Потетрадное шитье нитками. Область применения стежков. Контроль качества блоков при шитье. Изготовление книг в переплете Шитье нитками в полиграфии

Шитье нитками самый старый способ скрепления книжных блоков, так как он применялся и для скрепления рукописных книг. В мировой практике применяют три вида шитья блоков нитками: потетрадное, внакидку и втачку. Потетрадное шитье имеет две разновидности: на марле и без марли.

Почти два тысячелетия рукописные и печатные книги сшивали потетрадно нитками тонкими сухожилиями и нитками вручную с использованием простого швейного станка (деревянной доски с П-образной стойкой на краю), позволяющего закреплять связки или тесьмы в натянутом состоянии. Технология потетрадного шитья книжных блоков была механизирована лишь в конце 19 в., в 1984 г. (фирма «Бремер», Германия) и автоматизирована в 50-х гг. 20 в. (СССР). В настоящее время шитье блоков нитками осуществляется на специализированных ниткошвейных полуавтоматах и автоматах. Специализированные машины предназначены для потетрадного шитья блоков простым брошюрным стежком Универсальные ниткошвейные машины позволяют шить блоки на марле простым и переставным переплетным стежком и без марли простым и переставным брошюрным стежком.

Для шитья используются прочные капроновые и хлопчатобумажные нитки линейной плотностью порядка 50 текс (г/км) и полиграфическая хлопко-полиэфирная марля марки «НШ» (для ниткошвейных машин). При шитье без марли листы тетрадей и тетради друг с другом скрепляются тремя-шестью стежками, число которых зависит от высоты книжного блока, а крайние тетради блока приклеиваются к соседним узкой полоской клея, чтобы предотвратить их отрыв из-за роспуска шва после разрезки нитей между блоками. При шитье на марле к корешку блока наружными элементами шва дополнительно прикрепляется широкая лента корешкового материала, служащая для надежного скрепления переплетной крышки с блоком, а между блоками делается марлевая петля, которая после разрезки, выполняемой вручную на приемном столе машины, образует клапаны корешкового материала, ширина которых может быть 18 или 22 мм в зависимости от формата и толщины блока.

Производительность ниткошвейных полуавтоматов составляет около 60 тетрадей в минуту, а максимальная техническая скорость автоматов достигает 100-130 цикл/мин. Однако даже при высокой скорости шитья трудоемкость шитья блоков, состоящих из 20 - 30 тетрадей, составляет значительную часть всех трудозатрат, необходимых на брошюровочно-переплетные процессы. Вследствие этого, в настоящее время потетрадное шитье нитками применяется преимущественно для скрепления, блоков изданий, рассчитанных на большой срок службы и (или) интенсивное пользование - собраний сочинений, энциклопедий, многообъемных словарей и справочников, учебников и др. Потетрадное шитье без марли простым брошюрным стежком применяется в основном при изготовлении изданий в переплетной крышке, если дальнейшую обработку блоков толщиной 12 - 40 мм предполагается обрабатывать на автоматизированных лоточных линиях, на которых марля приклеивается после механической обработки корешка. Этот способ шитья иногда применяют в мелкосерийном производстве многообъемных изданий в обложке при толщине блока свыше 15 мм, если другие способы скрепления нельзя применить (например, из-за отсутствия оборудования) или они не могут обеспечить требуемые значения показателей прочности, долговечности и раскрываемости изданий.

Поблочное шитье блоков нитками внакидку имеет ограниченное применение, например, в крупносерийном производстве малообъемных детских изданий в переплетной крышке. Этот способ скрепления используется в поточной линии «Де Флорес» (фирма «МакКейн», США), в которой шитье блоков выполняется швейной машиной фирмы «Зингер» (США) двухниточным цепочечным швом с длиной стежка до 2 мм.

Шитье книжных блоков нитками втачку может осуществляться на специальных машинах фирмы «Зингер» сравнительно толстыми нитками линейной плотностью порядка 100 текс. За рубежом этот способ достаточно широко применяется при изготовлении изданий, рассчитанных на большой срок службы или интенсивное пользование при выборочном чтении - учебников, справочников, энциклопедий и т.п.

n1.doc

9. ШИТЬЕ КНИЖНЫХ БЛОКОВ НИТКАМИ

Классификация способов шитья нитками представлена на рисунке 9.1.

Рис. 9.1. Классификация способов шиться нитками
При поблочном скреплении прошиваются одновременно все тетради книжного блока. При потетрадном шитье каждая тетрадь блока прошивается через корешковый фальц, тетради соединяются между собой за счет перехода нитей стежков из тетради в тетрадь. Поэтому создается возможность шить как на корешковом материале, так и без него.

Наибольшее применение для скрепления книжных блоков получили потетрадные способы скрепления.
9.1. Поблочные способы шитья нитками

Для шитья нитками внакидку блок комплектуется вкладкой, поэтому объем блока ограничен до 80 страниц (5–7 мм). При скреплении узловязальным шитьем в корешковом фальце выполняются три прокола, в которые вводится нить, образуя нитяные скобы, концы нитей завязываются узлом. Недостатком является неплотное шитье и возможность развязывания нитяного узла, неряшливый вид из-за наличия в разъеме тетради узла. Схематичное формирование нитяного узла представлено на рисунке 9.2.


Рис. 9.2. Схема узловязального шитья
Способ в европейских странах используется для скрепления школьных и общих тетрадей. В нашей стране не нашел применения.

При шитье нитками челночным швом блок, скомплектованный вкладкой, прошивается в прострочку по корешковому фальцу. При использовании двух бобин ниток шитье называют челночным, а при использовании одной – цепочечным. Длина стежка колеблется от 5 до 20 мм. При использовании одной нитки шов образуется за счет ее переплетения, нитка в виде петли иглой протыкается через фальц и крючок, захватывая ее, перемещает до следующего прокола, где вновь образованная петля протягивается сквозь предыдущую.

Поблочное шитье нитками применяется для малообъемных детских изданий. Существуют поточные линии, включающие оборудование для комплектовки блоков вкладкой, специализированную швейную высокоскоростную машину фирмы «Зингер», машину для обрезки блоков с трех сторон и оборудование для вставки блоков в переплетные крышки. Схема технологического процесса изготовления книг с использованием поблочного шитья нитками внакидку цепочечным швом представлена на рисунке 9.3.


Рис. 9.3. Схема технологического процесса изготовления книг
с использованием поблочного шитья нитками внакидку цепочечным швом
В приведенной технологии используется «свой» форзац. Расход ниток около 0,3 кг на тысячу книг большого формата. Используются специальные термостойкие нити, т.к. из-за трения игла нагревается до 400 °C. Скорость работы подобных поточных линий может достигать до 60 блок/мин в зависимости от высоты корешка. Подобная поточная линия была установлена в типографии «Детская книга» г. Москва, изготовитель – фирма «Мак-Кейн» США.

Поблочное шитье нитками втачку может осуществляться узловязальными стежками или челночным швом. Эта технология развивалась главным образом в США, она включает комплектовку блоков подборкой, фиксацию корешка клеем, просверливание отверстий для нитяного шва вдоль корешкового поля на расстоянии 5 мм от фальца, прошивание челночным швом. Недостатком технологии является плохая раскрываемость книги, необходимость увеличивать корешковое поле и уменьшать полосу набора, что ведет к увеличению расхода бумаги. Данная технология не нашла применения в европейских странах и России.
9.2. Потетрадное шитье блоков нитками

Развитие способа потетрадного шитья нитками позволило улучшить технологию изготовления книг. Способ имеет ряд неоспоримых преимуществ:

– нитки химически нейтральны к бумаге и стойки к атмосферным воздействиям, незначительно утолщают корешковую часть блока, обеспечивают высокую прочность скрепления и долговечность книг;

– шитье нитками позволяет применить различные варианты обработки корешка;

– внедрение автоматизированного шитья нитками дало возможность созданию многопозиционных блокообрабатывающих агрегатов и поточного производства.

Основным недостатком потетрадного шитья нитками является зависимость трудоемкости шитья от объема блока. Следствием этого является трудность синхронизации операции шитья с последующими технологическими операциями, что приводит к недоиспользованию мощности ниткошвейного оборудования при небольшом объеме книги и недостатку мощности в случае издания большого объема. Парк ниткошвейного оборудования типографии рассчитывается обычно на средний объем книг.
9.2.1. Виды стежков. Потетрадное шитье нитками на универсальных ниткошвейных машинах может осуществляться следующими видами стежков: простым брошюрным, переставным брошюрным, простым перелетным, переставным переплетным.

Наибольшее распространение получил простой брошюрный стежок. Он применяется для шитья книжных блоков объемом до 30 п.л. (III гр. по объему), предназначенных для обработки на блокообрабатывающих агрегатах. Схема образования простого брошюрного стежка представлена на рисунке 9.4.

Рис. 9.4. Схема образования простого брошюрного стежка

Простой брошюрный стежок обеспечивает хорошую плотность шитья, при обнаружении брака шов можно легко распустить и блок перешить. В связи с более простым движением швейных элементов обеспечивается стабильная работа машины.

Переставной брошюрный стежок характеризуется смещением нитяной скобы в смежных тетрадях. Схема стежка представлена на рисунке 9.5а.

Рис. 9.5. Схемы стежков: а) переставной брошюрный стежок;
б) простой переплетный; в) переставной переплетный
Стежок не нашел широкого применения из-за возможного сдвига тетрадей в головке на 1,5–2 мм и меньшей плотностью шитья по сравнению с простыми стежками.

Переставной переплетный стежок (рис. 9.5в) рекомендуется для потетрадного шитья нитками на марле книг II,II, IV групп по объему любого формата при дальнейшей пооперационной обработке (мелкосерийное производство). Для энциклопедических изданий, словарей большого объема IV гр. и серийного производства с обработкой на блокообрабатывающих агрегатах допускается шитье без марли.
9.2.2. Технология потетрадного шитья нитками и требования к материалам, тетрадям, сшитым блокам. В процессе шитья каждого блока на ниткошвейном оборудовании выполняются следующие операции.

– раскрывание тетради посередине и транспортировка к швейному аппарату;

– прошивание тетради через фальц с присоединением к ранее сшитой части блока;

– проталкивание тетради на приемный стол;

– склеивание крайних пар тетрадей по корешковому полю;

– образование холостого стежка (для последующего разделения нитей между блоками);

– разрезка нитей между блоками;

– образование марлевой петли при шитье на марле;

– автоматический поблочный контроль комплектовки по положению первой тетради с форзацем в блоке.

Шитье может осуществляться нитками на основе натурального волокна, искусственного и комбинацией натурального и искусственного волокна. Для шитья используются нитки хлопчатобумажные № 30 в 6 сложений, капроновые № 50к в 3 сложения, комбинированные состоят из полиэфирных нитей, которые скручиваются с хлопчатобумажными волокнами или обматываются ими. Синтетическое волокно придает смешанным ниткам более высокую прочность, эластичность и стойкость к влаге. Хлопок улучшает поверхностные свойства, при хорошей гладкости и устойчивости к скольжению. Выбор ниток для шитья зависит от вида бумаги, количества и объема тетрадей. Для малообъемных тетрадей нитки должны быть более тонкими. При использовании высокоскоростных ниткошвейных автоматов нитки должны обладать устойчивостью к разрыву и растяжению. Устойчивость ниток из искусственных волокон к сгибу и разрыву значительно выше, чем ниток хлопчатобумажных. Следует учитывать, что нитки из натурального волокна при хранении могут подвергаться гниению. Поэтому нитки из 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 требованиям 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, иллюстраций);

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

,

где С – коэффициент сдвига;

А – величина смещения, мм;

Т бл – толщина блока, мм.

Рис. 9.6. Определение величины смещения

Ширина марлевых клапанов для малых и средних форматов – 18 мм, для больших форматов – 22 мм.
9.2.3. 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.

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 60Ч90/8 – 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.

9.2.4. 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.

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.

При потетрадном шитье книжных блоков нитками каждая тетрадь скомплектованного блока скрепляется несколькими (от 3 до 6) стежками, при этом каждый стежок скрепляет соседнюю тетрадь в двух местах одинарной и двойной нитью. Потетрадное шитье производится на специализированных и универсальных ниткошвейных машинах.

Специализированные ниткошвейные автоматы рассчитаны на шитье блоков без марли простым брошюрным стежком. Блоки в дальнейшем обрабатываются на автоматизированных поточных линиях и агрегатах в которых корешковый материал приклеивается. Такие автоматы состоят из самонаклада, седлообразного неподвижного стола с цепным транспортером и вталкивающими роликами, клеевого аппарата, качающегося стола с механизмами прокалывающих игл и шиберов, швейной каретки со швейными и иглами и крючками, нитеподающего устройства и приемного стола с толкающей планкой.

Универсальные ниткошвейные полуавтоматы и автоматы позволяют скреплять блоки двумя видами шитья

1 простым (без марли) и переставным (на марле) переплетными стежками

2 простым (без марли) и переставным (на марле) брошюрными стежками

Потетрадное шитье производится на специализированных и универсальных ниткошвейных машинах. Специализированные нитко-швейные автоматы рассчитаны на шитье блоков без марли простым брошюрным стежком, которое в дальнейшем обрабатываются на автоматизированных поточных линиях и агрегатах, на которых в процессе обработки блоков корешковый материал, обеспечивающий прочную связь переплетной крышки с блоком, не пришивается, а приклеивается.

Виды потетрадного шитья нитками: простым брошюрным; простым переплетным; переставным брошюрным; переставным переплетным стежками

Число бобин ниток должно соответствовать виду шитья и числу стежков, которые устанавливаются в зависимости от фор-мата и доли бумажного листа. При шитье на марле на штанге марлеподающего устройства устанавливается рулон полирафической марли или нетканого материала шириной шрм:

шрм=В-35, где В - высота блока до обрезки.

В процессе шитья блоков корешковый материал сматывается рулона по мере продвижения сшитых блоков на приемном стае, а механизм марлеподавателя регулируется на величину образования петли корешкового материала между сшитыми блоками, которая устанавливается в соответствии с толщиной книжных блоков Тб: при Тб = 20 мм ширина клапанов корешкового материала после разрезки петель на приемном столе ма-шины должна быть 18 мм, а при большей толщине книжных блоков- 22 мм.

Потетрадное шитье блоков в универсальных ниткошвсйных машинах и автоматах может выполняться четырьмя видами стежков: простым брошюрным, простым переплетным, переставным переплетным и переставным брошюрным (рис). Для контроля за соблюдением технологической дисциплины необходимо знать следующие отличительные признаки стежков: 1) у простых стежков нити внутренних стежков расположены друг под другом во всех тетрадях сшитого блока; 2) у переставных стежков внутренние стежки в смежных тетрадях смещены один относительно другого; 3) наружные элементы однониточных перемычек брошюрных стежков образуют прямые линии, расположенные поперек корешка; 4) наружные элементы однониточных перемычек переплетных стежков дополнены внешними зигзагообразными стежками; 5) для всех стежков, кроме простого брошюрного, характерны пустые, без нитей, отверстия (проколы) в фальцах тетрадей, расположенные друг под другом через тетрадь.

Характеристика и область применения . При шитье простыми стежками происходит значительное утолщение корешков блоков изданий большого объема, шов со стороны последней тетради блока легко распускается, поэтому с ними необходимо обращаться осторожно, при разъединении и съеме с приемного стола машины, при перекладывании и транспортировке на заклейку. При обнаружении брака такой блок легко распороть, а затем перешить. Шитье блоков простыми стежками, особенно простым брошюрным стежком, обеспечивает большую плотность шитья. Простое взаимодействие швейных инструментов при шитье обусловливает меньшее число неполадок в машине.

При шитье переставными стежками утолщение корешка вдвое меньшее, но и меньшая плотность шитья по сравнению с простыми стежками. Вследствие сцепления между собой ниток от разных швейных игл устраняется самораспускаемость шва, но одновременно затрудняется распарывание блоков в случае необходимости при пе-решивках. Из-за растяжения нитей шиберами в разные стороны возможен сдвиг смежных тетрадей.

Простой брошюрный стежок применяется для шитья изданий в обложке большого и реже среднего объемов и изданий в переплете III группы по толщине.

Простой переплетный стежок рекомендуется для шитья на марле блоков, отпечатанных на бумаге поверхностной плотностью 100 г/ма и более, скомплектованных из 8-страничных тетрадей при объеме до 10 тетрадей; для шитья блоков, скомплектованных из 16-странич-ных тетрадей при объеме до 20 тетрадей; для шитья блоков, скомплектованных из 32-страничных тетрадей при объеме до 30 тетрадей.

Переставной брошюрный стежок можег применяться при скреплении изданий в обложке III группы по толщине блока, но не может быть рекомендован для изданий в переплетных крышках взамен простого брошюрного сгежка из-за малого числа стежков в каждой тетради, значительной величины продольного смещения тетрадей в блоке; малой плотности шитья и др.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОЧНОСТЬ ПОТЕТРАДНОГО ШИТЬЯ НИТКАМИ

Прочность потетрадного шитья нитками определяется на динамометре с максимальной нагрузкой до 200 Н (20 кгс) при испытании на вырыв внутренних листов или целой тетради блока. Прочность потетрадного шитья нитками зависит от:

1 вида шитья,

2 прочности бумаги и направления ее раскроя в тетрадях,

3 объема тетрадей,

4 прочности и относительного удлинения ниток,

5 числа и длины стежков,

6 наличия и вида корешкового материала.

1. От вида шитья зависят прочность скрепления тетрадей друг с другом и прочность связи переплетной крышки с блоком. Наивысшую прочность скрепления книжной конструкции обеспечивает шитье блоков на марле переплетными стежками, при котором марля надежно соединяется с блоком зигзагообразными наружными элементами стежка, а переплетная крышка в готовой книге скрепляется с блоком клапанами корешкового материала.

Переплетного шитья на марле используются в производстве изданий в переплетной крышке, рассчитанных на средний и большой срок службы и интенсивное пользование

Шитье без марли , осуществляемое с применением простого и комбинированного брошюрных стежков, обеспечивает надежное скрепление тетрадей блока, позволяет производить полную обработку блоком на автоматизированных поточных линиях, но связь переплетной крышки или обложки с блоком осуществляется только клеевым соединением, прочность и долговечность которого зависят от многих факторов (качества исходных материалов, строгого соблюдения рецептуры клеев и режимов технологического процесса.)

Применяется в производстве изданий значительного объема, рассчитанных на средний и большой срок службы при малой интенсивности пользования.

2. Чем выше прочность бумаги на разрыв , тем выше и прочность швейного скрепления, но при этом испытании имеет большое значение и направление ее раскроя. Если тетради книжного блока имеют долевой раскрой, то при испытании внутренних листов на вырыв разрывное усилие направлено к бумаге в поперечном направлении у бумаги оно меньше, чем в долевом направлении. это не означает, что в целях повышения этого показателя следует использовать тетради с поперечным раскроем бумаги, но при составлении норм прочности этот фактор необходимо учитывать.

3. Объем тетрадей практически не влияет на показатель прочности на вырыв внутренних листов тетрадей, так как при вырыве первой пары листов тетради разрушается бумага, а при вырыве двух-трех (и более) пар листов рвутся нитки. При испытаниях на вырыв из блока целой тетради с увеличением числа страниц в тетрадях прочность на их вырыв возрастает т.к. показатель прочности зависит от прочности швейного и клеевого скреплений тетради с соседними тетрадями и с корешковым материалом.

4. Чем больше прочность ниток, тем выше и прочность швейного скрепления, но применять более «толстые» и более прочные нитки целесообразно лишь при шитье блоков втачку, при котором нагрузки на швейное скрепление при пользовании книгой значительно выше.

Использование ниток из синтетических волокон, с большим относительным удлинением при разрыве:

1 снижает число обрывов ниток в процессе шитья

2 способствует меньшему разрушению бумаги блока в процессе его механической обработки и при пользовании книгой,

3 повышает срок службы издания.

5. что прочность скрепления листов и тетрадей книжного блока пропорциональна числу стежков . Длина стежков оказывает меньшее влияние на прочность книги: увеличение длины стежков вдвое дает прирост прочности листов на вырыв примерно на 20%. Поэтому блоки книг большого формата и объема целесообразно шить максимальным числом коротких стежков.

6. вида и размеров корешкового материала . Максимальная прочность блока достигается при использовании двухниточной марли, имеющей повышенную прочность на разрыв по утку и крупные ячейки, обеспечивающие свободное проникание клея к фальцам тетрадей при заклейке корешка и прочную склейку марли с бумагой блока и форзацев. Более прочные на разрыв, но плохо пропускающие клей ткани в испытаниях на разрыв блока и на вырыв тетрадей показали меньшую прочность.

В настоящее время в сегменте книг в переплете, так же как и в большинстве других сегментов рынка печатной продукции, отчетливо заметна тенденция к уменьшению тиражей. Для выполнения подобных заказов автоматические брошюровочные линии, оставшиеся на некоторых предприятиях еще с советских времен, малоэффективны, а потому можно констатировать, что постепенно формируется довольно привлекательная новая рыночная ниша - производство малых тиражей книг в переплете на полуавтоматическом оборудовании.

Изготовление высококачественных книг в переплетах с уверенностью можно назвать одной из высших ступеней полиграфического мастерства. Отличительной чертой процесса производства этого вида продукции является сложная послепечатная обработка, которая включает три основные стадии:

• изготовление книжного блока;
• изготовление переплетной крышки;
• сборка и финишная обработка книги.

Изготовление книжных блоков

Для изготовления книжных блоков из отпечатанных листов формируются тетради, которые затем подбираются в комплекты, скрепляемые швейным или бесшвейным способом.

Изготовление тетрадей

Тетради делятся на простые и составные. Первые представляют собой сфальцованный печатный лист, вторые включают дополнительные элементы: приклейки и/или вклейки.

Фальцовка

Операция фальцовки служит для формирования из отпечатанных листов (полотна) тетрадей требуемого формата и конструкции.

Число выполняемых при фальцовке книжных изданий сгибов обычно не превышает четырех, что позволяет получать 32­страничные тетради, однако растущее в последние годы использование листовых и рулонных машин очень большого формата привело к тому, что были введены в обиход 48­ и 64­страничные тетради, имеющие пять сгибов. Число сгибов может быть ограничено в зависимости от толщины и плотности бумаги. Толстые жесткие бумаги фальцуются с меньшим числом сгибов, чем тонкие (при невозможности получения тетради требуемого формата фальцовкой применяется разрезка стопы). Мелованные бумаги обычно фальцуются не более чем в три сгиба (16­страничные тетради).

Схема фальцовки зависит от соотношения формата печатных листов и формата книги, а также от требований к конструкции тетрадей. По взаимному расположению фальцев различают параллельную (каждый последующий сгиб параллелен предыдущему), перпендикулярную (каждый последующий сгиб перпендикулярен предыдущему) и комбинированную фальцовку. По расположению фальцев на листе фальцовка делится на симметричную и смещенную. В книжном производстве при получении на операционном оборудовании 8­, 16­, 32 и 64­страничных тетрадей, как правило, используют симметричную перпендикулярную фальцовку, а при изготовлении 12­ 24­ и 48­ страничных тетрадей - комбинированную.

Предпочтительно, чтобы в сформированных в результате фальцовки тетрадях машинное направление бумаги было параллельно корешку. При таком расположении волокон фальцы имеют четкую форму при минимальных деформационных нагрузках на бумагу, что улучшает раскрываемость книги и способствует большей прочности скрепления блока. Также рекомендуется, чтобы головка тетради была закрытой, по­скольку такие тетради технологичней для дальнейшей обработки (особенно в случае применения самонакладов­раскрывателей).

Фальцовка может выполняться в фальцевально­резальных модулях рулонных печатных машин или на операционном оборудовании, которое используется для обработки оттисков, полученных на листовых печатных машинах. На рулонных печатных машинах, как правило, производится крупнотиражная продукция, поэтому основным оборудованием для фальцовки средних и малых тиражей являются операционные машины­автоматы.

Независимо от технологических характеристик фальцевальные автоматы включают следующие основные модули: самонаклад, фальцевальные секции, приемное устройство. Для транспортировки листов через секции машины служит система листопроводки. Кроме того, фальцевальные машины могут комплектоваться дополнительными технологическими узлами и модулями.

В современных фальцевальных автоматах используются два типа самонакладов: плоскостапельные и круглостапельные. Плоскостапельные самонаклады подают листы из установленной на плоском столе вертикальной стопы, а круглостапельные включают два стола: листы укладываются на верхний стол с небольшим сдвигом относительно друг друга (вроспуск), формируя каскадный поток, а нижний стол служит для подачи листов в машину. Главным достоинством круглостапельных самонакладов является возможность загрузки бумаги без остановки машины, однако при этом они имеют большие габариты и относительно небольшую емкость.

Проводка листов через фальцевальную машину выполняется роликовыми или тесемочными транспортерами. Тесемочные транспортеры имеют меньшую стоимость, чем роликовые, однако роликовые обеспечивают более стабильные условия проводки листов.

Фальцовка листа выполняется парой стальных валиков, которые обжимают согнутый лист - так называемую петлю, образуя фальц. Усилие обжима определяется расстоянием между фальцевальными валиками и зависит от толщины бумаги, числа и взаимного расположения сгибов и ориентации волокон в листе. Большее усилие требуется при фальцевании толстых бумаги, многосгибных тетрадей и при формировании сгибов поперек волокон бумаги.

В зависимости от способа формирования петли фальцаппараты делятся на два типа: кассетные и ножевые. Кассетный фальцевальный аппарат включает систему из трех валиков и кассету. Валики предназначены для подачи листа в кассету, формирования петли и фальцовки листа. Они образуют две пары: подающую и фальцевальную (один валик является общим). Кассета имеет полость для вхождения листа с ограничителем­упором и устанавливается под углом к горизонтальной плоскости.

Кассетная секция может содержать несколько кассет, расположенных в шахматном порядке, которые могут использоваться для образования параллельных фальцев, в том числе для фальцовки намоткой и гармошкой.

В ножевых фальцевальных аппаратах петля образуется в результате деформации листа ножом. Глубина опускания ножа подбирается таким образом, чтобы он надежно вводил петлю между валиками, но не касался их поверхности.

Главным достоинством ножевых фальцевальных аппаратов является высокая точность фальцовки при работе с материалами различной толщины, в том числе при большом числе сгибов. Ножевые фальцаппараты компактны, однако их техническое обслуживание и ручная наладка затруднены из­за плохой доступности механизмов. К существенным недостаткам ножевых фальцаппаратов относится ограниченный выбор схем фальцовки (параллельная фальцовка, как правило, невозможна) и ограниченная производительность вследствие наличия в механизме ножа, совершающего возвратно­поступательное перемещение.

Кассетные фальцевальные аппараты предлагают очень большой выбор схем фальцовки и отличаются высокой производительностью, поскольку все их механизмы либо вращаются с постоянной скоростью, либо неподвижны. Они отличаются сравнительно простой конструкцией и легко поддаются наладке. Однако точность кассетной фальцовки ниже, чем ножевой, и в большой степени зависит от толщины листа. Фальцовка в кассетных устройствах очень тонких и очень толстых бумаг, а также получение многостраничных тетрадей обычно технологически сложна или невозможна.

В настоящее время широкое распространение получили комбинированные фальцевальные машины, в которых первые фальцы формируются в кассетных секциях, а последние - в ножевых.

Фальцевальные машины дополнительно могут комплектоваться штанцевальными устройствами для разрезки, биговки и перфорации листов, клеевыми аппаратами, а также устройством шитья термонитью (см. ниже). Разрезка дисковым ножом может использоваться при изготовлении тетрадей­двойников и дает возможность увеличить коэффициент использования формата машины. Биговка и перфорация применяются для облегчения формирования фальца при работе с плотными материалами или при большом числе сгибов.

Приемные устройства фальцевальных машин формируют каскадный поток или горизонтальную стопу сфальцованных тетрадей.

Приклейка

Составные тетради представляют собой сфальцованный печатный лист, укомплектованный дополнительными элементами: форзацем, иллюстрационными вклейками, вклейками с географическими картами и т.п. Дополнительные элементы приклеиваются к тетради снаружи или вклеиваются внутрь.

Форзац - бумажная или комбинированная деталь, соединяющая и скрепляющая книжный блок с переплетной крышкой. Форзац приклеивается либо к первой и последней тетрадям блока перед подборкой, либо к подобранному и скрепленному блоку.

По конструкции и способу присоединения к блоку различают около десяти типов форзацев, однако на практике в абсолютном большинстве случаев применяется простой приклейной форзац, который при большом объеме книги может окантовываться бумагой или тканью.

Форзац изготавливается из специальной прочной на излом бумаги. При применении дисперсионного холодного клея следует использовать водостойкую бумагу. Масса форзацной бумаги должна быть тем больше, чем больше объем блока и масса бумаги блока. Раскрой форзацной бумаги обязательно должен быть долевым, чтобы фальц выполнялся по машинному направлению.

Позиция приклейки простого форзаца к тетради зависит от способа скрепления блока. При швейном скреплении форзац приклеивается в 1­2 мм от корешка, при бесшвейном со срезкой корешковых фальцев - не менее чем в 5 мм от корешка, при скреплении тетрадей термонитями - без отступа. Ширина полоски клея должна составлять 4­5 мм.

Окантовка простого приклейного форзаца может выполняться с использованием узкой бумажной или тканевой ленты в случае швейного скрепления блока. Окантовку бумажной лентой рекомендуется производить в случаях, когда объем блока превышает 400 страниц, тканевой лентой - когда объем блока более 640 страниц.

Вклейка дополнительных элементов внутрь тетради, как правило, выполняется вручную, для приклейки может применяться полуавтоматическое и автоматическое оборудование. Различают машины для приклейки форзацев (или других элементов) к тетрадям и машины для приклейки форзацев к блокам.

Автоматические машины для приклейки к тетрадям включают самонаклад тетрадей, самонаклад форзацев (или других элементов), транспортер, клеевой аппарат, устройство обжима и приемное устройство. Клей наносится на тетрадь или форзац - в зависимости от того, какой из этих элементов подается первым. После выравнивания тетради и форзаца, находящихся на разных уровнях транспортера, они подаются в валковую или ленточную секцию обжима, где выполняется склеивание. После приклейки дополнительных элементов клей должен быть высушен.

Автоматические машины для приклейки форзацев к блоку имеют подобный принцип действия - с той разницей, что одновременно осуществляется приклейка двух форзацев, для чего требуются два самонаклада форзацев, два клеевых аппарата, а транспортер должен иметь три уровня. Такие машины, как правило, агрегируются с другим оборудованием для обработки блоков, а потому не имеют собственных самонаклада блоков и приемного устройства.

Приклейка форзацев к блокам по сравнению с приклейкой к тетрадям имеет два основных достоинства: возможность точного позиционирования форзаца у корешка, что обеспечивает максимизацию прочности скрепления, и высокую производительность приклейки, поскольку оба форзаца прикрепляются одновременно. Недостатком является невозможность окантовки форзаца.

Подборка (комплектовка блока)

Книжные блоки комплектуются подборкой: тетради накладываются одна на другую в заданной последовательности. Такой способ комплектовки, в отличие от вкладки, не налагает ограничений на объем блока.

Автоматическая подборка тетрадей выполняется в подборочных машинах, основными элементами которых являются самонаклады, транспортер и выводное устройство. Современные подборочные машины строятся по линейной горизонтальной схеме: тетради последовательно подаются на стол транспортера из установленных на одной горизонтальной линии самонакладов. В настоящее время применяются в основном самонаклады с выводом тетрадей снизу стопы, поскольку такая схема обеспечивает возможность пополнения запаса тетрадей во время работы без остановки машины.

Каждый самонаклад содержит тетради определенной сигнатуры. Тетради загружаются в магазины самонакладов в последовательности от приемного устройства: в последний магазин - первая тетрадь, в предпоследний - вторая и т.п. На транспортер первой подается последняя тетрадь, затем на нее укладывается предпоследняя и так далее до полной комплектации блока. На случай, если подборочная машина не содержит достаточного числа самонакладов, может быть предусмотрена ручная подача в машину предварительно частично подобранных комплектов.

Подборочные машины могут агрегироваться с оборудованием для скрепления блоков, в частности с машинами для клеевого бесшвейного скрепления.

Скрепление блоков

Основными способами скрепления книжных блоков являются шитье нитками и клеевое бесшвейное скрепление. Кроме того, интересной, хотя и не нашедшей широкого применения является технология скрепления тетрадей термонитями с дальнейшим клеевым скреплением блока.

Шитье блоков нитками

Шитье нитками - старейшая технология скрепления книжных блоков, которая использовалась еще в Средневековье при изготовлении рукописных книг. Столь долгое ее существование обусловлено тем, что шитье нитками обеспечивает наибольшую прочность и долговечность скрепления блока.

Различают поблочное и потетрадное шитье, однако в России традиционно применяется только потетрадное. К его достоинствам относятся высокая прочность скрепления блока и хорошая раскрываемость книги. Кроме того, потетрадное шитье не налагает ограничений на последующие операции обработки блоков. Главные недостатки этого способа скрепления - высокая трудоемкость и зависимость производительности шитья от объема блока: для блоков, содержащих разное число тетрадей, время скрепления различно. Эта особенность потетрадного шитья существенно затрудняет агрегирование ниткошвейного оборудования с подборочными машинами и линиями для поточной обработки блоков.

Ниткошвейные машины для потетрадного шитья делятся на автоматы и полуавтоматы. Ниткошвейные автоматы комплектуются самонакладами­раскрывателями тетрадей шлейфного и бесшлейфного (перелистывающего) типов, а в полуавтоматах тетрадь раскрывается и укладывается на стол машины вручную. Правильность номера (сигнатуры) тетради может автоматически контролироваться с помощью фотодатчика.

Тетради в процессе шитья соединяются несколькими непрерывными нитями, образующими швы. Каждая нить складывается вдвое, втягивается внутрь тетради через одно отверстие и вытягивается через другое. Петли образуют цепочку, а последняя в шве петля завязывается узлом.

При потетрадном шитье блоков применяется четыре вида стежков: простой брошюрный, простой переплетный, переставной брошюрный и переставной переплетный. При переплетном шитье выполняется пришивка к блоку корешкового материала. В зависимости от числа типов поддерживаемых стежков ниткошвейные машины делятся на универсальные и специализированные.

Образование стежков происходит в результате взаимодействия швейных инструментов: проколов, игл, крючков и шиберов. Проколы формируют отверстия в фальце раскрытой посередине тетради, иглы заводят нити в отверстия, шиберы передают нити крючкам, которые выводят их наружу. Прошитая тетрадь проталкивается на приемный стол машины - к остальным тетрадям блока. После сшивания полного комплекта тетрадей для затягивания узлов и отделения блоков друг от друга выполняется холостой стежок, а затем нитка между блоками разрезается. Для дополнительного упрочнения блока крайние тетради могут склеиваться по корешку (клей наносится перед шитьем).

Следует отметить, что наибольшая прочность ниткошвейного скрепления достигается при скреплении тетрадей, имеющих не менее 16 страниц, причем настоятельно рекомендуется, чтобы все тетради имели одинаковый объем.

Поскольку ниткошвейные машины­автоматы стоят довольно дорого, для большинства типографий, решивших оснастить участок послепечатной обработки оборудованием для шитья нитками, оптимальным выбором станет полуавтоматическая машина.

Клеевое бесшвейное скрепление

При клеевом бесшвейном скреплении (КБС) листы в блоке скрепляются клеевой пленкой. По сравнению с шитьем нитками КБС имеет следующие достоинства:

• высокая скорость;
• независимость производительности процесса скрепления от объема блока, что позволяет легко агрегировать машины для КБС с подборочным и блокообрабатывающим оборудованием;
• относительная простота и дешевизна оборудования.

Вместе с тем блоки, скрепленные клеевым способом, имеют меньшую прочность и худшую раскрываемость, чем сшитые нитками. Еще одним существенным недостатком КБС является непригодность этого способа для скрепления жестких, плохо впитывающих клей бумаг (например, мелованных).

Принято различать три способа КБС:

• без срезки корешковых фальцев;
• с частичной срезкой корешковых фальцев;
• с полной срезкой корешковых фальцев.

Идея КБС без срезки корешковых фальцев весьма привлекательна, по­скольку позволяет добиться довольно существенной экономии бумаги при хорошей раскрываемости книги и отсутствии повреждения корешков тетрадей швейными инструментами. Главной проблемой КБС без срезки корешковых фальцев является скрепление листов внутри тетради. Для ее решения может применяться сшивание листов термонитями (см. ниже) или склейка листов. Склейка может выполняться как в процессе фальцовки, так и в машине КБС путем активации предварительно нанесенного термоклея. Еще одним вариантом реализации КБС без срезки корешковых фальцев является использование фальцовки «гармошкой», при которой тетради не имеют вложенных друг в друга листов. Однако добиться при такой фальцовке высокой точности совмещения корешковых сгибов чрезвычайно сложно. В настоящее время КБС без срезки корешковых фальцев применяется сравнительно редко.

КБС с частичной срезкой корешковых фальцев предполагает удаление 60­80% корешковых фальцев путем перфорации корешковых сгибов, формирования шлицев или фрезерования средней части корешка на глубину до 1,5 мм. Удаление фальцев позволяет клею проникнуть к внутренним частям тетрадей, в то время как остатки фальцев способ­ствуют прочному скреплению пар листов. При этом КБС с частичной срезкой корешковых фальцев не рекомендуется использовать для тетрадей, содержащих более 16 страниц, так как в этом случае возможно ухудшение раскрываемости книги и не достигается прочная приклейка внутренних листов тетрадей.

Перфорация фальцев может выполняться в фальцевальных машинах, а для вырубки шлицев и фрезерования требуется специализированное оборудование. Для повышения прочности скрепления блоков может применяться армирование фрезерованной части корешка ткаными или неткаными синтетическими материалами.

Наибольшее распространение в книжном производстве получила технология КБС с полной срезкой корешковых фальцев. При этой технологии блок разделяется на отдельные листы с последующим соединением их клеевой пленкой. Процесс КБС с полной срезкой корешковых фальцев включает следующие операции:

• механическое удаление корешковых фальцев;
• торшонирование - придание поверх­ ности корешка шероховатости;
• удаление бумажной пыли;
• нанесение клея;
• сушка клея.

Удаление корешковых фальцев выполняется c помощью специальных режущих инструментов - торцевых фрез или дисковых ножей. Минимальная требуемая глубина среза равна толщине корешка тетради, то есть тем больше, чем больше ее страничность и толщина бумаги.

В первом случае отходы имеют пылеобразный вид, а срез - сильную шероховатость, во втором - отходы представляют собой бумажную стружку, а срез характеризуется высокой гладкостью. Фрезы и дисковые ножи могут быть монолитными с впаянными зубьями или составными со съемными резцами.

Для удаления фальцев блок передвигается специальными дисками или планками­захватами относительно вращающегося режущего инструмента. Плоскость вращения инструмента немного наклонена относительно плоскости корешка, поэтому зубцы фрезы или ножа не касаются уже обработанной части блока.

После удаления корешковых фальцев поверхность корешка блока может подвергаться дополнительной обработке с целью улучшения условия контакта листов и клея. Качество корешка после фрезерования определяется прочностью бумаги, геометрией режущего инструмента, степенью его заточки, глубиной резания, скоростью подачи блока и многими другими факторами. В идеале поверхность корешка должна быть шероховатой при высоте макронеровностей до 0,4 мм, что обеспечивает максимизацию площади контакта бумаги и клея при сохранении прочности листов - без образования надрывов. Для формирования такой поверхности применяется торшонирование с помощью торцевых инструментов: щеток, наждачных дисков и т.п. Торшонирование обязательно должно выполняться в случае срезки фальцев дисковыми ножами (при применении торцевых фрез корешки могут иметь достаточную для прочной склейки шероховатость). Дополнительная обработка корешка после срезки фальцев включает также нанесение поперечных канавок глубиной до 1,5 мм с шагом от 2 до 20 мм. Резцы для формирования канавок могут крепиться на торшонирующей головке.

В высокопроизводительных машинах КБС срезка фальцев и торшонирование, как правило, выполняются в разных секциях, в малоскоростных машинах эти секции могут объединяться.

После торшонирования корешок очищается от бумажной пыли с помощью торцевых или цилиндрических щеток.

В настоящее время для КБС применяются холодный дисперсионный клей на основе ПВА и термоклеи различного состава. Холодный клей ПВАД характеризуется хорошей проникающей способностью, хорошей адгезией к широкому диапазону бумаг, высокой эластичностью клеевой пленки, а также постоянством ее свойств во времени. Основным недостатком ПВАД является необходимость интенсивной сушки, требующей больших энергозатрат.

Термоклеи характеризуются высокой скоростью закрепления, однако по эластичности, адгезионной способности и стойкости к старению клеевой пленки они долгое время уступали ПВАД. Ситуацию изменила разработка термоклеев на полиуретановой основе (см. ст. «Полиуретановые термоклеи для бесшвейного скрепления» в КомпьюАрт № 4’2007), которые по своим характеристикам не только не уступают, но и превосходят ПВАД. В настоящее время многими западными типографиями уже накоплен успешный опыт применения клеев этого типа.

Конструкции клеевых аппаратов в современных машинах КБС весьма разнообразны. Как правило, эти аппараты имеют индивидуальный привод, обеспечивающий равенство окружной скорости вращения наносящих валиков и линейной скорости движения блока. Для регулирования толщины наносимого клея применяются ракели. Клеевой аппарат может содержать дополнительные валики или щетки для втирания и разглаживания клея. Излишки клея удаляются специальным скребком. Аппараты для нанесения термоклеев оснащаются системами регулирования температуры. Иногда, в особенности при применении полиуретановых термоклеев, такие аппараты могут иметь закрытую конструкцию.

В некоторых машинах КБС холодный клей наносится в два приема: в первой клеевой секции наносится тонкий слой жидкой композиции, которая хорошо впитывается и глубоко проникает в бумагу, а во второй - толстый слой более вязкого клея.

Для сушки холодного клея используется ИК­излучение или сверхвысокочастотные токи. Термоклей закрепляется при остывании и в принудительной сушке, как правило, не нуждается.

Дополнительной операцией после склейки блока может быть его окантовка бумажной или тканевой лентой в соответствующей секции машины КБС. Для этого специальный клеевой аппарат выполняет боковую промазку блока или окантовочной ленты. На практике находит применение как продольная, так и поперечная подача окантовочного материала, который отрезается от рулона, позиционируется на корешке и прижимается к нему.

Транспортная система машин КБС может строиться по прямолинейной, круговой (карусельной) и замкнутой прямолинейно­круговой схемам. По первой схеме строятся в основном низкопроизводительные машины, по второй - машины средней производительности, по третьей - высокопроизводительные системы.

Шитье термонитями (швейно-клеевое скрепление)

Шитье термонитями - технология, позволяющая прочно скрепить листы в тетрадях. Для шитья используется особая нить, включающая плавящуюся при нагреве составляющую. По месту будущего фальца тетради прошиваются несколькими нитяными
П­образными скобами, концы которых привариваются нагретой планкой к бумаге. После этого на фальцевальной воронке формируется последний фальц тетради. Подобранные комплекты сшитых термонитями тетрадей скрепляются в блок клеевым способом (фальцы не удаляются).

Основные достоинства шитья термонитями:

• высокая прочность скрепления, сравнимая с традиционным шитьем нитками;
• хорошая раскрываемость книг;
• высокая скорость шитья, что позволяет агрегировать оборудование для скрепления термонитями с фальцевальными машинами.

К сожалению, оборудование для шитья термонитями стоит довольно дорого и выпускается только одной фирмой - производителем полиграфических машин.

Обработка блоков

Процесс обработки скрепленных блоков может включать следующие операции:

• обжим блока;
• заклейка и сушка корешка;
• обжим корешка;
• трехсторонняя обрезка блока;
• закраска обрезов;
• кругление корешка;
• отгибка фальцев или краев;
• приклейка корешкового материала;
• приклейка ленточки­закладки;
• приклейка капталов;
• приклейка бумажной полоски.

Обязательными операциями для блоков, скрепленных нитками, являются заклейка, сушка и обжим корешка, а также трехсторонняя обрезка, остальные же операции выполняются в случае предъявления соответствующих требований к оформлению и долговечности книги. Для блоков, скрепленных клеевым способом, обязательна только трехсторонняя обрезка.

Обжим скрепленных швейным способом блоков перед заклейкой корешка выполняется с целью их калибровки по толщине. Кроме того, в процессе обжима происходит сжатие отверстий, проделанных в фальцах швейными инструментами, что предотвращает проникновение через них клея внутрь блока. Для достижения лучшей спресованности блоков в блокообрабатывающих агрегатах обжим выполняется многократно. После обжима выполняется заклейка корешка, в результате которой корешки тетрадей дополнительно скрепляются клеевой пленкой, которая придает корешку блока монолитность и прочность.

При трехсторонней обрезке блоков срезаются все фальцы, кроме корешковых, и блок приобретает окончательные геометрические размеры. Обрезка выполняется в один прием на трехножевой резальной машине или в три приема на одноножевой резальной машине. Во втором случае вначале обрезается нижний край блока, затем - головка и только после этого - передний край. При обрезке нижнего и верхнего краев блок следует укладывать так, чтобы нож вначале врезался в корешок, поскольку при этом минимизируется риск вырывания части корешка.

Закраска обрезов - операция, улучшающая внешний вид книги, - выполняется на автоматических машинах или вручную. Также существует автоматическое и полуавтоматическое оборудование для металлизации (как правило, золочения) обрезов полиграфической фольгой. В таких машинах поверхность обреза предварительно шлифуется и покрывается грунтовым лаком.

Кругление корешка - придание корешку книжного блока и его переднему обрезу округлой формы - выполняется для выравнивания блока по толщине и улучшения раскрываемости книги. В полуавтоматических машинах кругление выполняется сталкиванием в профильную колодку, в автоматических блокообрабатывающих линиях часто применяется прокатка в валиках.

Отгибка фальцев (краев) корешка блока - придание корешку грибообразной формы - способствует повышению прочности блока и прочности скрепления блока с переплетной крышкой, поскольку отогнутые фальцы создают опоры для сторонок крышки. Отгибка фальцев, как правило, выполняется с помощью профильной колодки или профильного валика.

Приклейка к корешку ленточки закладки, корешкового материала, капталов и бумажной полоски завершает обработку блока перед его вставкой в переплетную крышку. Корешковый материал и бумажная полоска служат для упрочнения блока.
В случае если блок скреплялся нитками с пришиванием полиграфической марли (переплетными стежками), приклейка дополнительной полоски корешкового материала может не выполняться.

Каптал - хлопчатобумажная, полушелковая или шелковая лента шириной до 10 мм с утолщенным краем. Каптал наклеивается на верхний и нижний края блока, чтобы дополнительно скрепить их и прикрыть зазор между корешком блока и корешком переплетной крышки.

Обработка блоков может выполняться вручную, на операционном оборудовании или на автоматических блокообрабатывающих линиях. В условиях мелкотиражного производства рациональным выбором представляется использование полуавтоматического оборудования в сочетании с ручным трудом при выполнении некоторых редких операций (например, в случае необходимости приклейки закладки).

Окончание в следующем номере

Прежде чем заняться шитьем блока, выберем способ шитья. Издавна считалось, что самые лучшие результаты дает шитье на шнурах, несколько хуже получаются результаты при шитье на тесьму, а шитье на марлю можно выполнять лишь при наличии значительного опыта работы в этой области, так как блоки могут получаться слабыми, с неровными корешками. Так или иначе, многие переплетчики связывают операцию «шитье книжного блока» с обязательным наличием переплетного станка, вернее, той его части, которая предназначена для сшивки тетрадей в блок. Приспособление для выполнения шитья блока легко выполнить в домашней мастерской (рис. 6). Оно позволяет вести любой вид шитья.

Рис. 6. Сшивное устройство (фрагмент переплетного станка)

Схема шитья на шнуры показана на рис. 7, а. Для шитья на шнуры необходимо выровнять все тетради книжного блока по корешку и верхнему обрезу, разметить корешок под шитье и сделать в нем пропилы под шнуры такой глубины, чтобы шнуры по всему своему диаметру были утоплены в корешковой части блока заподлицо. Пропилы следует делать одинаковой глубины, что легче всего выполнить, применяя для работы специально сделанные для этой цели металлические шаблоны, располагаемые по обе стороны книжного блока н сжимаемые двумя струбцинами. Неплохо перед пропилкой корешковой части «осадить» тетради блока при помощи тонкой металлической линейки, вводимой в середину каждой тетради и прижимаемой ребром к внутреннему сгибу тетрадей.

Рис 7. Схемы шитья тетрадей в книжный блок: а - шитье на шнуры; б - шитье на тесьму; в - шитье на марлю; г - шитье с последующей оклейкой марлей; д - шитье втачку; е - сшивка отдельных тетрадей и разметочный шаблон

Крайние пропилы, через которые не проходит шнур, выполняют лобзиком или прорезают ножом.

Указанный способ применяется лишь при шитье блока с приклейными форзацами (об этом речь пойдет ниже).

Обычно в литературе для шитья блока на шнурах рекомендуют шитье в две тетради. Этот способ довольно прост, но дает не очень прочное соединение тетрадей блока. Поэтому будет лучше, если, применяя тонкие прочные нитки (лучше шелковые или капроновые, но пригодны иобычные катушечные нитки № 10 или № 20), шить тетради на шнуры в соответствии со схемой (рис. 7, а).

В любом случае начинают шитье с первой тетради. Если выбрана конструкция книжного блока с приклейными форзацами, то можно считать, что все тетради книжного блока уже готовы для шитья, то есть в корешках тетрадей выполнены прорези для входа и выхода сшивной нити. При установке на первую и последнюю тетради прошивных форзацев их корешковые части не прорезаются, а прокалываются иглой с нитью или шилом до начала шитья в соответствии с разметкой под пропилы корешковой части книжного блока.

Уложив первую тетрадь нанижнюю плиту приспособления для шитья «лицом» вниз, введем иглу с ниткой в крайнюю прорезь в корешке тетради (или в соответствующее ей отверстие при приклейном форзаце), предварительно сделав на конце двойной сшивной нити узелковую петлю. Игла вводится с наружной части корешка и выводится в первую прорезь для шнура изнутри тетради, после чего, обойдя шнур снаружи, направляется вновь в ту же прорезь, а затем пропускается таким же образом через вторую и последующие прорези. Расположение шнуров на сшивном приспособлении должно в точности соответствовать расположению прорезей в корешке сшиваемого блока, а натяжение шнуров следует отрегулировать так, чтобы они не провисали, а были достаточно упругими. Традиционно в качестве шнуров используют крученую пеньковую веревку или шпагат, состоящую из 3–5 пряжей, но при отсутствии ее можно применять и хлопчатобумажный шнур, скрученный из отдельных нитей, однако прочность и долговечность шитья на нем ниже, чем на пеньковом шпагате. При необходимости готовые шнуры заменяют пучками суровых швейных нитей, проклеенных крахмальным клейстером. Диаметр пучка 1,5–2 мм.

Игла с нитью, вышедшая из последней прорези первой тетради наружу, направляется в соответствующую ей прорезь второй тетради, которая укладывается на первую. Дальнейшее шитье второй тетради будем вести так же, как и первой. После выхода нити из крайней прорези второй тетради введем иглу с нитью в начальную петлю нити и аккуратно, чтобы не прорезать сгибы тетрадей, натянем нить как первой, так и второй тетрадей, после чего продолжим шитье третьей тетради, при шитье которой (и всех последующих) сшивную нить необходимо постоянно натягивать. Когда нить выйдет из последней прорези третьей тетради, следует обеспечить скрепление ее со второй тетрадью. Для этого иглу направим со стороны корешка в сторону обреза наискось между первой и второй тетрадями под нитку, соединяющую их. Лучше это делать ушком иглы вперед, чтобы не испортить корешковую часть тетрадей. Проверив натяжение нити, можем приступить к пришиванию четвертой и последующих тетрадей. Заканчивая шитье, оплетите несколько раз нитью один из крайних швов и снимите сшитый блок со сшивного устройства. Обрежьте концы шнуров так, чтобы с обеих сторон блока оставались их «хвостики» длиной по 15–20 мм.

Прошитый блок со стороны корешка промажьте клеем и положите под пресс до полного высыхания.

Шитье на тесьму мало чем отличается от шитья на шнуры. Разница в том, что при шитье на тесьму не требуется пропиливать тетради блока, а шитье производят так, чтобы тесьма не прошивалась нитками. Схема шитья на тесьму показана на рис. 7, б.

При шитье на марлю, как это видно на рис. 7. в, тетради пришиваются к марле. Во всех случаях корешок блока после шитья должен быть проклеен и пропрессован до полного высыхания, как было описано выше. Для удобства шитья на тесьму и на марлю рекомендуется сделать из картона шаблон-линейку, на которую следует нанести метки входа и выхода иглы с нитью через корешки тетрадей. С помощью такого шаблона можно разметить тетради изнутри по сгибу, нанеся точки будущих проколов тетрадей блока иглой.

Имейте в виду, что марля, используемая для переплетных работ, призвана обеспечить ее только прочность скрепления тетрадей блока, но и возможность длительного пользования книгой, для чего нити основы марли, как наиболее прочные, располагают поперек корешка блока. Расположение нитей основы нетрудно определить: вдоль основы марля разрывается с приложением меньших усилий, чем поперек ее. Ширину марлевой полосы для шитья блоков следует брать на 25–30 мм меньше высоты книжного блока.

Иеще один совет: если при шитье блока придется надвязывать сшивную нить, сложите концы прежней и новой нитей и свяжите их одним узлом на манер обычного портновского узла при шитье иглой вручную. Двойной узел при связывании нитей, особенно скользких, не применяйте, так как при натяжении нити он развяжется.

Перечисленные выше способы шитья книжных блоков из тетрадей являются классическими разновидностями шитья внакидку. Как видно из сказанного, они требуют применения приспособления для шитья. Однако в случае отсутствия последнего проводят сшивание тетрадей в блок без такого приспособления.

Выровняв книжный блок по корешку и верхнему обрезу, его зажимают с помощью струбцины и размечают корешок блока по линейке или с помощью шаблона, то есть наносят на корешок (перпендикулярно ему) пары параллельных линий с расстоянием 20–25 мм между ними. Для книг высотой менее 20 см достаточно двух пар, при большой высоте - трех-четырех.

Затем возьмите вдвое сложенную нить (длина ее на 10–15 см больше числа тетрадей, умноженного на расстояние между парой параллельных линий разметки корешка), заправьте ее так, чтобы на длинном конце двойной нити находилась петля (середина сложенной вдвое одинарной нити), и раскрыв на середине первую тетрадь 1 (рис. 7, г), введите иглу снаружи корешка в точку 1 , оставив за корешком петлю нити. Выведенную через точку 2 иглу с нитью направьте в точку 3 следующей (второй) тетради II, раскрытой на середине. Иглу с нитью, выпущенную на второй тетради через точку 4 , заведите в петлю, торчащую из прокола 1 . Осторожно, чтобы не прорезать фальца корешка, натяните нить, фиксируя тем самым сшивку двух первых тетрадей, после чего введите иглу в точку 5 тетради iiiи, выведя ее через точку 6 , зафиксируйте стежок, заведя нить между первой и второй тетрадями под соединяющий их стежок 2 -3 , после чего иглу введите в точку 7 тетради iv и т. д. Закончив шитье первого ряда стежков, зафиксируйте конец нити, обвязав его двумя-тремя узлами вокруг стежков, идущих поперек корешка, и приступайте к шитью тетрадей по следующему ряду разметки. Сшитый блок промажьте клеем по корешку и запрессуйте его до полной просушки.

Книги, имеющие широкие поля, а также комплекты газет или листы машинописи, можно переплести методом шитья втачку (то есть вдоль корешковой части блока), как это показало на рис. 7, д. Выровняв блок по корешку и верхнему обрезу, его проклеивают по корешку и запрессовывают до полной просушки. Желательно оклеить корешок тканевой или марлевой лентой с заходом на первую и последнюю тетради блока лент ткани шириной около 10 мм. Отступив 5 мм от корешковой части блока на линии, параллельной корешку, сверлят нечетное число отверстий диаметром около 2 мм (или прокалывают их шилом), равномерно расположенных на расстоянии 25–30 мм друг от друга по всей высоте блока. Сверление лучше производить, зажав корешковую часть блока между двумя фанерками, что убережет блок от вырывов бумаги при выходе сверла из толщи блока. Через полученные отверстия прошейте суровой ниткой блок (рис. 7, д), а концы нити, натянув ее, свяжите между собой.

Следует предупредить, что сшитый таким образом блок неудобен для пользования: он плохо раскрывается.

При шитье книг, обрезка которых нежелательна, рекомендуется способ предварительной прошивки тетрадей с последующим их соединением в блок (рис. 7, е).

В этом случае с помощью шаблона-линейки, совместив риску а с верхним обрезом тетради, размечают стежки будущего шитья так, чтобы на каждой тетради было по шесть стожков. Два стежка, помеченных на шаблоне цифрами 1–2 и 3–4 , делаются меньше остальных, помеченных буквами а - з . Расстояния между стежками желательно делать меньше длины самих стежков. Точки а из должныотстоять oт верхнего и нижнего обрезов блока на 25–30 мм.

Сначала сшиваются тетради - каждая в отдельности - через проколы в сгибах тетрадей 1–2 и 3–4 . Шитье надо производить двойной тонкой ниткой и фиксировать второй стежок узлом. Нитка отрезается так, чтобы около узла оставался «хвостик» длиной 6–8 мм. Сшитые тетради укладывают в стопу, выравнивают сталкиванием, запрессовывают и проклеивают по корешку. Оставленные после прошивки тетрадей «хвостики» нитей следует равномерно распределить по промазанному клеем корешку блока. Если на обработанный подобным образом корешок блока наклеить марлю, то после высыхания клея блок можно прошить в соответствии с разметкой, как это показано на рис. 7 г., не опасаясь, что отдельные листы тетрадей изменят свое положение в блоке.

Особо следует сказать о шитье книжных блоков, выполненных бесшвейным способом. Заметим, что знание приемов такого шитья полезно и при изготовлении книжных блоков из листового материала, например из машинописных листов.

Шитье бесшовным способом начинается либо с очистки от остатков клея прикорешковых частей титульного и последнего листов книги (если блок книги цел), либо с укладки всех листов книги в ровную стопу. Затем приклеивают по корешковому полю первые и последние 3–5 листов книги друг к другу, нанеся вдоль корешка полоску клея по внутреннему полю шириной 3–4 мм, после чего зажимают блок струбциной корешком наружу так, чтобы за ее пределами выступала кромка корешка шириной около 4 мм (рис. 8).

Рис. 8. Подготовка блока с бесшвейным креплением корешка к переплету

Рис. 9. Схема укрепления бесшвейного корешка: 1–2, 3–4 - пазы, образующие «ласточкин хвост»

Мелкой наждачной бумагой обрабатывают корешок книжного блока, удаляя с него остатки бумажной обложки (до клеевого слоя) или создавая гладкую поверхность корешка, если речь идет о листовом материале. Ножовкой с мелкими зубьями (удобно пользоваться шлицовкой) пропиливают пазы в корешке блока под углом 45° к его основанию на глубину 3–4 мм. Пазы - парные типа «ласточкин хвост» распределены по корешку равномерно (рис. 9). Обычно 3–4 пар пазов бывает достаточно. Расстояние между пазами пары по корешку не превышает 25–30 мм, а крайние пропилы должны отстоять от верхнего и нижнего обрезов блока не менее чем на 15 мм.

Обмотку «ласточкиных хвостов» начинают с паза 1 первой пары пропилов. Обмотку ведут прочной нитью (лучше капроновой), укладывая ее виток к витку с достаточным натягом (всего нужно 2–3 витка). Не обрывая нити, делают столько же внтков, используя вторую пару пропилов, и т. д. В последнюю пару пазов укладывают на 1–2 витка больше, чем в предыдущие, и, не обрывая нити (она уже будет проходить по противоположной стороне книжного блока), возвращаются к первой паре пазов, поочередно наматывая на каждый «ласточкин хвост» блока по 1–2 витка. Конец и начало нити, находящиеся в пазе 1 , завязывают узлом, стараясь, чтобы он оказался внутри паза.

Остается проклеить корешок блока, следя за тем, чтобы клей попал в пазы и хорошо пропитал нити, находящиеся в них. Если пазы получились слишком широкими, в них закладывают отрезки пропитанной клеем пеньковой или хлопчатобумажной бечевки (шнура), обеспечивая надежность корешка блока. Опыт переплетчиков-любителей и самих авторов показал, что подобные книги раскрываются лучше, чем шитые втачку.

К готовому книжному блоку необходимо приклеить форзацы, без которых нельзя соединить блок с крышками переплета. Форзацы приклеивают к первому листу первой и последнему листу последней тетради блока. Заметим, что форзацы должны иметь долевой раскрой, то есть долевое направление волокон бумаги форзаца должно совпадать с его корешковым сгибом. Для определения направления волокон смачивают водой небольшой участок бумаги: в долевом направлении бумага мало деформируется, а в поперечном становится волнистой.

В современных книгах применяют три типа форзацев.

Чаще всего встречается приклейной форзац (рис. 10, а), представляющий собой сложенный вдвое лист бумаги. Высота форзаца равна высоте блока книги, а ширина - двойной ширине тетради блока. Для присоединения форзацев к тетрадям вдоль корешкового сгиба форзаца наносят полоску клея шириной 3–4 мм и приклеивают к корешковому полю соответствующей тетради так, чтобы сгиб форзаца был вровень с корешковым полем тетради или корешковым обрезом блока книги. Если же последовать совету многих пособий по переплетному делу и присоединить форзац на расстоянии 3–4 мм от корешка блока, то после вставки блока в переплетные крышки, форзац может оказаться разорванным при первом же открывании книги!

В книгах большого объема используются приклейной форзац с окантовкой, которая увеличивает прочность приклейного форзаца (рис. 10, б). В этом случае после приклейки форзаца к тетради блока корешковая часть тетради окантовывается полоской ткани или прочной бумаги шириной около 15 мм, густо смазанной клеем. Полоска окантовочного материала приклеивается так, чтобы она на 3–4 мм одним своим краем заходила на внутреннюю сторону тетради, огибала корешок тетради и большей своей частью заходила на приклейной форзац. Длина окантовочного материала равна высоте блока.

Издания, рассчитанные на длительное хранение и частое использование, обычно снабжают составным форзацем с фальчиком (рис. 10, в). Форзац состоит из двух листов бумаги: лист 1 имеет ширину на 5–6 мм меньше ширины тетради, а лист 1 - на столько же шире ее. Фальчик 4 делают из хорошо накрахмаленной ткани, ширина его около 15 мм. Длина фальчика и высота листов форзаца равны высоте тетради2 книжного блока.

Сборку этого форзаца удобно производить в такой последовательности. Складывают листы форзаца лицевыми сторонами друг к другу так, чтобы узкий лежал поверх широкого, а корешковая часть широкого листа выступала из-под корешковой части узкого на 3–4 км. Узкий лист накрывают листом вспомогательной бумаги с отступом от корешковой части узкого листа на 3 мм. Выступающие из-под вспомогательной бумаги края двух листов форзаца смазывают клеем, убирают вспомогательный лист бумаги и сталкивают обе половинки форзаца на боковой обрез, противоположный корешку. Сверху накладывают фальчик, выравнивая его по границе клеевой полосы узкого листа, и тщательно протирают его в местах приклейки к листам форзаца. Форзац прикладывают к тетради, выровняв его по боковому обрезу, смазывают выступающую часть фальчика вдоль корешка на 5 мм и приклеивают его к внутренней стороне тетради, аккуратно загнув и притерев его.

Рис. 10. Конструкции форзацев. а - приклейной форзац; б - приклейной форзац с окантовкой; в - составной форзац с фальчиком; 1–1 - форзац; 2 - тетрадь блока; 3 - клеевой слой; 4 - окантовка

После прикрепления форзацев проклеенные корешки книжных блоков необходимо оклеить марлей с таким расчетом, чтобы на форзацы со стороны корешка блока заходили края марли по 15–20 мм. Если блок шился на тесьму, концы тесьмы длиной 15–20 мм приклеиваются к внешним листам форзацев. Концы шнуров (при шитье на шнуры) перед подклейкой к форзацам необходимо растрепать и расплющить, для чего можно воспользоваться обыкновенным шилом, но лучше изготовить специальный инструмент - растрепку. Она представляет собой тонкую стальную пластинку толщиной 0,5–1 мм, в которой сделаны косые прорези (чертеж растрепки будет дан ниже). Кончик шнура захватывается в прорезь и на поверхности пластины при помощи иглы или шила растрепывается веерообразно или расплющивается молотком.

После оклейки марлей корешка книжного блока его следует высушить под прессом. Для предохранения проклеенных мест от прилипания к рабочим поверхностям пресса или струбцины воспользуйтесь, прокладками из парафинированной бумаги или полиэтилена.