Проектирование и расчет послепечатного производства для книжно-журнального издания

Министерство образования Российской Федерации Московский государственный университет печати Факультет полиграфической технологии Специальность 281 400 — Технология полиграфического производства Специализация «Материаловедение и экология»

Форма обучения: дневная Кафедра технологии послепечатных и отделочных процессов Курсовая работа по дисциплине «Технология послепечатных процессов»

Тема работы: Проектирование и расчет послепечатного производства для книжно-журнального издания

Студент Болсунова Мария Борисовна Курс 5 группа ПМ Руководитель Бобров В.И.

Москва, 2003

Реферат

Цель работы. Целью курсового проекта является разработка технологического процесса изготовления книжного издания в переплетной крышке. В данной работе проанализированы конструкция и технология брошюровочно-переплетных процессов книжного издания среднего формата в переплетной крышке типа 7. В работе приведены различные варианты технологических процессов и сделан выбор наиболее рациональной технологии изготовления издания, оборудования, материалов. Приведены технологические расчеты.

Ключевые слова: конструкция книжного издания, комплектовка блока, скрепление блока, шитье нитками, обработка блока, переплетная крышка, поточная линия, упаковка книг.

Курсовой проект содержит: 28 страниц, 8 таблиц, 1 схему, 2 рисунка

1. Анализ издательско-полиграфического оформления и конструкции книги

2. Выбор и обоснование основных технологических решений

2.1 Обоснование выбора технологических решений

2.2 Обоснование и выбор оборудования

2.3 Выбор и обоснование используемых материалов

3. Разработка технологического процесса

4. Технологические расчеты Заключение Список литературы

Брошюровочно-переплетные процессы завершают технологический процесс изготовления продукции, которая должна подвергаться дополнительной обработке. Это комплекс технологических операций по превращению продукции печатного процесса (оттисков) и переплетных материалов в готовые книжные издания.

Основное значение брошюровочно-переплетных процессов — обеспечить свободный доступ к содержащейся в издании информации, сделать его удобным в пользовании, прочным, долговечным, эстетически привлекательным при минимальных затратах времени и труда. От применяемой технологии, оборудования, материалов во многом зависят внешний вид издания, эксплуатационные и технологические показатели.

Разнообразие книжных изданий по форматам, объемам, конструкции, тиражам, различная оснащенность полиграфических предприятий обуславливают применение разнообразных схем брошюровочно-переплетных процессов для их производства.

Целью данной курсовой работы является разработка технологии брошюровочно-переплетных процессов для книжного издания в переплетной крышке. Основные исходные данные издания следующие:

Формат издания — 84×108/32

Объем издания — 13,25 печатных листов Тираж — 150 000 экземпляров Издание относится к 5-ой группе изданий по сроку и интенсивности использования (срок службы — большой (до 20 и более лет), интенсивность использования — малая).

Издание относится к III группе по толщине блока (значительная, толщина блока < 40 мм, количество страниц < 640 страниц).

1. Анализ издательско-полиграфического оформления и конструкции издания

Таблица 1.1. Техническая характеристика и издательско-полиграфическое оформление издания в переплетной крышке

Таблица 1.2 Дефекты оформительского и полиграфического характера

2. Выбор и обоснование основных технологических решений

2.1 Обоснование выбора технологических решений

Выбор оптимальных решений по каждому из этапов технологического процесса связан с особенностями проектируемого издания и зависит от ряда факторов:

назначение издания (для детей старшего школьного возраста и взрослых читателей) срок службы (свыше 20 лет) Частота пользования Категория читателя (подготовленный) Условия пользования (в домашних условиях) Объем (13,25)

Тираж (150 000)

Формат (84×108/32)

Эти факторы предопределяют требования к производственному процессу, которые могут быть охарактеризованы основными показателями: производительность процесса, простота и надежность процесса, качество исполнения, трудоемкость производства.

Издание предполагается печатать на рулонной печатной машине. В результате, на выходе получаем готовые тетради.

Таблица 2.1. Обоснование выбора технологических решений

2.2 Обоснование и выбор оборудования

Таблица 2.2. Обоснование и выбор оборудования

2.3 Выбор и обоснование используемых материалов

Вид бумаги для изготовления тетрадей. Для печати тиража выбирается бумага типографская № 1 каландрированная (ГОСТ 9095−83). Показатели качества бумаги: масса 1м2−70г, толщина — 75 мкм, плотность — 0,85−0,95 г/см3, проклейка — 0,25 мм. Данная бумага рекомендуется для печати сложных текстовых, штриховых и тоновых иллюстраций до 40 лин/см на листовых или рулонных машинах. Подходит для всех видов скрепления, кроме КБС со срезкой фальцев.

Вид бумаги, используемой для накидок, приклейки. Для печати накидок используется бумага (ГОСТ 21 444−75) марки ДО массой 120 г/м2, толщиной 100 мкм, плотностью 1,2 г/м3, гладкостью 600−1500с.

Вид форзацной бумаги (ГОСТ — 6742−79) определяется толщиной книжного блока.

Форзацная бумага имеет высокую степень проклейки, прочная на излом. Для изготовления издания выбирается форзацная бумага марки А. Показатели бумаги: масса 120 г/м2, толщина — 160 мкм. Бумага предназначена для изготовления незапечатанных форзацев, для блоков толщиной до 35 мм (толщина блока проектируемого издания — 17 мм). Может быть белой, слабоокрашенной с тиснением, матовой или глазированной. В проектируемом издании используется белая, незапечатанная.

Покровные материалы должны иметь привлекательный вид, быть светои износоустойчивыми, прочными на разрыв и изгиб, должны иметь жесткость (не более 25 сН по ГОСТ 8977–74) и малую скручиваемость (более 10 с по ГОСТ 5202–78) при нанесении клея, так как при повышенных жесткости и скручиваемости затрудняется операция загибки покровного материала при сборке крышек. Применяются покровные материалы на тканевой и бумажной основе. Для изготовления переплетных крышек со средним и большим сроком службы все шире используют переплетные материалы на бумажной основе с поли-винилхлоридным и полиакриловым покрытием. Покровная бумага должна иметь высокую (не менее 0,75 мм по ГОСТ 8049) проклейку; должна иметь малую (до 2,2% по ГОСТ 12 057) деформацию при увлажнении. При изготовлении издания будет использоваться ма-териал переплетный на бумажной основе «Бумвинил» (ТУ 1374−75) марки А. Материал марки, А имеет массу 80 г/м2 и применяется для крытья переплетных крышек типа 7 при толщине картонной сторонки 1,25 мм.

Картон (ГОСТ 7950−77 «Картон переплетный»). В проектируемом издании предполагается использование переплетного картона марки, А толщиной 1,25 мм. Картон каландрированный, имеет цвет натурального волокна. Используется для сторонок переплетных крышек, оклеиваемых материалом или бумагой. Используется при машинном изготовлении крышек.

Материал для отстава. Будет использоваться бумага пачечная однослойная (ТУ 81−04−321−74) плотностью 160 г/м. Используется при длине дуги корешка до 30 мм.

Материал для окантовки. Окантовка тетрадей с форзацами бумагой обязательна для тетрадей, имеющих под форзацем приклеенную иллюстрацию (фронтиспис). Для окантовки тетрадей с форзацами используется бумага пергамин специальная (ГОСТ 2995−73) весом 40 г/м2.

Выбор нитей для шитья. При потетрадном шитье применяются капроновые нитки в 2−3 сложения марки 50К (64/3) (ТУ 17 РФ 5999−73) или хлопчатобумажные матовые «специальные» нитки в 6 сложений (№ 30) линейной плотностью 68,6 текс (г/кг) (ГОСТ 6309−80) с разрывным усилием не менее 15,5 Н (1,58 кгс). Капроновые нитки прочнее х/б при одинаковой линейной плотности, имеют большое относительное удлинение при растяжении (редко обрываются при шитье). В сшитом блоке вызывают меньшее утолщение корешка, так как при одинаковой прочности имеют меньшую линейную плотность (50 г/кг). Следовательно, для проектируемо издания выбираются капроновые суровые нитки марки 50К.

Выбор корешкового материала. В качестве корешкового материала используется полиграфическая хлопкополиэфирная (ГОСТ 5196−75) марля. Выпускается двух марок: НШ, используемая при шитье книжных блоков, содержащая 25% капроновых волокон жесткостью (19±3) сН, и БО (жесткостью (13±3) сН), применяемая для наклейки на корешок блока. Для выбранного издания будем использовать марлю марки БО, поскольку технология изготовления издания предусматривает шитье нитками потетрадное без марли.

Выбор каптала. (ОСТ-17−206−72, ТУ 17−09−141−83). 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 зеленого цвета.

Бумага для оклейки корешка. (ТУ 81−04−62−71). Для оклейки корешков используется бумага без проклейки. Выбирается бумага из сульфатной целлюлозы поверхностной плотностью 60 г/м. Применяется для наклейки на корешок блока при обработке блоков на оклеечно-каптальных машинах и агрегатах.

Клеи (ГОСТ 18 992−80) могут использоваться как в чистом виде, так и в комбинированных пропорциях, например: костный, ПВАД + полиамидные, латексные, крахмальные клестеры, ПВАД + силиконовые, разбавленный ПВАД, чистый ПВАД. На операциях приклейки форзацев и других деталей склеенные элементы долгое время не подвергаются внешнему воздействию, поэтому можно применять клеи с малой липкостью и большим периодом схватывания. При проклейке корешка используют такую консистенцию клея, чтобы при высыхании получилась толстая эластичная пленка. При вставке блока в переплетную крышку используют клеи с большим периодом схватывания, так они обеспечивают хорошее скольжение деталей друг относительно друга в случае необходимости их подправки.

Выбор фольги. Выбирается фольга «Юбилейная» (металлизированная), серии 313 (ТУ 29−02−567−76). Качество оттисков высокое и превосходит качество оттисков, сделанных обычной металлизированной фольгой, имеет высокий блеск и хорошую четкость изображения мелких графических элементов.

Выбор штампов для тиснения. В качестве металла для изготовления штампа используется латунь марки ЛС-59−1 (ГОСТ 4784) (тиражестойкость 30−45 тыс. отт.), инструментальная углеродистая сталь марок У8А и У9А (ГОСТ 1435−74) (тиражестойкость 100−150 тыс. отт.) или дюралюминий марки Д16ТН (ГОСТ 4784−75) (тиражестойкость 90 тыс. отт.). Для отделки переплетных крышек в рассматриваемом случае будет использоваться штамп из углеродистой стали, поскольку обладает наибольшей тиражестойкостью. (Тираж проектируемого издания составляет 150 000 экземпляров).

3. Разработка технологического процесса

Технологическая схема изготовления издания

Таблица 3.1. Разработка технологии брошюровочно-переплетных процессов

4. Технологические расчеты

Таблица 4.1 Расчет загрузки по брошюровочно-переплетным процессам

Таблица 4.2 Расчет трудоемкости в брошюровочно-переплетных процессах

Таблица 4.3 Расчет основных материалов

1. Определение расхода бумаги.

А) Тиражная бумага Общее количество бумажных листов, необходимых для отпечатывания тиража:

13,25 печ.л. = 6,625 бум. л.

6,625бум л. х 150 000 = 993 750 бум. л.

Площадь тиражного листа бумаги:

84×108 = 9072 см² = 0,9072 м²

Суммарная площадь всех бумажных листов, на которых будет печататься издание:

0,9072 м2×993 750 бум. л = 901 530 м2

Определение общего веса бумаги:

(901 530×70)71000 = 63 107,1 кг — 63 т 108 кг Б) Бумага для накидок Кол-во бумажных листов, необходимых для печати накидок для всего тиража: С 1 бумажного листа получим накидок для 8 блоков. Для определения количества бумажных листов для всех блоков, составим пропорцию: 1 бум. л — 8 блоков

X бум. л. — 150 000 блоков; X = 18 750 бум. л.

Определение общего веса бумаги для накидок:

(18 750×0,9072×120)/1000 = 2041,2 кг = 2 т 42 кг В) Бумага для приклейки (фронтисписа)

1 бум. л. — 32 приклейки

X бум. л. — 150 000 приклейки; X = 4 687,5 бум.л.

Определение общего веса бумаги для приклеек:

(4 687,5×0,9072×120)/1000 = 510,3 кг 2.

Раскрой картона Картон марки А, толщиной 1,25 мм. Раскрой в долевом направлении. 1. определение формата блока до и после 3-х сторонней обрезки.

84 108

—— = 21 см, ———- = 13,5 см,

4 8

до обрезки — 21×13,5 см;

после обрезки — 20×13 см (21см -1см = 20 см, 13,5 см -0,5 см =13 см);

ширина передних кантов (табл. 77, Петров) — 4 мм;

ширина верхних и нижних кантов — Змм.

Высота картонной сторонки: 20 + (0,3×2) = 20,6 см; ±0.5 мм Ширина картонной сторонки: 13 — 0,2 = 12,8 см; ± 0.5 мм

4. Число картонных сторонок, выкраиваемых из одного листа картона. Раскрой картона — долевой:

Для издания формата 84×108/32 формат листа картона — 79 см х 108 см;

79/12,8 = 6,17; 108/20,6 = 5,24 6 * 5 = 30 сторонок с одного листа;

так как переплетная крышка содержит 2 сторонки, то — = 15 переплетных крышек можно получить с одного листа картона;

5. Определение необходимого количества листов картона на тираж;

1 лист картона — 15 переплетных крышек

X листов картона — 150 000; Х= 10 000 листов.

6. Определение массы картона.

Используемый картон марки А, толщиной 1,25 мм, массой 937,5 г/м2.

А = bхк

F — суммарная масса картона; b — средний вес одного листа; к — количество листов картона с учетом % отхода;

F= 937,5×10 000 = 9 375 тонн;

3. Толщина блока Б = (Л х а) + (Ф х д) + (М х 2) + (П х ап) + (В х а.) + (Ком х Т ом),

Где Л — количество бумажных страниц в блоке;

а — толщина тиражной бумаги, мм;

Ф — константа для «приклейных» и аналогичных форзацев, равная 4 бумажным страницам Д — толщина форзацной бумаги, мм М — толщина марли, мм

2 — постоянная величина П — количество приклеек ап — толщина бумаги для приклеек, мм В — количество вклеек ав — толщина бумаги для вклеек, мм Ком — число, показывающее, сколько раз следует учесть толщину окантовочного материала Том — толщина материала, которым окантовывается форзац с тетрадью, мм Б = (212×0,075) + (4×0,2) + (0,35×2) + (1×0,1) + (4×0,1) + (2×0,04) = 17,98 мм

4. Ширина отстава Поскольку в проектируемом варианте корешок блока кругленный с отогнутыми фальцами, то ширина отстава равна длине дуги кругленного корешка с отогнутыми фальцами:

Док =1,11 хТб + С, Где Док — длина дуги кругленного корешка с отогнутыми фальцами тетрадей, мм; 1,11 постоянная величина;

С — величина кругления (в нашем случае С=3 мм, т.к. толщина блока меньше 20 мм) Тб — толщина блока, мм Док= 1,11×18 + 3 = 22,98 мм = 23 мм = 2,3 см 5.

Ширина шпации Для корешка кругленного с отогнутыми фальцами:

Шок = Док + (2р), где р — ширина расстава:

р = 4 + (1,5хК), где К — толщина покровных сторонок р = 4 + (1,5×1,25) = 5,875 мм = 0,6 см; Шок = 2,3 + (2×0,6) = 3,475 см 6.

Покровные материалы Определим высоту заготовки покровного материала:

В7 = В + 2-(Квн + К + Зм),

Где В7 — высота покровного материала крышки типа 7, мм В — высота обрезанного блока, мм

2 — константа Квн — ширина верхнего или нижнего канта, мм К — толщина картона покровных сторонок, мм Зм — ширина загибки материала на крышке, мм

В7 = 200 + 2-(3 + 1,25 + 15) = 238,5 мм ±0.5 мм Ширина заготовки:

Шпм7ок = Шок + 2'(СШ + К + Зм),

Где Шок — ширина шпации кругленного корешка издания с отогнутыми фальцами, мм Сш — ширина картонных сторонок, мм Шпм7ок = 34,75 + 2-(128 + 1,25 + 15) = 323,25 мм ±0.5мм Метраж ткани:

М = (В*Т/з),

Где М — количество погонных метров покровного материала, м В — высота тканевой заготовки, м Т — тираж издания, (тыс. экз), з — количество заготовок, шт М = (0,2385−150 000/2) = 17 887,5 погонных метров

7. Определение расхода клея Для 32-х станичных тетрадей норма расхода клея составляет 349г/м2 (неразведенного ПВАД). Формат до обрезки — 13 5×210мм, Определим площадь корешка блока:

3 = 0,018−0,21= 0,378 м²

Суммарная площадь на весь тираж:

0,378- 150 000 = 567 м²

Расход клея на корешок на тираж:

567 * 349 = 197 883 г = 197 кг 883 г.

8. Расход капроновых ниток Число стежков — 4, длина стежка — 14 мм, число страниц — 424стр.

Определим расход ниток для прошивания одной тетради. Число сложений капроновых ниток равно 2.

14 мм * 4стежка * 2 = 112 мм Определим расход ниток, потребных для сшивания 1 блока издания, состоящего из 13 тетрадей:

112 мм * 13тетрадей = 1456 мм = 1,456 м Определим расход ниток, потребных для всего тиража:

1,456 м * 150 000 = 218 400 метров ниток

9. Определение расхода марли Марля марки БО, т.к. шитье без марли.

Определяем ширину марлевой заготовки. Ширина марли должна быть меньше высоты блока на 35 мм.

210−35 = 175 мм

Длина дуги кругленного корешка с отогнутыми фальцами — 23 мм, высота марлевой заготовки должна заходить по 20 мм с каждой стороны:

23 + 40 = 63 мм Определяем количество заготовок, которое можно выкроить из марли фабричной ширины 73 см. Ширина полоски марли 175 мм (17,5см).

73/17,5 = 4 заготовки.

Определим расход марли юля всего тиража:

(150 000−0,063)/4 = 2362,5 м

10. Потребное количество каптала Длина дуги кругленного корешка с отогнутыми фальцами — 23 мм. Общая длина 2-х полосок:

23 * 2 = 46 мм.

Тираж издания 150 000 экземпляров. Потребное количество каптала будет равно:

0,046 * 150 000 = 6900 м каптала.

11. Ширина бумажной полоски Ширина бумажной полоски:

210−14= 196 мм

Высота определяется длиной дуги корешка блока 23мм:

Ширина рулона 78 см. Определяем количество заготовок, которое можно выкроить из марли фабричной ширины 78 см.

73/19,6 = 4 заготовки.

Определим сколько метров потребуется:

(150 000*0,023)/4 = 862,5 м

12. Определение расхода бумаги для форзацев Формат до обрезки — 210×135мм;

Ширина форзаца- 135 * 2 = 270 мм; Формат форзаца- 270×210.

Выберем формат листа для форзацной бумаги. Форзацная бумага марки А, плотность 120 г/см (160мкм). 270 * 3 = 810 мм, выбираем бумагу 840×1080мм, раскрой в долевом направлении. Определим сколько форзацев получится из одного листа форзацной бумаги: 480/270=3, 1080/210=5 -" 3×5=15 форзацев. В поперечном направлении 840/210=4, 1080/270=4; 4×4=16. Т.к. срок службы издания 20 и более лет, то раскрой лучше сделать в долевом направлении. Определим сколько форзацев для нашего издания:

150 000 * 2 = 300 000 форзацев.

Определим количество форзацной бумаги формата 84×108см необходимо для 300 000 форзацев (270×210).

300 000/15=20 000 листов.

В поперечном направлении:

300 000/16=18 750 листов.

20 000 — 18 750 = 1250 листов разница.

Поэтому лучше применять рулонную бумагу для изготовления форзацев, т.к. продольное направление волокон бумаги параллельно короткой стороне листа (предварительно рулон нарезать на листы нужного формата). 210см=0,21 м -> (300 000 * 0,21)/2 = 31 500 погонных метра.

издательский полиграфический переплетный брошюровочный

Заключение

При разработке данного курсового проекта были рассмотрены и изучены следующие вопросы:

Общая технологическая характеристика выбранного книжного издания в переплетной крышке;

Конструкция данного издания;

Рассмотрены и выбраны необходимые материалы для изготовления проектируемого книжного издания;

Представлены различные варианты изготовления книжного издания и выбран наиболее рациональный вариант брошюровочно-переплетных процессов;

Определен тип схемы технологического процесса изготовления издания по способу комплектовки и скрепления, типу обработки книжного блока, изготовления и отделки переплетной крышки, операции вставки блока в переплетную крышку и завершающих операций.

В работе представлены технологические расчеты: определены необходимые количества основных материалов, используемых для изготовления книжного издания; определена загрузка и рассчитана трудоемкость по основным операциям брошюровочно-перепленых процессов.

1. Воробьев Д. В. Технология послепечатных процессов. — М: МГУП, 2000.

2. Брошюровочно-переплетные процессы. Технологические инструкции. — М.: Книга, 1982.

3. Пергамент Д. А. Брошюровочно-переплетное оборудование. — М.: МПИ, 1990.

4. Воробьев Д. В., Дубасов А. И., Лебедев Ю. М. Технология брошюровочно-переплетных процессов. — М.: Книга, 1989.

5. Петров К. Е. Справочник по процессам полиграфии. — М.: Кроу, 1998.

6. Нормы расхода материалов на полиграфических предприятиях. — М.: Книжная палата, 1987.

7. Единые нормы времени и выработки на процессы полиграфического производства. — М.: Книжная палата, 1988.