Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Брошюровочно-переплетные процессы. Учебное пособие
.pdf
хлопчатобумажного волокна все более вытесняются искусственными
нитями на основе полиамидного шелка, диаметр составляет 0,23 мм.
Смешанные нитки используются для шитья мелованной бумаги для
высокохудожественных изданий.
Марля для шитья используется хлопчатобумажная двуниточная по
основе, аппретированная крахмальным аппретом или синтетическим.
Недостатком является ворсистость.
В качестве клея для склеивания крайних пар тетрадей используется
композиция, состоящая из 90 в.ч. раствора NaКМЦ ( концентрация 6%)
и 10 в.ч. ПВАД. Склейка необходима для предотвращения распускания
стежка при разъединении блоков на приемном столе машины.
Требования к тетрадям:
вид шлейфа (левый или правый) должен соответствовать требова-
•
ниям применяемого ниткошвейного оборудования;
размер шлейфа (8±2) мм;
•
ширина форзацев и других приклеек должна соответствовать узкой
•
половине тетради;
отсутствие смятия или надрыва шлейфа;
•
отсутствие склеивания тетрадей с приклейками (форзацев, иллю-
•
страций);
Требования к сшитым блокам:
отсутствие обрывов нитей;
•
обшива фальцев;
•
достаточная плотность шитья;
•
отсутствие смещения тетрадей в головке блока,
•
отсутствие втяжки тетрадей в блок,
•
правильность разрезки нитей холостого стежка,
•
правильность размеров марлевых клапанов,
•
отсутствие рваных или слишком больших проколов на внутреннем
•
сгибе.
Плотность шитья характеризуется величиной смещения верхней
части книжного блока при приложении сдвиговой нагрузки в 10 Н, а
также коэффициентом сдвига
C = a / Тбл,
где С – коэффициент сдвига;
а – величина смещения, мм;
Т
– толщина блока, мм.
бл
41
а
10
Рис. 9.6. Определение величины смещения
Ширина марлевых клапанов для малых и средних форматов – 18 мм,
для больших форматов – 22 мм.
7.2.3. Факторы, влияющие на прочность потетрадого шитья.
Прочность потетрадного шитья характеризуется двумя показателями
(усилием вырыва внутренних листов тетради и усилием вырыва целой
тетради из блока) и зависит от следующих факторов: прочности бумаги
на разрыв, направления отлива бумаги, объема тетрадей, прочности и
эластичности нитей, количества и длины стежков, вида корешкового
материала.
С увеличением прочности бумаги растет и прочность потетрадного
шитья.
Поперечный раскрой дает прочность при вырыве внутренних листов в
1,5–2 раза больше, чем при долевом раскрое. Это объясняется тем, что
усилие направлено перпендикулярно основной массе волокон. Бумаги
с долевым раскроем должны иметь высокую прочность в поперечном
направлении.
Объем тетрадей не сказывается на вырыве внутренних листов, но
при вырыве целой тетради с увеличением объема усилие вырыва повышается.
Прочность ниток должна быть больше прочности бумажного листа,
но ниже прочности тетради на вырыв, считается нормальным, если нити
выдерживают при растяжении нагрузку 7–8 кг.
Чем больше относительное удлинение нитей, тем меньше вероятность надрыва бумаги около проколов и соответственно тем выше прочность.
Наибольшую прочность и эластичность имеют синтетические нити.
Зависимость прочности от количества стежков – линейная, с увеличением количества стежков прочность возрастает.
42
Длина стежков меньше влияет на прочность. При увеличении длины стежка вдвое, прочность возрастает на 20 %. При шитье стараются
увеличить количество стежков, поэтому блоки малого формата шьют
двумя стежками, среднего – четырьмя, большого – пятью, а формата
60×90/8 – шестью.
Наличие, сорт и прочность корешкового материала оказывают влияние в основном на прочность связи блока с крышкой, так как прочность
корешкового материала больше прочности нитей.
7.2.4. Ниткошвейное оборудование. Ниткошвейное оборудование
различают по возможности выполнения тех или иных стежков и степени автоматизации. На отечественных предприятиях эксплуатируются машины БНШ-6А (автомат). БНШ-6 (полуавтомат), производства
Украины, выполняющие все виды стежков. Германия представлена базовой моделью F-140 (полуавтомат, все виды стежков); F-145A (автомат,
простой брошюрный стежок); F-142A (автомат, брошюрные стежки
простые и переставные). В Европе крупнейшим поставщиком ниткошвейного оборудования является итальянская фирма Meccanotecnica,
наиболее известные модели Aster180, Aster220SA, Aster220C. В этих
моделях – самые высокоскоростные самонаклады Headop, скорость
шитья достигает 180–220 тетрадей в минуту (10–12 тыс. тетрадей в час).
Настройка при переходе на новый заказ осуществляется в автоматическом режиме, автоматизированы также разделение блоков и съем
готовой продукции. Разработка данной серии высокоскоростных машин
способствовала возрождению интереса к технологии шитья нитками.
На базе этих ниткошвейных автоматов фирма Meccanotecnica разработала автоматизированную поточную линию Multiplex. Она включает
листоподборочную машину горизонтального типа, (возможно от 6 до
30 магазинов для тетрадей). Скомплектованные блоки в виде приверток
высотой 100 мм передаются на загрузочные транспортеры каждого ниткошвейного автомата и оттуда каскадно поступают непосредственно в
самонаклады. Линия комплектуется тремя ниткошвейными машинами
Aster180 или Aster220C. Самонаклады оснащены системой проверки
правильности комплектовки Opticontrol. Сшитые блоки либо стапелируются, либо непрерывно направляются в блокообрабатывающие агрегаты. Использование подобных линий существенно повышает производительность труда, сокращает число работающих и производственные
площади, ведет к снижению себестоимости продукции. В европейских
странах работает более 20 таких линий.
43
Потетрадное шитье нитками может встраиваться и в технологии
печати «книг по требованию». Совместная разработка фирм Xerox и
Zechini Grafor позволила создать линию, включающую цифровую печатную машину DocuTech и послепечатную обработку с потетрадным
шитьем нитками. Подготовленный PostScript-файл передается из сети на
контроллер печати DocuTech, который производит растровое преобразование и управляет процессом печати. Система печатает полосы в подбор,
отпечатанные листы фальцуются и поступают на ниткошвейную линию,
где они сначала комплектуются в тетради, прошиваются в порядке, соответствующем спуску полос, далее блок с помощью термоклея кроется
мягкой обложкой и после обрезки с трех сторон передается заказчику.
44
8. КЛЕЕВОЕ БЕСШВЕЙНОЕ СКРЕПЛЕНИЕ
р
с частичным разрушением
корешковых фальцев
Способ клеевого бесшвейного скрепления (КБС) был запатентован в 1811 г. задолго до механизированного шитья нитками. Однако
применяемые в то время клеи (костный, крахмальный, казеиновый)
не позволяли создать прочную конструкцию книжного блока. Второе
рождение способ получил во второй половине 20 века, после синтеза
поливинилацетатной дисперсии (ПВАД) и ее сополимеров. Быстрому
внедрению КБС способствовали его неоспоримые преимущества:
отсутствие зависимости трудоемкости скрепления от объема блока;
•
высокая скорость скрепления (200–300 ц/мин), позволяющая
•
объединить печатные и брошюровочно-переплетные процессы; воз-
можность создания автоматизированных поточных линий по из-
готовлению книжной и журнальной продукции;
повышение производительности труда в 1,5–2 раза;
•
сокращение численности работающих;
•
сокращение производственных площадей за счет ликвидации
•
складов промежуточного хранения полуфабрикатов;
сокращение сроков выпуска изданий.
•
Снижение себестоимости продукции, сокращение этапов логистики,
агрегатирование с офсетной и цифровой печатью позволяют способу
КБС успешно конкурировать с другими способами скрепления.
8.1. Классификация и обзор способов КБС. В основу классификации
способов КБС можно положить степень механической обработки корешка блоков и выделить три группы способов (рис. 8.1).
со срезкой
ешковых фальцев
ко
Рис. 8.1
8.1.1. Способы со срезкой корешковых фальцев. Внутри группы можно выделить способ без роспуска (смещения листов друг относительно
друга) листов при нанесении клея, с роспуском листов при нанесении
клея, с дополнительным армированием корешка.
Способы КБС
без срезки
корешковых фальцев
45
Способ без роспуска листов при нанесении клея нашел наибольшее при-
менение. Сущность способа заключается в полной срезке корешковых
фальцев фрезой, дополнительном разрыхлении поверхности корешка
(торшенировании) для увеличения площади склейки и однократном или
двукратном нанесении клея. В качестве клеев используются поливинилацетатная дисперсия ПВАД, термопластичные – термоклеи; термореактивные – полиуретановые клеи. ПВАД может наноситься одно- или
двукратно. При двукратном нанесении используются машины с двумя
клеевыми аппаратами: в первом наносится маловязкая ПВАД и после
промежуточной ИК-сушки – высоковязкая ПВАД во втором клеевом
аппарате. Термоклеи и полиуретановые клеи наносятся однократно,
но каждый из них требует специального клеевого аппарата, поэтому
машины КБС могут снабжаться сменными клеевыми аппаратами для
разных видов клеев. Для серийного и крупносерийного производства
ведущими производителями оборудования (фирмами Kolbus, Muller
Martini, Sigloch, Wohlenberg) выпускаются высокоскоростные автоматизированные поточные линии. Они включают машину для комплектовки
блоков подборкой, машину для клеевого бесшвейного скрепления с
клеевыми аппаратами для любого клея, обеспечивающую полную механическую обработку корешка, окантовку корешка или крытье обложкой, машину для обрезки блоков с трех сторон. Для изданий в мягкой
обложке технологический процесс скрепления завершается крытьем
мягкой обложкой с последующей обрезкой с трех сторон и упаковкой,
для книг в твердом переплете производится окантовка корешка бумагой,
микрокрепированной бумагой или нетканым материалом, с последующей трехсторонней обрезкой и обработкой на блокообрабатывающих
агрегатах.
Для мелкосерийного производства предлагаются машины КБС с
ручной подачей блоков в зажимы, с упрощенным клеевым аппаратом
для термоклея и секцией крытья обложкой. Издания в мягкой обложке,
выпускаемые единичными тиражами, могут скрепляться на оборудовании настольного типа. На этом оборудовании осуществляется скрепление их термоклеем и крытье обложкой (при этом фальцы должны
быть предварительно срезаны). Для цифровых печатных машин разработаны модули КБС, выполняющие скрепление и крытье мягкой
обложкой. Фирмой Biеlomatic разработаны линии для выпуска книг в
твердом переплете КБС, агрегатированные с цифровыми печатными
машинами. Подобное оборудование позволяет осуществлять выпуск
46
книг «по-требованию» (передаваемых по сети из издательств или индивидуальными заказчиками).
Способ с роспуском листов при заклейке корешка осуществляется путем
нанесения клея с помощью конических валиков, вызывающих смещение листов друг относительно друга на величину склейки. Клей как бы
затекает между листами бумаги, что увеличивает площадь склейки и,
как следствие, прочность. Используется в настольных машинах Fastbind
и в ряде оборудования фирмы Sigloch.
Способ с армированием корешка заключается в нанесении поперечных пропилов на корешок после срезки фальцев и введением в эти
пропилы нитей или другого армирующего материала. Применяется
главным образом при реставрации книг.
8.1.2. Способы без срезки корешковых фальцев. В эту группу входит:
способ односгибных тетрадей, способ с предварительным нанесением
клея на корешковые фальцы тетрадей и способ с использованием тетрадей, скрепленных термонитями.
Сущность способа скрепления односгибных тетрадей заключается в
комплектовке блока из односгибных тетрадей с последующей заклейкой и окантовкой корешка. Недостатками способа являются высокая
трудоемкость операции фальцовки и комплектовки блоков, кроме
того из-за статических свойств бумаги при сталкивании на корешок
не всегда удается выровнять большое количество односгибных тетрадей, и поэтому наблюдается небольшое смещение тетрадей в корешке,
что приводит впоследствии к непроклейке тетради и её выпадение из
книжного блока.
Способ с предварительным нанесением клея на корешковые фальцы
заключается в нанесении узких полос клея в процессе печати на ролевых ротационных машинах или на фальцевальных машинах на место
корешкового сгиба с помощью специальных клеевых головок. На выходе из машины листы тетради скреплены по корешковому сгибу несколькими полосками клея шириной около 1 мм. После комплектовки
блоков корешок окантовывается бумагой, таким образом исключается
операция шитья блоков. Однако несколько слоев клея в корешковом
фальце тетради очень утолщают корешковую часть блока, что ограничивает способ по объему издания, кроме того требуется установка клеевых аппаратов в печатных ротационных машинах или фальцевальных
машинах. Указанные причины препятствуют широкому внедрению
способа в производство.
47
Способ с использованием тетрадей, скрепленных термонитями за последние 50 лет успешно развивался и уверенно конкурирует со всеми
способами скрепления. Способ заключается в скреплении тетради по
месту последнего корешкового сгиба нитяной скобой из специальных
термонитей, концы которых под действием температуры нагретых прижимных колодок привариваются к внешнему фальцу тетрадей (рис. 8.2).
Рис. 8.2. Схема скрепления тетрадей термонитями
При выходе из фальцевальной машины листы внутри тетрадей оказываются скрепленными между собой. Соединение тетрадей в блок
после комплектовки осуществляется за счет окантовки корешка бумагой, микрокрепированной бумагой, нетканым материалом или другими
материалами. В качестве клея используется ПВАД (с.о. не менее 50 % и
содержанием пластификатора 15 % по с.о. ), в некоторых случаях возможно применение термоклея.
Технология скрепления с использованием термонитей обеспечивает
высокую прочность скрепления изданий, хорошую раскрываемость,
снижение себестоимости продукции по сравнению с потетрадным
шитьем нитками. Способ занимает промежуточное положение между
клеевым скреплением со срезкой корешковых фальцев и потетрадным
шитьем нитками, приближаясь по производительности к первому, а по
прочности – ко второму.
Для реализации способа предлагаются самостоятельные мобильные
швейно-фальцевальные секции, которые агрегатируются с кассетными
48
или комбинированными фальцевальными машинами для получения 8-,
12-, 16-, 32-, 24-страничных тетрадей. Максимальная производительность достигается при термосварке без остановки тетради. Для 24- и
32-страничных тетрадей масса бумаги от 50 до 100 г/м2, для 8-, 12-,
16-страничных тетрадей от 50 до 140 г/м2. Скрепление термонитями производится без остановки тетради – в ротационном режиме. Последний
фальц при шитье термонитями может выполняться на воронке или
ножевым способом. Для вороночного способа используется мобильная
приставка ZSF-66, для ножевого FS-100.
Иглы для проталкивания термонити имеют форму вилки (рис. 8.3).
Для тетрадей до 16 страниц включительно используются тонкие иглы,
дающие небольшие проколы, обеспечивающие небольшое затекание
ПВАД при последующей окантовке, для 32–24-страничных тетрадей – с
полукруглым сечением для того, чтобы впоследствии клей лучше проникал, дополнительно соединяя листы.
Рис. 8.3. Виды игл
Количество скоб зависит от формата блока и может колебаться от 2 до
13, длина скобы – 12 мм, расстояние между ними – 38 мм. Регулировка
расстояния от головочного сгиба до первой скобы позволяет смещать
положение скоб в смежных тетрадях для уменьшения утолщения корешка блока. Толщина ниток 0,2–0,3 мм соответствует толщине обычных
ниток, но для объемных тетрадей толщину необходимо увеличивать для
повышения прочности скрепления. Термонити состоят из двух компонентов – вискозы и полипропилена, перекрученных между собой.
Нагреваемый полипропилен плавится и соединяет под давлением вискозную нить с бумагой. Температура термосварки колеблется от 270 до
320 оC в зависимости от вида бумаги, скорости работы машины.
Способ может применяться для любых видов книжных изданий,
отпечатанных на листовых печатных машинах, т.к. рулонные печат-
49
ные машины не оснащены устройством для скрепления термонитями.
Преимуществом способа по сравнению с потетрадным шитьем нитками
является отсутствие затеков клея в проколы при образовании скобы
в виду меньших проколов от игл и более высокой вязкости клея при
окантовке корешка. Это позволяет скреплять издания по искусству,
имеющие иллюстрации на развороте тетради, без опасения разрушения
поверхностного слоя бумаги из-за затеков клея. Способ пригоден для
любой бумаги (офсетной, мелованной), исключение составляет продукция с лакированными иллюстрациями на развороте. Применение
термоклея для окантовки ограничивается периодом его старения – 5 лет.
Послепечатная обработка с использованием шитья термонитями хорошо агрегатируется с цифровыми печатными машинами в технологии
изготовления «книг по требованию».
8.1.3.Способы с частичным разрушением корешковых фальцев. Эта
группа включает способы скрепления с перфорацией корешковых фальцев и выфрезерованием в корешке блока отдельных зон.
Способ с перфорацией корешковых фальцев заключается в перфорации
корешка тетради в фальцевальной машине перед последним сгибом.
Длина просечки составляет 12 мм, расстояние между ними – 4 мм. В
дальнейшем после комплектовки корешок блока окантовывается бумагой. Клей, затекая в просечки, соединяет листы бумаги внутри тетради.
Однако проникновение клея на корешковое поле придает блоку при
раскрывании неряшливый вид. Прочность скрепления невысока.
В способе с выфрезерованием отдельных зон в корешке сверху и снизу
корешка сохраняются фальцы на длину 15–20 мм, а в середине срезаются фрезой. Полученная выемка заполняется клеем и упрочняющим
материалом. Способ сложен для осуществления.
8.2. Факторы, влияющие на прочность клеевого бесшвейного скрепле-
ния. Способ КБС со срезкой фальцев без роспуска листов наиболее часто
используется для скрепления продукции. Он реализован в действующем
оборудовании. Поэтому проводимые в разных странах исследования
направлены на повышение прочности скрепления именного этого способа. Контроль качества продукции, скрепленной КБС, производится
по усилию вырыва листа из книжного блока. Эти испытания дают возможность даже на различных испытательных машинах получать достоверные и сопоставленные результаты по прочности скрепления. Расчет
усилия вырыва листа производят по формуле:
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]