МГУП,2007. - 270 с.

10. ОСТ 29.42 - 98 Стандарт отрасли. Полиграфическое производство. Дефекты полуфабрикатов и готовой продукции. Термины и определения. - М.: Государственный комитет Российской Федерации по печати, 1998. - 96 с.

Размещено на Allbest.ru