Оценка качества сшитых блоков.

Качество сшитых нитками книжных блоков оценивается следующими показателями:

1. наличию полного числа доброкачественных тетрадей данного издания, правильности их расположения в порядке следования сигнатур и отсутствие перевернутых тетрадей

2. правильности применения вида шитья, числа и размеров стежков;

3. отсутствию обшивок, обрывов ниток и спущенных петель;

4. отсутствию смещения в положении фальцев в корешке и по верхнему краю от общей плоскости

5. отсутствию смещения в положении проколов от линии сгиба тетрадей (допуск 1 мм).

6. правильности положения и ширины клеевой полоски на крайних тетрадях (отступ клеевой полоски от корешкового сгиба тетрадей должен быть 21 мм, ширина полоски 2.51 мм;

7. плотность шитья по прибору ПШ коэф. Плотности шитья составляет 0,28-0,3 или согласно таблицы.

Допускаем сдвиг корешка блока в зависимости от его толщины.

Толщина корешка в мм	Сдвиг корешка в мм	Толщина корешка в мм	Сдвиг корешка в мм
11-15	3,0-4,0	36-40	9,5-11,5
16-20	4,5-5,5	41-45	11,0-13,0
21-25	5,5-7,0	46-50	12,0-14,5
26-30	7,0-8,5	50-55	13,0-16,0
31-35	8,0-10,5	55-60	14,5-17,5

Шитье блоков проволокой.

Из трех способов шитья блоков проволокой (поблочное внакидку, поблочное втачку и потетрадное вразъем) наиболее широкое применение имеет шитье внакидку благодаря своей простоте в использовании, широкой механизации и автоматизации, возможности в крупносерийном производстве организовать непрерывное поточное производство на всех операциях – от комплектовки блока до упаковки готовой продукции.

К недостаткам этого способа скрепления можно отнести то, что он применим лишь при комплектовке блоков вкладкой, поэтому объем изданий, отпечатанных даже на тонкой бумаге, не превышает 128 страниц.

Шитье проволокой втачку применяется сравнительно редко – для скрепления изданий в обложке с толщиной блока от 5 до 20 мм, выпускаемых малыми тиражами. У его недостаткам можно отнести плохую раскрываемость книги и быстрый отрыв крайних листов в местах крепления при пользовании книгой.

Для скрепления книжных блоков проволочными скобами применяется полиграфическая проволока по ГОСТ 7480 диаметром от 0,36 до 1,2 мм, чаще всего сейчас применяют проволоку толщиной 0,36-0,6 мм.

Сшитые проволокой блоки контролируют по:

- числу скоб

- числу переходов скоб при шитье

- диаметру проволоки

- расстоянию между скобами

- размеру марлевых клапанов

- отсутствию смещения тетрадей у верхнего края

- правильности комплектовки

- плотности шитья

Клеевое бесшвейное скрепление

Попытки упростить технологию скрепления книжных блоков предпринимались давно. Современный принцип клеевого бесшвейного скрепления предлагался в Австрии в 1811 году. Скреплялись отдельные листы костным клеем с большой добавкой глицерина для придания ему эластичности, но книги были слишком непрочны. В 1936 году в Германии была осуществлена реакция полимеризации винилацетата и была получена ПВАД обеспечивающая высокую прочность склейки листов бумаги и сохранность прочностных свойств клеевого соединения в течении длительного времени.

В России КБС стали применять с 1948 года с использованием зарубежного оборудования. В 1955 в США был получен термоклей, который получил распространение в странах Европы с 1965 года, а в России – 1970года.

Этот способ скрепления блоков обладает рядом достоинств:

1. высокая скорость и малая трудоемкость процесса, которые не зависят от объема издания;

2. возможность организации непрерывного поточного производства

3. значительное сокращение финансовых затрат и сроков изготовления тиража

К недостаткам БКС можно отнести зависимость прочностных показателей от вида применяемой бумаги, правильности подбора клея к бумаге, строгое соблюдение технологии и режимов обработки полуфабрикатов на всех этапах подготовки поверхности корешка и процесса склеивания.

Для осуществления КБС блоков книжных изданий в обложке с применением ПВАД фирма «Мюллер-Мартини» (Швейцария) выпустила в 1998 году полуавтоматы «Амиго» с производительностью 1500 экз. в час и автоматы «Тигра», «Трендбиндер», «Корона» с максимальной технической скоростью соответственно 60,125,200-300 цикл/мин. На полуавтоматах КБС выполняют всего 3 операции:

1. фрезерование корешка

2. заклейка корешка

3. крытье блока обложкой

Загрузка машины и объем продукции выполняются вручную. Сушка перед трехсторонней обрезкой осуществляется в естественных условиях цеха.

В крупносерийном производстве изданий в обложке используются многофункциональные агрегаты, выполняющие следующие операции.

1. сталкивание блоков

2. глубокое фрезерование корешка

3. поверхностное фрезерование

4. очистка корешка от бумажной пыли

5. предварительная заклейка корешка

6. кратковременная сушка

7. вторичная заклейка корешка

8. крытье блоков обложкой

9. кратковременный высокочастотный нагрев корешковой зоны

Охлаждение и досушка полуфабрикатов издания происходят на длинном транспортере, передающим их на трехстороннюю резку. Для изготовления изданий в переплетной крышке фирма «Колбус» выпускают три модификации автоматов КБС-«Радиобндер КМ-470», «Систембиндер КМ-490» и «Систембиндер КМ-495» со скоростью работы 100, 166 и 216 цикл/мин.

Фирма «Зиглох» автоматы SВ-3000 и SВ-6000 с максимальной скоростью 100 цикл/мин. Важным различием агрегатов КМ и SВ-3000 является то, что во-первых, окантовка корешка блока производится корешковым материалом поперечного раскроя, а в агрегатах SВ-3000-материалом долевого раскроя.

Операция сталкивания блоков перед фрезерование корешка необходимо, чтобы в процессе КБС выдержать точность размеров и отсутствие косины корешковых и верхних полей. В поточных линиях агрегатов БКС она выполняется на вибростоле при передачи блоков от подборочной машины к агрегату.

Целью первого глубокого фрезерования является удаление всех корешковых фальцев блока, включая и фальцы внутренних долей тетрадей. На агрегатах КБС эта операция осуществляется последовательно двумя фрезами на разную глубину фрезерования, чтобы снизить вероятность вырыва крупных частиц бумаги. При повторном фрезеровании производится зачистка грубой шероховатой поверхности, полученной при первом фрезеровании, устраняются крупные вырывы бумаги.

Бумажная пыль закрывает микропоры и устья капилляров бумаги, затрудняя процесс смачивания, поэтому удаление пыли вращающимися щетками и отсосом способствует получению надежного адгезионного шва клеевого соединения.

Первичную заклейку рекомендуется делать сравнительно тонким слоем клея пониженной вязкости (30 сек) т.к. ее назначение – создать условия для смачивания поверхности. Промежуточное между двумя заклейками корешка кратковременное облучение инфракрасными лампами можно только условно назвать сушкой, так как в это время корешок нагревается и влага устремляется внутрь блока, а после крытья обложкой или окантовки блока корешковым материалом – и к поверхности корешка.

Назначение второй заклейки корешка – создать сравнительно толстую и прочную пленку, поэтому на этой операции применяют ПВАД с условной вязкостью 60-80 сек. По кружке ВМС, обеспечивающую высокую когезионную прочность клеевого соединения и требуемую долговечность издания.

После крытья обложкой или приклейки корешкового материала, корешковая зона подвергается высокочастотному нагреву с целью быстрейшего удаления влаги из клеевого слоя и корешковой зоны книжного блока в процессе дальнейшей его естественной сушки пред трехсторонней обрезкой.

КБС с применением термоклея. В этом случае КБС с фрезерованием корешка используется клей-расплав, состоящий из сополимера винилацетата с этиленом и различных добавок ( в частности 20 % парафина для увеличения текучести и 10% канифоли для увеличения липкости).

Интервал рабочих температур находится в пределах 140-180С. Зазор между фрезерованным корешком и валиком клеемазальных аппаратов машин и агрегатов КБС устанавливается от 0,5-1,0 мм в зависимости от толщины обрабатываемого блока, а излишки клея снимаются валиком противовращения.

Прочность КБС в лабораторных условиях измеряется на динамометре. Испытанию подвергаются три листа блока: два 15-х с начала и с конца и один из середины блока. Оценивается прочность КБС по удельной силе вырыва, полученной из среднего значения усилий вырыва, отнесенных к единице длины корешка.

Скрепленные и окантованные или покрытые обложками блоки не должны иметь расколов. Глубина проникновения клея между листами блока не должна превышать 1.5 мм, но допускаются отдельные затеки до 3 мм. При крытье блоков обложкой вроспуск ширина клеевых полосок на корешковых полях блоков должна быть 52 мм.

Контролировать качество продукции машин КБС следует не ранее чем через 1 час при скреплении блоков термоклеем и не ранее 3 часов при скреплении их ПВАД.

Факторы, влияющие на прочность и долговечность КБС с фрезерованием корешка.

Величина выхода корешка из зажима.

При фрезеровании корешка блоков необходимо удалить от 3 до 5 мм ширины корешковой зоны. Но при снятии 2-3 мм глубина микронеровностей может превысить допустимое значение 0,4 мм, поэтому большой выход корешка из зажимов снимается по крайней мере за два приема, чтобы при «чистом» фрезеровании выход корешка из зажима не превышал 1,5 мм.

Величина зазора между зажимами и зубцами фрезы. Увеличение зазора от минимального 0,5 мм всего на 0,5 мм повышает глубину микронеровностей примерно в 1,5 раза, что приводит к неудовлетворительному состоянию фрезерованной поверхности и низкому качеству КБС.

Чем выше скорость фрезерования, тем больше глубина микронеровностей вначале и конце корешка блока, что снижает прочность бесшвейного скрепления.

По мере затупления фреза средняя глубина микронеровностей с середины блока до выхода блока из фрезы, это обстоятельство требует постоянного внимания машиниста и сравнения с эталонным образцом.

Технологические факторы:

1. Композиция бумаги: бумага № 1 обеспечивает более прочное БКС при использовании ПВАД и одинаковое с термоклеем при использовании бумаги № 3, содержащей древесину.

2. Объемный вес, чем выше он, тем ниже прочность БКС (0,9 г/см³).

3. Степень проклейки снижает прочность БКС, так как применяемые для обеспечения проклейки бумаги эфиры канифоли придают ей гидрофобность, ухудшающую смачивание бумаги клеями на водной основе. Поэтому в современном оборудовании используют две проклейки.

4. Направление раскроя. Долевое направление волокон бумаги наиболее предпочтительно при КБС

5. Толщина клеевой пленки. У ПВАД она составляет 0,25 мм-0,4 мм. При использовании термоклея толщина пленки должна увеличиваться с увеличением толщины блока.

Оценка качества КБС по прочности вырыва единичного листа.

  0,45 - неудовлетворительно

 = 0,45-0,625 - удовлетворительно

 = 0,625-0,725 - хорошо

  0,725 отлично

Технологические факторы:

1. Величина зазора между зажимами и зубцами фрезы

2. Композиция бумаги

3. Объемная масса

4. Степень проклейки

5. Толщина бумаги. 80-100 г/м2 малый срок службы

6. Направление раскроя

Механическое скрепление книжных блоков

Механическим называют способы скрепления блоков книжного типа, в которых используется металлические или пластмассовые крепежные детали или устройства. Механические способы скрепления блоков делят на скрепление спиралями и гребенками, винтами и заклепками.

Скрепления спиралями и гребенками. Для осуществления скрепления блоков спиралями необходимо выполнить две операции: сделать перфорацию отверстий в корешковой зоне и навивку спирали в отверстия перфорации. В крупно- и среднесерийном производстве перфорацию выполняют на автоматах типа Ех380, 610 или 700, в которых перфорация может делаться полистно или стопой от 3 до 30 листов. В мало-серийном производстве используются настольные офисные перфораторы или универсальные перфорировально-биговальные станки типа 2 УПБ-500. Для скрепления металлическими или пластмассовыми спиралями делают перфорацию малых круглых отверстий порядка 2-3 мм с шагом 6,35 мм. Навивка спиралей на блоки выполняется на полуавтоматах типа 52Е (фирма «Ренц» Германия) или вручную.

Рекомендованные шаги для перфорации и диаметры гребенок в зависимости от толщины блока.

Шаг перфорации 8,47 мм.
Толщина блока в мм	Диаметр проволочных гребенок
3,2	4,8
4,8	6,4
6,4	7,9
7,9	9,5
9,5	11,1
11,1	12,7
12,7	14,3
шаг перфорации 12,7 мм
14,3	15,9
15,9	19
19	22,2
22,2	25,4

К достоинствам способов скрепления блоков спиралями и гребенками можно отнести их относительную простоту технологии, не требующей высококвалифицированного обслуживания, возможность их применения на малых предприятиях и в офисах, полную раскрываемость продукции книжного типа, возможность применения обложек различных конструкций. Недостаток – использование корешкового поля, что снижает процент использования бумаги.

Скрепление спиралями и гребенками применяют в производстве настенных календарей, дневников, различных каталогов, нотных и общих тетрадей, блокнотов, а за рубежом – и при изготовлении некоторых учебников.

1 – книжный блок

2 – трубка гребенки

3 – картонная обложка

Скрепление блоков винтами и заклепками.

Скрепление блоков замками-зажимами и обоймами.

Применяется более 30 вариантов скрепления книжных блоков, которые можно объединить в 14 видов 5 способов. 1 шитье нитками, 2 шитье проволокой, 3 бесшвейное скрепление, 4 швейно-клеевое скрепление, 5 механическое скрепление.

Способы, виды и варианты скрепления блоков.

Способ	Вид скрепления	Вариант скрепления
1	2	3
Шитье нитками	Поблочное внакидку	Двухниточная
		Однониточная
	Поблочное втачку	Двухниточная
	Потетрадное без марли	Простым брошюрным стежком
		Переставным брошюрным стежком
		Комбинированно
	Потетрадное на марле	Простым переплетным стежком
		Переставным переплетным стежком
Шитье проволокой	Поблочное внакидку	в накидку
	Поблочное втачку	с загибкой ножек скобы
		встречными скобами
	Потетрадное на марле	без перехода
		с одним переходом
		с двумя переходами
Клеевое бесшвейное скрепление	С фрезерованием фальца	без роспуска с ПВАД
		без роспуска с термоклеем
		С роспуском листов
		с армированием корешка
	С частичным фрезерованием фальца	с перфорацией фальца
		с фрезерование шлицев
		с фрезерованием средней зоны корешка
	Без фрезерования	из односгибных тетрадей
		со склейкой при фальцовке
		с нагревом термоплавкого клея
Швейно-клеевое скрепление	Скрепление тетрадей термонитями	С клеевым скреплением блока
Механическое скрепление	С перфорацией отверстий	спирали
		гребенки
	Со сверлением отверстий	винтами
		заклепками
	Упругими устройствами	замками-зажимами
		обоймами