Говоря о трафаретном УФ-лакировании, хотелось бы перечислить основные преимущества этого способа перед остальными. Среди них - возможность нанесения слоя лака большой толщины, что создает неповторимый глянец поверхности, сравнимый лишь с ламинированием и неограниченные возможности при выборочном лакировании. В композиции могут использоваться глянцевые, матовые лаки, а также их сочетание.
Практически каждое печатное производство может приобрести оптимальный набор оборудования, исходя из своих потребностей и финансовых возможностей. УФ-лакирование - не самый дешевый вид отделки печатной продукции, поэтому большинство заказов выполняются некрупными тиражами, а иногда и очень маленькими. Трафаретное нанесение - единственный способ лакирования, где изготовление тиражей 100-200 штук адекватно по рентабельности. Трафаретное оборудование - одно из наиболее быстроокупаемых по сравнению с другими видами лакировального оборудования.
Весь процесс УФ-лакирования трафаретным способом можно условно разделить на три стадии: изготовление печатной формы (трафарета), нанесение лака, полимеризация лака.
Используемая для трафарета сетка должна иметь не менее 150 нитей на см. из-за высокой текучести УФ-лака, а выбираемая фотоэмульсия -иметь стойкость к воздействию УФ-лака. При лакировании тиражей, отпечатанных офсетным способом, которые, по меркам трафаретной печати, достаточно велики, рекомендуется использовать диазофотополимерные эмульсии, имеющие, как правило, высокую тиражестойкость.
Перенос лака с печатной формы производится путем продавливания его сквозь сетку при помощи полиуретанового ракеля. Такой способ переноса лака позволяет очень легко регулировать толщину его слоя, которая напрямую зависит от размера ячейки сетки и величины давления на ракель.
Для нанесения УФ-лака используются обычные трафаретные печатные станки в зависимости от требуемой производительности полуавтоматические или автоматические. Ручные станки применять не рекомендуется из-за их низкой производительности и невозможности обеспечения постоянного давления ракеля при печати, в результате чего может получаться слой лака неодинаковой толщины на разных участках оттиска. Полуавтоматические станки можно использовать как в режиме печати с ручным накладом и съемом с ориентировочной производительностью 500-600 оттисков в час, так и смонтированными в линию, состоящую из печатного станка, подборщика листов и туннельной печи УФ-сушки. При работе на такой линии печатник лишь подает листы запечатываемого материала на печатный стол, а съем производится подборщиком листов, который переносит их на ленту транспортера УФ-печи. Производительность такой линии с учетом скорости работы печатника может составлять до 1000 оттисков в час.
Автоматические станки монтируются в линии с механизмами подачи и съема листов. Ручной труд в этом случае не используется, поэтому производительность процесса зависит целиком от возможностей оборудования. Например, автоматическая линия с печатным столом формата 50х70 см может производить лакировку с производительностью до 2500 оттисков в час.
Немаловажным моментом для процесса УФ-лакирования является полимеризация (сушка) нанесенного лака. Для этих целей используют специальные туннельные печи с кварцевыми лампами. При их выборе следует руководствоваться тремя правилами.
1. Печь должна быть сконструирована таким образом, чтобы отлакированный материал мог двигаться на ленте транспортера приблизительно в течение 3-5 секунд до попадания в зону облучения. Это связано с тем, что,продавливаясь через сетку, лак ложится на поверхность лакируемого материала не совсем гладким слоем и в течение нескольких секунд он должен равномерно растечься. В противном случае лакированная поверхность будет иметь недостаточный блеск.
. УФ-лампы, используемые в печи для сушки лака, должны обеспечить облучение отлакированной поверхности мощностью 80-120 Вт/см. в течение 1-3 секунд. При недостаточной мощности УФ-ламп лак может полностью не полимеризоваться.
. В связи с высокой мощностью УФ-ламп в атмосферу выделяется большое количество озона. Для его удаления УФ-печи должны быть снабжены системой всасывания воздуха из рабочей зоны с последующей его очисткой.
Одной из проблем, возникающих при использовании для сушки УФ-лучей, является разогрев высушиваемого материала, что в свою очередь может привести к его деформации. В линиях УФ-лакировки фирмы Argon эта проблема решается двумя способами. В УФ-сушках Dual предусмотрена система охлаждения мощным кондиционером. В результате, на выходе мы получаем листы лакированного материала, имеющие температуру окружающей среды. А в УФ-сушках марки ЕСО под УФ-лампами расположена система кварцевых фильтров, и в результате температура листа на выходе всего на 7-8 С больше окружающей.
Говоря о выборе трафаретного оборудования для использования
его в качестве лакировального, следует обращать особое внимание на его
надежность и
производительность.
1.5.5 Нанесение УФ-лака флексографским способом
Применение УФ-лакирования в флексографской печати началось
достаточно давно, и сейчас большинство выпускаемых машин оборудованы хотя бы
одной УФ-сушкой в последней печатной секции. Последнюю секцию можно назвать
печатной, так как краски и лаки для флексографской печати имеют приблизительно
одинаковую консистенцию и могут наноситься из одной и той же секции. Широкое
распространение УФ-лакирования в флексографской печати вызвано полным
отсутствием проблем в использовании этой технологии - УФ-лаки прекрасно ложатся
"в линию" на водные, органические и УФ-отверждаемые краски.
Скрепление книжных блоков, состоящих из отдельных листов или тетрадей, может осуществляться различными способами, каждый из которых имеет свои достоинства, недостатки и преимущественную область применения. По варианту технологии скрепления книжных блоков все способы делятся на потетрадные и поблочные, а по виду скрепляющих материалов, деталей или устройств - на швейные, клеевые, швейно-клеевые и механические. По виду укладки тетрадей или блока в швейной машине и месту расположения скрепляющих элементов швейное скрепление может выполняться вразъем (по корешковому сгибу тетрадей), внакидку (по корешковому сгибу блока, скомплектованного вкладкой) и втачку (по корешковому полю блока, скомплектованного подборкой). Клеевое скрепление выполняется по поверхности корешка, а механические способы - по корешковому полю блока.
При потетрадном скреплении книжных блоков, характерном лишь для шитья нитками и проволокой, все листы каждой тетради скрепляются поперечными элементами нитяного шва или ножками проволочных скоб, а тетради последовательно присоединяются друг к другу с помощью наружных элементов шва и корешкового материала или, при шитье проволокой, - только с помощью корешкового материала. При поблочном скреплении листы или тетради книжного блока скрепляются одновременно за один или несколько (при шитье нитками внакидку и втачку - за несколько десятков) циклов работы оборудования.
Технология потетрадного скрепления книжных блоков обеспечивает высокую прочность, долговечность и хорошую раскрываемость книжных изданий, но ее высокая трудоемкость, прямо пропорциональная числу тетрадей в книжном блоке, не позволяет включать эту операцию в непрерывное поточное производство. Технология поблочного скрепления блоков, трудоемкость основных вариантов которого не зависит от их толщины и формата. Трудоемкость поблочного скрепления нитками и спиралями зависят от высоты блоков, а трудоемкость высечки отверстий при скреплении механическими способами - от толщины блоков. обеспечивает высокую производительность ведущего оборудования, позволяет организовать непрерывное поточное производство наибольшей части цепочки технологических операций, начинать его с комплектовки блоков, а не с их обработки, как это делается при потетрадном скреплении блоков. При поблочном скреплении блоков обычно создается равнопрочная по толщине блока конструкция книжного издания, но крайние (при комплектовке вкладкой - наружные и внутренние) листы блока скрепляются менее прочно. Раскрываемость изданий зависит в основном от вида поблочного скрепления и может изменяться от полной (при скреплении спиралями, гребенками, замками) до плохой (при шитье проволокой втачку, скреплении винтами и заклепками).
В швейных способах, при шитье блоков нитками и проволокой, скрепляющими материалами являются нитки или тонкая проволока, в клеевых бесшвейных способах (КБС) - клей (дополнительно - обложка или окантовочный материал); в швейно-клеевом способе листы каждой тетради скрепляются нитяными скобами, а тетради друг с другом - клеем и окантовочным материалом. В механических способах скрепления блоков используются металлические или пластмассовые крепежные детали - винты с гайками, заклепки, спирали, кольцеобразные гребенки, обоймы и замковые устройства с разъемными дужками.
Швейные способы скрепления блоков позволяют получать высокую прочность и долговечность изданий, но при значительной толщине или высоте блока весьма трудоемки. Клеевое бесшвейное скрепление в зависимости от загрузки полиграфического предприятия может осуществляться на сравнительно простом полуавтоматическом оборудовании или на высокопроизводительных поточных линиях, на которых может выполняться большая часть цепочки брошюровочно-переплетных операций. Оно характеризуется малой трудоемкостью технологического процесса и высокой рентабельностью производства. В то же время КБС дает хорошие результаты лишь при тщательном подборе клея к бумаге и строгом соблюдении режимов выполнения технологических операций. Швейно-клеевое скрепление блоков сочетает достоинства швейного и клеевого способов скрепления, обеспечивает возможность организации непрерывного поточного производства, начиная с комплектовки книжных блоков, хорошую прочность, долговечность и раскрываемость изданий. К его недостаткам можно отнести то, что оно может применяться при обработке листовой печатной продукции, так как скрепление тетрадей нитяными скобами выполняется на фальцевальных машинах, снабженных швейными аппаратами. Механические способы скрепления позволяют надежно скрепить блоки практически любой толщины и любого формата на простом малогабаритном оборудовании. Они обеспечивают высокую прочность и долговечность различной продукции книжного типа, но при их применении необходима предварительная операция высечки или сверления отверстий в корешковой зоне блока, значительно снижается процент использования бумаги.
Можно утверждать, что максимальную прочность и долговечность книжных изданий обеспечивает скрепление блоков нитками, несколько меньшую - скрепление проволокой и термонитями, а наименьшую - клеевое бесшвейное скрепление. Полную раскрываемость книжных изданий обеспечивает скрепление блоков спиралями, гребенками и замками, очень хорошую - потетрадное шитье нитками и проволокой и швейно-клеевое скрепление, хорошую - КБС, а плохую - шитье нитками и проволокой втачку, скрепление винтами, заклепками и обоймами. По производительности ведущего оборудования, трудозатратам и рентабельности производства наилучшие показатели у шитья проволокой внакидку и клеевого бесшвейного скрепления, хорошие - у швейно-клеевого скрепления, наихудшие - у потетрадного шитья нитками и проволокой и механических способов скрепления.
Шитье нитками самый старый способ скрепления книжных блоков, так как он применялся и для скрепления рукописных книг. В мировой практике применяют три вида шитья блоков нитками: потетрадное, внакидку и втачку. Потетрадное шитье имеет две разновидности: на марле и без марли.
Почти два тысячелетия рукописные и печатные книги сшивали потетрадно нитками тонкими сухожилиями и нитками вручную с использованием простого швейного станка (деревянной доски с П-образной стойкой на краю), позволяющего закреплять связки или тесьмы в натянутом состоянии. Технология потетрадного шитья книжных блоков была механизирована лишь в конце 19 в., в 1984 г. (фирма «Бремер», Германия) и автоматизирована в 50-х гг. 20 в. (СССР). В настоящее время шитье блоков нитками осуществляется на специализированных ниткошвейных полуавтоматах и автоматах. Специализированные машины предназначены для потетрадного шитья блоков простым брошюрным стежком Универсальные ниткошвейные машины позволяют шить блоки на марле простым и переставным переплетным стежком и без марли простым и переставным брошюрным стежком.
Для шитья используются прочные капроновые и хлопчатобумажные нитки линейной плотностью порядка 50 текс (г/км) и полиграфическая хлопко-полиэфирная марля марки «НШ» (для ниткошвейных машин). При шитье без марли листы тетрадей и тетради друг с другом скрепляются тремя-шестью стежками, число которых зависит от высоты книжного блока, а крайние тетради блока приклеиваются к соседним узкой полоской клея, чтобы предотвратить их отрыв из-за роспуска шва после разрезки нитей между блоками. При шитье на марле к корешку блока наружными элементами шва дополнительно прикрепляется широкая лента корешкового материала, служащая для надежного скрепления переплетной крышки с блоком, а между блоками делается марлевая петля, которая после разрезки, выполняемой вручную на приемном столе машины, образует клапаны корешкового материала, ширина которых может быть 18 или 22 мм в зависимости от формата и толщины блока.
Производительность ниткошвейных полуавтоматов составляет около 60 тетрадей в минуту, а максимальная техническая скорость автоматов достигает 100-130 цикл/мин. Однако даже при высокой скорости шитья трудоемкость шитья блоков, состоящих из 20 - 30 тетрадей, составляет значительную часть всех трудозатрат, необходимых на брошюровочно-переплетные процессы. Вследствие этого, в настоящее время потетрадное шитье нитками применяется преимущественно для скрепления, блоков изданий, рассчитанных на большой срок службы и (или) интенсивное пользование - собраний сочинений, энциклопедий, многообъемных словарей и справочников, учебников и др. Потетрадное шитье без марли простым брошюрным стежком применяется в основном при изготовлении изданий в переплетной крышке, если дальнейшую обработку блоков толщиной 12 - 40 мм предполагается обрабатывать на автоматизированных лоточных линиях, на которых марля приклеивается после механической обработки корешка. Этот способ шитья иногда применяют в мелкосерийном производстве многообъемных изданий в обложке при толщине блока свыше 15 мм, если другие способы скрепления нельзя применить (например, из-за отсутствия оборудования) или они не могут обеспечить требуемые значения показателей прочности, долговечности и раскрываемости изданий.
Поблочное шитье блоков нитками внакидку имеет ограниченное применение, например, в крупносерийном производстве малообъемных детских изданий в переплетной крышке. Этот способ скрепления используется в поточной линии «Де Флорес» (фирма «МакКейн», США), в которой шитье блоков выполняется швейной машиной фирмы «Зингер» (США) двухниточным цепочечным швом с длиной стежка до 2 мм.
Шитье книжных блоков нитками втачку может осуществляться на специальных машинах фирмы «Зингер» сравнительно толстыми нитками линейной плотностью порядка 100 текс. За рубежом этот способ достаточно широко применяется при изготовлении изданий, рассчитанных на большой срок службы или интенсивное пользование при выборочном чтении - учебников, справочников, энциклопедий и т.п.
Шитье книжных блоков проволокой в производстве изданий в переплетной крышке среднего, значительного и большого объемов стали применять в последней четверти 19 в.: первая многоаппаратная проволокошвейная машна была создана фирмой «Братья Бремер» (США) в 1875 - 1876 гг. Это была полуавтоматическая машина для потетрадного скрепления блоков на корешковом материале. На таких машинах осуществляется шитье проволокой вразъем, при котором проволочные скобы, сформированные 4-7 швейными аппаратами, прокалывает полураскрытую тетрадь изнутри, а ножки скоб загибаются поверх корешкового материала.
В мировой практике применяют три вида шитья проволокой: потетрадное вразъем и поблочные внакидку. Потетрадное шитье проволокой вразъем широко (наравне с потетрадным шитьем нитками) применялось в течение примерно 80 лет, но конкурировать с автоматизированным шитьем нитками во второй половине 20 в. этот способ уже не мог. В 70-х гг. 20 в. машины для потетрадного шитья проволокой вразъем были сняты с производства, но и в настоящее время они еще используются на полиграфических предприятиях в производстве альбомов, атласов, кляссеров и другой малотиражной продукции практически любого формата и толщины блока.
Поблочное шитье блоков проволокой внакидку может выполняться на проволокошвейных машинах типа 4БШ1-30 (Украина), на вкладочно-швейных машинах типа 731 и 735 (предприятие «Полиграф», ГДР) и на вкладочно-швейно-резальных агрегатах (Н11РА) различных моделей. Поблочное шитье блоков проволокой втачку может выполняться на проволокошвейных машинах 4НШ-30 и на подборочно-швейных автоматах, например, 891-D (фирма «Бремер-Шталъ», ФРГ).
Одноаппаратные проволокошвейные машины рассчитаны на скрепление изданий и блоков малого и среднего объема, при этом они быстро переналаживаются с шитья внакидку на шитье втачку или наоборот. Производительность этих машин невелика (14 - 20 экз/мин при шитье внакидку и 10 - 15 экз/мин при шитье втачку), поэтому они используются в основном в мелкосерийном производстве книжных изданий в обложке.
Подборочно-швейными называют подборочные машины, снабженные аппаратами для шитья блоков втачку. Они рассчитаны на изготовление блоков среднего объема для изданий в обложке и могут успешно применяться в среднесерийном производстве. В России и странах СНГ эти машины не получили широкого применения, так как такие издания в настоящее время предпочитают скреплять клеевым бесшвейным способом на машинах, которые выполняют и последующую операцию крытья блока обложкой. Вкладочно-швейные машины с ручным накладом тетрадей и обложки не получили широкого применения из-за высокой трудоемкости обслуживания и низкой рентабельности. Широкое распространение получили ВШРА, предназначенные для массового производства изданий в обложке и имеющие максимальную техническую скорость от 150 цикл/мин (модель 750, фирма «Бремер-Шталь, ФРГ) до 300 цикл/мин (модель 301, фирма «Мюллер-Мартини», Швейцария»).