9.3. Завершающие переплетные операции

К завершающим переплетным операциям относятся прессование и сушка (или кратковременный обжим), штриховка и обертывание книг суперобложкой. Прессование и сушка книг характерны для малых полиграфических предприятий, в которых используется ручная вставка блоков в крышки или вставка на сохранившихся еще книговставочных машинах, требующих подправки положения блоков в крышках, когда используются клеи с большим содержанием воды. На средних и крупных полиграфических предприятиях, эксплуатирующих современные поточные линии, сразу же после вставки выполняются кратковременный обжим и штриховка книг. Для книг подарочного типа после выдержки их в течение 1-2 суток в фурах или на поддонах часто предусматривается обертывание в суперобложку и контроль готовых книг.

9.3.1. Прессование и сушка книг

При вставке блоков в крышки карбоксиметилцеллюлозным или крахмальным клеями между форзацами и переплетной крышкой в каждую книгу наиболее распространенных форматов (от 70´90/32 до 84´108/16) вместе с клеем вносится от 4 до 12 г воды при машинной вставке и от 5 до 15,5 г при ручной. Такое значительное одностороннее увлажнение форзацев и картонных сторонок (до 145 г/м²) неизбежно приводит к короблению переплетных крышек, если книги в процессе естественной сушки будут находиться в свободном состоянии. Чтобы избежать коробления сторонок переплетных крышек, повысить плотность и прочность приклейки форзацев и клапанов корешкового материала с переплетной крышкой, устранить воздушные пузыри на поверхностях склейки и повысить компактность изданий, сразу же после вставки блоков в крышки выполняют прессование и сушку книг в зажатом состоянии на прессах типа 4БПК (Гремячинский ЗПМ, Россия), в рабочей зоне которых можно разместить несколько десятков книг, уложенных стопами корешками в разные стороны.

Сущность явлений при прессовании и сушке изданий в переплетных крышках. Сразу же после вставки блоков в крышки значительная часть влаги клея отфильтровывается пористым картоном сторонок крышки, мигрирует в сторону наружной поверхности переплетной крышки вследствие капиллярной диффузии и под действием градиента влагосодержания. Миграция этой части влаги обычно не распространяется за пределы лицевого покрытия покровного материала переплетной крышки, так как оно чаще всего влагонепроницаемо и соприкасается с таким же покрытием других экземпляров книг стопы или с обжимной плитой пресса. Поэтому движение влаги в этом направлении происходит до тех пор, пока влагосодержание картона и покровного материала не станет равномерным, а потенциалы влагосодержания материалов — одинаковыми. В дальнейшем влага будет перемещаться в противоположном направлении, к центру книжного блока.

Движение влаги клея внутрь блока первоначально затруднено, так как этому с каждой стороны книги препятствуют по два листа форзаца, состоящих из относительно толстой клееной бумаги, трудно проницаемой для воды. По мере намокания листов форзацев начинается миграция влаги внутрь блока, вплоть до выравнивания влагосодержания всех материалов.

Этот процесс не является сушкой в полном смысле слова, так как только часть влаги удаляется через обрезы, а значительная ее часть равномерно распределяется в толще материалов книжного блока и переплетной крышки, всего на 0,5-3,0% (в зависимости от толщины блока и картона) повышая влагосодержание книги.

Факторы, влияющие на длительность прессования и сушки книг. Длительность прессования и выдержки книг в спрессованном виде определяется в основном удельным количеством влаги (отнесенной к единице площади форзацев), внесенной с клеем, толщиной блока и видом бумаги блока.

Толщина блока. Если фронт влаги в процессе влагопереноса перемещается в соседний слой материала такой же толщины и массы сухого вещества, то влагосодержание и градиент влагосодержания обоих слоев по отношению к соседним фронтальным слоям понижается вдвое. Из этого вытекает, что при изотермическом процессе скорость миграции влаги понижается, а продолжительность ее перераспределения возрастает пропорционально толщине блока.

Относительно тонкие книги (толщиной до 10-12 мм) прессуют кратковременно, в течение 20 мин — 1 ч. Длительное прессование тонких книг может привести к склеиванию листов из-за вытеснения клея на обрезы, а в случае прессования книг в переплетных крышках типа 5 - к склейке их бумажных покровных сторонок. Толстые книги (толщиной 20-50 мм) выдерживают в спрессованном виде в течение 4-10 ч пропорционально толщине книжного блока. Каждый сантиметр толщины блока требует примерно 2-часовой выдержки.

Вид бумаги книжного блока. Скорость движения влаги в печатной бумаге зависит от ее проклейки, а также от объемной массы и других показателей, определяющих ее пористость. В клееных видах бумаги, плохо смачиваемых водой, движение влаги затруднено. Книги, отпечатанные на офсетной бумаге, альбомы и атласы, отпечатанные на иллюстрационной и картографической бумаге, требуют значительно большей выдержки под прессом, чем издания, отпечатанные на неклееной и слабоклее ной бумаге для глубокой и высокой печати.

Причины и способы устранения коробления переплетных крышек после вставки. Одностороннее увлажнение неизбежно вызывает скручивание и коробление бумаги и переплетных материалов (см. подразд. 7.5), если процесс их сушки происходит в свободном состоянии. Коробление переплетных крышек в готовых книгах увеличивается, если используются клеи с большим влагосодержанием, для крышек изданий большого формата применяется тонкий картон. а при тонком картоне — относительно толстая (100 и 120 г/м²) обложечная и офсетная бумага в качестве покровного материала.

Коробление крышек может быть уменьшено на стадии проектирования технологического процесса — при выборе переплетных материалов и клеев и в процессе их сборки (см. подразд. 7.5.3). При беспоправочной вставке рекомендуется использовать дисперсионные клеи, применение которых значительно уменьшает коробление. В случае досушки книг в фурах и на поддонах стопы книг следует придавливать доской из ДСП, чтобы верхние сторонки крышек плотно прилегали к своим блокам.

 

 

9.3.2. Штриховка книг

Штриховка книг (нанесение углубленных рубчиков на лицевой стороне переплетных крышек возле кромок картонных сторонок по местам расставов) является элементом внешнего оформления книг, придавая им опрятный вид, улучшает их раскрываемость по шарнирам расставов, способствует сохранности внешнего вида и формы корешковой зоны переплетных крышек. Штриховка выполняется на штриховально-обжимных автоматах FE и вставочно-штриховальных агрегатах ЕМР-FE (фирма «Колбус», Германия) или на автоматах БКБ-270 (Харьковский ЗПМ, Украина), входящих в состав современных поточных линий по изготовлению книжных изданий большими и средними тиражами.

В процессе штриховки нагретые с закруглениями по радиусу тупые плоские ножи обтягивают покровный материал переплетной крышки по всей ширине расставов, разглаживают его; полимерное покрытие покровного материала под действием повышенной температуры и внешнего давления становится пластичным, фактура материала заметно сглаживается. Подплавление и последующее затвердевание пленки костного клея на внутренних полосках расставов способствует фиксации полученных деформаций растяжения по ширине расставов и сжатия по направлению действующей силы.

На современном оборудовании осуществляется так называемая штриховка «по сырому» сразу после вставки блоков в крышки, что обеспечивает высокое качество штриховки, так как повышенное влагосодержание корешковой зоны способствует получению четких, с гладкой поверхностью рубчиков, стойких к многократному раскрыванию книги.

Факторы, влияющие на качество штриховки. Качество штриховки (см. подразд. 9.3.3) определяется точностью положения рубчиков по месту расставов, глубиной, стойкостью и четкостью краев рубчиков.

Точность положения рубчиков зависит от точности размера книги по ширине и плотности вставки блоков в крышки. Чтобы обеспечить точное положение рубчиков, штрихующие ножи должны располагаться точно посередине расставов. Глубина, стойкость и четкость краев рубчиков при их правильном положении зависят от режима штриховки — давления и температуры ножей. В штриховальных автоматах давление штриховки зависит не только от точности регулировки механизма натиска в соответствии с размером по корешку и толщиной книги, но и от степени калибровки блоков по толщине, коэффициента спрессованности каждой книги в тираже. В современных штриховально-прессующих автоматах и агрегатах штриховальные ножи и прессующие станции имеют раздельный гидропривод, что обеспечивает одинаковое давление при неравномерной толщине книг в тираже и контроль величины давления при различных форматах изданий и толщине книг.

Температура штриховальных ножей должна соответствовать типу полимерного покрытия покровного материала переплетных крышек и может колебаться в пределах от 60°С для материалов с поливинилхлоридным покрытием до 150°С для бумаги с лаковым покрытием и припрессованной полимерной пленкой.

 

9.3.3. Оценка качества вставки, обжима и штриховки книг

При пооперационной обработке и при вставке блоков в крышки с подправкой качество книг проверяется после каждой операции - вставки, прессования и штриховки. На современных скоростных поточных линиях все три операции выполняются на агрегатированном оборудовании, поэтому контролируют готовые книги. Оценка качества вставки, обжима и штриховки производится по следующим показателям: соответствие блока переплетной крышке; правильность положения блока в крышке; плотность вставки; точность размеров и отсутствие косины верхних, нижних и передних кантов; плотность и прочность приклейки клапанов корешкового материала и форзацев к крышке; отсутствие повреждений, коробления и чистота крышек; свободное раскрывание сторонок крышки; отсутствие перекоса корешка; чистота и отсутствие повреждений обрезов; отсутствие склейки листов; точность положения, отсутствие косины и стойкость рубчиков при раскрывании.

Первые два показателя качества являются безусловными, так как из-за наличия чужого или перевернутого блока (другого издания, верхними полями вниз) бракуется издание. Плотность вставки или плотность прилегания корешка переплетной крышки к корешку блока может быть оценена с помощью измерительного клина массой 102 г, предложенного автором [5]. Клин с отношением толщины обуха к его длине 1 : 10 имеет в сечении вид равнобокой трапеции и шкалу на широком основании трапеции с делениями через 5 мм. При измерении блок устанавливается на столе или любой другой опоре вертикально, а измерительный клин вставляется в щель между корешками крышки и блока, широким основанием к обрезу блока, и опускается под действием своей силы тяжести, равной 1 Н. Точность измерения плотности вставки клином - 0,5 мм.

Точность расположения блока в крышке проверяют по величине верхних, нижних и передних кантов, размеры которых должны быть 2 и 3 мм, 3 и 4 мм, 4 и 5 мм соответственно для малых, средних и больших форматов. Величина кантов и отсутствие их косины, которое определяется по разнице значений двух измерений у противоположных краев сторонок крышки, могут быть измерены линейкой или рулеткой с упором, фиксирующим начало отсчета.

Плотность и прочность приклейки клапанов корешкового материала и сторонок форзацев определяются визуально по отсутствию пузырей, складок, отставаний по кромкам сторонок форзацев и у корешковой кромки картонных сторонок. Прочность склейки клапанов корешкового материала с переплетной крышкой в лабораторных испытаниях может быть определена по удельной силе вырыва блока из крышки, которая должна быть не ниже 3,0 кН/м (кгс/см).

Отсутствие повреждений и чистота крышки являются безусловными показателями качества. Небольшие загрязнения могут быть устранены влажной тряпкой или резинкой. Свободное раскрывание сторонок крышки проверяется вручную: при полном раскрывании каждой сторонки они не должны тянуть за собой лист форзаца, крайние и последующие листы блока вследствие склейки листов из-за избытка клея и неплотной вставки.

Отсутствие перекоса корешка (симметричность его формы относительно лицевых плоскостей переплетной крышки), чистота и отсутствие повреждений обрезов, глубина, четкость краев и стойкость рубчиков при неизменности их глубины и четкости краев после раскрывания проверяются визуально. Точность положения рубчиков и отсутствие косины в их положении также проверяются визуально, но в сомнительных случаях, когда значение показателя может выходить за допустимые пределы, — с помощью измерительной линейки или лупы ЛИ-3, а глубина штрихов — с помощью индикаторного глубиномера.

 

 

9.3.4. Обертывание книг суперобложкой

При изготовлении сувенирных, юбилейных и других изданий улучшенного и подарочного типов применяются различные типы суперобложек: обыкновенная, многосгибные с параллельной и комбинированной фальцовкой, с высечкой фасонного отверстия, двойная, бандероль (в виде узкой ленты), обложка-закладка с фальцовкой по кромкам переднего обреза. В подавляющем большинстве случаев применяется обыкновенная суперобложка, покрывающая всю наружную поверхность обложки или переплетной крышки, с клапанами, подворачиваемыми под сторонки обложек или крышки на ширину не менее 1/3 ширины блока (рис. 9.3).

Рис. 9.3. Схема книги, покрытой обыкновенной суперобложкой: 1 — книга; 2 — суперобложка

Клапаны суперобложки могут быть большими по ширине, если при этом не требуется использовать бумагу большего формата. При этом уменьшаются отходы при раскрое. Если к суперобложкам будет припрессовываться полимерная пленка, то ширина клапанов для изданий средних форматов должна быть не менее 90 мм.

Для суперобложки применяют офсетную, иллюстрационную или мелованную бумагу поверхностной плотностью 100-140 г/м², иногда — прозрачную триацетатную пленку толщиной 70 мкм, бумагу с припрессованной алюминиевой фольгой. Бумажные суперобложки, как правило, отделывают лакировкой или припрессовкой полимерной пленки (см. подразд. 2.2).

Изготовление суперобложек обычно состоит из двух операций: нанесение полимерного покрытия (лакировка, припрессов ка прозрачной неокрашенной полимерной пленки) и раскрой суперобложек; фальцовку заранее не производят. Во избежание скручивания для припрессовки рекомендуется применять полимерную пленку толщиной не более 20 мкм. При выборе варианта раскроя следует учитывать безусловное требование: все материалы суперобложек должны иметь долевой раскрой: машинное направление бумаги и полимерной пленки — вдоль корешка книги. Размеры готовых суперобложек могут быть рассчитаны по формулам

	(9.1)
	(9.2)

где ш_с и в_с — ширина и высота суперобложки, мм; Т_б — толщина блока (или длина дуги корешка), мм; ш и в — ширина и высота блока после обрезки (формат издания), мм; К — толщина картона переплетной крышки, мм; к_вн — ширина верхних и нижних кантов, мм.

Обертывание суперобложкой изданий в обложке производят вручную или с применением крытвенной машины. В последнем случае издания подрезают по переднему полю, после чего кроют суперобложкой с приклейкой ее по корешку на крытвенной машине типа БИП-5 (Харьковский ЗПМ, Украина), вручную подгибают клапаны суперобложки под сторонки обложки и делают обрезку по нижнему и верхнему полям.

Обертывание суперобложкой изданий в переплетной крышке на малых полиграфических предприятиях выполняют вручную или с применением простого приспособления в виде упора, закрепляемого над клапанами задних сторонок стопы суперобложек, которое позволяет точно фиксировать книгу на суперобложке, повышает производительность ручного труда и точность обертывания книги суперобложкой. На средних и больших полиграфических предприятиях обертывание суперобложкой производится на автоматах SU-M и SU-H (фирма «Колбус», Германия), позволяющих обрабатывать издания форматом от 84*100/64 до 74*108/8 толщиной от 10 до 60 и 80 мм. Максимальная техническая скорость автомата SU-M — 40 цикл/мин, SU-H — 70 цикл/мин.

Книги, поступающие на автоматы для крытья суперобложкой, не должны иметь склеенных листов вследствие затеков клея на обрезы при вставке или обильной закраске обрезов, так как это приводит к смятию блока исполнительными механизмами автоматов и значительному возрастанию технических отходов.

Качество крытья книжных изданий суперобложкой оценивают по следующим показателям: точности положения суперобложки по высоте книги; точности совмещения корешка суперобложки с корешком книги; отсутствию косины в положении суперобложки; плотности прилегания клапанов суперобложки к передним кромкам обложки или переплетной крышки; плотности прилегания сторонок обложки или крышки к блоку; плотности приклейки суперобложки к корешку обложки; отсутствию загрязнений и повреждений суперобложки.

Все показатели качества оцениваются визуально, в сомнительных случаях — с помощью измерительной линейки или рулетки с упором, фиксирующим начало отсчета. Плотность прилегания сторонок обложки или крышки книги, после того как клапаны суперобложки подвернуты под сторонки, должна быть полной: клапаны не должны топорщиться и открывать обложку или крышку книги, лежащей свободно на горизонтальной поверхности стола.