Шитьё нитками – наидревнейший способ скрепления отдельных тетрадей в книжные блоки. Он возник задолго до изобретения печати и длительное время был единственным способом скрепления блоков. И сейчас, невзирая на бурное развитие других способов, шитьё нитками занимает большую нишу, особенно в классе высококачественных книг в твёрдом переплёте. Книги, прошитые нитками, имеют наибольшую прочность и наилучшую способность раскрытия, поэтому книги, скреплённые другими способами, в т.ч. PUR не могут конкурировать с ними. Исходя из этого такой переплёт является наиболее целесообразным при производстве часто используемых книг – учебников, справочной литературы, энциклопедий и т.п.
Первая машина для шитья нитками была запатентована в 1856 году, а в 1871 году – построена американцем ирландского происхождения Давидом Смитом (David McConnell Smyth, 1833 – 1907), который в 1880 году усовершенствовал её конструкцию, а в 1882 году основал в Хартфорде, США (Hartford, USA) компанию Smyth Manufacturing Company.
Первая ниткошвейная машина Смита имела кривые серпообразные иголки и, благодаря простой конструкции швейного аппарата, получила широкое распространение. Тетради при шитье навешивались на пластины-крылья, поэтому эти машины назывались “крылатками”. Принцип работы машины был таков. Тетрадь, раскрытая посредине и навешенная вручную на одно из крыльев машины, прокалывалась по фальцу нижними проколами, которые потом опускались. Над тетрадью находились кривые иголки и крючки. Число швейных головок и крючков зависело от количества стежков, которыми сшивалась тетрадь.
За проколами через отверстия в корешке тетради входила кривая игла и вытаскивала нитку наружу. После выхода из тетради, иголка делала небольшое движение назад, образовывая петлю, в которую входил крючок. Он удерживал петлю нитки до возвращения иголки в исходное положение. На этом шитьё первой тетради заканчивалось, крыло из-под тетради отходило, и она зависала на нитках. Потом к швейным аппаратам подходило второе крыло с тетрадью. При шитье второй тетради швейные инструменты делали те же движения, но при движении через отверстие в фальце второй тетради иголка проходила через петлю нитки, которую удерживал крючок. После этого крючок скидывал петлю, и она сползала по телу иголки на корешок второй тетради, а крючок захватывал новую петлю, образованную швейной иголкой.
Но швейные аппараты с кривыми иголками имели ряд недостатков:
- сложность формы,
- недостаточная прочность на изгиб,
- возможность шитья только одним видом стежка.
Изобретение ниткошвейной машины с прямыми иглами приписывают братьям Бремер. Хьюго Бремер (Hugo Brehmer, 1844–1891) эмигрировал в США из небольшого городка Любек в Германии и, как утверждают некоторые историки, разработал первую проволокошвейную машину в США в 1875 году, которую его брат Август Бремер (August Brehmer, 1846-1904) “усовершенствовал». Патент предположительно был выпущен в 1872 году, но подтверждения этого факта пока нет. Первая книга была произведена в 1876 году в рамках официальной программы выставки «World’s Fair» в Филадельфии штат Пенсильвания (Philadelphia, PA).
В 1879 году Хьюго вернулся в Германию, на сей раз в Лейпциг, где работал над развитием и коммерциализацией своей проволокошвейной машины. А 1884 году под его руководством в Германии была построена первая механическая ниткошвейная машина.
В 1890 году Фредерик Фон Мартини (Friedrich von Martini, 1833-1897) в переплетном цехе своего машиностроительного завода в городке Felben недалеко от Фрауэнфельд, Швейцария (Frauenfeld, Switzerland) построил первую действующую ниткошвейную машину. Использованный в ней принцип шитья дошел без особых изменений и до наших дней и используется в большинстве швейных машин. Одним из новшеств современных машин можно выделить швейные аппараты, где образование петли из нити выполняется с помощью сжатого воздуха, на примере машины Muller Martini Ventura. Сопла сжатого воздуха, расположенные слева и справа от швейной иглы, без дополнительных механических частей образуют слева, или справа петлю из нити, которая захватывается крючковой иглой.
Существует два традиционных способа скрепления блоков нитками: поблочный и потетрадный.
При поблочном скреплении прошиваются одновременно все листы блока. При потетрадном шитье каждая тетрадь блока прошивается через корешковый фальц и скрепляется с предыдущими тетрадями теми же нитками. Поблочное шитьё может быть исполнено по фальцу внакидку и по корешку втачку. Шитьё втачку может осуществляться узловязочным стежком или челночным стежком. Этот способ в Европе используется очень редко, но очень распространён в книжном производстве в Америке. Как правило им скрепляют школьные учебники, детские книги, различные энциклопедии, словари и справочники.
Основные преимущества потетрадного шитья:
- конструкция такого скрепления является упругой и гибкой;
- листы в тетрадях и в блоке соединяются достаточно крепко благодаря большому количеству стежков, их большой суммарной длине и эластичности ниток;
- обеспечивается высокая долговечность, поскольку нитки нейтральны к бумаге, клею и окружающей среде;
- утолщение корешка блока небольшое;
- возможна любая последующая обработка блока (кругление, кашировка, обжим, сушка и т.п.);
- великолепное раскрытие книги.
Потетрадное шитьё блоков может быть брошюрным или переплетным. При брошюрном шитье в качестве скрепляющего материала используются только нитки, а при шитье под переплет — нитки и марля.
В зависимости от расположения внутренних стежков относительно друг друга в двух смежных тетрадях блока различают два вида брошюрных стежков: простой и переставной.
Наиболее распространённые следующие типы стежков:
- простой брошюрный стежок — стежки располагаются в смежных тетрадях один под другим и равны между собой;
- переставной брошюрный стежок — внутренние стежки в двух смежных тетрадях смещены относительно друг друга, при этом внутренние стежки могут либо быть взаимосвязаны между собой, либо нет;
- простой переплетный стежок – внутренние стежки расположены в двух смежных тетрадях один под другим но имеют разные размеры (в одной тетради внутренние стежки будут короче стежков другой тетради); обязательно наличием корешкового материала и внешних стежков;
- переставной переплетный стежок — все внутренние стежки равны и расположены в тетрадях блока в шахматном порядке; обязательно наличием корешкового материала и внешних стежков.
По степени автоматизации ниткошвейные машины можно разделить на полуавтоматические, автоматические, универсальные, специализированные а также ниткошвейные линии.
В полуавтоматических машинах, как правило, механизированы все операции, кроме подачи и раскрытия тетрадей. Такое оборудование предназначено для небольших типографий, которые изготавливают продукцию малыми тиражами.
В автоматических ниткошвейных машинах все операции, в том числе выведения тетрадей из магазина, раскрытие их посредине, управление процессом шитья, контроль за правильностью комплектации и пр. выполняются без участия обслуживающего персонала (оператора).
Универсальные ниткошвейные машины могут выполнять брошюровочное и переплётное шитьё с короткими, средними и длинными стежками, простым и переставным стежком, с корешковым материалом и без него, имеют широкий диапазон форматов и скорость. В связи с этим универсальные машины имеют более сложную конструкцию и более дорогие.
Специализированные ниткошвейные автоматы рассчитаны на один вариант шитья (простым брошюрным стежком без марли) и ограниченные форматы изданий. Они используются в больших полиграфических предприятиях , которые выполняют дальнейшую обработку сшитых нитками блоков на блокообратывающих агрегатах. Конструктивно специализированные автоматы проще, требуют меньше времени на настройку и переналадку.
Ниткошвейные линии предназначены для высокопроизводительного производства книг большими и очень большими тиражами. Могут объединять в себя несколько станций автоматического подбора тетрадей (от 6 до 36), от 2 до 8 ниткошвейных автоматов, конвейерную систему, стеккер, паллетайзер и т.п.