2013.03.043531 прочтений

Идеальная послепечать для рулонных типографий (ч. 6)

Руководство для рулонных офсетных типографий.

Идеальная послепечать для рулонных типографий (ч. 5) * Web Offset Champion Group

 

Безупречное клеевое скрепление

На качество клеевого скрепления влияет ряд параметров бумаги: волокна, наполнители, формат, плотность и толщина, направление отлива и растяжение, связующая способность и сопротивление разрыву, характеристики поверхности.


Безупречное клеевое скрепление

Факторы успеха в клеевом скреплении

  • Правильный выбор расходных материалов: бумаги для обложки и блока, красок, вклеек.
  • Выбор упаковочных материалов для послепечатной обработки.
  • Подготовка тестовых макетов (для проверки веса во избежание лишних почтовых расходов при рассылке).
  • Утверждение вёрстки макета, технических спецификаций, обрезов, полей для печати навылет: главный параметр — абразивная кромка корешка. Кромка для фрезерования корешка может составлять от 1 до 5 мм. Это особенно важно для разнесённых на соседние страницы иллюстраций, перфорированных вставок и обложек с фальцовкой типа «калитка».

 

 

Здесь и далее цветом выделены примечания от партнёра проекта — «Первого полиграфического комбината»

Толщина наносимого клеевого слоя на корешок зависит от вида бумаги, типа и объёма издания, используемого клея-расплава для корешка и регулируется в пределах: 0,3–1,0 мм для термоклея; 0,3–0,6 мм для полиуретанового.

Обложки

Помимо плотности и жёсткости сгиба важна пухлость выбранного для обложки картона. Все параметры подбирают с учётом формата и толщины блока. У слишком толстой или жёсткой книги обложку сложно открыть, а её боковая кромка обложки отделяется от корешка в открытом виде. Мягкие обложки обеспечивают нужную подвижность в районе корешка. Вот ориентировочные значения плотности обложек (при выборе учитывают жёсткость сгиба и пухлость материала).

Толщина блока, мм Плотность обложки, г/м 2

< 5 150–180

6–10 200–220

11–15 250–270

> 15 300–350

Рекомендации актуальны в первую очередь для брошюр с тонким блоком. Залог успешного клеевого скрепления — правильное расположение обложек.

Для качественной биговки по линии края корешка блока направление волокон должно быть параллельно корешку.

  • Обложкам плотностью более 200 г/м 2 нужна 4-кратная биговка и боковая проклейка.
  • Длина обложечного корешка на 3 мм больше формата основного блока до обработки. Ведущая кромка плюс 1 мм, задняя кромка плюс 2 мм — чтобы лишний клей случайно не загрязнил модуль подачи ленты. При обработке двойниками или тройниками предусматривают дополнительные отступы для промежуточных подрезок обложек.
  • На обложке оставляют поля для проклейки корешка, свободные от краски и лака — они негативно влияют на адгезионные свойства.
  • На запечатанных обложках указывают кромки подачи и грейферного захвата.
  • Не забудьте припуск в 3 мм под обрез по ведущей и задней кромке — над и под линией обреза тетради.

 

 

 

Для клеевого скрепления большое значение имеет направление волокон бумаги
 
Рекомендации по вёрстке обложек для клеевых изданий
 

Печать по корешку. Чтобы избежать типовых проблем с неприводкой изображения на корешке, заранее сделайте макет из тиражной бумаги. Учитывайте, что толщина материала варьируется в зависимости от производителя (и даже у одного производителя). На толщину книги влияют колебания влажности. По возможности оставляйте в макете поля, чтобы отдел брошюрования мог внести нужные коррективы самостоятельно.

 

 

 

Эффект двойной обложки. Хотя клеевое скрепление (в отличие от шитья) не подразумевает двойных обложек, реально добиться аналогичного эффекта. Просто добавьте с внешней стороны книжного блока ещё один лист обложечной бумаги с печатью того же качества. Сверху закрепите обложку — получите эффект двойной обложки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Адгезионные составы

КБС работают с двумя типами клеящих составов — горячими (клея-расплавы или термоклея) и холодными (дисперсионные) клеями. У каждого есть особенности и преимущества. При выборе клея учитывают его соответствие типу готовой продукции, производственный процесс, затраты и экологические аспекты.

  • Основные виды адгезионных составов:
  • холодный клей ПВА (поливинилацетат);
  • термоклей EVA (этиленвинилацетат);
  • химически активный термоклей PUR (полиуретан).
Сравнение клеящих составов для работы с книгами
 

В зависимости от толщины издания, объёма тетрадей и бумаги на блок выбирается тип фрезы для срезки корешковых фальцев. Беспылевая фреза используется для изданий с толщиной до 30 мм и глубиной срезки корешковых фальцев до 3 мм. А для изданий с малой и большой толщиной и глубиной срезки корешковых фальцев до 7 мм рекомендуется пылевая фреза.

Холодная клеевая эмульсия — ПВА. Эмульсионные клеи используют с 1930-х гг. Клей ПВА наносят при комнатной температуре: смолы проникают в структуру бумаги и, застыв, плотно скрепляются с ней. Высохший клей находится в полумягком состоянии, поэтому книжный корешок получается гибче, чем при обработке термоклеем. Из-за длительного времени сушки ПВА применяют в основном для выпуска изданий в мягких обложках. Для достижения качественного результата клей необходимо наносить точно и аккуратно. Типовая готовая продукция — ежедневники.

Модуль для холодного клея.   Фото: M?ller Martini
Модуль для холодного клея.
Фото: Müller Martini

Преимущества эмульсионного клея:

  • прочное сцепление с волокнами бумаги;
  • плоская в открытом состоянии продукция;
  • высокая прочность;
  • хорошее скругление корешка;
  • низкий расход клея;
  • хорошая термостойкость;
  • отсутствие запаха;
  • стойкость к различным краскам на основе минеральных масел.

Недостатки эмульсионного клея:

  • естественный, поэтому длительный процесс высыхания (нет возможности производства в линию);
  • высокие инвестиции для обработки продукцию в линию (ИК- либо высокочастотная сушки);
  • при неверном направлении отлива бумага может «пойти волнами»;
  • не переносит низких температур;
  • высокие энергозатраты на ИК- или высокочастотную сушку;
  • недостаточная эластичность при низких температурах (как и у термоклея); при температуре +8 °C клеевая плёнка становится хрупкой.
Модуль для термоклея.   Фото: M?ller Martini
Модуль для термоклея.
Фото: Müller Martini

Термоклей — EVA. Появился на книжных производствах в 1950-х гг. Не содержащий воды и растворителей состав представляет собой однородную смесь термопластиков и добавок (смолы, воск, наполнители, стабилизаторы). При комнатной температуре находится в твёрдом состоянии. Для получения жидкого рабочего клея его нагревают до 120–180 °C. При охлаждении относительно быстро формируется клеевая плёнка. Термоклей применяют преимущественно в книжном производстве: он совместим с мелованными и немелованными сортами бумаги, в большинстве случаев демонстрирует высокую клеящую способность, быстро сохнет и относительно недорог. Современные EVA-составы менее подвержены химическому старению, при охлаждении становятся жёсткими и могут разрушаться при очень низких температурах. Бумага с плотным покрытием не всегда совместима с термоклеем.

Преимущества термоклея:

  • высокие производственные скорости;
  • минимальная волнистость бумаги при неверном направлении отлива (с низкотемпературным термоклеем);
  • относительно короткая секция охлаждения (по времени 1–2 минуты);
  • невысокие технические требования;
  • оптимален для продукции с небольшим сроком эксплуатации;
  • экономичный вариант клеевого скрепления.

Недостатки термоклея:

  • низкий уровень сцепления с волокнами бумаги;
  • недостаточно плоская продукция в раскрытом виде;
  • невысокая прочность;
  • относительно большой расход клея (клеевая плёнка 0,5–0,8 мм);
  • более высокие затраты на клей по сравнению с ПВА;
  • ограниченная стойкость к высоким и низким температурам, хрупок при температурах ниже 10 °C;
  • размягчается при 40 °C; при 60 °C могут выпадать страницы;
  • необходима улавливающая запахи вытяжка.
Модуль для PUR-клея.  Фото: M?ller Martini
Модуль для PUR-клея.
Фото: Müller Martini

Химически активный термоклей (PUR)

Полиуретановые клеи используют с 1990-х гг. Именно PUR считают самым гибким и прочным составом для книжных переплётов. Однокомпонентный химически активный термоклей отверждается под воздействием находящейся в воздухе влаги. В отличие от традиционных клеев на основе термопластиков в его состав входят дуропласты. Реагирующий на влагу термоклей PUR объединяет ряд достоинств традиционных термосоставов и химически активных клеев. Для размягчения клеящего состава используют специальные системы «плавления по требованию» (Melting on Demand, MOD) с точно контролируемой температурой в 90–100 °C. Прочный, стойкий к температурам и растворителям, надёжный PUR-клей всё чаще применяют для брошюрования книг. Он оптимален для сложных задач, способен скреплять бумагу с низким содержанием древесных волокон, тетради с УФ?лакированием, ламинированные пластиком обложки и даже тяжёлые виды бумаги с плотным покрытием.

Преимущества химически активного термоклея (PUR):

  • исключительно качественное сцепление с волокнами бумаги;
  • очень высокая прочность;
  • приемлемая плоскостность раскрытых изделий при соблюдении правил работы;
  • высочайшая стойкость к высоким и низким температурам;
  • отличная прочность;
  • стойкость к краскам на основе минеральных масел;
  • меньшее впитывание в полностью запечатанные страницы;
  • минимальный расход клея (0,2–0,4 мм в зависимости от способа нанесения);
  • меньше жалоб со стороны клиентов.

Недостатки химически активного термоклея (PUR):

  • более высокая стоимость клея и оборудования;
  • долгое отверждение, ограниченные возможности обработки в линию;
  • невозможность сразу оценить качество скрепления;
  • высокие требования к операторам;
  • затраты на очистку клеевого модуля;
  • необходимость в интенсивной вытяжке испарений;
  • требует хорошего состояния модуля подготовки корешка и зажимов кареток.
ИК-сушка для клея в КБС.    Фото: M?ller Martini
ИК-сушка для клея в КБС.
Фото: Müller Martini

Экологичность клеевых систем

Переработка. На современных заводах по переработке макулатуры бумагу очищают от клея по технологии флотации (а не промывания, как раньше). Широко применяемые холодные клеи перемешиваются с целлюлозой. Пока объёмы клея не превышают принятых норм, проблем это не представляет. Термоклеи должны быть с высокой температурой плавления, иначе они, размягчившись, пройдут сквозь сетки фильтров.

Идеальная послепечать для рулонных типографий (ч. 5) *

Использование. Храните клеящие составы в герметично запечатанных контейнерах, чтобы не допускать испарений и высыхания продукта. Во избежание инцидентов с разлитым клеем под каждым дозатором установите поддон. Термоэмульсии небезопасны для операторов, поэтому при установке системы необходимо предусмотреть отвод испарений.

Идеальная послепечать для рулонных типографий (ч. 5) *

Утилизация. Нерастворимые клеящие составы подлежат утилизации исключительно на специальных перерабатывающих предприятиях (выливать их в стоки недопустимо). Клеи на водной основе в ряде случаев можно спускать в канализацию (в зависимости от местных законодательных требований).

Информацию по защитным мерам при работе с PUR-клеем в брошюровании и рекомендации по очистке оборудования можно найти в справочном руководстве «Производство и окружающая среда — энергопотребление, экономия, эффективность, экология» («Environmental Considerations — Energy, Economy, Efficiency, Ecology» BPG 6, стр. 29).

Холодный клеевой модуль со встроенной  ёмкостью для клея.   Фото: M?ller Martini
Холодный клеевой модуль со встроенной
ёмкостью для клея.
Фото: Müller Martini

Недостаточная прочность склейки при брошюровании

Из-за негативного влияния краски или лака на адгезию клея обложка может плохо приклеиться к корешку, начнут отделяться страницы книги. Это не редкость, если на корешке и боковых сторонах внутренней обложки забыли оставить свободные от краски и лака поля для клея. Краски с высоким содержанием масел способны растворять клей и понижать его клеящую способность.

Идеальная послепечать для рулонных типографий (ч. 5) *

Подготовка. Добавьте на внутренней странице обложки свободные от краски и лака поля: толщина книжного блока плюс 8–12 мм плюс линия для боковой проклейки шириной 4–6 мм.

Идеальная послепечать для рулонных типографий (ч. 5) *

Производство. Если вариант со свободными от краски и лака полями не подходит, придерживайтесь следующих рекомендаций.

  • Используйте в качестве праймера холодный клей ПВА. Сначала очень тонким слоем наносите ПВА-праймер, потом — вторым проходом — термоклей. Так вы защитите второй, основной слой клея.
  • Второй вариант: нанести PUR-клей в один прогон тонким слоем в 0,2–0,4 мм. Прочность PUR на отрыв намного выше, и он совместим практически с любыми материалами для обложек и книжных тетрадей.
Система двойного  нанесения клея с праймером.   Источник: M?ller Martini
Система двойного нанесения клея с праймером.
Источник: Müller Martini

Впитывание клея

Клей может впитаться в запечатанные зоны книжного блока. Это характерно в первую очередь для сочетания клея ПВА с мелованными сортами бумаги и сшитой продукции. Вероятные причины:

  • некачественная подготовка корешка (изношенный или плохо восстановленный инструментарий);
  • плохо обжатые перед брошюрованием тетради и книжные корешки;
  • слишком высокое давление аппликаторов на книжный корешок;
  • впитывание холодного клея с низкой вязкостью в книжный блок (увеличенное поверхностное натяжение и капиллярный эффект печати на мелованных сортах бумаги).

 

 

Термопластичные клеи-расплавы (термоклеи) наряду с ПВАД широко применяются для клеевого бесшвейного скрепления. Преимущества — в высокой скорости работы линии до 200–300 цикл./мин, отсутствии сушки, возможности обрезки с трёх сторон уже через 30 с после заклейки. Однако по сравнению с ПВАД прочность скрепления ниже (особенно для жёстких сортов бумаги), клеевая плёнка жёстче, что затрудняет раскрывание книг и ограничивает толщину блоков до 12–14 мм. Клеевые соединения на основе термоклеев подвержены старению (срок использования до пяти лет). Термоклеи рекомендованы для периодических изданий и брошюр, не рассчитанных на длительный срок службы. Термоклей в расплавленном состоянии наносят на корешок блока, при охлаждении плёнка затвердевает без каких-либо химических реакций. В расплавленном состоянии термоклеи такого типа подвержены окислению кислородом и озоном воздуха. Чем выше температура и дольше нагревание, тем интенсивнее идёт окисление, а прочность скрепления резко снижается. Роль антиоксидантов сводится к предотвращению окисления в течение одного-двух часов. За это время клей при рабочей температуре должен быть израсходован. Особенность конструкции клеевого аппарата — разделение на бак предварительного разогрева, где температура на 20–30 ºС ниже рабочей температуры клея, и клеевой ванны, размеры которой позволяют израсходовать находящийся в ней при рабочей температуре клей за один час. Он наносится на корешок с помощью металлических валиков разной конструкции: цилиндрических, конических, гладких, трубчатых.
На прочность клеевого бесшвейного скрепления большое влияние оказывают температурные режимы применения термоклея. Изменение для клея КР-П и разных типов бумаги показано на рис. 1.
Идеальная послепечать для рулонных типографий (ч. 6) При более низких температурах (120–140 ºС) высокая вязкость не позволяет клею затекать в микронеровности бумаги, усиливается роль химического течения, а прочность клеевого бесшвейного скрепления снижается. Максимальная прочность достигается при 180–185 ºС, дальнейшее повышение температуры приводит к деструкции сополимера винилацетата, этилена и других компонентов клея. Необходимо строго поддерживать температурный режим не только в рабочей клеевой ванне, но и в баке предварительного разогрева, иначе прочность скрепления резко падает. На рис. 2 показано изменение при длительном нагревании клея КР-П при 195 ºС.

Идеальная послепечать для рулонных типографий (ч. 6)
Температура в баке предварительного разогрева должна быть всегда ниже рабочей, не следует для ускорения разогрева клея повышать её. Повторный разогрев термоклея также снижает прочность скрепления, поэтому при несистематической работе машины бесшвейного скрепления не загружайте в бак предварительного разогрева много термоклея. При длительных остановках температуру в баке предварительного разогрева следует снизить до 100 ºС.
Толщина слоя термоклея также влияет на прочность бесшвейного скрепления. На рис. 3 представлены зависимости для клея КР-П и различной бумаги.

Идеальная послепечать для рулонных типографий (ч. 6)
Характер зависимости такой же, как и для ПВАД. Более резкое снижение прочности скрепления с увеличением толщины слоя свыше 1 мм объясняется большей жёсткостью клеевой плёнки и высокими значениями внутренних напряжений в клеевой плёнке при изгибе корешка блока.
Особенность взаимодействия термоклея с бумагой: клей-расплав наносится при 160–180 ºС на поверхность бумаги, имеющей температуру около 20 ºС. Такая разница приводит к быстрому повышению вязкости и застыванию клея при соприкосновении с бумагой. Поскольку плёнко-
образование идёт только за счёт физических процессов, прочность скрепления будет во многом определяться механической теорией адгезии. Наибольшую прочность скрепления, сопоставимую с ПВАД, обеспечивают мягкие пористые сорта бумаги в сочетании с хорошей механической обработкой корешка. Высококлеенные жёсткие, мелованные сорта бумаги при любой обработке корешка не обеспечивают допустимый предел прочности скрепления 0,4 кН/м.

Тестирование клеящих составов

Сменный клеевой модуль для КБС.    Фото: M?ller Martini
Сменный клеевой модуль для КБС.
Фото: Müller Martini
При тестировании на отрыв страницу отделяют от клеевой плёнки, постепенно увеличивая нагрузку. Источник: M?ller Martini
При тестировании на отрыв страницу отделяют от клеевой плёнки, постепенно увеличивая нагрузку.
Источник: Müller Martini
Система для нанесения PUR-клея:
 

Тест на отрыв

Самая популярная процедура тестирования выглядит так: один из листов постепенно отделяют от клеевой плёнки, увеличивая усилие вплоть до момента отрыва листа. При автоматизированном тестировании нагрузка растёт непрерывно. Полученный эффект распространяется на всю длину проклеенного шва. Тест на отрыв считается статическим методом тестирования, с помощью которого всегда определяют прочность скрепления страниц с клеевой плёнкой.

32Фиксируемая прочность на отрыв измеряется в Н/см. Результат зависит от типа бумаги, технологии подготовки корешка, прочности клеевой плёнки, температуры и скорости нанесения. Полученные сравнительные показатели не зависят от формата издания.

Оценка полученных данных

Для определения качества брошюрования FOGRA рекомендует проводить не менее пяти сеансов тестирования на разных участках книжного блока. Полученное среднее значение делят на длину формата в см и итог отмечают в тестовом протоколе (вместе с другими релевантными данными). При оценке результатов учитывают внешний вид вырванных страниц и обработку краёв — эти моменты многое говорят об особенностях производства.

В Европе широко распространены стандарты качества FOGRA для продукции с клеевым скреплением. Ориентировочные значения для ПВА и полиуретанового клея отличаются от показателей для термоклея. США и Великобритания придерживаются разных критериев оценки.


 

Другие методики тестирования: на гибкость (переворачивание страниц), на плоскостность, на диагональный отрыв, Subway (обложку выгибают в виде буквы «U»). http://www.doublebinding.com/what-is-doublebinding-.htm.

 

Архив журналов в свободном доступе.

Купить номер с этой статьей в pdf

На ту же тему:

    comments powered by Disqus
    301 Moved Permanently

    301 Moved Permanently


    nginx/1.4.1