Разработка технологии послепечатных процессов для книжного издания

 

Покровный материал

В качестве покровного материала выбрана обложечная бумага.  Обложечная  бумага применяется как для крытья брошюрного блока обложкой, так и для изготовления переплетных крышек. Обложечная бумага вырабатывается четырех марок: А, Б. В и Т. Бумага марок А и В имеет массу 100—200 г/м2,  марки Б—120—160 г/м2, Т—80—160 г/м2. В зависимости от массы 1 м2 обложечная бумага имеет различное применение. Бумагу марок А и Б массой 80—120 г/м2 используют при изготовлении составных и цельнокрытых бумагой переплетных крышек. Бумагу марок А, Б, В массой 140— 200 г/м 2 применяют для крытья брошюрных блоков обложкой. Бумага марки Т предназначена для обложек школьных и общих тетрадей.

Степень проклейки обложечной бумаги 0,75—1,25 мм. Если обложечная бумага используется для изготовления переплетных крышек, то проклейка этой бумаги должна быть близка к проклейке форзацной, чтобы одностороннее смачивание клеем всей внутренней бумажной заготовки не вызвало скручиваемости обложки [4]. MAXISILK - чистоцеллюлозная, матовая мелованная бумага двукратного мелования , отбеленная бесхлорным способом. Применение: для печати журналов, обложек, буклетов, альбомов, плакатов, престижных книг, разнообразной рекламной продукции. Двойное мелование создает однородную поверхность с великолепной гладкостью, что снижает впитывание краски и позволяет достигать хороших результатов печати. Плотности от 170 до 300 г/м2. Основные характеристики: 1) плотность, 230 г/м²; 2) белизна, 99%; 3) непрозрачность, 99,7%[5].

Размеры заготовки: ширина покровного материала крышек: ширина - 324±1 мм; высота - 237±1 мм представлены на рисунке 1.8:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.8 Размер заготовки покровного материала

 

Пленка для ламинации

Толщина пленки для ламинации зависит от бумаги. Чем толще бумага, тем больше толщина пленки. Выберем рулонную глянцевую пленку толщиной 30 мкм, 300м/рулон. Ширина рулона может быть изготовлена по желанию заказчика.

Отстав

Чем больше ширина отстава, тем более  толстым должен быть его материал. При ширине блока 19 мм будет использоваться пачечная бумага плотностью 160г/м². Размер заготовки материала для отстава представлен на рисунке 1.9:

Рисунок 1.9 Размер заготовки материала для отстава

Нитки для шитья

Для данного издания выбраны  капроновые швейные нитки 50К, которые выпускаются из высокопрочных полиамидных комплексных нитей. В процессе производства на них наносятся специальные составы, снижающие разогрев швейной нити в игле, тем самым улучшаются их пошивочные свойства.

Марка 50К означает: линейная плотность ρ=50 г/м; К - капроновая нить. Литературу, рассчитанную на длительный срок службы, всегда следует сшивать  только капроновыми нитками, которые  по сравнению с хлопчатобумажными, имеют более высокую прочность на разрыв, большее разрывное удлинение, гладкую поверхность, стойкость к влаге и против истирания, меньшую толщину.

Преимущества ниток марки 50К  для ниткошвейных машин:

Капроновые нитки прочнее хлопчатобумажных за счет большего относительного удлинения при растяжении при одинаковой линейной плотности. Поэтому капроновые нитки практически не обрываются при шитье.

В шитом блоке  капроновые нитки вызывают меньшее  утолщение корешка, так как при  одинаковой прочности у них меньшая  линейная плотность. Нитки, применяемые при шитье блоков, имеют разрывное усилие порядка 15Н (1,5кгс), что дает 1,5 кратный запас прочности на вырывание внутренних листов тетрадей из книжных изданий.

Использование капроновых ниток 50К, имеющих большее относительное  удлинение при разрыве, не только уменьшает число обрывов ниток в процессе шитья, но и способствует меньшему разрушению бумаги блока в процессе его механической обработки, а также при пользовании книгой.

Таким образом, сшивание тетрадей книжного блока нитками  марки 50К способствует увеличению срока службы издания [6].

Каптал и бумажная полоска

 В качестве капталов используется  специальная х/б, полушелковая  или шелковая лента с утолщенным  краем различного цвета. Применяется  для наклейки на концы корешка  изданий всех форматов при  толщине издания от 12 мм, при всех  способах скрепления изданий,  выпускаемых в жестких переплетных крышках. Для проектируемого издания выбирается полушелковая лента белого цвета. Для оклейки корешков используется бумага без проклейки. Выбирается неклееная бумага из сульфатной целлюлозы поверхностной плотностью 69 г/м² . Применяется для наклейки на корешок блока при обработке блоков на блокообрабатывающих и поточных линиях. Размер заготовки для бумажной полоски представлен на рисунке 1.10:

 

 

 

Рис. 1.10 Размер заготовки бумажной полоски

Боковое смещение каптало-бумажной полоски не должно превышать 2мм, продольное—1мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчет материалов

2.1 Расчет количества бумаги для печати блока

Расчет тиражной бумаги для печати блока проводится по формуле:

где V – объем издания, ф.п.л.; Т – тираж издания, тыс.экз.; а и b –ширина и длина печатного листа, см; d – плотность бумаги, г/м2; Кт.н. – норма технических отходов; Кт.н. = 0,9.

2.2 Расчет бумаги для форзацев

Исходя из справочника для формата  книги 84 х 108 \32 формат листа для печати форзацев будет равен 550 х 850, на листе поместится 8 форзацев, норма тех. отходов =2,7% [15]

 

Количество форзацев в листах:

, где

N_л – количество форзацев в листах

n – количество форзацев, шт

Т – тираж, экз

М_Т.О. – норма технологических отходов, М_Т.О = 2,7%

Масса форзацев в килограммах:

m_ф = N_л ·M, где

m_ф = масса форзацев, кг

N_л  - количество форзацев, листы

M – масса одного листа

М = q х a х b, где

q – плотность бумаги, г\м²

а х b – площадь листа , м²\

М = 120 х 0,55 х 0,85= 56,1 г

Расположение форзацев на листе  представлено на рисунке 2.1

 

                             Рисунок 2.1 Расположение форзацев на листе

2.3 Расчет материалов для переплетной крышки

Размеры картонный сторонок = 128 х  206 мм, плотность картона 230 г \ м2 толщина картона 1,5мм, ширина расстава – 6,5 мм,

Размер картона = 790 х 1080 мм, 30 сторонок на листе, отход при раскрое -7,3 %

Количество картонных заготовок в листах:

, где

N_л – количество форзацев в листах

n – количество картонный сторонок, шт

Т – тираж, экз

М_Т.О. – норма технологических отходов, М_Т.О = 7,3%

Масса картонных сторонок в килограммах:

M_к = N_л · q · А х В····, где

M_к = масса картонных сторонок, кг

N_л  - количество картонных сторонок, листы

q -  плотность картона, г\м2

А х В – площадь картона , м2

M_к =143 * 230 * 0,790 х 1,08 = 28 кг

Раскрой картона представлен на рисунке 2.2.

 

 

Рисунок 2.2 Раскрой картонных сторонок

 

2.4 Расчет количества покровного материала

 Ширина  покровного материала:

Шз = Тбу+2( Ш + Кп + З + Кот + К), где

Шз – ширина заготовки покровного материала

Тбу – уточненная толщина блока

Ш – ширина блока после обрезки ( 130 мм)

Кп –  ширина переднего канта ( 3мм)

З – ширина загибки ( 15 мм)

Кот – толщина отстава ( 1,5мм)

К – толщина картона ( 1,5 мм)

Шз = 19 + 2* ( 130 + 3 + 15 + 1,5 + 1,5 ) = 321 мм

Высота покровного материала:

Вз = В + 2*(К + З + Квн), где

Вз – высота заготовки покровного материала

В – высота блока после обрезки ( 200 мм)

Квн –ширина верхнего и нижнего  кантов ( 2.мм)

Вз = 200 + 2* ( 1,5 + 15 + 2 ) = 237 мм

Получили размеры заготовки  покровного материала для одной  крышки : 321 х 237 мм

 Общая длина рулонных материалов  Lp

, где

Вз – расчетная высота заготовки, м

Т – тираж

Nп – количество полос из рулона по схеме раскроя

Мт.о. – норма отходов ( 2 %)

4. Общая площадь Sp

, где

Шр – ширина заготовки

5. Общая масса mp

, где

Ps – поверхностная плотность материала, г\м2

Схема раскроя покровного материала  представлена на рисунке 2.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.3 Схема раскроя покровного материала

2.5 Расчет материала для отстава

Вот =  Вк.с. , где

Вот – высота отстава

Вк.с. – высота картонной сторонки

Вот = 206 мм

 

Шот =  Тбу + 2Кот, где

Шот – ширина отстава,

Тбу – уточненная толщина блока

Кот – толщина картона ( 1.5 мм)

Тбу =  ( V*D*dт/2 +4*dф + n*dн)\Кс, где

Тбу – уточненная толщина блока

V – объем в фпл

D – доля листа

dт – толщина тиражной бумаги

dф – толщина форзацной бумаги

N -  количество вклеек

dв – толщина бумаги для вклеек

n – количество тетрадей

dн – толщина ниток

Кс-коэффициент спрессованности 

n = Vп*D\Ст, где

Ст – количество страниц в  тетради

n = 10*32\32 = 10

Тбу = ( 10*0,095*32/2 + 4*0,13 + 0,2*19) \0,88 = 19мм

Шот = 19+2*1,5 = 22 мм

Схема раскроя материала для отстава представлена на рисунке 2.4.

 

Рисунок 2.4 Раскрой отставов

2.6 Расчет пленки для ламинации

Расчет пленки производится по формуле  [3],

где  В_з – расчетная высота заготовки, м; Т – тираж издания, тыс. экз; n_п – количество полос из рулона по схеме раскроя; Н_р.м. = 2,5% – норма технических отходов для рулонных материалов.

 м.

2.7 Расчет требуемого количества бумажной полоски

Длину материала определим по формуле [13]

где Ш_П.Б. – ширина отрезаемой полоски бумаги, м;

Т – тираж, т.э.;

Нр.м. – норма расхода материала, равная 1,5%.

Длина материала для бумажной полоски  равна:

2.8 Определение расхода ниток

Расход ниток для  прошивания одного блока издания, состоящего из 19 тетрадей, составляет:

Lн = кол-во стежков · длину стежка · кол-во тетрадей.

Lн = 4 · 19 · 10 = 760 мм

Расход ниток для всего тиража равен: 760×2000 = 1520 м

 

2.9 Выбор и расчет количества клеев

Выбор и расчет клеев приведен в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Выбор и расчет количества клеев

На заклейку корешка	50% ПВАД, расход 529 г\тыс.книг.	На тираж расход 529 *2* = 1058 г
Приклейка форзацев	ПВАД разведенный, расход 226.8 г\1 тыс  книг	На тираж  226,8*2 = 453,6 г
Приклейка корешкового материала	Желатин, расход 360 г\тыс.книг.	На тираж  360 *2 = 720г
Изготовление цельнокрытых преплетных крышек № 7	45% желатин, 10% глицерин, расход 90 г\тыс книг	На тираж 90*2= 180 г
Шитье блоков	ПВАД EUKALIN 5183 L 400, расход 147 г/тыс книг	На тираж 147*2=294 г
Вставка блока в крышку	PACOLL GA 1050 (костно-желатиноый) 10 пакетов в коробке – 25 кг, расход 3380 г/тыс.книг	На тираж 3380*2=6760 г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Выбор и обоснование технологических решений. Разработка  технологического маршрута

3.1 Выбор технологических решений и типа оборудования

Выбор и обоснование способа  печати

Процесс проектирования технологического процесса  начинается с выбора способа  печати и печатного оборудования, который зависит от вида издания, требований,  предъявляемых к  качеству печати и от тиража издания. Также следует учитывать такие параметры, как технологические возможности способа печати, наличие соответствующего печатного оборудования, сложность и трудоемкость формного процесса, тиражестойкость печатных форм, экологическая безопасность.

Глубокий способ

Совсем невелик объем изданий, выпускаемых способом глубокой печати. Это обычно журналы, альбомы, где  преобладают репродукции черно-белых  или цветных фотографий, поскольку  качество воспроизведения оригиналов с большой площадью теней разной интенсивности способом глубокой печати очень хорошее – сочные, глубокие тона. Несмотря на высокую тиражестойкость форм, высокую производительность, простой технологический процесс, этот вид печати имеет существенные недостатки. Дороговизна изготовления печатных форм глубокой печати , необходимость использования токсичных печатных красок на основе толуола, дополнительные затрататы на сбор растворителя и сушку. Также этот способ требует больших капиталовложений. Края штриховых изображений, которые составляют основу данного издания, в способе глубокой печати имеют пилообразный характер. Таким образом использование данного способа печати для нашего издания является нецелесообразным.

Высокий способ

С помощью высокого способа печати можно получить высококачественные оттиски, содержащие текстовую и изобразительную информации. Преимуществами  данного процесса печати являются: простота  и стабильность технологического процесса и оборудования; высокое качество печати, высокая скорость печати, высокая тиражестойкость, дешевизна бумаги. Однако  существуют и недостатки, которые связаны с трудоемкостью подготовки машины к печатанию (необходимость приправки), недостаточный ассортимент печатного оборудования, низкая степень механизации и автоматизации печатного оборудования, относительная сложность формного процесса, сложность выпуска продукции больших форматов. В данном случае применение этого способа печати будет нецелесообразным – высокохудожественные иллюстрации отсутствуют, а тираж издания очень мал, а изготовление комплекта печатных форм будет очень невыгодным экономически.