Digitally signed by Biblioteca UTM Reason: I attest to the accuracy and integrity of this document

Universitatea Tehnic a Moldovei Facultatea Industria Uoar Catedra Design i Tehnologii Poligrafice

PROCESE DE BROARE-COPERTARE

NOTE DE CURSPARTEA I-a

Chiinu U.T.M.

2006

Universitatea Tehnic a Moldovei Facultatea Industria Uoar Catedra Design i Tehnologii Poligrafice

PROCESE DE BROARE-COPERTARE

NOTE DE CURSPARTEA I-a

Chiinu U.T.M. 2006

Suportul teoretic la disciplina Procese de broare-copertare se adreseaz studenilor specialitii Design i Tehnologii Poligrafice a Facultii Industria Uoar, UTM, cu studii la zi i frecven redus. Lucrarea poate fi util n egal msur i celor interesai de tehnologiile i procesele de broare-copertare.

Elaborare: Viorica Scobioal, Marina Buciuceanu Tehnoredactare computerizat: Alexandra Osoba Redactor responsabil: dr. ing. Viorica Scobioal Recenzent: conf., dr. Constantin Spnu

Cuprins 1. Procesele de broare - copertare. Evoluie i tendine 1.1. Consideraii generale privind procesele de broare-copertare i finisare a produciei poligrafice 1.2. Scurt prezentare a evoluiei istorice a proceselor de broare-copertare 1.3. Elementele componente ale crilor broate, crilor legate, revistelor i buletinelor 1.4. Clasificarea ediiilor de carte i de reviste dup criterii tehnologice 1.5. Modele structural-funcionale de broare-copertare i finisare ale produselor poligrafice 2. Teorii ale deformrii materialelor utilizate n procesele de broare copertare 2.1. Polimerii utilizai n procesele de broare-copertare i caracteristicile lor 2.1.1. Condiii impuse unui compus macromolecular pentru a fi transformat n fibre 2.1.2. Implicaii ale polimerilor n procesele de broare-copertare i caracteristicile lor 2.2. Deformaii ale polimerilor nali 2.2.1. Deformaiile reversibile de elasticitate 2.2.2. Deformaiile nalt elastice 2.2.3. Deformaiile plastice 2.3. Fenomenele de relaxare n polimeri 2.4. Caracterul fenomenelor la deformarea sistemelor poroase microneomogene 3. Pregtirea i tierea colilor 3.1. Consideraii generale privind caracteristicile hrtiei recepionate pentru broare-copertare 3.2. Noiuni privind coala de hrtie, fraciunea colii, formatul ediiei i coala de tipar 3.3. Coala de hrtie pentru fluit i elementele ei 3.4. Btutul colilor, factori de influen asupra exactitii i productivitii btutului colilor 3.4.1. Cerine impuse colilor de hrtie preliminar btutului 3.4.2. Unghiul de aezare a colilor de hrtie 3.4.3. Btutul colilor. Factori de influen asupra exactitii btutului colilor 3.5. Controlul i numrarea colilor imprimate 3.6. Tierea topului din coli 3.6.1. Tierea topului din coli 3.6.2. Esena fenomenelor ce se produc la tiere 3.6.3. Factori de influen definitorii asupra exactitii tierii 3.6.3.1. Exactitatea tierii 3.6.3.2. Sarcina de acionare 3.6.3.3. nlimea topului de hrtie 3.6.3.4. Tipul hrtiei 3.6.3.5. Umiditatea hrtiei 5 5 7 9 13 16 31 31 31 36 39 40 42 44 45 47 50 50 61 73 79 79 81 83 86 86 86 86 93 94 95 95 95 95

3.6.3.6. Forma cuitului 3.6.3.7. Ascuirea cuitului 3.6.3.8. Unghiul de ascuire al cuitului 3.6.4. Factori de influen asupra frecvenei nlocuirii cuitului i a fiabilitii regletelui 4. Fluitul colilor 4.1. Optimizarea volumului fasciculelor ce constituie blocul de carte 4.2. Modaliti de fluire i predestinaia lor 4.2.1. Caracteristici ce determin alegerea modalitilor de fluire 4.2.1.1. Direcia de fabricaie a hrtiei la lansarea ediiilor 4.2.1.2. Tierea optimal a hrtiei 4.2.1.3. Greutatea i grosimea hrtiei ce determin paginarea i modalitile de fluire 4.2.1.4. Supradimensionrile n fascicule 4.2.1.5. Caracteristicile machetei colii de hrtie ce urmeaz a fi supus fluirii 4.2.1.6. Formatul copertei pentru blocul la fixat prin metoda lipirii fr coasere 4.2.1.7. Rezistena imprimatelor la uzur n procesele post-press 4.2.1.8. Aplicarea substanei anticopiative 4.2.1.9. Depozitarea i transportarea imprimatelor i fasciculelor 4.2.1.10. Considerarea deeurilor de hrtie necesare soluionrii tehnologice de fabricaie 4.2.1.11. Posibilitatea de fluire cu aderen concomitent a colilor n fascicule 4.2.1.12. Dispunerea n fascicule a paginilor fr bucl la fluirea perpendicular. Perforarea pe liniile de ndoituri megiee 4.2.1.13. Reciclarea deeurilor de hrtie 4.2.2. Clasificarea modalitilor de fluire 4.2.3. Predestinaia modalitilor de fluire 4.3. Principii de aplicare a fluirii mecanice 4.3.1. Dispozitiv de fluit cu plnie la maina de imprimat rotativ 4.3.2. Dispozitive de fluire cu clape i tamburi 4.3.3. Mainile de fluit cu cuit 4.3.4. Mainile cu caset 4.3.5. Mainile combinate 4.4. Particulariti de fluire. Biguirea i perforarea colilor 4.5. Analiza, evaluarea i controlul calitii fluirii. Caracteristici de calitate ale fluirii 4.5.1. Caracteristici de calitate ale fluirii 4.6. Factori de influen asupra calitii i productivitii fluirii

96 96 96 96 101 102 104 104 105 106 106 107 108 109 110 110 110 111 112 112 113 114 123 124 124 126 127 127 130 131 135 135 139

1. PROCESELE DE BROARE - COPERTARE. EVOLUIE I TENDINE 1.1. Consideraii generale privind procesele de broare-copertare i finisare a produciei poligrafice 1.2. Scurt prezentare a evoluiei istorice a proceselor de broarecopertare 1.3. Elementele componente ale crilor broate, crilor legate, revistelor i buletinelor 1.4. Clasificarea ediiilor de carte i a revistelor dup criterii tehnologice 1.5. Modele structural-funcionale de broare-copertare i finisare ale produselor poligrafice 1.1. Consideraii generale privind procesele de broare-copertare i finisare a produciei poligrafice Procesele de realizare a produselor poligrafice n cadrul ntreprinderilor poligrafice sunt determinate de alternana lucrrilor pe parcursul urmtoarelor etape: - pregtirea ctre imprimare; - realizarea formelor poligrafice; - imprimarea tirajului; - finisarea produselor imprimate. Numrul, componena i succesivitatea operaiilor tehnologice vor varia n funcie de caracterul, tipul produselor imprimate, destinaia, condiiile de ntreinere i exploatare, materialele utilizate precum i de influena altor factori. Cert este faptul c, aceste materiale doar la etapa final cnd sunt transformate n produse finite obin un aspect comercial. Pentru toate tipurile de produse poligrafice etapa de finisare constituie o etap complex i de durat. Excepie face doar producia de ziare, care dup imprimare nu necesit prelucrare suplimentar de finisare, reieind din posibilitile tehnice ale mainilor de imprimat ce favorizeaz constituirea ziarelor din suprafeele imprimate. Lucrrile artistice imprimate, reproducerile lucrrilor plastice, afiele, pliantele, crile potale sunt supuse retezrii, tierii din toate prile i dac este necesar finisarea n rezultatul creia se produce modificarea caracterului suprafeei reproducerii lcuire, laminare, gravare.5

Etichetele, ambalajele, accidenele sunt supuse n cadrul procesului de finisare diferitor procedee. Decizia privind aplicarea unora din ele este determinat de destinaia produselor i a cerinelor impuse privind aspectul comercial al lor. Cea mai larg utilizare o au metodele ce constituie reproduceri ale artelor vizuale (crearea suprafeelor decorative i de protecie, acoperire cu diferite materiale etc.) cumulate de realizarea crestturilor, perforrilor i altor tipuri de finisare. Ediiile de carte i revist ce ocup cel mai important loc n produsele poligrafice, dup imprimare vor fi supuse unor procese de finisare complexe numite procese de broare-copertare. Aceste procese presupun formarea blocurilor de carte din elementele componente ale ediiei numite fascicule, coaserea, introducerea n copert i tierea. Lucrrile de broare-copertare pot fi divizate n: - procese de broare, - procese de copertare. Prin procese de broare se subnelege ansamblul de lucrri ce asigur transformarea colilor de tipar n blocuri de carte sau a lucrrilor de obinere a ediiilor cu introducerea n copert. Procesele de legare presupun ansamblul lucrrilor de prelucrare a blocurilor de carte, realizarea copertelor, inclusiv prezentarea grafic i introducerea blocului n copert. Delimitarea dintre procesele de broare i copertare nu este bine determinat, variind de la proces la proces i de la produs la produs. Spre exemplu: tierea n trei pri n cazul ediiilor de tiraj mic este atribuit ca component procesului de broare, iar tierea blocurilor de carte dup ncleierea i uscarea lor este considerat operaie de legare, dei deosebiri tehnologice eseniale de realizare a lor nu sunt. Unii autori [1, 3, 4, 5] consider procesele de broare-copertare drept lucrri caracteristice procesului de finisare, numindu-le procese de finisare. Ali autori [2] susin c, esena acestor procese este totui diferit. Astfel, ei argumenteaz cu certitudine c, procesele de broare-copertare conduc la formarea ediiei de o construcie prestabilit nc n faza de concepie a produselor, constituit din cteva componente i elemente, iar procesele de finisare sunt extinse asupra produciei gata n coli. n vederea asigurrii produselor caracteristici dimensionale dorite i a conturului necesar, transpunerea imaginii auxiliare i modificarea caracteristicilor de suprafa a reproducerilor se recurge la acoperirea suprafeelor i modificarea facturii.6

Procesele de broare-copertare sunt extinse pe larg n fabricaia unei game sortimentale de produse poligrafice foarte variat n special n cele din grupa de produse de papetrie. Realizarea tuturor produselor din aceast grup de produse parcurg urmtoarele etape de broare-copertare: - tiere; - fluire; - adunarea fasciculelor fluite; - fixarea elementelor; - constituirea blocului; - realizarea copertelor, lcuirea, laminarea; - introducerea blocului n copert i fixarea lui; - presarea; - tierea n trei pri a blocului; - aplicarea supracopertelor imprimate. 1.2. Scurt prezentare a evoluiei istorice a proceselor de broarecopertare Istoria evoluiei scrisului denot faptul c, procesele de broarecopertare au aprut cu mult naintea apariiei crii. Cele mai vechi cri egiptene sulurile de papirus erau constuite din coli de papirus ncleiate ntre ele. Textul era reprodus pe papirus cu cerneal roie sau neagr cu ajutorul unor beioare ascuite, dup care papirusul era rulat, n final obinndu-se sulurile ce se pstrau n cutii speciale realizate din piele sau lemn. Ceva mai trziu, manuscrisele aveau nu numai form de sul ci erau reprezentate i de coli de papirus fixate ntre ele prin ireturi, legturi, fii de piele etc. Apariia a astfel de manuscrise a generat apariia primei lucrri tehnologice definit fixare a colilor ntre ele sau coasere [3]. Papirusul din Egipt este adus mai trziu n Europa, unde timp ndelungat este utilizat n calitate de material de baz pentru crile manuscrise. n sec. II . e. n. odat cu evoluia meseriei de prelucrare a pielor naturale i face apariia un nou material ce servea drept suport pentru scris pergamentul. Primele manuscrise reproduse pe pergament erau la fel reprezentate de suluri, dar spre deosebire de papirusuri marginile acestuia erau tiate, netezite cu piatr ponce (roc magmatic, foarte uoar, de culoare alb sau cenuie, format prin ntrirea brusc a lavei, folosit ca abraziv), uneori fiind chiar vopsite.7

Astfel, utilizarea pergamentului genereaz apariia lucrrilor de copertare cu tierea n trei pri, prelucrarea marginilor tiate, vopsirea marginilor. Grecii antici i romanii, pe lng pergament utilizau i dipticuri. Acestea erau reprezentate de dou plci din lemn, os sau metal fixate ntre ele. Dipticurile serveau drept agende i erau utilizate pentru notiele de fiecare zi. n sec. IV . n. H. importana dipticurilor ca materiale ce serveau drept suport pentru scris se reduce considerabil; ele fiind utilizate n calitate de scoare pentru cri. Pornind de la faptul c, dipticurile nu puteau servi ca suporturi de scris pentru cri i erau utilizate doar n scopuri de utilizare temporar, cel mai important material pentru realizarea crilor rmnea a fi pergamentul. n scurt timp ns sulurile de pergament sunt nlocuite de manuscrise de o nou form constituite din coli aparte. Cartea ia o form patrulater, imagine meninut i pn astzi. Procesul de realizare a noilor cri manuscrise se deosebea esenial de cel al crilor tip sul. Noua tehnologie a determinat necesitatea apariiei noilor operaii de: fluire (plierea colilor) i adunarea n fascicule, formarea blocurilor din fascicule, fixarea fasciculelor ntre ele n bloc cu tendoane animale. Pentru o fixare mai bun a colilor pergamentului i asigurarea rezistenei formei cotorului, cotorul blocului iniial se ncleia, dup care se usca i se rotungea. Prelucrarea ulterioar a blocurilor de carte din pergament includea tierea n trei pri a blocului i acoperirea cu bronz a seciunii. Toate lucrrile remarcate privind prelucrarea blocului de carte sunt atribuite procesului de legare. Dup cum se menionase, n calitate de scoare copert a crilor erau utilizate dipticurile sau scoarele realizate din lemn, os sau metal. Iniial caracteristicile dimensionale ale scoarelor erau la fel ca i a colilor din pergament care serveau drept pagini ale lucrrii. Mai trziu pentru asigurarea proteciei marginilor crii, dimensiunile scoarelor au fost modificate prin supradimensionarea lor, astfel, nct din trei pri ale blocului s se profileze bine canturile. Pe cotorul crilor se aplicau fii din tifon ce determinau crearea unor reliefe transversale ce acopereau custurile ce fixau fasciculele. n vederea asigurrii rezistenei la uzur i exploatare a crilor, scoarele erau prevzute cu sisteme de nchidere din piele i elemente metalice. Aceste lucrri au determinat evoluia proceselor de copertare prin

8

apariia operaiilor de confecionare a scoarelor i ornamentarea decorativ a lor. Scoarele din lemn ale crilor au avut o aplicabilitate mult mai mare. Astfel pe ele se ntindea piele natural (safian) i diverse tipuri de materiale textile brocart, catifea, etc. n evoluia prelucrrii lor modalitile de decorare au luat o alt incursiune: suprafeele de marochin (safian) erau acoperite prin presare cu suprafee peliculizate din aur, ceea ce a determinat apariia unei noi operaii tehnologice imprimare prin gravare. Evoluia fabricaiei de hrtie influeneaz creterea numrului de copii de cri manuscrise i contribuie la evoluia proceselor de broarecopertare. n acelai timp se reduce realizarea crilor introduse n coperte luxoase i sunt tot mai extinse crile a cror realizare estetic este mai accesibil dup pre i mai avantajoas ca tehnologie de obinere. Rentorcndu-ne evolutiv la procesele de broare-copertare [3], utilizarea tendoanelor i a pieilor pentru fixarea blocurilor este nlocuit cu ireturi i ae, iar scoarele din lemn sunt nlocuite cu cele din carton. n sec. XIX sunt ntreprinse o serie de ncercri de modernizare a proceselor de broare prin nlocuirea fixrii caietelor cu a cu fixarea caietelor prin metoda de coasere mecanic. Pentru prima dat aceast metod a fost implementat n Anglia, unde n calitate de adeziv a fost utilizat o substan de cauciuc n amestec cu petrol. Pielea pentru copertare este nlocuit cu noi materiale de copertare: colencor i nlocuitori de piele. Elementele componente ale crilor broate, crilor legate, revistelor i buletinelor Conform datelor din literatura de specialitate [2, 5, 7], a standardelor n vigoare n domeniul poligrafic i pornind de la principalele produse ce se finiseaz n procesele de broare-copertare se vor prezenta n continuare elementele componente ale acestora dimensionate n elemente ale: - crilor broate; - revistelor i buletinelor; - crilor legate. Cartea broat este o lucrare tiprit, format din unul sau mai multe fascicule, fixate ntre ele. Acestea formeaz blocul crii i sunt mbrcate ntr-o copert flexibil din carton sau din hrtie de obicei imprimat. Crile broate pot fi diferite, variind funcie de anumite criterii n raport cu aezarea fasciculelor n bloc i deosebindu-se ca:9

1.3.

carte broat adunat prin intercalarea fasciculelor unul n altul (fig 1.1. a); - carte broat adunat prin suprapunerea fasciculelor unul peste cellalt (fig 1.1. b). Cartea broat constituit din fascicule intercalate n aceiai succesivitate de realizare este intercalat i de copert. Copert este fixat cu clame din srm sau capse metalice concomitent cu toate fasciculele i ntreaga brour este tiat n trei pri (att fasciculele ct i coperta).

-

a

b

Fig. 1.1. Diversificare a crilor broate dup aezarea fasciculelor n bloc: a fascicule intercalate; b fascicule suprapuse

Cartea broat constituit din fasciculele suprapuse i fixate ntre ele formnd blocul, este acoperit cu coperta ce se lipete de bloc doar la cotorul acesteia. Tierea n trei pri se realizeaz dup lipirea copertei, adic tierea concomitent a blocului cu coperta. Dup gradul de ieire a coperii crile broate pot fi: - cri broate fr cant cu copert i bloc tiate concomitent (fig. 1.2 a); - cri broate ce prezint canturi la copert (fig. 1.2. b). Cartea broat fr cant este determinat de adeziunea copertei de cotor i de suprafaa de 5-10 mm a primei i ultimei file a blocului i pentru acest caz tierea se face n trei pri n acelai timp pentru bloc i copert.

10

Broura cu cant este carte broat la care coperta depete mrimea blocului cu 3-4 mm pe fiecare latur (cu excepia cotorului). Pentru acest caz tierea blocului n trei pri se face nainte de introducerea n copert.

a

b

Fig. 1.2. Cri broate: a fr cant; b cu cant.

Copertele lipite ale crilor broate funcie de modul de lipire sunt dimensionate n: - cri cu dou biguri; - cri cu patru biguri. Bigul reprezint adncitura n cartonul copertei care permite ndoirea acesteia fr plesnirea lui. Pentru cazul cnd coperta este lipit doar de cotor, ea va avea dou biguri, distana dintre ele fiind egal cu limea cotorului crii. Pentru cazul cnd coperta se lipete de prima i ultima fil a blocului, pe o distan de 5-10 mm n afar de cele dou biguri care marcheaz cotorul copertei se mai realizeaz dou biguri care marcheaz locul pn unde se lipete coperta pe feele blocului i deci locul unde se deschide coperta crii (pe ambele fee ale blocului). Pentru toate cazurile cotorul crii broate este drept. Pe lng fasciculele blocului cartea broat poate s conin plane, hri lipite, anexe cu imagini, etc. Uneori copertele crilor broate sunt acoperite cu supracoperte ce au clape element cu ieituri marginile crora sunt ndoite n interior. n asemenea cazuri, cartea broat este realizat ntotdeauna cu cant. Revistele i buletinele sunt titluri editoriale ale unor lucrri periodice, soluionarea conceptual a crora este determinat de destinaie, coninut,11

prezentare grafic, format i proces de finisare. Ele realizndu-se prin aceleai metode extinse asupra crilor broate descrise mai sus. Cartea legat lucrare tiprit, format din mai multe fascicule fixate ntre ele i mbrcate cu aa-numita scoar, de regul rigid, realizat din mucava, pnz i hrtie. Cartea legat este constituit din bloc i scoar (fig. 1.3.). Blocul crii legate este format din fascicule imprimate (coli tiprite i fluite) i fixate ntre ele. Astfel, blocul crii este realizat din elemente exterioare i interioare (fig. 1.3.):

Fig. 1.3. Structura crilor legate: a carte legat; b blocul crii legate; c scoara crii legate; 1 bloc; 2 scoar; 3 cotor; 4 capitalband; 5 forza; 6 tifon la cotor; 7 semnul de carte; 8 tieturile blocului; 9 faa de mucava; 10 articulaia sau bigul scoarei; 11 rdcina cotorului; 12 ndoitura pnzei peste feele de mucava; 13 tietura de picior; 14 tietura superioar; 15 cant; 16 picior; 17 tietura din fa.

- cotorul, unul din laturile pe care se face fixarea fasciculelor i care poate fi drept, rotunjit sau cu fal (3); - forzaurile, dou file de patru pagini din care una este lipit de prima i una de ultima fascicul a blocului, servind la fixarea blocului de scoar (5); - tifonul la cotor ce servete la fixarea blocului de scoar (6); - capitalbandul, bentia color, lipit la capetele blocului, utilizat pentru fixarea mai bun a fasciculelor ntre ele, avnd i rol decorativ (4);12

- semnul de carte, reprezentnd o benti fixat cu un capt n partea de sus a cotorului blocului, servind la marcarea locului unde cititorul s-a oprit cu studierea crii (7); - tieturile blocului, reprezentnd latura superioar (de sus) (14), de picior (de jos) (13) i din faa blocului (17). Tietura din fa n funcie de forma cotorului blocului va fi dreapt sau concav. n unele cazuri una sau toate tieturile crii se vopsesc; fie cu scop decorativ, fie ca mijloc de prevenire a murdririi tieturilor; - piciorul blocului latura de jos a blocului n zona cotorului (16). Elementele interioare ale blocului sunt fasciculele i planele lipite sau intercalate. Planele lipite pot fi fixate n exteriorul fasciculelor prin lipire la cotor, fie n interior pe oricare din file. Planele intercalate, formate din patru pagini, fie c mbrac fascicula, fie c se intercaleaz n interiorul acesteia. Coperta crii legate poate fi rigid sau flexibil n funcie de materialul din care este confecionat. Ea se compune din dou fee de mucava (9) mbrcate n pnz sau hrtie peste tot (copert ntreag numit i copert 1/1 pnz sau 1/1 hrtie) sau mbrcat cu pnz la cotor i cu hrtie pe feele ei (copert compus numit i 1/2 pnz). ntre cele dou mucavale coperta are n interior o fie de carton mai subire numit rdcina sau piciorul cotorului copertei (11-16), fiind mai mare dect blocul de carte formnd canturile crii legate. Copertele (scoarele) pot fi realizate i din materiale plastice (policlorur de vinil), obinndu-se prin presare; fiind moi, rigide i mai puin rigide. n vederea proteciei crilor legate i n special a copertei, ct i pentru o prezentare grafic special la unele lucrri scoarele se mbrac n supracopert. Aceasta se fixeaz pe scoar prin clapele sale ce se introduc prin ndoire sub feele copertei. Clasificarea ediiilor de carte i a revistelor dup criterii tehnologice Caracteristicile de baz ale ediiilor ce le caracterizeaz multicriterial din aspect tehnologic cu influen decisiv asupra optimizrii conceperii procesului de broare-copertare sunt remarcate prin: (fig. 1.4.) [2] - volumul ediiei; - tirajul ediiei; - durata de utilizare;13

1.4.

- frecvena utilizrii; - condiiile de utilizare a ediiei; - segmentul de utilizatori pentru care este predestinat ediia. Volumul ediiei n funcie de obiectivele ce l determin este exprimat prin coli de autor, coli editoriale, coli fizice, coli convenionale imprimate, precum i coli de hrtie. n vederea brorii-copertrii cu succes a ediiei este necesar cunoaterea nlimii blocului ediiei, apreciat n milimetri (mm). Evaluarea dimensional a nlimii blocului poate fi realizat utiliznd micrometru sau poate fi determinat prin metoda analitic de calcul. Pentru evaluarea economic este bine ca volumul ediiei s fie apreciat prin numrul de pagini (Npag.bl.) ce poate fi determinat prin relaia: Npag.bl.=VctF unde: Npag.bl. numrul de pagini n bloc; Vct volumul ediiei n coli de tipar; F fraciunea colii de hrtie. n raport cu volumul ediiei crile i brourile sunt dimensionate n urmtoarele clase principale (tabelul 1.4.): - ediii de volum mic; - ediii de volum mediu; - ediii de volum considerabil; - ediii de volum mare. Tabel 1.4. Clasificarea ediiilor dup criteriul de volum n dependen de nlimea bloculuiGrupa de volum al ediiei Nr. grupei nlimea blocului, mm < 48 pagini > 48 pagini

[1.4.]

Mic Mediu Considerabil Mare

I II III IV

Pn la 7 (inclusiv) 7-14 (inclusiv) > 14

< 4 (inclusiv) 4-12 (inclusiv) 12-40 (inclusiv) > 40

Tirajul ediiei constituie numrul total de uniti ale ediiei, stabilite de ctre editur spre editare n procesul de pregtire a manuscrisului pentru editare cu implicaii asupra stabilirii tipurilor de mijloace tehnice necesare n procesele de broare-copertare.14

Specialitii din domeniu consider tirajul ediiei: - mic cnd acesta se va extinde pn la 15.000 uniti; - mediu 15.000-50.000 uniti; - mare 50.000-200.000 uniti; - n mas > 20.000 uniti (fig. 1.4.). Formatul ediiei este formatul delimitat dimensional n trei pri dup tiere, deseori exprimat prin formatul colii de hrtie i fraciunea colii. Aceasta are o deosebit importan n stabilirea caracteristicilor dimensionale ale ediiei, controlul calitii produselor realizate precum i pentru planificarea fabricaiei n faza de concepie la stabilirea mijloacelor de fabricaie implicate n fabricaia acestora. Toate formatele de baz i auxiliare ale produciei de carte i reviste, reglementate de standardul 5773-76 sunt structurate n: - formate mici: 7090/128-6090/32; - formate medii: 60108/32-7590/16; - formate mari: 70100/16-84108/8. Cele mai avantajoase sunt considerate formatele medii frecvent utilizate n producia de carte i revist i pentru care sunt planificate n mare parte mijloacele de fabricaie poligrafice. La lansarea ediiilor de alte formate necorespunztoare posibilitilor tehnologice ale utilajelor se recurge la utilizarea mijloacelor de fabricaie pe operaii; n cazuri de excepie la lucrri manuale. Pentru anumite ediii de format mic cum au demonstrat cercetrile ntreprinse de ctre B. M. Mordovin i ali cercettori este posibil lansarea tirajelor cu prelucrarea dubletelor (cnd din coala de hrtie se obin dou fascicule identice), tripletelor, cuartetelor. Durata de exploatare a unei ediii este determinat n special de destinaie i condiiile de exploatare (utilizare) n conformitate cu care i este conceput soluionarea constructiv a acesteia precum i materialele capabile s-i asigure durata vieii planificat. Funcie de continuitatea utilizrii, ediiile sunt clasificate n trei grupe: I grup ediii ce au o durat redus de exploatare (1-2 ani); II grup ediii ce au o durat medie de exploatare (6-8 ani); III grup ediii ce au o durat ndelungat de exploatare (>100 ani). Aceast dimensionare are un caracter provizoriu, pentru c nu sunt considerai unii factori ca: frecvena de utilizare, particularitile de utilizare (lectura integral sau selectiv), condiiile de ntreinere i pstrare, lectur n cltorie, la domiciliu sau bibliotec etc. Din aspect teoretic15

aceste criterii importante practic nu sunt cercetate datorit complexitii lor, rmnd astfel a fi o problem pentru viitor. Segmentul de utilizatori al ediiilor este determinat de destinaia lor i este apreciat de editur dup caracterul informaional al ediiei. Dimensionarea existent a ediiilor dup grupe de cititori cel mai frecvent este realizat dup criteriul de vrst, acesta nefiind considerat de ctre unii specialiti drept un criteriu definitoriu, pentru c asupra pregtirii utilizatorului pentru lectur, asupra deciziei lui privind aprecierea ediiei influeneaz o multitudine de factori psiho-sociali. n acelai context, nu poate fi neglijat procesul de accelerare a evoluiei societii care a condus la implementarea unor proceduri ce au complicat identificarea legitilor entitilor valorice. Analiza surselor bibliografice specializate n domeniu [2] au condus la clasificarea ediiilor n raport cu criteriul segmentului de utilizatori n urmtoarele grupe: (fig. 1.4.) I grup ediii pentru copii mici (utilizatori neiniiai); II grup ediii pentru copii de vrst precolar mic (utilizatori foarte puin iniiai); III grup ediii pentru copii de vrst precolar mare (utilizatori mai iniiai); IV grup ediii pentru copii de vrst colar mic; V grup ediii pentru copii de vrst colar mare; VI grup ediii pentru adolesceni (elevi ai liceelor, colegiilor, colilor polivalente); VII grup ediii pentru tineri i utilizatori cu experien n utilizarea literaturii (studeni ai instituiilor superioare de nvmnt i maturii); VIII grup ediii pentru specialitii n domeniu (cercettori tiinifici, manageri ai firmelor productoare, etc.). 1.5. Modele structural-funcionale de broare, copertare i finisare ale produselor poligrafice Modelele structural-funcionale de broare, copertare i finisare ale produselor poligrafice se compun dintr-un numr mai mare sau mai mic de operaii, complexitatea, modalitatea i succesivitatea crora variaz n funcie de tipul produselor i care pot fi urmrite n figurile ce urmeaz (fig.1.5-1.12).16

Clasificarea ediiilor de carte i revist dup criterii tenhologice de optimizare a proceselor de broare-copertare

Criterii tehnologice cu implicaii asupra proceselor de broare-copertare Volumul ediei Grupa de volum

Tirajul ediiei

Formatul ediiei

Durata de exploatare (durata vieii)

Frecvena utilizrii

Condiiile de utilizare a ediiei Mar

Segmenul de utilizatori pentru care este predestinat produsul

Mic

Gradul de citire a coninutului

Medii

I

II

III

IV Mici

Considerabil

Mediu

Mic

Mare

7090/1286090/32

60108/327590/16

70100/1684108/8

Lectur integral

Locul lecturii

Mari

Medie

Lectur selectiv

>40 mm

>40 mm

>40 mm

>40 mm

nlimea blocului pentru < 48 pag

Domiciliu

Cltorie

Bibliotec

I Mediu n mas

II

III

I

II

III

IV

V

VI

VII

VII

Copii de vrst precolar mare

Copii de vrst precolar mic

Tineri i utilizatori cu experien

Mare

Copii de vrst colar mare

Copii de vrst colar mic

Mic

Relativ

Medie

Mare

Adolesceni

412 mm

>40 mm

200.000

48 pag

Fig. 1.4. Clasificarea ediiilor de carte i revist dup criterii tehnologice de optimizare a proceselor de legare-copertare

17

Copii mici

>10 ani

1-2 ani

Specialiti n domeniu

1240 mm

6-8 ani

Broarea, copertarea i finisarea crii legate cu coaserea bloculuiPregtirea planelor i a forzaelor Baterea planelor i a forzaelor Pregtirea blocului de carte Fixarea prin coasere a fasciculelor (colielor) Adunarea colielor (fasciculelor) Fixarea colielor ntre ele prin coasere

Pregtirea colilor

Pregtirea copertei Tierea feelor de mucava i a rdcinii cotorului Tierea pnzei i a hrtiei Tierea feelor de hrtie pentru copert Asamblarea elementelor copertei Finisarea special a copertei Rotunjirea cotorului copertei

Baterea colilor

Tierea planelor i a forzaelor

Tierea colilor

Fluirea forzaelor

Fluirea colilor

Lipirea forzaelor, intercalarea planelor

ncleierea cotorului

Fixarea tifonului sau hrtiei prin lipire pe cotor Uscarea blocului Presarea blocului Tierea trilateral a blocului 18

Vopsirea tieturilor Rotunjirea cotorului blocului Formarea falului blocului Coaserea blocului Fixarea prin lipire a semnului de carte Lipirea capitalbandului Caerarea cotorului cu hrtie Lipirea burdufului (pentru crile cu volum >800 pagini)

Introducerea blocului n copert

Presarea i uscarea crii Biguirea ediiei sau formarea articulaiilor Introducerea crilor n supracopert Controlul calitii produselor finite Ambalarea produselor finite Produs finitFig. 1.5. Model structural-funcional de broare, legare i finisare a crilor legate cu coaserea blocului

19

Broarea, copertarea i finisarea crii legate fr coaserea bloculuiPregtirea planelor i a forzaelor Baterea planelor i a forzaelor Tierea planelor i a forzaelor Pregtirea colilor Pregtirea blocului de carte Fixarea prin coasere a fasciculelor (colielor) Adunarea colielor (fasciculelor) Fixarea colielor ntre ele prin coasere Pregtirea copertei Tierea feelor de mucava i a rdcinei cotorului Tierea pnzei i a hrtiei Tierea feelor de hrtie pentru copert Asamblarea elementelor copertei Finisarea special a copertei Rotunjirea cotorului copertei

Baterea colilor

Tierea colilor

Fluirea forzaelor

Fluirea colilor

Lipirea forzaelor, intercalarea planelor

Frezarea piciorului cotorului

ncleierea cotorului i a muchiilor laterale Aplicarea benzii de hrtie sau a materialului textil pe cotor Uscarea blocului Presarea blocului 20

Tierea trilateral a blocului

Vopsirea tieturilor Rotunjirea cotorului blocului Formarea falului blocului Lipirea capitalbandului Caerarea cotorului cu hrtie ncleierea benzii de hrtie Introducerea blocului n copert Presarea i uscarea crii Biguirea (filetarea sau formarea articulaiilor) Introducerea n supracopert Controlul calitii produselor finite Ambalarea produselor

Fig. 1.6. Model structural-funcional de broare-legare i finisare a crilor legate fr coaserea blocului

Pregtirea coperte

21

Broarea, copertarea i finisarea crii broate cu coperta lipitPregtirea planelor i a forzaelor Baterea planelor i a forzaelor Tierea planelor i a forzaelor Fluirea forzaelor

Pregtirea colilor de hrtie

Pregtirea blocului de carte Fixarea fasciculelor prin lipire sau coasere

Pregtirea copertei

Baterea colilor

Tierea copertei

Tierea colilor

Adunarea fasciculelor

Fluirea copertei

Fluirea colilor Presarea colilor n pachete Lipirea forzaelor, intercalarea planelor Frezarea cotorului ncleierea cotorului i a muchiilor laterale Biguirea copertei Aplicarea copertei blocului de carte 22

Fixarea fasciculelor ntre ele

Tierea blocului n copert Aplicarea benzii de hrtie Tierea trilateral a blocului concomitent cu coperta Biguirea repetat Presarea brourii Controlul calitii Ambalarea produselor

Produs finit

Fig. 1.7. Model structural-funcional de broare, legare i finisare a crilor broate cu coperta lipit

23

Broarea, copertarea i finisarea crii broate prin intercalarePregtirea colilor de hrtie Baterea colilor Tierea colilor Fluirea colilor Lipirea, intercalarea planelor cu fascicule Pregtirea blocului de carte Adunarea fasciculelor cu plane Intercalarea fasciculelor i copertei Baterea blocului n copert Fixarea prin coaserea cu a sau materiale metalice (capse) a brourii prin cotor Tierea trilateral a blocului concomitent cu coperta Biguirea copertei Presarea brourii Controlul calitii Ambalarea produselor Produs finit

Pregtirea planelor Baterea planelor

Pregtirea copertei Tierea copertei Fluirea copertei

Tierea planelor Fluirea planelor

Fig. 1.8. Model structural-funcional de broare, copertare i finisare a crilor broate prin intercalare

24

Broarea, copertarea i finisarea revistelor cu volum de pn la 64 paginiPregtirea colilor de hrtie

Pregtirea blocului

Pregtirea copertei

Baterea colilor

Adunarea fasciculelor prin suprapunere sau prin intercalare

Baterea fasciculelor bloc cu coperta

Tierea colilor Fluirea colilor Completarea blocului cu anexe Fixarea blocului prin adeziune sau capse metalice Tierea trilateral a revistei Baterea falului pe cotor Controlul calitii Ambalarea produselor Produs finit

Tierea copertei Fluirea copertei

Fig. 1.9. Model structural-funcional de broare, copertare i finisare a revistelor cu volum de pn la 64 pagini

25

Broarea, copertarea i finisarea revistelor cu volum ce depete 64 paginiPregtirea colilor de hrtie textuale Baterea colilor Tierea colilor Fluirea colilor Pregtirea colilor de hrtie cu imagini Baterea colilor cu imagini Tierea colilor Aplicarea anexelor sau imaginilor n fasciculele textuale Adunarea fasciculelor n bloc concomitent cu fixarea copertei Fixarea fasciculelor n bloc sau tierea n trei pri a blocului Baterea falului la cotor Controlul calitii Ambalarea produselor Produs finitFig. 1.10. Model structural-funcional de broare, copertare i finisare a revistelor cu volum ce depete 64 pagini Unele din etapele modelului structural-funcional pot fi omise sau repetate funcie de tipul produsului i exigenele impuse de ctre client.

Pregtirea blocului

Pregtirea copertei Baterea blocului cu coperta Tierea copertei Fluirea copertei

26

Broarea, copertarea i finisarea registrelorPregtirea blocului registrului Baterea colilor Tierea colilor Formarea leagnului prin intercalare din 10-12 foi (20-24 pagini) Suprapunerea leagnelor (adunatul) (4-20 leagne) Caerarea primei i ultimei pagini a registrului Repertoriarea registrului Pregtirea forzaelor Baterea forzaelor Tierea forzaelor Pregtirea copertei Tierea scoarelor din mucava groas ncleierea feelor de material de cotor Croirea copertei sub form de triunghi supradimensionate cu 1,5 cm Ungerea i ncleierea materialului pe coluri

Fluirea forzaelor

Aplicarea primului i ultimului leagn al registrului n falul forzaului Introducerea registrului n copert

Tragerea ainlagului la coluri Ciocnirea colurilor

mbrcarea scoarelor cu hrtie Baterea registrului n copert Rotunjirea colului copertei Presarea registrului Controlul calitii Ambalarea produselorFig. 1.11. Model structural-funcional de broare, copertare i finisare a registrelor

27

Broarea, copertarea i finisarea albumelorPregtirea blocului albumului Baterea colilor Tierea colilor dup formatul albumului Formarea orificiilor pentru fixarea albumului cu iret Colorarea tieturii trilaterale a blocului

Pregtirea copertei Tierea din carton Biguirea copertei Tierea feelor din mucava

Pregtirea forzaelor Tierea forzaelor Fluirea forzaelor

ncleierea feelor de mucava, rdcinii pe o coal de hrtie cu aplicarea concomitent a scoarelor Caerarea copertei Rotunjirea colurilor copertei reguirea marginilor copertei Cptuirea copertei la cotor Aplicarea forzaelor la copert Presarea copertei

Formarea orificiilor la copert dup cele realizate n album Introducerea blocului n copert Baterea blocului n copert Introducerea iretului Presarea albumului Controlul calitii Ambalarea Fig. 1.12. Model structural-funcional de broare, copertare i finisare a albumelor

28

Mic dicionar explicativ specializat Pergament produs ce servea drept suport pentru scris obinut ca rezultat a prelucrrii pieilor naturale animale. Prima apariie este remarcat n centrul Asiei n oraul Pergam care de fapt i-a i conferit numele acestui suport pentru scris. Diptic (n l. greac diptykhos, ceea ce nseamn pliat n dou) lucrare, oper compus din dou pri. Caerare operaia de acoperire prin lipire a feei unei coli de hrtie sau de carton cu o coal de hrtie superioar sau cu o foaie de celofan i frecarea cu o perie sau crp moale. Ainlag formarea exact a colurilor copertei. reguire rotunjirea marginilor mucavalelor n exterior, curndu-se ulterior cu glasspapier (hrtie abraziv). Subiecte pentru verificarea cunotinelor 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. Esene ale procesului de broare-copertare. Definirea procesului de broare. Definirea procesului de copertare. Geneza procesului de broare-copertare. Evoluia istoric a proceselor de broare-copertare. Clasificarea produselor poligrafice. Elemente ale ediiilor de carte i caracteristicile lor. Clasificarea ediiilor de carte i a ediiilor periodice dup criterii tehnologice. Definirea noiunii de volum al ediiei. Tirajul ediiei. Clasificarea i caracteristici. Formate ale ediiei. Durata de exploatare a unei ediii. Clasificare i caracteristici. Clasificarea ediiilor de carte dup segmentul de utilizatori. Succesivitatea tehnologic de broare, copertare i finisare a crilor legate cu coaserea blocului. Broarea, copertarea i finisarea crii legate fr coaserea blocului. Broarea, copertarea i finisarea crii broate cu coperta lipit. Broarea, copertarea i finisarea crii broate prin intercalare. Broarea, copertarea i finisarea revistelor cu volum pn la 64 pagini.29

19. Broarea, copertarea i finisarea revistelor ce depesc volumul de 64 pagini. 20. Broarea, copertarea i finisarea registrelor. 21. Broarea, copertarea i finisarea albumelor. Bibliografie 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Dicionar enciclopedic ilustrat. Editura Cartea, Chiinu, 1999. Nestor M. N., Radu C.. Manualul editorului. Editura Didactic i pedagogic, Bucureti, 1970, 206 pag. Ni E., Mrculescu M.. Tehnologie poligrafic. Editura Didactic i pedagogic, Bucureti, 1981, 157 pag. Schuwer Philippe. Tratat practic de editare. Editura Amarcord, Timioara, 1999. Standardul 16447-70 . . . .. - , , 1987, 494 . .., . ., . ., .. - . , , 1979, 368 .

30

2. TEORII ALE DEFORMRII MATERIALELOR UTILIZATE N PROCESELE DE BROARECOPERTARE 2.1. Polimerii utilizai n procesele de broare-copertare i caracteristicile lor 2.1.1. Condiii impuse unui compus macromolecular pentru a fi transformat n fibre 2.1.2. Implicaii ale polimerilor n procesele de broarecopertare i caracteristicile lor 2.2. Deformaii ale polimerilor nali 2.2.1. Deformaiile reversibile de elasticitate 2.2.2. Deformaiile nalt elastice 2.2.3. Deformaiile plastice 2.3. Fenomene de relaxare n polimeri 2.4. Caracterul fenomenelor la deformarea sistemelor poroase microneomogene 2.1. Polimerii utilizai n procesele de broare-copertare i caracteristicile lor Cea mai mare parte a materialelor poligrafice sunt formate din catene macromoleculare, care la rndul lor sunt alctuite dintr-un numr de grupe de atomi identice numite uniti structurale, sau verigi elementare legate ntre ele prin legturi covalente legturi intramoleculare. Numrul unitilor care se repet indic gradul de polimerizare al compusului macromolecular considerat. Compuii macromoleculari se formeaz n natur sau se sintetizeaz chimic din unul sau mai muli componeni cu masa molecular mic, numii monomeri. 2.1.1. Condiii impuse unui compus macromolecular pentru a fi transformat n fibre Pentru a forma fibre predestinate obinerii hrtiei, compuii macromoleculari trebuie s ntruneasc n principal urmtoarele condiii: - s fie de o anumt structur; - s posede un anumit grad de polimerizare; - s conin grupe de atomi capabile s formeze legturi intermoleculare (intercatenare);31

-

s posede aa numitul paralelism molecular; s se topeasc sau s se dizolve fr a se descompune, sau a se degrada.

Structura compuilor macromoleculari Compuii macromoleculari destinai fibrelor se pot clasifica dup: - structura catenei principale; - tipul unitilor structurale din catena macromolecular, respectiv numrul monomerilor participani la sinteza compusului respectiv; - forma geometric a catenelor. n funcie de structura catenei, compuii macromoleculari se mpart n: carbocatenari sunt acei compui a cror caten principal este format din atomi de carbon; - heterocatenari sunt acei compui a cror caten principal conine pe lng atomii de carbon i alte elemente chimice. n funcie de tipul unitilor structurale, compuii macromoleculari se mpart n: homopolimeri i copolimeri. Homopolimerii, sau simplu polimerii sunt compuii macromoleculari sintetizai dintr-un singur tip de monomer, a cror structur schematic poate fi prezentat astfel: AAAAAAAA Copolimerii sunt compuii macromoleculari sintetizai prin copolimerizarea a dou sau mai multe tipuri de monomeri de compoziii chimice diferite. Frecvent ntlnii, sunt copolimerii binari i ternari. Copolimerizarea a patru sau mai muli monomeri este utilizat foarte rar. Copolimerii binari, funcie de ordinea alternanei i de dispunerea spaial a merilor pot fi: statistic alternani neuniform, statistic alternani uniform, blocopolimeri i copolimerii grefai. Copolimerii statistic alternani neuniform sunt copolimerii n care unitile structurale ale monomerilor sunt dispuse neregulat n lungul lanului principal: ABAAABBA32

-

Copolimerii statistic alternani uniform sunt copolimerii n care unitile structurale ale monomerilor sunt dispuse regulat n lungul lanului principal: ABABABAB Bloccopolimeri sunt copolimerii n care catenele sunt formate din segmente lungi dintr-un monomer care alterneaz cu segmente ale altui monomer: (A)a (B)b (A)c (B)d Copolimerii grefai au o structur ramificat; catena principal este format din polimerul de baz (A) de care se grefeaz verigi din alt polimer (B):

n funcie de forma geometric a catenelor macromoleculare, polimerii destinai obinerii fibrelor pot avea diferite structuri (fig. 2.1)

a

b

c

Fig. 2.1. Reprezentarea schematic a structurii polimerilor a liniari; b ramificai; c n reea

Polimerii cu structur liniar (fig. 2.1.a) se caracterizeaz printr-un grad mare de asimetrie (raportul dintre lungimea i grosimea macromoleculei) i un nalt grad de orientare, ceea ce favorizeaz apariia a33

numeroase legturi intermoleculare, deci realizarea unei mpachetri compacte. Toate acestea au repercusiuni favorabile asupra caracteristicilor fizico-mecanice ale fibrelor. Asemenea polimeri sunt cei mai indicai pentru fibre. Polimerii cu structur ramificat (fig. 2.1b) se prezint sub forma unor lanuri lungi cu ramificaii laterale. Se caracterizeaz printr-un grad de asimetrie redus, ceea ce mpiedic orientarea macromoleculelor i mpachetarea compact a acestora. Din acest motiv ntotdeauna rezistena polimerilor ramificai este mai mic dect a polimerilor liniari. Polimerii cu ramificaii voluminoase nu sunt indicai pentru fibre deoarece ramificaiile mpiedic orientarea, ordonarea i mpachetarea compact a catenelor macromoleculare. Polimerii cu structur n reea sau spaiali (fig. 2.1.c) sunt formai din lanuri macromoleculare legate ntre ele prin legturi covalente transversale. Spre deosebire de polimerii liniari i cei ramificai, polimerii cu structur n reea nu se dizolv i nu se topesc fr descompunere. De aceea, asemenea polimeri nu pot fi transformai n fibre. Cu toate acestea exist fibre naturale (lna), sau chimice (polialcoolvinilice stabilizate fa de ap, carbon, etc.) n care se afl polimeri cu structur n reea. Fibrele chimice cu o asemenea structur se obin prin filarea polimerilor liniari sau ramificai care apoi se supun reticulrii prin procedee specifice. Gradul de polimerizare influeneaz prelucrabilitatea polimerilor n procesul de filare i determin caracteristicile fizico-chimice ale fibrelor. Procesul de filare se desfoar normal, dac gradul de polimerizare este cuprins ntre anumite limite. Astfel, polimerii cu grad mic de polimerizare nu se pot fila, iar filarea celor cu grad mare de polimerizare este greoaie, uneori chiar imposibil, datorit creterii excesive a vscozitii topiturii sau soluiei de filare.

Proprietile mecanice ale fibrelor sunt, de asemenea, determinate n mare msur de gradul de polimerizare. Astfel, rezistena mecanic a fibrelor crete odat cu creterea gradului de polimerizare, dar numai pn la o anumit valoare a acestuia.Pentru a explica fenomenul menionat, considerm doi polimeri cu grade de polimerizare diferite, dar care, sub aciunea unor solicitri mecanice se distrug prin ruperea legturilor intermoleculare, nu prin ruperea catenelor (fig. 2.2).34

a

b

Fig. 2.2. Reprezentarea schematic a ruperii polimerilor prin ruperea legturilor intermoleculare a, b polimer cu grad mic, respectiv mare de polimerizare 1 catene macromoleculare; 2 legturi intermoleculare.

Numrul legturilor intermoleculare este dependent de lungimea catenelor, respectiv de gradul de polimerizare. ntre catenele polimerului b (fig. 2.2.b) se formeaz mai multe legturi intermoleculare, comparativ cu numrul legturilor formate la polimerul a (fig. 2.2.a), din care cauz rezistena acestuia este mai mare. Aadar, pn la o anumit valoare, creterea gradului de polimerizare determin creterea rezistenei mecanice, fapt datorat creterii numrului de legturi intermoleculare. La un anumit grad de polimerizare (specific fiecrui polimer) suma energiilor intercatenare devine egal cu suma energiilor intracatenare. Mrimea gradului de polimerizare peste aceast valoare nu determin creterea rezistenei mecanice, deoarece ruperea polimerului se produce prin ruperea catenelor. Din acest punct de vedere este de dorit ca gradul de polimerizare s fie ct mai mare, dar mai mic dect cel care determin ruperea catenelor. Gradul optim de polimerizare, specific fiecrui polimer, trebuie astfel stabilit, nct s confere fibrelor caracteristicile dorite i totodat s asigure polimerului o bun prelucrabilitate n procesul de filare. De menionat i influena polidispersiei asupra proprietii fibrelor. Polidispersia mare, adic o variaie mare a gradului de polimerizare, are influena negativ att asupra prelucrabilitii polimerului ct i asupra proprietilor fibrelor. Grupele de atomi capabile s formeze legturi intermoleculare (legturi de hidrogen, Van der Waals, ionice, etc.) sunt strict necesare s fie prezente n compoziia polimerilor destinai fibrelor. Foarte multe fibre conin grupe polare cum ar fi: OH; COOH; NH2. Asemenea grupe de atomi contribuie la stabilirea legturilor ntre catenele vecine, la formarea35

zonelor ordonate i confer totodat fibrelor o bun higroscopicitate i o afinitate tinctorial corespunztoare. Paralelismul molecular presupune posibilitatea catenelor de a se orienta n lungul axei fibrei n timpul formrii acesteia. Aceast condiie este strict necesar deoarece, numai astfel se creeaz posibilitatea realizri unei structuri compacte, ceea ce se reflect favorabil n proprietile fizicomecanice ale fibrelor. Topirea sau dizolvarea polimerului fr descompunere sau degradare este o cerin obligatorie deoarece transformarea polimerului n filamente nu se poate realiza dect prin aducerea acestuia n stare de mobilitate. n funcie de destinaia fibrelor polimerii constituieni trebuie s ndeplineasc i alte condiii cum ar fi: stabilitate la ap, lumin, temperatur, stabilitatea chimic, etc. 2.1.2. Implicaii ale polimerilor n procesele de broare-copertare i caracteristicile lor n procesele de broare-copertare la nivelul multor operaii tehnologice prelucrarea semifabricatelor se realizeaz pe baza deformrii materialelor utilizate pentru prelucrarea revistelor i ediiilor de carte. Cu referin ctre acestea se poate specifica fluirea fasciculelor, fundamentat pe deformaiile aprute la ndoirea succesiv a colilor n cadrul operaiilor de presare a fasciculelor caietelor i ale blocurilor de carte. n procesul tehnologic sunt implicate diferite materiale polimerice ce sunt structurate n dou grupe: - polimeri carbocatenari polimeri a cror caten principal este format din atomi de carbon poivinilclorhidric. Specific acestor materiale le este constituirea structural dens, lipsa porilor i macrocapilarelor; - polimeri heterocatenari hrtia, cartonul utilizat pentru broare, textilele din bumbac pentru coperte, a etc. Acestei grupe de materiale le este caracteristic constituirea structural mai puin dens cu multipli pori i capilare. Caracteristicile cele mai importante proprii polimerilor cu structura catenar sunt specificate prin: - masa molecular i structura polimerilor, ce determin caracteristicile dimensionale ale macromoleculelor;

36

flexibilitatea macromoleculelor, dependent de constituirea lor structural i de forele de interaciune intermolecular i intramolecular. Masa molecular i structura polimerilor au o influen deosebit asupra caracteristicilor mecanice ale produselor poligrafice. Odat cu sporirea masei moleculare crete rezistena la diferite solicitri ale polimerilor, crete temperatura de topire i fierbere a substanelor. Unele substane cu mas molecular mare (celuloza, anumite tipuri de mase plastice) nu pot trece n stare plastic chiar i la temperaturi nalte, iar chimic se distrug n rezultatul distileriei. Interaciunile intermoleculare ale polimerilor au implicaii semnificative asupra caracteristicilor fizico-mecanice, n special asupra celor de rezisten la diverse solicitri. Din punct de vedere fizic, rezistena corpurilor solide marcat prin rezistena la distrugere este caracterizat de mrimea forelor de interaciune ntre elementele lor componente: atomi, molecule. Cele mai importante tipuri de legturi ntre molecule sunt legturile covalente polare, dei n polimeri influene deosebite o au forele de interaciune intermoleculare. Dac forele intermoleculare conduc la constituirea moleculelor alungite, atunci interaciunile intermoleculare sunt orientate asupra crerii lanurilor din aceste molecule. Ctre forele intermoleculare se refer i forele Van der Waals (electrostatice, inductive i dispersionale) la fel i cele de hidrogen. Intensitatea forelor Van der Waals depind semnificativ de distanele dintre molecule i de temperatur, dependen ce poate fi urmrit n relaia [2.1]:

-

2 P P 1 E MB = a 3 a kT 3 l unde: EMB energia interaciunii intermoleculare, J; Po',Po'' momentele auxiliare ale moleculelor, Km; l distana dintre dipolii moleculelor, m; k constanta lui Boltzmann (k=1,3806610-23 JK-1); T temperatura absolut (termodinamic), K.

[2.1]

37

Conform acestei relaii, energia de interaciune intermolecular se reduce semnificativ odat cu creterea distanei dintre molecule i a temperaturii pentru c, aciunea termic (la temperaturi nalte) limiteaz posibilitatea de orientare a moleculelor i conduce la slbirea legturilor ntre ele. La acionarea asupra polimerului cu fore de aciune exterioare, se poate produce deformarea moleculelor sau deplasarea lor n raport una fa de alta. Deplasarea relativ a moleculelor una fa de alta este contracarat de forele Van der Waals. Legturile intermoleculare similare cu legturile de hidrogen conduc la stabilirea legturilor ntre catenele vecine, la formarea zonelor ordonate ceea ce asigur un modul nalt de rigiditate. Caracteristicile mecanice ale polimerilor sunt influenate i de prezena plastifianilor i apei. Componentul micromolecular ntreptrunznd ntre moleculele polimerului, le mpinge (mrind distana ntre ele), slbete legturile intermoleculare n acelai timp contribuind la plastifierea lor. Plastifiantul nu numai c contribuie la creterea plasticitii polimerilor, dar i influeneaz asupra unor caracteristici de rezisten a lor. Aciunea concomitent a apei i a temperaturii ridicate pot conduce la modificarea structural a polimerilor: ruperea legturilor ntre unele grupele lanurilor macromoleculare i formarea lor n alte grupe. Una din caracteristicile principale ale polimerilor carbocatenari de care sunt legate importante caracteristici termomecanice i de relaxare este cea de flexibilitate a macromoleculelor. Flexibilitatea macromoleculelor reprezint capacitatea lanurilor macromoleculare de a-i modifica conformaia n rezultatul micrii energiei intermoleculare (microbrownian) sau sub aciunea forelor mecanice exterioare, argumentat de faptul c, lanurile monomerice la interaciunea termic se rotesc n jurul legturilor covalente simple. Orice Fig.2.3. Structura de rotaie liber modificare a conformaiei macroa atomilor de hidrogen n jurul moleculelor este determinat de o serie legturii C-C de micri de rotaie elementare similare, n timp ce gradul de libertate a ntoarcerilor este limitat de interaciunea catenelor laterale ale lanurilor vecine. Unghiul de variaie ,38

n limitele n care verigile lanului pot realiza micri de rotaie (fig. 2.3), denot caracteristica de rigiditate a macromoleculelor polimerului. Structura carbocatenar a catenei principale a lanului macromolecular conduce la fel la apariia altor caracteristici specifice remarcate prin difuzia atomilor i moleculelor. Cel mai simplu modul macromolecular este lanul constituit din catene-compuse reprezentate de circa 25 atomi de carbon. Compuii moleculelor polimerilor se mic mai mult sau mai puin independent unul fa de altul, ns libertatea total a lor este mpiedicat de legtura lor cu lanul molecular. Din acest motiv, difuziunea polimerilor amorfi are loc n esen prin intermediul deplasrii prin salturi ntre noua stare de echilibru nu a ntregii molecule, ci doar a unui segment al lanului. Indiferent de condiiile create, acestea pot totui provoca modificarea formei iniiale ale moleculelor (micarea microbrownian), deplasarea treptat a centrului de greutate (micarea macrobrownian). Asupra procesului de micare micro i macrobrownian o influen deosebit o au acionarea forelor exterioare i temperaturii ridicate. Micarea brownian orientat creat de acionarea forelor exterioare determin o difuziune impus ireversibil. La temperaturi nalte procesul de difuziune se produce foarte repede. Aceasta este explicat prin faptul c, acionarea termic este nsoit de creterea numrului golurilor n structura molecular i a accelerrii aciunii catenelor, astfel ele vor depi mai uor potenialul obstacolul la deplasarea printre golurile create. Difuziunea polimerilor este determinat de sistemul molecular al deformaiilor plastice i nalt plastice. 2.2. Deformaii ale polimerilor nali Cu toat diversitatea lucrrilor realizate n cadrul operaiilor de broare, copertare i finisare, marea majoritate a acestor operaii studiate din punctul de vedere al fenomenelor ce au loc se includ, n principal n dou categorii de fenomene: - de natur mecanic de deformare a materialelor; - de natur chimic de ncleiere (adeziune). Deformaia corpului solid [3] reprezint modificarea formei, caracteristicilor dimensionale ale unui corp sub aciunea forelor exterioare, variaii de temperatur, cmp magnetic, etc.

39

Astfel, componentele corpului pn la deformare au o anumit dispunere relativ n structura lui, dup aplicarea unor sarcini, forele acestea i modific poziia. Deformaiile corpurilor cristaline i a celor amorfe (joase molecular) sunt caracterizate prin elasticitate momentan sau prin elasticitate i plasticitate. Deformaiile polimerilor amorfi ntr-un interval mare de variaie a temperaturii structural sunt constituite din: - deformaii reversibile de elasticitate el; - deformaii nalt plastice instantanee el; - deformaii ireversibile i. Deformaia total a polimerului poate fi apreciat prin relaia: p=el+el +i Marcnd el+el prin r (deformaie reversibil), obinem: p= r +i unde: r deformaia reversibil, m. [2.3] [2.2]

Polimerii amorfi n funcie de temperatur se pot afla n trei stri: - solid temperatura mai cobort dect temperatura de solidificare Ts; - nalt elastic temperatura mai mare ca temperatura de solidificare Ts, ns mai cobort ca temperatura de fluiditate Tf; - stare plastic (vscozitate) temperatur mai ridicat ca cea a temperaturii de fluiditate. Deformaiile de elasticitate la polimerii amorfi se manifest doar cnd acetea sunt n stare solid (temperatura mai cobort ca Ts). La temperaturi mai ridicate de Ts, dar mai coborte ca temperatura de fluiditate sunt manifestate n mod special deformaiile nalt elastice (deoarece deformaia de elasticitate este foarte mic) i mai ridicat ca temperatura de fluiditate. n continuare este prezentat structura molecular de constituire a deformaiilor nominalizate. 2.2.1. Deformaiile reversibile de elasticitate Deformaiile reversibile de elasticitate sunt deformaiile, aprute la acionarea forelor exterioare determinate prin viteza de aplicare a forelor40

ce dispar dup nlturarea lor deplasndu-se cu viteza sunetului ca rezultat a interaciunii forelor intermoleculare. Mrimea acestor deformaii depind de mrimea sarcinii ce acioneaz asupra unui material (fig. 2.4).

Fig.2.4 Influena timpului asupra deformaiilor reversibile de elasticitate

n cazul n care sarcina ce acioneaz pentru producerea deformrii este mic, ntre valoarea sarcinii exist o relaie liniar (segmentul OA pe fig. 2.5a). O astfel de relaie liniar are loc doar pn la o anumit valoare a sarcinii ce acioneaz pentru producerea deformrii limit care se numete limit de proporionalitate (punctul A din fig. 2.5b).

Fig.2.5 Manifestri a deformrii materialelor

Pn la aceast limit deformarea care are loc se numete deformare momentan i ea se caracterizeaz prin faptul c, deformarea dispare imediat dup ce sarcina nceteaz s acioneze (deformarea dispare instantaneu). Peste aceast limit, adic la o valoare mai mare a sarcinii care acioneaz pentru producerea deformrii are loc o aa numit deformaie elastic.41

Deformaiile reversibile sunt descrise de legea lui Guc. Abordate la nivel de structur molecular deformaiile reversibile sunt caracterizate prin modificarea distanelor ntre atomi i molecule. Departajarea componentelor de la starea de echilibru are loc doar n limitele acionrii forelor intermoleculare de atracie, ordinea dispunerii lor rmnnd aceiai. La acionarea unei sarcini asupra unui corp, aceasta este transmis de la o molecul la alta, fora ei fiind reprezentat de cumularea tuturor forelor de respingere a moleculelor nu numai a celor din preajm ci i a celor dispuse la periferii. La orice valoare a sarcinii de acionare orict de mic ar fi, se manifest deformaia reversibil de elasticitate. Deformaiei de elasticitate i sunt specifice valori absolute minime n raport cu caracteristicile dimensionale ale corpului i cu valorile mari ale modulului de elasticitate. Principalele legiti ale deformaiilor de elasticitate sunt specifice corpurilor solide (cristalice i molecular joase), ele deosebindu-se prin caracterul lor de echilibru. Dac trecerea oricrui corp de la starea iniial pn la cea final (deformarea) s-ar produce momentan, atunci n acest corp s-ar menine constant starea de echilibru. ns, n materialele polimerice n care limita variaiei temperaturii este foarte mare o astfel de stabilitate a strii de echilibru nu este observat. n polimerii deformai starea perfect de echilibru este obinut dup un anumit interval de timp, ceea ce denot existena deformaiilor nalt elastice. 2.2.2. Deformaiile nalt elastice Deformaiile nalt elastice sunt deformaiile reversibile ce dispar dup un timp mai ndelungat dup ntreruperea acionrii sarcinii. Ele fiind determinate de structura specific a materialului privind posibilitatea de creare a deformaiilor. Deformaiile nalt elastice sunt dependente i de timpul de acionare a sarcinii asupra materialului. n prima perioad de acionare a sarcinii, se observ o deformaie momentan a materialului urmat prin creterea timpului de obinerea unei deformri elastice. Dup ntreruperea acionrii sarcinii materialul ncearc s revin la forma iniial. Dac timpul de acionare a sarcinii este redus ceea ce conduce doar la obinerea unor

42

deformri momentane, odat cu ntreruperea acionrii sarcinii are loc restabilirea instantanee a formei materialului. Dac timpul de acionare a sarcinii este de lung durat i conduce la obinerea unor deformri elastice, timpul de revenire a materialului la forma iniial va fi mai ndelungat dup ntreruperea acionrii sarcinii. Interdependena dintre mrimea deformaiei i timpul de acionare a sarcinii poate fi urmrit n fig. 2.5b. n aceast figur, segmentul OA reprezint deformarea instantanee (momentan), iar segmentul AB deformarea elastic. Ambele deformri s-au produs n timpul t1 ct a acionat sarcina. Segmentul AB este descris de relaia: = 0(1-l -t/Tr) [2.4]

Segmentul BC reprezint momentul n care are loc revenirea materialului la forma iniial dup ntreruperea sarcinii n limitele deformrii instantanee (momentane). Segmentele OA i BC trebuie s fie egale. Segmentul CD reprezint revenirea materialului la forma iniial n limitele deformrii elastice n timpul t1 - t2. Deformaia suportat de segmentul BD este descris de relaia: = 0l -t/Tr [2.5]

unde: 0 deformaia iniial creat de acionarea sarcinii forei exterioare, m; deformaia stabilit dup nlturarea sarcinii de acionare, m; t timpul de acionare a sarcinii, s; Tr perioada (timpul) de relaxare, s. Structura molecular n cazul deformaiilor nalt elastice este caracterizat nu de modificarea distanelor ntre elementele corpului, cum au loc n deformaiile elastice reversibile, ci de modificarea echilibrului conformaiei verigilor macromoleculelor polimerului. Timpul mare necesar revenirii deformaiilor nalt elastice este explicat de faptul c, lanurile moleculare lungi ale polimerului i modific forma foarte ncet, timpul ntrziat de revenire crete proporional n funcie de lungimea lanului molecular. Deformrile elastice, pe lng dependen de

43

timpul de acionare depind i de o serie ntreag de ali factori, ca temperatur, umiditate etc. Astfel, cu ct temperatura este mai mare, la valori egale ale sarcinii cu care se acioneaz deformrile elastice se obin mai repede. n concluzie se poate constata, c o deformare reversibil reprezint de fapt suma deformrilor momentane i a celor elastice. Dac are loc o deformare elastic relativ ireversibil, n condiiile unei hrtii cu grad redus de umiditate, odat cu umidificarea hrtiei deformarea devine reversibil. 2.2.3. Deformaiile plastice Deformaiile ireversibile [3] care se produc numai ntr-un singur sens se mai numesc i deformri plastice. Cnd timpul de acionare a sarcinii asupra unui material este mare, la nceput se produce o deformare momentan, apoi una elastic, dac timpul de acionare a sarcinii crete apare deformarea plastic. Fenomenul se datoreaz deplasrii lanurilor moleculare ale materialului ntre ele fr modificarea distanelor. n rezultat forele intermoleculare de interaciune nu se modific, ceea ce lipsete forele care determin ntoarcerea moleculelor la potenialul iniial. Deformaiile plastice apar sau n rezultatul acionrii sarcinii ce depete limitele de rezisten a substanei, sau a temperaturii nalte, cnd polimerul se afl n stare de vscozitate una din strile fizice principale ale polimerilor amorfi n care acionarea asupra corpurilor polimerici cu o sarcin mecanic conduce la generarea deformaiilor ireversibile. Limitele ntre strile nalt elastice i cele vscoase sunt dependente de temperatur, presiune i timpul de acionare a sarcinii. Trecerea polimerului n stare de vscozitate are loc la temperatura aproape de temperatura de fluiditate. La temperaturi nalte polimerii se comport la fel ca i lichidele, iar la temperaturi joase la fel ca i corpurile solide cu modulul de deplasare G. Cu creterea tensiunii se produce coborrea temperaturii fluiditii polimerului. Deformaia plastic evoluiaz n timp i viteza ei de evoluie depinde de vscozitatea corpului, caracterizat de coeficientul de vscozitate . Comportamentul substanelor lichide se supune dependenei lui Newton.

=

d 44

[2.6]

unde: viteza de curgere, m/s; vscozitatea dinamic, Pas. Deformaia plastic i distrugerea sunt strns legate ntre ele, ea fiind dependent de forele de deplasare a tangentelor d, ruperea de tensionarea normal . n cazul cnd deformarea plastic a unui material este mare, se poate produce chiar distrugerea acestuia. Umiditatea are o influen foarte mare asupra tipului de deformare ce se obine. Astfel, la o umiditate relativ a aerului de 60-65% hrtia i cartonul au o plasticitate redus, care scade odat cu micorarea umiditii i crete cu mrirea acesteia. Cunoaterea fenomenelor de deformare a materialelor ce au loc n procesul de finisare contribuie la optimizarea parametrilor procesului tehnologic. Astfel, n cazul unor operaii ca fluitul, se obin deformri elastice i uneori deformri elastice ntrziate, datorate timpului scurt de formare a ndoiturii, respectiv timpului scurt de acionare a sarcinii (presiunii) n decursul cruia se formeaz ndoitura. De regul, dup un anumit interval de timp, ndoitura ncepe s revin la forma iniial. Cum aceasta este un fenomen negativ, pentru prelucrarea n continuare dup fluire, fasciculele ndoite sunt supuse presrii. Pentru a consolida deformarea, este necesar un anumit interval de timp pentru presare i o anumit sarcin de pretensionare asupra materialului ndoit. Aceleai rezultate pot fi obinute fie prin mrirea timpului de presare cu pstrarea constant a pretensionrii, fie prin pretensionare mai puternic ntr-un timp mai scurt. Timpul i fora de pretensionare vor fi diferite, pentru diferite tipuri de hrtie, la obinerea aceluiai rezultat. 2.3. Fenomenele de relaxare n polimeri Prin relaxare, n sens larg, se nelege procesul de trecere treptat a sistemului fizic din starea de neechilibru a forelor de acionare n starea de echilibru. Se deosebete relaxare a tensiunilor i relaxare a deformaiilor. Relaxarea tensiunilor este manifestat prin reducerea tensiunilor n sistemul fizic ntr-un anumit interval de timp la deformare constant. Spre exemplu, dac n polimerul - model supus acionrii unei sarcini, se menine constant deformaia aprut, atunci tensionarea dup un interval45

de timp se va micora, explicat prin trecerea treptat succesiv a sistemului la o stare de echilibru nou. Relaxarea deformaiilor revenire treptat la formele i caracteristicile dimensionale iniiale ale corpului dup nlturarea sarcinilor. Asigurarea strii de echilibru a sistemului de deformare este sugestiv reprezentat de relaia Maxwel, ce exprim dependena ntre tensiune i timp: =0 l -t/Tr [2.7] unde: 0 efortul (tensiunea) iniial, aprut n urma acionrii sarcinii, Pa; efortul (tensiunea) remanent (rmas) dup ncetarea acionrii sarcinii, Pa; l baza logaritmilor naturali (l= 2,718); t timpul de acionare a sarcinii, s; Tr perioada de timp de relaxare, s. Perioada de relaxare reprezint timpul n decursul cruia tensionarea n corpul deformat se micoreaz de l ori. Din relaia 2.7 este evident c, efortul remanent depinde de perioada de relaxare Tr i timpul de acionare a sarcinii t. Dac perioada de relaxare este mic i t are valori finale, atunci sd practic tinde ctre zero, lipsete tensiunea interioar i sistemul se afl n stare de echilibru. Perioada de relaxare constituie o caracteristic de deformare a polimerilor destul de comod. Asupra mrimii perioadei de relaxare influeneaz structura macromolecular a polimerului, forele intermoleculare i interioare de interaciune, temperatura. Cu creterea dimensional a moleculelor polimerului i a forelor de acionare, perioada de relaxare crete i ea. Polimerii diferii dup caracteristicile lor au perioade de relaxare diferite. La temperatura de 1820 C procesele de relaxare decurg foarte ncet, extinzndu-se uneori pe parcursul a cteva ore, zile, chiar i luni. Considernd perioada mare de relaxare, unii polimeri se apropie de starea de echilibru foarte ncet practic niciodat neajungnd la starea de echilibru. Msurnd temperatura sau mrimea sarcinii de acionare, procesul de relaxare poate fi dirijat. n dependen de condiiile de deformare a polimerului se poate produce sau modificarea formei lanului macromolecular, regruparea moleculelor sau desfurarea concomitent a lor.46

2.4. Caracterul fenomenelor la deformarea sistemelor poroase microneomogene Din consideraiile teoretice privind deformarea sistemelor poroase solide, din componena crora fac parte i materialele pentru broarecopertare: cartonul, hrtia, materialele textile i altele, reiese c, rezistena sistemelor de acionare a sarcinilor depind de caracteristicile sistemelor poroase microneomogene i de numrul punctelor de contact (puncte de contact cu fibrele celulozice vecine, componentele substanelor de umplutur, etc.) prin intermediul crora se produce acionarea sarcinii. Cu ct numrul punctelor de contact este mai mare, cu att mai mare rezisten la deformare va opune sistemul respectiv i cu att mai mici vor fi deformaiile. Numrul punctelor de contact la deformarea corpurilor poroase nu este constant, ci se modific sub aciunea sarcinilor exterioare. Indiferent de aceasta, cum consider G. I. Pocrovschii [1], este posibil manifestarea a dou procese paralele ce ofer rezultate necontradictorii n acest sens. Iniial, la mrirea sarcinii de acionare, porozitatea sistemului se poate micora, ceea ce va condiiona creterea numrului de puncte de contact i simplificarea sistemului. Ulterior, sub aciunea forelor interioare ale sistemului sunt posibile diverse micri i forme de distrugere la manifestarea crora numrul punctelor de contact se micoreaz i respectiv se reduce rezistena sistemului. Sub aciunea sarcinilor mici deformarea nclin prioritar a se produce, n funcie de reducerea volumului i doar treptat are loc deplasarea lateral. Procesul de distrucie a legturilor sub aciunea sarcinilor (forelor) exterioare poate fi ireversibil, ceea ce determin producerea deformaiei remanente. La unele valori maximale ale forelor de acionare se produce distrugerea sistemului. Deformarea de comprimare a sistemelor poroase se produce n baza micorrii volumului lor i a lrgirii laterale nesemnificative, de aceea coeficientul Puasson pentru materialele poroase cu componen de celuloz (carton, hrtie) este foarte mic (~ 0,025); contracia acestor materiale este determinat de apropierea fibrelor una de alta i reducerea porilor din aceste fibre. Dat fiind c, cartonul i hrtia este constituit din o complexitate de legturi (celulozice i hemicelulozice), deformaiile lor trebuie abordate din punct de vedere al dispunerii deformaiilor substanelor supramoleculare. Cum se menionase anterior, la deformarea acestor componente forele47

exterioare pot genera modificri a distanelor ntre elementele componente, modificarea conformaiei moleculelor (ndoire, curbare), micare (deplasare) ireversibil (regruparea) a moleculelor nsi i a constituirilor structurale. Procese asemntoare pot avea loc i n alte materiale poroase i fibroase ce conin celuloz. Astfel, deformaia remanent de contracie a materialelor poroase microneomogene trebuie s fie urmat de: - reducerea volumului, n baza apropierii fibrelor i a sporirii densitii lor; - distrucia parial a fibrelor la tensionri corespunztoare; - regruparea ireversibil a moleculelor; - modificri structurale a moleculelor sub aciunea pretensionrii, temperaturii, umiditii i a timpului de acionare.

Subiecte pentru verificarea cunotinelor 1. Condiii impuse unui compus macromolecular pentru a fi transformat n fibre. 2. Structura compuilor carbocatenari. 3. Structura compuilor heterocatenari. 4. Compui macromoleculari homopolimeri. 5. Compui macromoleculari copolimeri. 6. Bloccopolimeri. 7. Gradul de polimerizare al polimerilor. 8. Grupele de atomi capabile s formeze legturi intermoleculare. 9. Paralelismul molecular. 10. Deformaii ale polimerilor nali. 11. Deformaii plastice ale polimerilor. Clasificare. 12. Deformaiile reversibile de elasticitate. 13. Deformaiile nalt elastice. 14. Deformaii plastice. 15. Fenomenele de relaxare n polimerii. 16. Caracterul fenomenelor la deformarea sistemelor poroase microneomogene.

48

Bibliografie 1. . ., . ., . ., . .. - , , 1979. 2. Gribincea Valeria, Bordeianu L. Fibre textile. Proprieti generale. Editura Performantica, Iai, 2002. 3. Dicionar Enciclopedic Ilustrat. Editura CARTIER, Chiinu, 1999

49

Bibliografie 1. . ., . ., . ., . .. - , , 1979. 2. Gribincea Valeria, Bordeianu L. Fibre textile. Proprieti generale. Editura Performantica, Iai, 2002. 3. Dicionar Enciclopedic Ilustrat. Editura CARTIER, Chiinu, 1999

49

3. PREGTIREA I TIEREA COLILOR 3.1. Consideraii generale privind caracteristicile hrtiei recepionate pentru broare-copertare 3.2. Noiuni privind coala de hrtie, fraciunea colii, formatul ediiei i coala de tipar 3.3. Coala de hrtie pentru fluit i elementele ei 3.4. Btutul colilor, factori de influen asupra exactitii i productivitii btutului colilor 3.4.1. Cerine impuse colilor de hrtie preliminar btutului. 3.4.2. Unghiul de aezare a colilor de hrtie 3.4.3. Btutul colilor. Factori de influen asupra exactitii btutului colilor 3.5. Controlul i numrarea colilor imprimate 3.6. Tierea topului din coli 3.6.1. Tierea topului din coli 3.6.2. Esena fenomenelor ce se produc la tiere 3.6.3. Factori de influen definitorii asupra exactitii tierii

3.6.3.1. 3.6.3.2. 3.6.3.3. 3.6.3.4. 3.6.3.5. 3.6.3.6. 3.6.3.7. 3.6.3.8.3.6.4.

Exactitatea tierii

Sarcina de acionare nlimea topului de hrtie Tipul hrtiei Umiditatea hrtiei Forma cuitului Ascuirea cuitului Unghiul de ascuire al cuitului Factori de influen asupra frecvenei nlocuirii cuitului i a fiabilitii marzanului

3.1. Consideraii generale privind caracteristicile hrtiei recepionate pentru broare-copertare O deosebit importan n procesul de pregtire o prezint caracteristicile materialelor implicate n procesele de broare-copertare. Pornind de la faptul c, cel mai uzual material pentru realizarea produselor poligrafice este hrtia, n cadrul acestui capitol se vor prezenta50

caracteristicile cu cea mai semnificativ implicaie pentru procesele de broare-copertare. Hrtia implicat n procesele de broare-copertare, a fost structurat dup predestinaia sa n raport cu tipul de imprimare n hrtie pentru: tiparul nalt, tiparul ofset, tiparul adnc. Toate tipurile de hrtie utilizate n tiparul nalt, offset i adnc sunt evaluate calitativ prioritar pentru conformitate optimal la broarecopertare dup caracteristicile lor n caracteristici ce in de (fig. 3.1.): compoziia fibroas; caracteristici geometrice: stabilitate dimensional, densitate de suprafa, planietate a suprafeei, greutate a 1m2, grosime a hrtiei, uniformitate a grosimii hrtiei, caracteristici fizice: higroscopicitate: permeabilitate la ap, absorbie, porozitate, pH-ul (grad de aciditate i alcalinitate); opacitate, gradul de alb, transparen; proprieti electrice: ncrcare electrostatic; caracteristici mecanice: tenacitate: rezisten la traciune, rezistenala rupere, rezisten la solicitri repetate (fluit). Abordat dup compoziia structural, hrtia este constituit din materiale de baz i auxiliare. Drept material de baz este considerat pasta de hrtie ce prezint n sine fibre lemnoase mrunite neomogene i neuniforme.51

Hrtia de calitate nalt are drept material de baz n compoziia sa i alte tipuri de materiale numite materiale auxiliare din componena crora fac parte: materialele de umplutur; substanele de ncleiere i de cretere a rezistenei hrtiei; coloranii. Materialele de umplutur confer hrtiei proprieti bune de imprimare i o bun opacitate. Substanele de ncleiere asigur creterea rezistenei hrtiei n stare umed. Coloranii sunt utilizai pentru nuanarea culorii sau colorarea intens a hrtiei. Densitatea de suprafa a hrtiei este determinat de densitatea dispunerii fibrelor pe o unitate de suprafa, caracteristic direct proporional greutii unui m2 de hrtie. n procesul de fabricaie a hrtiei, fibrele se ordoneaz n hrtie, astfel nct, n final orientarea lor s corespund cu direcia de micare a benzii de hrtie n cadrul procesului de obinere a ei. Hrtia, fie ea n rulou sau tiat n coli este caracterizat de dou direcii: direcia de fabricaie (longitudinal) i direcia transversal. Pe direcia de fabricaie hrtia este mai rezisten, pe direcia transversal hrtia are valori mai mari ale ntinderii i contraciei. De aici i faptul c, pe direcia de fabricaie hrtia are o stabilitate dimensional mult mai mare dect pe cea transversal. n funcie de modalitatea de tiere a fiecrei coli din rulou, direcia de fabricaie va corespunde fie laturii lungi a colii, fie celei scurte. De regul, direcia de fabricaie corespunde laturii lungi a colii. Productorii care se respect indic pe topul de hrtie direcia de fabricaie [3]. Direcia de fabricaie a hrtiei poate fi determinat prin mai multe metode de analiz: proba de determinare cu ajutorul unghiilor: cele dou margini ale unei colii de hrtie sunt trase ntre unghiile degetelor mijlociu i cel gros. Pe direcia de fabricaie nu sunt observate modificri eseniale, pe direcia transversal se observ o ondulare a marginii colii; proba prin ndoire: o bucat de hrtie tiat n forma ptrat este ndoit uor pe ambele direcii. Se constat c, rezistena pe care o opune hrtia la ndoire pe direcia de fabricaie este mai mic dect n cazul ndoirii pe direcia transversal;52

Compoziia fibroas

Stabilitatea dimensional Densitatea de suprafa Planietatea suprafeei Greutatea a 1 m2 (gramajul) Grosimea Uniformitatea grosimii Caracteristici geometrice

Caracteristici ale materialelor cu implicaii semnificative asupra proceselor de broarecopertare Permeabilitatea la ap Absorbia Porozitatea pH-ul Opacitatea Caracteristici fizice Proprieti optice Gradul de albime Transparena Caracteristici mecanice Proprieti electrice ncrcarea electrostatic Tenacitatea

Higroscopicitatea

Rezistena la traciune

Fig. 3.1. Caracteristici ale materialelor cu implicaii asupra procesului de broare-copertare

53

Rezistena la solicitri repetate (fluit)

Rezistena la rupere

proba prin rupere: coala de hrtie se rupe pe ambele direcii. Pe direcia de fabricaie ruptura este dreapt, pe cea transversal este inegal ntruct ruperea se face mai greu; proba cu fiile de hrtie: dac din aceiai coal de hrtie se taie dou fii (traifuri) fiecare pe una din cele dou direcii (de fabricaie longitudinal i transversal) i se suprapun inndu-se ntre dou degete n sus se observ c, fia pe direcia transversal se ndoaie uor n jos n timp ce fia pe direcia de fabricaie prezint o rigiditate mai mare. Acest lucru demonstreaz n ultima instan, c rezistena la ndoire a hrtiei pe direcia de fabricaie este mai mare dect pe cea transversal. Modul cum este dispus direcia de fabricaie fa de laturile colii influeneaz direct modul de fluire, astfel nct trebuie s se in seama care este direcia de fabricaie a hrtieila alegerea modului de fluire. Spre exemplu, la 4 pagini format normal (nalt) direcia de fabricaie a hrtiei n coala ce se fluiete trebuie s se regseasc pe limea colii, moment valabil i pentru formatul oblong. La 8 pagini format normal, direcia de fabricaie a colii trebuie s fie pe latura lung a hrtiei; la fel i pentru formatul oblong, 8 pagini pe lime. Fig. 3.2. La 16 pagini format normal, direcia de Direcia de fabricaie fabricaie a hrtiei trebuie s se regseasc pe a hrtiei limea acesteia, la formatul oblong invers. Tradiional, la marcarea dimensional a formatului, se noteaz nti cea mai mic dimensiune a formatului: BL (B limea, L lungimea) (fig. 3.2). Majuscula M este notat lng dimensiunea ce coincide cu direcia de fabricaie (direcia de main): 600840 M; 700 M1000 cm. Unii productori, deseori utilizeaz alt abreviatur n marcarea direciilor n hrtie. Spre exemplu LG (engl.) sau SG (germ.) direcia de fabricaie corespunde laturii lungi a colii de hrtie, SG (engl.) sau BG (germ.) direcia de fabricaie corespunde laturii scurte a colii de hrtie. n fabricaia poligrafic rus, marcarea se realizeaz funcie de modalitatea de tiere a colilor din rulourile de hrtie sau bobine, cele din urm sunt clasificate n rulouri nguste ( ) i rulouri late54

( ). n raport cu acestea, marcarea direciei de fabricaie se face prin abrevierile cu care direcia de fabricaie corespunde sau . n fabricaia poligrafic autohton se consider oportun marcarea conformitii direciei de fabricaie a colii n raport cu bobinele din care se taie cu R (rulou ngust) i RL (rulou lat). (fig. 3.3)

Fig. 3.3. Marcarea direciei pe hrtie

Permeabilitatea la ap a hrtiei este determinat de capacitatea acesteia de a lsa s treac apa prin ea. Permeabilitatea la ap poate fi determinat prin dou metode de laborator: metoda ploii artificiale; metoda presiunii hidrostatice. Pentru toate tipurile de hrtie, umiditatea hrtiei trebuie s varieze ntre 7-8%. Depirea valorilor peste aceste limite conduce la complicarea activitilor de fabricaie cu aceast hrtie la diferite operaii tehnologice ceea ce influeneaz asupra productivitii i calitii produselor finite. Planietatea (netezimea) suprafeei hrtiei caracterizeaz starea suprafeei hrtiei conferite prin mijloace tehnice cum ar fi calandrarea care amelioreaz netezimea i uniformitatea aspectului ce este determinat n mare parte de depozitarea necorespunztoare a hrtiei. Depozitarea n ncperi prea umede sau prea uscate, nerespectarea condiiilor mediului n care se pstreaz hrtia prin umiditate prea nalt sau prea joas conduc la modificri dimensionale ale acesteia (n special manifestate la margini),55

margini care se onduleaz sau chiar ondularea ntregii coli. Ca urmare, trecerea colilor prin maina de fluit creeaz dificulti mari, mai frecvent observate la mainile cu caseta att la intrarea colii n caset, ct i la formarea de cute (faluri) pe coal. Numai o aclimatizare corespunztoare a colilor poate s conduc la prevenirea acestor dificulti i aceasta uneori doar parial. ncrcarea electrostatic a hrtiei [3] apare ca rezultat a frecrii colii de hrtie de prile metalice ale mainii de tipar. Acest lucru se mai datoreaz i faptului c hrtia nu este electroconductoare i c n timpul scurt ct ea este n contact cu prile metalice ale mainii de tipar electricitatea static nu are timp s se scurg din hrtie. Ca urmare, n procesul de fluire, hrtia circul greu printre mecanismele mainii de fluit provocnd dificulti la fluirea colilor. Hrtiile satinate sunt cele care provoac astfel de probleme cel mai des. n plus, la aer uscat, aceste hrtii se prfuiesc puternic. Singura modalitate de a preveni astfel de manifestei este utilizarea unor neutralizatoare de electricitate static la mainile de tipar (existente, n general, n dotarea acestora), ridicarea umiditii n atelierul de imprimare, instalarea neutralizatoarelor de electricitate static cu ionizare la mainile de fluit. n funcie de compoziie, densitate i planietate a suprafeei conform standardelor , hrtia a fost structurat dup cum urmeaz: Hrtia predestinat pentru tiparul nalt ( 9095-73) este clasificat n: nr. 1 de marca tip A; nr. 1 de marca tip B; nr. 2 de marca tip A; nr. 2 de marca tip B; nr. 3. Hrtia predestinat pentru tiparul offset ( 9094-70) este structurat n hrtie: nr. 1 marca tip A; nr. 1 marca tip B; nr. 1 marca tip V; nr. 1 marca tip G; nr. 2 marca tip A; nr. 2 marca tip B. Hrtie pentru tiparul adnc ( 9168-70):56

nr. 1 marca tip; nr. 1 marca tip B; nr. 2.

Hrtia cretat structurat dup predestinai, funcie de metode de imprimare se clasific i ea n: - pentru tiparul nalt: marca tip B; - pentru tiparul ofset: marca tip 0: - pentru tiparul adnc: marca tip A; marca tip B marca tip 0. Cele mai bune caracteristici le posed hrtia nr. 1. Hrtia nr. 2 cedeaz dup caracteristici celei cu nr. 1, iar hrtia nr. 3 este obinut i predestinat doar pentru tiparul nalt i are cei mai redui indicatori de calitate. Uniformitatea grosimii hrtiei pe unitate de suprafa trebuie s fie uniform, astfel nct hrtia la care grosimea variaz n limitele extreme, face posibil sporirea riscului deformrii lor sub aciunea umiditii aerului mediului n care se afl, precum i la contactul cu maina de tipar i fluit. n raport cu greutatea a 1 m2 de hrtie, aceasta este structurat n funcie de predestinaie dup tipul de imprimare n: hrtie pentru tiparul nalt: cu masa de 60-80 g (fr materiale de umplutur); - hrtie pentru imprimare offset: cu masa cuprins ntre 70-240 g (cu materiale de umplutur i ncleiere (cu excepia celei tip marca B), gradul de ncleiere prin grosimea stratului de ncleiere constituind 1,25-1,75 mm) hrtie pentru tiparul nalt: cu masa 1 m2 75-220 g (ncleiat, grosimea stratului de ncleiere constituind 0,25-0,75 mm) Gramajul hrtiei [4] (sau greutatea a 1 m2) variaz de la 25 la 200 g/m2. Pentru observri, formatul A0 (ISO), adic 8411189 mm este echivalent cu 1 m2. Sunt admise tolerane precizate n codul de utilizare. ncepnd cu greutate de 220 g/m2 materialul poart titlul de carton (aceast distincie nu este valabil pentru hrtia de lux, destinat57

bibliofiliei). Dac e util s se aminteasc, rezistena hrtiei variaz n funcie de gramaj. Dup Philippe Schuwer [4] n funcie de greutate, hrtia se clasific n: Hrtie cu gramaj de 25-35 g/m2 ce corespunde hrtiei tip biblie. Opac, solid, ifonabil i scump, impune precauii la imprimare, procesul impunnd atenie i acionare lent. Sunt posibile reproduceri n autotipie i policromie. Hrtie cu gramaj 35-55 g/m2, hrtie cretat destinat lucrrilor de referin, n special pentru enciclopedii sau dicionare cu un numr foarte mare de pagini. Este posibil realizarea a tuturor tipurilor de reproduceri; Hrtia de 45-65 g/m2 , hrtie de ziar, bufat sau ameliorat, hrtie de revist necretat utilizat pentru cri n format de buzunar (redare mediocr a autotipiilor); Hrtia de ziar are greutatea de 49 g/m2, cea de ziar ameliorat variaz ntre 5660 g/m2; Hrtia de 60-80 g/m2 include: a) hrtia bufant (cu lemn, puin lemn sau fr lemn) pentru crile de literatur i cele similare acestora. Hrtia bufant, netratat la suprafa, este mai groas. Greutatea ei poate varia n limitele a pn la 90 g/m2, chiar mai mult. Imprimarea pe ea de autotipii i de fonduri cu raster este mediocr. Reproducerile linearelor au tendin de ngroare. b) hrtia cretat uor, LWC (Light Weight Coated) sau hrtia cretat de main cu lemn, cu gramaj sub 70 g/m2, este foarte utilizat pentru reviste i cri de referin ilustrate a cror greutate trebuie limitat. c) hrtia satinat neted, cu o calitate de finisare i un luciu inferior hrtiei cretate adevrate. Satinarea se obine supunnd hrtia unei calandrri ntre cilindri duri de oel alternnd cu cilindri mai puin duri de oel. Reproducerea imaginilor color este calitativ. Hrtia de 80/90-150 g/m2 include: a) hrtia offset VII/1, fr lemn (care poate atinge 200, chiar 240 g/m2). Aceast hrtie, mai compact dect cea bufant, are, n funcie de sortiment, o suprafa de o rigozitate neuniform. Pentru cri, hrtia cu un gramaj mai mare de 125 g/m2 risc s genereze probleme de fluire i poate obliga la reducerea numrului de pagini pentru o fascicul. Autotipiile n alb-negru au o bun reproducere mat, n schimb cele color sunt pale;58

b) hrtia cretat mat, semimat sau lucioas. Se disting trei categorii principale: hrtia cretat cu lemn (cu urme de lemn, mai ales hrtia cretat modern) sau hrtia cretat cu puin lemn. MWC (Medium Weight Coated) aparine categoriei de hrtie cretat modern de la 70 la 220 g/m2). Prezena lemnului va contribui la nglbenire mai mult sau mai puin rapid. Reproducerile color ies bine. hrtia creat fr lemn sau hrtia cretat clasic cu una sau dou fee; reprezint partea superioar a gamei i se alege sistematic, pentru lucrrile ngrijite, n care ilustraiile au o pondere important. hrtia cretat cu o fa este destinat mai ales tipririi copertelor cartonate i supracopertelor. Hrtia cretat cea mai lucioas, cu efect de oglind, destinat copertelor, se obine prin uscarea pastei de cretare cu un cilindru cromatic nclzit. c) hrtia satinat (cf-supra); d) hrtia bufant (cf-supra); e) hrtia dungat de calitate bun are imprimat pe ea urmele valurilor i dungilor, fire de alam ale formei, prezint dungi mai deschise n grosimea colii (tip Canson) i adesea un filigran. Hrtia vrgat, cu pre mult mai mic se obine prin calandrarea special, imitnd adevrata hrtie vrgat; f) hrtia color-crem: editorii englezi i americani utilizeaz admirabile tipuri de hrtie cretat, colorat n mas. A nu se confunda cu hrtia creia i s-a aplicat o nuan la suprafa, pentru a-i imita efectul; g) hrtia pur din deeuri reciclabile din textile (sau pur din fire) rezervat bibliofiliei, denumit de cuv sau de form. Tehnica de fabricaie, multisecular, produce coli cu bucata, cu margini neregulate, zdrenuite, la un pre foarte ridicat. n transparen apare filigranul, imprimarea n relief sau n adncim