你知道一本书是怎么做出来的吗?

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你有多久没有静下心来读一本书了呢?随着互联网时代的发展和智能电子设备的普及,我们接触到的电子书的比例越来越大,但是在数字化之前,书籍作为最重要的文化载体和知识传播工具,已经发展了数千年,今天就请跟随我们来看一下,那一抹墨香是如何封于纸上,流传至今的。

一、古老的文字记忆传承——从甲骨文到活字印刷

中国最早的文字记录,可以追溯到商朝时期,距今3000年以上,刻在龟甲等上的文字,也就是甲骨文。从甲骨文开始,我们的祖先制作书籍就靠着这种手工篆刻书写,载体一路从甲骨到竹片,从绢帛到草纸,花费漫长的人力与岁月,形成文化记忆的涓流。

甲骨文 来源:百度图片

唐代开始出现雕版印刷。在平滑的木板上,覆盖上写好的文稿,用刻刀将没有文字的部分削去,将文字凸显出来,涂上墨汁,再覆盖空白纸张轻轻拍打,就将这一页内容留在了纸上,可以反复运用。当然这也存在很多缺点,比如削刻时一旦手抖,那辛辛苦苦做的整版就前功尽弃了。

雕版印刷 来源:百度图片

北宋的毕昇给古代印刷技术带来了最大的革命,他创新地将刻死的印刷模具变“活”,在一个个规格一致的胶泥毛坯上刻字烧硬,制成了胶泥活字。这样根据想要印刷的内容在木格里选字排版,涂墨印刷,就实现了“一次制字,重复使用”,省去了一版版雕刻木板的辛苦。由于大大节省了人力物力,书籍可以大量印刷,记载的文化也得以广泛传播,有力推动了我国古代文化的繁荣昌盛,甚至到近代的凸版铅印,其基本原理和方法还是脱胎于古代的活字印刷术。

活字印刷 来源:百度图片

二、汉字激光照排系统——中文印刷告别“铅与火”

传统的报纸、图书都是用铅字印刷,因此离不开“铅”与“火”。当时先用火熔化金属铅,而后再铸成铅字。这种工艺劳动强度大,污染环境,有碍排字工人身体健康。

1974年8月,中国设立国家重点科技攻关项目“748工程”,研发汉字信息处理系统。最难的一步,就是让印刷体的汉字输入输出计算机。英文只有26个字母,变成点阵信息存入计算机相对容易,而汉字仅常用字就有五千以上,且结构复杂多变。

1975年,当时还在北大当教员的王选院士开创性提出了“轮廓加参数描述汉字字形的信息压缩技术”的思路,用参数表示规则笔画,用轮廓表示不规则笔画,把汉字字形信息存储量大大压缩且不失真,将精密汉字信息首次存入了计算机。王选团队又采用当时国外尚无产品的激光照排技术,经过四年的连续攻关,成功实现从计算机里输出汉字。

王选修改“匍”字压缩信息的手迹 来源:北京大学新闻网

1979年7月,北大汉宇信息处理技术研究室用自已研制的照排系统,在极短的时间内,一次成版地输出一张由各种大小字体组成、版面布局复杂的八开报纸样纸,报头是“汉字信息处理”六个大字。这是首次用激光照排机输出中文报纸版面,标志着汉字印刷新纪元的开启,从此汉字印刷告别了“铅与火”,迈入了“光与电”的时代。

《汉字信息处理(1979.7.1)》报道 来源:北京大学新闻网

三、现代印刷技术——数字化和智能化大显神通

随着印刷技术和智能化设备的不断进步,目前我们已经可以借助先进的印刷设备,通过信息化手段便捷地进行大规模印刷作业。现在制造一本书籍主要需要制版、印刷和装订等流程。相比于我们平时利用打印机打印文稿,在一本书发行前大规模印刷这种场景中,制版胶印有更多的纸质选择,更快的生产速度,更牢的着墨效果,无论在成本上、效率上还是成品质量上都占尽了优势。

通过与雕版印刷术的对比,我们来了解一下现代印刷技术的原理。

首先是制版,假设现在已经做好的所有的印刷前准备流程,那么我们这时候就要用到CTP,也就是计算机直接制版系统。它的作用是根据电脑上准备好的打印材料,制作可以直接供印刷机用的板材。相较于雕版印刷,就是根据文字内容刻制印刷用的雕版。我们以应用广泛且比较简单的热交联型CTP为例,它的版材(可以理解为雕版印刷中的空白木板)主要由热敏涂层和亲水版基构成。热敏涂层一般由水(碱)溶性成膜树脂(酚醛树脂)、热敏交联剂和红外染料构成,亲水版基一般是铝版基。

国产CTP机及其版材 来源:百度图片

给CTP机装好版材,其激光发生器和控制系统可以根据电脑里的印刷图像信息产生数百条激光束照射到版材上,这时候每条激光都相当于一把刻刀,由计算机控制着在版材上进行雕刻作业。版材上的涂里的红外染料能有效地吸收红外激光的光能,并将吸收的光能转换成热能,使热敏交联剂达到反应温度,与成膜树脂发生反应,让对应区域的热敏涂层失去水(碱)溶性。之后会进行碱溶性的显影处理,这些失去了碱溶性的部分得到保留,未见光区域的热敏涂层没有发生交联反应,仍具有碱溶性,在显影处理时被溶解掉,露出版基成为空白部分。这就是红外光在版材上的雕刻过程。

刻好的CTP版材 来源:百度图片

现在我们有了刻好的印版,接下来就是印刷了。现代印刷机的工作原理简化后仍可以套用雕版印刷,由于印版上有内容的部分是疏水亲油的,而被溶解掉露出版基的空白部分是亲水疏油的,因此我们很容易就能让记录内容的部分粘上油墨,再将油墨印到印刷用的纸张上,就完成了书籍的印刷部分。现代印刷机种类很多,其中常见的胶印机印刷速度已经达到了15000张/小时,颜色的管理能力有很大的提升,稳定性方面也有了大幅的提高。

印刷机 来源:百度图片

印刷好的书籍纸张最后就需要装订了。现在我们买到的图书越来越精美,一些精装书甚至让人感觉像是艺术品。这么复杂精细的装帧,其流程也很复杂,总体分为裁切、折页、装订,细化了则涉及供给书芯、压平、刷胶烘干等数十个步骤。

装订联动线 来源:百度图片

过去印后装订都是“人海战术+简单设备操作”,随着用工成本的升高和制造业技术的进步,现在已经开始普及数字化、智能化的装订联动线,每个步骤都以机器替代人工实行自动化的流水线作业,这边供给印好的纸张,那头就能拿到装订好的图书啦。

装订机

裁切机

随着智能制造的不断深入,现在越来越多的印刷企业进行了数字化改造,采用自动化、智能化印刷设备,引入MIS(管理信息系统)、ERP(企业资源规划)等信息化管理手段,实现了整个生产流程的数字化、智能化管理。在印刷工厂的智能车间里,从业务接单后,转化到生产内部系统排产,再到制版、印刷,最后到裁切、折页、装订,整个过程通过MES衔接起来,物流系统通过AGV小车(自动导航车)进行输送,每个流程的工作状态和生产情况都可以在控制系统里直观看到,最大限度上减少了对人工的依赖,同时充分优化了生产流程,提升了对产品品质的把控。这也是为什么我们现在买到的书装帧越来越来越精美,印刷越来越细腻。

结语:

你离上一次翻开一本书认真去阅读有多久了呢?不管是千年来白纸黑字的纸质书,还是装在手机里随时阅读的电子书,不管是为了有所学思,还是为了消遣娱乐,不管读书是你的日常,还是你已忘记了读书的感觉,这一天,去尽情读书吧,去享受阅读带来的乐趣,去感受文化与记忆的传承。

参考文献:

《新闻联播“新中国的第一”点赞汉字激光照排系统》

《第一套汉字激光照排系统──“华光”激光照排系统》

《热敏CTP技术分类以及成像原理》

《胶印机印刷技术的开发与突破》

《印后装订技术的现状及发展》

《印刷业“十三五”时期发展规划》

《数字印刷技术在智能化工厂建设中的价值和作用》

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