4.Изготовление сложных тетрадей

Сложными называют тетради, отличающиеся от основных (простых) тетрадей блока, имеющих 32, 16 или 8 страниц, иной объем (4, 12, 24 или иное число страниц), сложный вариант фальцовки (например, складных карт) или какие-либо дополнительные элементы конструкции — форзацы, приклейные, накидные или вкладные иллюстрации, печатаемые отдельно от текстовой части издания. Изготовление сложных тетрадей требует самостоятельных операций раскроя, фальцовки, приклейки и большего рабочего времени, поэтому к ним приступают заранее, чтобы к началу комплектовки и скрепления книжных блоков все тетради были вполне готовы.

Сложные тетради имеют иную толщину, дополнительные элементы конструкции блока (форзацы, иллюстрации-вклейки) и иные свойства бумаги, что обычно вызывает определенные осложнения при выполнении последующих операций, увеличенные отходы в брак при комплектовке и шитье блоков, неравномерную плотность шитья блоков нитками, ненадежную склейку разнородной бумаги, втяжку тетрадей при обжиме корешка и обрезке блоков, несимметричное кругление корешка. Все это приводит к ухудшению качества готовых книг, к расколу корешка и снижению долговечности изданий. Эти особенности требуют внимательного отношения к данному комплексу операций на этапе проектирования конструкции книжного блока, при выборе материалов и строгого соблюдения требований технологических инструкций, относящихся к степени проклейки, направлению раскроя бумаги, объему вклеек и дробных частей бумажного листа, их месту в книжном блоке и др.

 

4.1. Изготовление и приклейка форзацев

В справочнике технолога-полиграфиста, часть 6 [25], представлено десять типов форзацев, различающихся конструкцией, числом деталей, способом изготовления и присоединения к тетрадям или к блоку, видом первого и последнего разворотов книги и прочностными свойствами. Четыре типа из десяти рекомендованы технологическими инструкциями [2], а в мировой практике изготовления книжных изданий применяется не менее шести типов форзацев. Форзацы, требующие изготовления, могут состоять из одной — четырех деталей, причем в в относительно сложных конструкциях второй деталью обязательно является тканевый фальчик — узкая полоска на корешковом сгибе, позволяющая многократно повысить прочность и долговечность книги.

При внешней простоте конструкции к настоящему времени автоматизировано присоединение к тетрадям или к блокам только трех типов форзацев, но широкое распространение получил лишь один тип — простой приклейной форзац. Все другие типы форзацев находят ограниченное применение в производстве многообъемных дорогих книжных изданий улучшенного и подарочного типов, так как процессы их изготовления и присоединения к блоку требуют значительных затрат ручного труда.

Число и перечень технологических операций по изготовлению и присоединению форзацев к тетрадям или блокам зависят от их конструкции, но при изготовлении наиболее часто применяемых простых приклейных форзацев необходимы три или пять технологических операций: раскрой форзацной бумаги (или оттисков, если форзацы запечатаны), фальцовка форзацев, приклейка форзацев к тетрадям, прессование и упаковка тетрадей с форзацами. Последние две операции не обязательны, если в мелкосерийном производстве для транспортировки и хранения полуфабрикатов используют фуры. В некоторых случаях (при изготовлении книг на автоматизированных поточных линиях) третья операция выпадает из цикла операций по изготовлению сложных тетрадей, так как форзацы присоединяются или приклеиваются к скомплектованному или сшитому книжному блоку.

4.1.1. Типы форзацев и область их применения

Форзацы классифицируют по их конструкции, способу присоединения к тетрадям или блоку и по виду художественно-по лиграфического оформления. По конструкции форзацы делятся на простые, окантованные, составные, «свои» и накидные. Простые форзацы представляют собой односгибную тетрадь, присоединяемую к крайним тетрадям блока или к блоку с помощью узкой полоски клея. Окантованные форзацы отличаются от простых наличием узкой полоски бумаги или коленкора, оклеивающей тетрадь с форзацем по корешку. Составные форзацы изготавливаю т из двух долей разной ширины, которые в корешковой зоне склеиваются при помощи полоски коленкора. Такой форзац приклеивается к внутренней стороне тетради и загибается на наружную ее сторону. Свой форзац не требует изготовления: его функции выполняют первые и последние листы книжного блока, которые оставляют незапечатанными. Накидные форзацы представляют собой 8-страничную тетрадь, которая накидывается на книжный блок, скомплектованный вкладкой, и скрепляется с блоком в процессе его шитья.

По способу присоединения к тетрадям или блоку форзацы бывают приклейные, прошивные и пришивные. Приклейные форзацы прикрепляются к крайним или (при комплектовке блока вкладкой) к наружной тетради блока узкой (4-5 мм) полоской клея, прошивные форзацы приклеиваются к внутренней стороне тетрадей до комплектовки блока и прошиваются по сгибу во время шитья блока нитками или проволокой. Пришивные форзацы, являющиеся самостоятельными тетрадями, пришиваются к блоку в процессе его шитья нитками (иногда — проволокой) и склеиваются с тетрадями блока по корешковым фальцам в процессе заклейки корешка.

По виду художественно-полиграфического оформления запечатанные форзацы делятся на тематические, изображения на которых соответствует тематике книги, декоративно-орнаментальные и фоновые.

Технологическими инструкциями по технологии брошюровочно-переплетных процессов рекомендованы к применению «свои», простые приклейки, приклейные с окантовкой и составные прошивные форзацы (рис. 4.1).

Основное назначение форзацев — обеспечить требуемую долговечность издания, в частности достаточную прочность связи переплетной крышки с книжным блоком, способную противостоять возможным динамическим нагрузкам при пользовании книгой. Величина динамических нагрузок объективно зависит только от массы книжного блока и косвенно — от его формата и толщины. Простые по конструкции форзацы требуют минимальных затрат материалов и труда, но их малая прочность на многократный изгиб и растяжение не может обеспечить сохранность книги в течение большого срока службы при интенсивном пользовании. Упрочняющие элементы конструкции форзацев позволяют повысить прочность самого форзаца и прочность связи переплетной крышки с блоком, но требуют применения ручного труда при изготовлении сложных тетрадей, что допустимо лишь при малых тиражах. По этим причинам при определении области применения форзацев оговариваются примерные формат и толщина блока, тираж и вид литературы книжного издания.

 

Рис. 4.1. Форзацы, рекомендованные технологическими инструкциями: а — приклейной; б — приклейной с окантовкой; в — прошивной составной с тканевым фальчиком; г — «свой»; 1 — тетрадь; 2 — форзац; 3 — широкая сторонка форзаца; 4 _ узкая сторонка форзаца; 5 — выклейная сторонка; 6 — окантовка; 7 — тканевый фальчик; 8 — клей

«Свои» форзацы рекомендуются к применению в изданиях с толщиной блока до 20 мм, если издание отпечатано на бумаге поверхностной плотностью не менее 100 г/м² при долевом раскрое тетрадей, когда линии корешковых сгибов тетрадей совпадают с машинным направлением бумаги. Простые приклейные форзацы рекомендуются для изданий с толщиной блока до 30 мм. Приклейные форзацы с окантовкой бумагой рекомендуется использовать при толщине блока свыше 30 мм, а также в тех случаях, когда к первой тетради приклеивается титульная иллюстрация (фронтиспис), в школьных учебниках, в изданиях, отпечатанных на тонкой (поверхностной плотностью менее 50 г/м²) и малопрочной бумаге. Окантованные тканью или нетканым материалом форзацы рекомендуются для энциклопедий и многообъемных справочников, рассчитанных на большой срок службы и интенсивное пользование. Составные прошивные форзацы, отличающиеся большой трудоемкостью изготовления с применением ручного труда, рекомендуется применять в изданиях улучшенного и подарочного типов, большого формата (84*108/16 и более) и объема (при толщине блока порядка 40 мм и более) при малых и средних тиражах.

Для различных книжных изданий и беловых товаров могут быть использованы и другие форзацы, представленные на рис. 4.2.

 

Рис. 4.2. Другие типы форзацев: а — склеенный с окантовкой; б — простой прошивной; в — выклейной с тканевым фальчиком; 1 — тетрадь; 2 - форзац; 3 — стороны составного форзаца; 4 — тканевый фальчик; 5 — окантовка; 6 — клей; 7 — нитки

Склеенные с окантовкой форзацы (рис. 4.2, а), изготовление которых производится на автоматах СФШ, позволили в типографии «Печатный Двор» (Санкт-Петербург) оборудование клеевого бесшвейного скрепления для изготовления изданий в обложке успешно использовать и при изготовлении блоков изданий в переплетной крышке. Простой прошивной форзац (рис. 4.2, б) довольно широко применяется за рубежом при изготовлении многообъемных справочных изданий большого формата. В начале 80-х гг. фирма «Хункеллер» (Швейцария) выпустила универсальный форзацприклеечный автомат VEA-400 KSU, работающий на «холодном» клее и термоклее, выполняющий приклейку и загибку форзаца на тетрадь, что позволило использовать этот тип форзацев в производстве многотиражных изданий.

Узкие сторонки выклейного форзаца, склеиваемые коленкоровым фальчиком, обычно делаются из цветной или запечатан ной с одной стороны бумаги. Сборка этих форзацев и приклейка к тетрадям производятся вручную, поэтому они применяются лишь в мелкосерийном производстве беловых товаров (блокнотов, записных книжек и др.) и книжных изданий подарочного типа.

 

 

4.1.2. Изготовление и приклейка форзацев к тетрадям или блоку

Традиционн ая технология изготовления сложных тетрадей с простыми приклейными форзацами начинается с операции раскроя бумаги для форзацев, при выполнении которой должны соблюдаться по крайней мере три условия: 1) для форзацев должна использоваться специальная форзацная бумага или бумага, близкая к ней по прочностным и деформационным свойствам; 2) поверхностная плотность бумаги должна соответствовать толщине блока и быть в пределах 120-160 г/м²; 3) раскрой бумаги должен быть только долевым: сгиб форзацев должен происходить по машинному направлению бумаги.

Для форзацев используется специальная форзацная бумага (ГОСТ 6742), отличающаяся высокой прочностью на излом (не менее 15 двойных перегибов), высокой проклейкой (0,5-1,0 мм у бумаги марки А, 0,75-1,25 мм у бумаги марки О) и умеренной скручиваемостью при одностороннем увлажнении. Первое требование связано с условиями эксплуатации книжного издания, а два последних — с операцией вставки книжных блоков в переплетные крышки, при выполнении которой во многих случаях применяются клеи с большим содержанием воды. При промазке форзацев таким клеем возможно их скручивание, что затруднит или сделает невозможным выполнение последующих операций. Бумага марки А предназначена для незапечатанных форзацев, а марки О — для печатания офсетным или высоким способами печати.

ГОСТ 6742-79 предусматривает выпуск листовой форзацной бумаги в форматах 500*710, 550*850, 570*850, 620*910 и 720*910 мм с машинным направлением вдоль длинной стороны листов и рулонной бумаги с шириной рулонов 550, 570, 620 и 720 мм. Редакцию ГОСТ 6742-79 вряд ли можно считать удачной: при раскрое листовой форзацной бумаги на заготовки форзацев для восьми форматов (60*90/8, 60*84/8, 84*108/16, 70*100/16, 75*90/16, 70*100/32, 75*90/32 и 84*108/64) отходы при раскрое составят от 19,8 до 35,0% [25]. Применение рулонной бумаги позволяет снизить отходы при раскрое: для последних трех форматов отходы при раскрое рулонной бумаги составляют 6,2-12,5%, но это требует дополнительной операции раскроя рулонов на листы (и отходов на подрезку и технологические нужды производства), дополнительных затрат времени и труда.

Для ряда форматов (в основном для 1/16 и 1/64 долей) с целью экономии бумаги форзацы целесообразно выкраивать из бумаги для офсетной печати, прочностные свойства которой должны соответствовать приведенным выше условиям.

Подрезка и разрезка форзацной бумаги выполняется на одноножевых бумагорезальных машинах, длина реза которых может не превышать 120 см. Подрезка форзацной бумаги с двух или с четырех сторон делается во всех случаях, так как ее стандартные размеры по ширине и длине, в соответствии с ГОСТом больше расчетных на 10 мм. Заготовки форзацев, ширина ш_ф и высота в_ф, должны иметь размеры, соответствующие номинальному формату блока до обрезки:

	(4.1)
	(4.2)

где Ш и В — соответственно ширина и высота блока до обрезки, мм. Допуски на размеры форзацных заготовок ±1 мм по ширине и - 2 мм по высоте. Отрицательный допуск на высоту заготовки обусловлен требованиями к качеству полуфабрикатов на последующих операциях и к готовой книге. При положительном допуске верхний край форзацев после приклейки к тетради может выходить за ее верхний край; на операции шитья блоков это приведет к смещению тетради вниз, так как перед шитьем они выравниваются по верхнему краю — «головке». После обрезки блоков и в готовой книге верхние поля такой тетради окажутся излишне большими, а фальцы внутренних долей тетради не будут срезаны.

Фальцовка форзацев. Операция фальцовки форзацев может выполняться вручную переплетной косточкой-гладилкой. Если сменная выработка мини-типографии не превышает 10 тыс. книг, то с этой операцией успешно справится один фальцовщик: при фальцовке одновременно по нескольку листов с последующей разборкой заготовок за смену он может изготовить до 20 тыс. форзацев. При большей дневной загрузке предприятия фальцовку производят на малоформатных настольных или стационарных кассетных фальцмашинах, например Qutckfolder и Т32 (фирма «Шталь», Германия), применение которых позволит повысить сменную выработку в 3,3-5,3 раза по сравнению с ручным трудом.

Допуск на точность фальцовки форзацев по положению сгиба равен ±1 мм или на смещение краев — 2 мм. У изданий малых форматов (до 70*100/32) у запечатанных форзацев с рисунком и окаймляющими рамками отклонение сгиба от заданного положения не должно превышать 1 мм.

Приклейка форзацев. В мини-типографиях при сменной выработке предприятия не более 6,5 тыс. книг приклейка форзацев может выполняться вручную на рабочем столе с применением трехгранного наклонного уголка. Большую стопу (2-2,5 тыс.) форзацев рабочий распускает «лесенкой», промазывает ее 9%-ным крахмальным или карбоксиметилцеллюлозным клеем и укладывает на подставке справа, а тетради — слева, после чего поочередно двумя руками укладывает их в уголок. По мере заполнения уголка рабочий специальными приемами увеличива ет, если это необходимо, отступ корешковых сгибов форзацев от сгибов тетрадей, обжимает стопу ладонью и откладывает на свободное место стола. Периодически он освобождает стол от готовой продукции, укладывая ее на откидные полки фуры.

На средних и крупных полиграфических предприятиях приклейку форзацев к тетрадям производят на форзацприклеечных автоматах типа КВ (фирма «Колбус», Германия), VEA-400 (фирма «Хункеллер», Швейцария) и ТП-320-4М (Харьковский ЗПМ, Украина), максимальная техническая скорость которых достигает 100 цикл/мин.

Простые прошивные форзацы изготавливаются и приклеиваются к тетрадям на автоматах VEA-400 KSU, полуфабриката ми для которых служат односгибные заготовки, имеющие припуск для загибки и приклейки корешкового края на внутреннюю сторону тетрадей. Приклейные с окантовкой форзацы изготавливаются на универсальных автоматах ТП-320-4М.

При ручной приклейке форзацев применяется 9%-ный крахмальный клей с большим (до 20 мин) открытым временем. На форзацприклеечных автоматах применяют быстросхватывающие клеи — ПВАД или клеевую композицию на ее основе с добавлением около 30% по массе 9-10%-ного коллоидного раствора натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (NaКМЦ).

Контроль качества тетрадей с форзацами. Тетради с приклеенными форзацами контролируют по следующим показателям качества: 1) величине отступа корешкового сгиба форзаца от корешкового сгиба тетради; 2) ширине склейки; 3) точности совмещения верхнего края форзаца с верхним краем тетради; 4) плотности приклейки окантовки.

Величина отступа форзацев от корешковых краев тетрадей является важнейшим показателем качества полуфабрика тов брошюровочно-переплетных процессов. С целью повышения прочности связи переплетной крышки с книжным блоком приклейку форзацев желательно производить без отступа, но такая приклейка возможна лишь при шитье тетрадей термонитями; при шитье блоков нитками отступ должен быть более 1 мм, так как диаметр прокалывающих игл ниткошвейных автоматов равен 2 мм. Технологическими инструкциями величина отступа установлена равной 1,5 мм с допуском +1 мм, так как возможное смещение тетрадей на качающемся столе ниткошвейных машин может привести к проколам сгиба форзацев, что бракует готовое книжное издание. Учитывая, что этот показатель определяет срок службы издания, допуск на величину отступа следует уменьшить до 0,5 мм. Измеряется величина отступа с помощью измерительной лупы ЛИ-3 (ГОСТ 8309) с ценой делений 0,1 мм. Измерительная линейка по ГОСТ 427-75, рекомендуемая технологическими инструкциями, для этой цели непригодна.

Ширина склейки форзацев с тетрадями также является важнейшим показателем качества, так как она определяет прочность склейки форзаца с тетрадью и переплетной крышки с блоком. Она должна быть 4 мм у тетрадей изданий малых форматов и 5 мм у тетрадей средних и больших форматов. Измерение следует производить у верхней и нижней кромок тетрадей, подсунув под форзац узкую цветную полоску бумаги, позволяющую определить край склейки.

Точность совмещения верхних краев форзацев и тетрадей по возможности должна быть полной, чтобы при обрезке блоков равнение происходило по верхнему торцу блоков, а не по кромкам форзацев, а верхние и нижние кромки форзацев полностью срезались вместе с кромками тетрадей блока. Окантовка тетрадей с форзацами должна быть приклеена плотно, без просветов у корешковых сгибов форзацев и тетрадей, так как это приводит к снижению прочности и долговечности книги.

 

 

4.1.3. Факторы, влияющие на прочность склейки и долговечность форзацев Прочность и долговечность книжных изданий в переплетной крышке во многом определяются прочностью форзацной бумаги и прочностью склейки форзацев с тетрадями. По исследованиям, проведенным в МГУП, прочность склейки и долговечность форзацев зависят от типа форзацев, прочности форзацной бумаги на излом и разрыв, наличия и вида окантовочного материала, величины отступа форзаца при приклейке, ширины склейки форзаца с тетрадью, положения клеевой полоски, наличия и вида клея на фальцах. Тип форзацев. При испытаниях на долговечность (по числу многократных открываний переплетной крышки до разрушения форзаца на сгибе) наихудшие показатели имеют книжные издания с простыми приклейными форзацами. Окантовка форзацев бумагой для высокой печати № 1, пергамином и коленкором марки КОФ повышает показатель долговечности в 2-8 раз. Применение составных прошивных форзацев с тканевым фальчиком повышает показатель долговечности книг примерно в 20 раз. Прочность форзацной бумаги. В испытаниях на прочность и долговечность книг наибольшее значение имеют показатели прочности бумаги форзацев на растяжение и к двойным перегибам. Увеличение толщины бумаги или ее поверхностной плотности в 1,3-1,6 раза дает примерно такое же повышение показателя долговечности книжных изданий. Величина отступа. Показатель долговечности книжных изданий в наибольшей степени зависит от величины отступа форзацев от корешкового сгиба тетрадей. Если форзацы приклеивались к тетрадям без отступа, то в испытаниях на долговечность без натяжения книги выдерживали более 30 тыс. открываний без признаков разрушения форзацев. При величине отступа всего в 3,5 мм полный разрыв форзацев по сгибу происходит при первых циклах работы прибора (рис. 4.3). Минимальный отступ в 1,5 мм, оговоренный технологическими инструкциями, дает 2,5-3-кратное, а вместе с допуском в 1 мм — 9-14-кратное снижение долговечности.   Рис. 4.3. Зависимость числа открываний переплетной крышки от величины отступа форзацев: 1 — начало разрушения; 2 — конец разрушения Анализ траектории движения швейных инструментов при прошивании первой и последней тетрадей с приклейными форзацами, сделанный С.Н.Козловым (МПИ — МГУП), показал, что при отступе в 0,5 мм вероятность повреждения фальца форзаца первой тетради ничтожна, а при отступе в 1,0 мм полностью исключается. У последней тетради возникновение этого дефекта более вероятно, поэтому для его предупреждения отступ должен быть на 0,5 мм больше и быть равным 1,0 мм с допуском +0,5 мм. При пользовании книгой быстрее изнашивается форзац первой тетради книжного блока, поэтому к первой тетради форзац следует приклеивать с минимальным отступом, а при приклейке к тетрадям, сшитым термонитями, и к блокам, сшитым потетрадно нитками, — и вовсе без отступа. Положение клеевой полоски. Машинисты форзацприклеечных автоматов из опасения, что полоска клея может частично оказаться за пределами сгиба форзаца, и возможной склейки тетрадей на приемно-выводном устройстве, довольно часто клеевой ролик устанавливают слишком далеко от корешкового сгиба тетради. Такая практика недопустима, так как отступ клеевой полоски на уменьшение долговечности книги оказывает такое же влияние, как и отступ корешкового сгиба форзаца. Исследование, выполненное А.И.Дубасовым (МГУП) с применением макрофотографии [5], позволило утверждать, что смещение клеевой полоски от корешкового края форзаца при изготовлении приклейных форзацев с окантовкой сводит на нет упрочняющий эффект окантовки, так как из-за образования своеобразного «воздушного мешка» между сгибами форзаца и окантовки склейки в этой зоне, испытывающей наибольшие нагрузки при пользовании книгой, не происходит. Ширина склейки форзацев с тетрадями также оказывает значительное влияние на прочность связи переплетных крышек с книжными блоками и долговечность книжных изданий. По рекомендациям технологических инструкций она должна быть 4 мм у изданий малых и 5 мм у изданий средних и больших форматов с допуском ±1 мм. Экспериментальная проверка влияния ширины склейки форзацев с тетрадями на ее прочность, выполненная в МГУП под руководством автора, подтвердила правильность этих рекомендаций: максимум прочности склейки форзацев с тетрадями на разрыв находится при ширине склейки в пределах 4-5 мм. Вид клея на фальцах. Исследования, выполненные под руководством А.И.Дубасова, показали положительное влияние ПВАД и отрицательное — костного клея, применяемых при обработке сшитых книжных блоков, на прочность и долговечность связи переплетных крышек с блоками: наличие клеевой пленки ПВАД упрочняет фальцы тетрадей и форзацев, а костного — способствует быстрому их разрушению.