les encres

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OBJECTIF : Connaître la composition des encres La fabrication Les caractéristiques physiques et mécaniques Les résistances physiques et mécaniques

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LA COMPOSITION DES ENCRES OFFSET DE LABEUR

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1. Les pigments : (à différencier des colorants) Particules solides et insolubles caractérisées par leurs tailles, intensités, et mouillabilité. Disponibles sous forme de poudre sèche ou Flush (préparation liquide très concentrée)  Les pigments noirs Ils sont obtenus par combustion d'huile ou de gaz naturel - ainsi on obtient des particules de carbone. Les pigments noirs constituent 80% de la consommation en pigments de l'imprimerie.  Les pigments inorganiques Avec les pigments noirs, les pigments inorganiques ont été les premiers pigments employés par l'homme. Dans cette catégorie figurent les oxydes de fer, le dioxyde de titane, le carbonate de calcium, l'hydroxyde d'aluminium ou le zinc. On trouve aussi des micas traités au titane, de l'aluminium, des poudres de cuivre et de bronze.

Leur coût est réduit  Les pigments organiques Ce sont les pigments les plus utilisés. Il existe des centaines de variété de pigments. En offset on en utilise environ 200.

2. Les vernis : (véhicule et liant de l'encre ) Leur rôle principal est d’enrober le pigment pour qu’il soit véhiculé dans la presse offset. C’est un élément pâteux transparent qui doit avoir un aspect suffisamment liquide au départ et solide à l’arrivée. Il a une grande influence sur les propriétés physiques de l’encre telles que le séchage, la brillance, la viscosité, le tack etc... 

LES HUILES VEGETALES

L'huile de lin Dans les encres offset, on utilise majoritairement l'huile de lin extraite par trituration (nettoyage, décorticage, broyage, laminage, cuisson, pression et extraction par solvant, généralement de l'hexane) des graines de lin qui en contiennent 32% à 40%. La composition de l'huile de lin varie beaucoup en fonction de son origine géographique.

L'huile de tung Appelé huile de bois de chine.

Elle provient des amandes de l'arbre de tung.

Elle est déconseillée pour les encres destinées à l'emballage alimentaire en raison de son odeur lorsqu'elle sèche, mais elle n'est pas toxique.

L'huile de soja Produite principalement aux Etats-Unis. Elle est l'huile la plus employée. Cette utilisation s'est surtout développée pour pallier les problèmes liés à l'emploi des distillats de pétrole : problème d'approvisionnement pendant la crise pétrolière. Elle permet aussi de pallier aux problèmes liés à l'environnement, à la santé et la sécurité des personnes.

L'huile de tournesol Cette huile bien qu'utilisable est plutôt employé dans la préparation des résines. o Le séchage Les huiles végétales sèche au contact de l'air. Le terme exact est la polymérisation en présence d'oxygène.

Cette capacité à polymériser peut se mesurer et donner une valeur, un indice appelé indice d'iode (quantité d'iode en grammes fixé pour 100 grammes d'huile).

Une huile très siccative à un indice d'iode de 150 à 180, une huile semi-siccative à un indice d'iode de 110-120 à 150, et une huile non siccative à un indice d'iode inférieur à 110-120.

Indice d'iode Huile de lin Huile de tung Huile de soja Huile de tournesol

177 à 183 160 à 180 126 à 130 120 à 134

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o La standolisation La consistance des huiles siccatives peut être modifiée par chauffage – on parle d'huile polymérisée à la chaleur. Elles deviennent plus visqueuses et gardent par la suite cette nouvelle consistance même après refroidissement. Ce procédé est très utilisé pour la fabrication des encres d'imprimerie – standolies de lin, de soja, de tournesol.  LES DISTILLATS PETROLIERS Utilisation croissante jusqu'à la crise pétrolière en 1973-1974. Ils sont composés d'un mélange d'hydrocarbure de nature différente Ces produits ont été remplacés par des huiles semi-siccatives. De plus ces produits sont toxiques et néfastes pour l'environnement. Ils ont toutefois deux atouts majeurs - Leur coût - Leur pouvoir solvant Les quantités de distillat pétrolier doivent être soigneusement maîtrisées, car la température des fours des rotatives peut être source de problème. Il faut tenir compte du point éclair de ces distillats pour la fabrication des encres.

La température la plus basse à partir de laquelle la vapeur présente au-dessus du liquide s'enflamme en présence d'une étincelle s'appelle le point éclair.  LES RESINES Elles sont un élément fondamental de l'encre. Leurs caractéristiques vont jouer sur : - La liaison entre les pigments et le support - Le comportement rhéologique de l'encre (sur presse, avant et après l'impression) - Les propriétés de souplesse et de brillant.

Les résines sont dérivées de la colophane (extraite des conifères) ou sont des polymères issues de la chimie pétrolière.

3. les additifs : (adjuvants) Les siccatifs Il accélère le séchage du film d'encre. On les appelle aussi catalyseur. Il représente 0,5 à 4% en poids dans l'encre.

Ils sont constitués de sels métalliques d'acides gras solubles dans l'huile – Les plus communs sont les sels de cobalt et les sels de manganèse.

Les sels de cobalt sont un siccatif de surface.

Les sels de manganèse ont une action plus uniforme dans l'épaisseur du film d'encre. Il s'agit d'un siccatif qui agit à cœur.

On emploie ces siccatifs simultanément.

Les cires Elles jouent un rôle de protection de la surface encrée vis-à-vis de l'abrasion ou du frottement et améliorent le glissement.

Cette dernière caractéristique est particulièrement appréciée lors du façonnage à grande vitesse des produits imprimés sur rotative.

Les cires actuelles sont synthétiques comme le polyéthylène.

Les anti-oxydants Il évite l'oxydopolymérisation des encres offset pendant leur stockage. Le dosage doit être très précis pour éviter de retarder le séchage sur le support papier.

Ces additifs permettent notamment d'obtenir des encres dites "fraîches". Ces encres peuvent être laissées 8 heures sur la presse sans sécher, pourtant elles se fixent immédiatement sur le papier. En effet, une fois l'encre déposée, ces anti-oxydants s'évaporent ou sont absorbés par le support.

Les charges Il s'agit principalement de carbonate de calcium de bentonite, de kaolin. Peu chères, elles sont parfois utilisées pour abaisser le prix de revient d'une encre, mais surtout pour ajuster la viscosité de l'encre et son tack (poisseux) ou encore éliminer les problèmes de voltige. Certaines charges comme les silices pyrogénées peuvent servir d'agent matifiant.

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LA FABRICATION DES ENCRES La fabrication des encres offset comporte cinq phases essentielles à la bonne qualité d’une encre offset

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la fabrication du vernis l’empatage le broyage la dilution le controle

1 ére Phase : le vernis Les vernis sont un ensemble de composants liquides et solides, ces derniers étant dispersés et solubilisés a chaud (200° C) dans un mélange d’huile végétales et minérales.

2 nde phase : l’empatage fouet

disque Opération qui consiste a enrober ou mouiller de liant les particules de pigments en brisant les agglomérats.

liant pigments

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3 éme phase : le broyage

Permet de terminer l’éclatement des agglomérats de pigments et parfaire le mouillage des pigments

4 éme phase : la dilution Phase au cour de laquelle on incorpore les additifs (cires, siccatifs, photoinitiateurs pour les encres UV,...) les diluants ou solvants. Ils permettent de régler la viscosité finale de l’encre.Elle s’effectue sous agitation lente, a l’aide de disperseurs .

5 éme phase : le controle L’ensemble des controles permet de délivrer une encre conforme à nos spécification ou a celle de nos clients.

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La viscosité C’est la consistance ou faculté d’écoulement de l’encre

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Le tack ou tirant Cest la faculté d’une encre à se scinder en deux en son épaisseur

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Le séchage Etude de la vitesse de durcissement de la couche d’encre

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La colorimétrie Comparaison d’un essais d’impression par rapport à un échantillon standard

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- Le nuancier PANTONE Jusqu'aux années 60 c'est la subjectivité qui présidait quand on parlait de teintes. On disait un vert prairie, du jaune orangé, un rouge plus vif. Les fabricants d'encre avaient chacun leurs couleurs de référence.

Une société américaine PANTONE, a alors mis en place un système pour, d'une part normaliser la communication entre les différents partenaires de la chaîne graphique, pour ce qui est des teintes, et d'autre part pour normalisé la fabrication de celles-ci.

Ce système est actuellement une référence adoptée par beaucoup et dans le monde entier. Une version informatique a même été intégrée dans les logiciels d'infographie.

Ce système s'appuie sur 13 couleurs de bases, qui se positionnent de la façon suivante sur le cercle chromatique.

Un blanc transparent (vernis sans pigment) et un noir ( le noir pantone) sont associés à ces 13 couleurs de base.

Le dernier élément de ce système est constitué du nuancier Pantone lui-même.

Ce nuancier Pantone est constitué de fiches. Sur chacune figure une couleur obtenue par le mélange de couleur de base. Sur chacune de ces fiches, on trouve également la couleur, d'une part "salie" avec le noir pantone en différentes proportions.

Le nuancier Pantone est constitué, dans sa dernière version, 1000 teintes.

Comme une teinte varie en fonction de son support, celles-ci sont épreuvées sur deux types de papier.

D'abord sur un couché brillant, puis sur un papier creux (papier offset), parfois sur un couché mat.

Pratiquement, chaque teinte est référencée par un numéro (numéro de teinte), puis par une lettre selon la nature du support, C pour le couché lisse, U pour le papier creux, MC pour le couché mat. Pour chaque teinte, on trouve également la formulation soit en pourcentage, soit en parts. Les fabricants d'encre qui adhérent au système Pantone sont autorisés à fabriquer des encres qui correspondent aux critères (principalement colorimétriques) définis par cette norme. Le système Pantone permet donc à tous de parler de couleurs parfaitement définies par leur référence (par exemple 186 U) et de les fabriquer de la même façon grâce à leur formule.

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LA RHEOLOGIE La rhéologie est la branche des sciences physiques qui étudie l'écoulement et les déformations de la matière. Les quatre propriétés rhéologiques intéressantes dans le domaine des encres grasses sont : - la viscosité - la rigidité - la thixotropie - le tirant ou poisseux Certains agents permettent de modifier les propriétés rhéologiques de l'encre : - l'amidon - le gel de silice - les polyamides liquides - les chélates d'aluminium - les amines ; exemple : trithanolamine - les résines hydrocarbonées - les supersolvants, alcools à haut poids texanol isobutyrate (TXIB).

moléculaire comme le tridecylalcool, ou le

LA VISCOSITE C'est la capacité d'une encre à s'écouler. Les premières études faites sur des liquides ont permis de définir la viscosité et sont inverses : la fluidité. La connaissance de cette dernière résulte de nombreux travaux d'expérimentations et d'analyses théoriques par Pascal et Newton.

La viscosité est une caractéristique qui est liée à la notion d'écoulement d'un liquide, dans notre le cas, l'encre.

L'écoulement de l'encre est la faculté des particules qui la constitue à glisser les unes contre les autres. Ce glissement est provoqué par une force tangentielle. Un liquide est dit plus ou moins visqueux selon que la force (souvent, le poids) qui provoque l'écoulement dorme à celui-ci une vitesse plus ou moins rapide.

LA VISCOSITE ET LE COMPORTEMENT DES ENCRES EN COURS D'UTILISATION II n'existe pas de liquide d'une fluidité parfaite.

On a, néanmoins, plus souvent recours aujourd'hui au poiseuille, équivalent à 10 poises. Par exemple, l'eau pure à 20 ° a une viscosité d'un millième de poiseuille.

La mesure de la viscosité s'effectue à l'aide d'appareils, appelés viscosimètres, dont la conception peut différer selon la nature plus ou moins fluide du corps testé. Leur conception repose sur un principe commun: plus la viscosité s'élève, plus elle s'oppose à son écoulement.

Il y a donc un rapport entre ce dernier et le temps mis par une quantité donnée de liquide pour passer dans un orifice de diamètre connu.

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LA VOLTIGE La voltige, aussi connue sous le nom de misting, est un défaut de qualité provoqué par la projection de particules d'encre sur le support que l'on vient d'imprimer. Celle-ci est générée dans le procédé offset, dans les zones de pincement (entre deux rouleaux) lors de la scission d'un film d'encre. En plus d'une baisse de la qualité de l'imprimé, la voltige est responsable d'une augmentation de la consommation d'encre et d'une salissure de l'environnement de travail.

La figure 1 ci-contre illustre le phénomène. Le film d'encre est mis en pression à l'entrée de la zone de pincement, le maximum de pression étant atteint juste avant le centre de la zone de con tact entre les deux rouleaux. Le film se déforme avec la chute de pression, et l'on observe la déformation des bulles d'air. Suite à la séparation asymétrique des deux films d'encre, les qualités pro duites par les bulles d'air se rallongent en formant des filaments. Quand ces filaments atteignent leur limite d'élongation, on con state leur rupture avec la formation de gouttelettes.

Dans un environnement industriel, les possibilités de changements des variables liés à la machine et au support sont limitées. Il est donc plus simple d'envisager une modification des propriétés de l'encre pour minimiser l'apparition de la voltige. Ces modifications consistent le plus souvent à modifier son profil rhéologique, comme le montre le paragraphe suivant.

Les forces engagées dans la zone de pincement provoquent une contrainte de cisaillement importante dans le film d'encre. Simultanément, ce dernier est soumis à une traction issue de la séparation des rouleaux. La réaction du film à la résultante de ces forces s'explique d'après son profil rhéologique. Plusieurs études on montré l'importance du profil rhéologique, notamment de la caractéristique de viscoélasticité vis-à-vis de la manifestation du phénomène de voltige. Le rôle du tack a aussi été analysé.

LE TRAPPING Le trapping est un problème spécifique à l'offset, à cause des encres utilisées, des conditions de séchage spécifiques et de la superposition de films d'encre ; les couleurs à partir de la deuxième ne se déposent pas à 100%.

Lorsque l'on imprime la première couleur sur du papier carton, le phénomène d'absorption du papier absorbe le véhicule de l'encre. Lors de la superposition de la deuxième couleur, le support est en partie " bouché " et refuse une partie de l'encre. Ceci est sou vent du à ce que l'encre superposée a un poisseux plus élevé que la précédente.

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le trapping est influencé par : - l'état du premier dépôt d'encre (viscosité poisseux).

- L'affinité des encres entre elles (tension superficielles).

-L'état de la deuxième couleur d'encre superposée.

D'autres facteurs comme la nature du support et les configurations des presses.

Ce qui se passe sur la presse :

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- humide sur sec : problème d'étalement de l'encre humide sur le film sec (tension superficielle) poudre anti-maculante et huile minérale abaisse la tension superficielle.

Humide sur humide : utiliser des encres au poisseux décroissant. Ces charges d'encres doivent être croissantes.

LE POISSEUX (le tirant le tack) Lors de nos manipulations de l'encre, nous avons remarqué l'effort qu'il faut faire pour arracher " deux surfaces " collées " par de l'encre.

Il s'agit de la résistance qu'oppose un film liquide à être déchiré, par arrachement. Il semble que cette notion soit souvent confondue avec celle de viscosité. En réalité, la viscosité est liée à l'écoulement, donc à une application tangentielle des forces mises en jeu tandis que le tirant est, lui, évalué pour une application perpendiculaire des forces. C'est l'excès de tirant d'une encre qui est responsable de l'arrachement ou du peluchage d'un papier fragile. C'est le tirant de l'encre qui permet à l'encre de circuler sur les rouleaux. Un manque de tirant sera la cause d'une mauvaise distribution de l'encre sur la machine. Le formulateur de l'encre devra tenir compte de ces deux exigences contradictoires pour choisir les éléments du liant qui résultera donc d'un compromis. Le tirant est comme toutes caractéristiques rhéologiques dépendant de la température avec des variations de moindre importance que pour la viscosité

Cylindre de plaque

Cylindre de blanchet

La viscosité de l'encre : le tack et la viscosité varient dans le même sens. Quand l'un augmente, l'autre aussi. Mais le plus important est d'observer que si pour une raison quelconque (pénétration des fraction légères de l'encre dans les rouleaux et surtout le papier, évaporation dans le sécheur) la viscosité de l'encre augmente, le tack s'en trouvera modifié.

D'où le problème d'arrachage rencontré parfois au décollement de l'encre du blanchet du papier.

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En effet, l'encre sur batterie d'encrage possède une certaine quantité émulsionnée qui lui fait modifier son comportement visqueux. Cette quantité d'eau émulsionnée ainsi que la finesse de ces gouttelettes feront diminuer la force du tack.

L'épaisseur du film d'encre : le tack augmente en fonction de la quantité d'encre distribuée.

C'est une des raisons pour lesquelles il est important d'imprimer avec le minimum d'encre La vitesse d'impression ; lorsqu'il y a augmentation de vitesse de la presse off set, le tack augmente. Pour que l'encre puisse supporter cette nouvelle contrainte, il est nécessaire de modifier sa composition de manière à déplacer l'équilibre tack-viscosité. C'est ce qui se fait en rendant l'encre plus gélifiée (compacte) et plus cohésive.

La température : la température va modifier le tack en modifiant très fortement la viscosité.

Une faible élévation de température favorise le transfère de l'encre. Mais à partir d'un certain seuil, l'écoulement devient irrégulier, turbulent. Il est donc conseillé de stabiliser la température à une valeur obtenu par observation visuelle du transfert de l'encre (mesure de la densité optique, par exemple, pour un réglage machine donné).

La pression d'impression : bien entendu , elle favorise la séparation du film d'encre. Mais il faut être prudent : une touche de rouleau trop importante conduit l'écoulement à un régime turbulent incontrôlable. Il est important de respecter les conseilles du fabricant de machine et ses réglages prescrits.

LA THIXOTROPIE Une substance est thixotrope quand la viscosité diminue en fonction du temps de cisaillement ou d'agitation. Sa structure se renforce ou naît lorsque le produit n'est pas agité. A l'état de repos, il y a apparition des forces rendant le produit moins coulant. Ces forces disparaissent progressivement en fonction du temps de cisaillement.

La variation de viscosité observée en fonction de la vitesse de cisaillement est superposée à une variation dépendante du temps de cisaillement. On parle à ce moment de thixotropie ou de rhéoplexie dans le cas transformations réversibles.

Explication : Toutes matières solides à superficie polaire (kaolin par exemple) se trouvant dans un liquide non polaire (hydrocarburant) à un volume de sédimentation plus élevé que dans le liquide polaire (eau).

Mais il existe un comportement irréversible de fausse thixotropie, comme nous le montre le yaourt, car il n'y a pas de régénération de structure après destruction. Les fluides thixotropes, sont caractérisés par une diminution de la viscosité sous l'influence d'un cisaillement, avec le retour plus ou moins rapide à la structure primative après suppression de la cause destructive.

La thixotropie est une propriété souvent recherchée dans certains domaine d'application pour éviter les coulures au repos.

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RESISTANCE A LA LUMIERE La solidité à la lumière est la résistance à l'affaiblissement, aux changements de nuances ou au noircissement des couleurs utilisées sous l'action du rayonnement solaire, indépendamment de tout autre facteur (humidité, température, pollution, produits emballés).

Vieillissement des impressions : l'apparence de certaines impressions changent, en effet, parfois notablement après un temps plus ou moins long d'exposition à la lumière.

Ce changement se manifeste : - Soit par un affaiblissement de la nuance : l'intensité de la couleur diminue progressivement jusqu'à la disparition complète dans les cas extrêmes.

- Soit par un changement de nuance.

- Soit par un noircissement : l'impression devient terne et sombre.

- Soit par une combinaison de ces phénomènes.

Les modifications de l'apparence des impressions proviennent essentiellement de la matière colorante utilisée : pigments ou colorants.

Cependant, la lumière n'agit pas seulement sur les matières colorantes, mais également sur les liants, les supports, les vernis de surimpression. Il convient donc de considérer l'imprimer comme un tout dans le film d'encre fait partie, la matière colorante n'est que l'un des constituants de ce dernier.

Par ailleurs, d'autres causes que la lumière provoquent le vieillissement des impressions : - L'humidité : elle finit par dévaler les impressions.

- La pollution atmosphérique : elle peut être la cause de la dégradation rapide des impressions.

- Le produit emballé : il peut migrer ou dégager des vapeurs susceptibles d'altérer l'impression (engrais, aliments lactés, etc.). Le phénomène peut être amplifié par des conditions ambiantes (stockage au soleil ou à l'humidité) qui accélèrent la réaction.

Facteurs influençant la résistance à la lumière : L'action de la lumière sur l'impression dépend des caractéristiques de la lumière : - de sa nature : lumière du jour ou lumière artificielle, - de son intensité : saison, latitude, réverbération.

La résistance à la lumière peut varier avec : - l'épaisseur du film d'encre : une faible épaisseur a pour conséquence une moindre résistance.

- La transparence du film d'encre : une encre transparente résiste moins à la lumière.

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- La concentration en pigments : une faible concentration entraîne une diminution de la résistance.

Un taux élevé de charges et de pigments blancs : les tons pastels sont plus sensibles à l'action de la lumière que les tons pleins, même lorsque les pigments utilisés sont solides.

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Mesure de la solidité lumière : II est important de bien discerner ce que nous devons mesurer. Nous distinguons la solidité des matières colorantes, la solidité des encres, la solidité des impressions.

Deux normes françaises précisent les méthodes de mesure de la solidité à la lumière : - La norme NF-Q 64-002 (décembre 1972), relative à l'exposition à la lumière du jour - La norme NF-Q 64-022 (décembre 1981), relative à l'exposition accélérée en lumière artificielle.

La méthode utilisée couramment est l'exposition à la lumière artificielle. La source est une lampe à arc au xénon dont le spectre se rapproche de celui du soleil. Les éprouvettes prélevées sur les différentes impressions sont exposées en même temps que la gamme étalon, dite aussi échelle des bleus (ou des laines). Cette gamme étalon est constituée de deux bandes de tissus de laine, teintées avec huit colorants bleus dont la solidité croît régulièrement, selon une progression arithmétique de 1 à 8.

Une variation de nuances de l'éprouvette est constatée. Il faut repérer la hauteur de dégradation concordante au degré de l'échelle des bleus.

La solidité est mesurée en se référant aux différents échelons de l'échelle des bleus et non par rapport au temps d'exposition.

Il est très difficile de donner les équivalences entre la solidité lumière des impressions et leur durabilité.

Il est possible, avec beaucoup de prudence, d'estimer qu'une encre contenant un pigment côté 7 donnera des impressions de durabilité d'un an environ dans des conditions moyennes d'exposition ; un pigment côté 6 devrait équivaloir à 6 mois ; un pigment côté 5 devrait équivaloir à 2 ou 3 mois. L'imprécision de ces estimations grandit vers les solubilités les plus faibles.

Il est convenu que l'échelle traduise les résistances suivantes :

1 très faible 2 faible 3 modéré 4 assez bonne 5 bonne 6 très bonne 7 excellente 8 exceptionnelle Au-delà de l'indice 5, si la modification est intermédiaire entre deux indices de l'échelle des bleus, on note la solidité avec ces deux indices (exemple : 5 - 6). En outre, si la teinte noircit, on ajoute à indice la lettre N.

Résistance aux agents chimiques De même que la lumière peut modifier la couleur d'un imprimé, certains agents chimiques peuvent causer des altérations aux impressions : - soit par une dégradation directe de l'impression en présence du produit.

- Soit par une migration de certains constituants de l'encre dans la matière emballée ou par une migration de la matière dans l'encre.

Les impressions sont résistantes aux produits ou agents chimiques quand, dans les conditions de l'essai, elles ne subissent aucune altération.

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Dans ce cas, aucun changement de couleur, aucun dégorgement, aucune diminution de la résistance du film d'encre à la rayure ou au frottement n'est observée. .

La résistance aux alcools et aux solvants nitrocéllulosique (mélange d'éthanol, d'ethoxypropanol et d'acétate d'éthyle) indique la venissabilité avec les vernis alcools et cellulosiques, ainsi qu'avec les vernis acryliques et UV. La résistance aux alcalis concerne notamment les imprimés au contact avec les lessives (étiquettes, boites cartons), les colles alcalines (étiquettes, affiches).

La résistance est évaluée à l'aide d'une échelle de 1 à 5.

Sur les étiquettes BRANCHER, les résistances alcools et alcalis sont signalées par les signes + et -. Le signe + signifie une excellente ou bonne résistance, soit une valeur de 4 ou 5 sur l'échelle de mesure. Le signe - précise le contraire.

Resistance mecaniques Un certain nombre de tests simples permet d'évaluer les résistances mécaniques des impressions. résistance aux rubans adhésifs : sur un film d'encre sec, nous appliquons quelques centimètres de ruban adhésif, sous la pression du doigt, puis nous arrachons le ruban rapidement. La quantité d'encre restant sur le ruban adhésif donne une appréciation visuelle de l'adhérence de l'encre sur le support testé. résistance à l'ongle : l'impression étant bien à plat sur un support dur, nous tentons de la rayer avec un ongle. Ce test est purement subjectif, mais il permet à un utilisateur expérimenté d'apprécier les variations d'un support à l'autre et d'une encre à l'autre. résistance au froissement : le support imprimé est froissé entre les deux mains, un nombre de fois déterminé. La dégradation causée au film d'encre est appréciée visuellement. Ce test est subjectif mais donne une bonne idée de l'adhérence du film d'encre sur le support imprimé. résistance à la pliure : Le support imprimé est plié, impression à l'intérieur, et roulé entre les doigts. L'impression ne doit pas être craquelée après un tel essai. Pour un support métallique, l'impression est pliée un nombre de fois déterminé et aucune craquelure ne doit être observée. résistance à l'abrasion : deux épreuves imprimées sont frottées, face contre face, jusqu'à l'obtention d'une dégradation du film d'encre. La résistance au frottement est appréciée par rapport à une épreuve de référence. Une impression peut être frottée contre un support vierge. Le report du film d'encre sur ce support et la détérioration de l'impression permettent d'évaluer la résistance. Il existe des appareils (abrasimètre) qui effectuent des tests de résistance au frottement dans des conditions bien définies et reproductibles.

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Résistance thermique Il est nécessaire de la connaître lorsque l'impression doit subir certains traitements : -Un ondulage. -Une dorure à chaud.

-Une impression thermique direct : le papier thermique est constitué d'un composé chimique couché sur un matériau de base. Ce composé contient des produits chimiques sensibles à la chaleur réagissant lorsqu'ils sont exposés à une température comprise entre 65°C et 85°C. Il est nécessaire que les encres résistent à la température, afin de ne pas salir les têtes d'impression.

-Un thermoscellage : la température de résistance du film d'encre à la chaleur doit être d'environ 30° supérieure à la température de thermoscellabilité du support. -Une stérilisation.

-Un séchage en tunnel (applications sur métal).

Il est impératif pour l'imprimeur de connaître la finalité de son imprimé. Le fabricant d'encres pourra ainsi déterminer et préconiser le produit le plus adapté.

Savoir lire une étiquette Marque du fournisseur

Résistance à la lumière

teinte

Type de séchage

Résistance au solvants et au vernis alcools

Type de support

Résistance aux lessives colles alcalines

Résistance aux vernis nitrocellulosiques

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Le séchage des encres offset:

1) Présentation; La formulation des encres offset dites « grasses » a été particulièrement innovante ces dernières années afin de répondre aux diverses évolutions qui ont marqué l'industrie graphique.

2) Séchage: Le séchage de l'encre résulte d'un 1er phénomène physique « la pénétration dans le support » et d' un 2e phénomène chimique « 1' oxydo-polymérisation ». a- la pénétration dans le support: Lors de l'impression, dès que l’encre est déposée sur le support, des éléments du film d'encre pénètrent dans ce support. Ce sont les composants liquides de l'encre, diluants minéraux ou végétaux. Les diluants minéraux, plus fluides, ont tendance à pénétrer plus rapidement.

Cette pénétration est très dépendante du type de support à imprimer Sur les papiers et cartons, la rapidité et la facilité seront fonction de la porosité de ces supports.

Plus le support est poreux, plus la pénétration est rapide.

Sur les supports fermés (calques) ou synthétiques, la pénétration est inexistante. La seule possibilité de séchage est l'oxydo-polymérisation. b- L'oxydo-polymérisation: Ce phénomène chimique va démarrer dés que l'imprimé est sorti de la presse et que le film d'encre se trouve au contact de l'air.

L'oxydo-polymérisation correspond à l'oxydation ou « rancissement » des huiles végétales au contact de l'air.

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Dans cette premier étape, le film d'encre va se durcir en surface. Dans une deuxième étape, l' oxydo-polymérisation va se poursuivre au cœur du film.

Ce mécanisme d'oxydo-polymérisation peut être accéléré: -Par l'emploi de minérales volatiles.

-Par l'emploi d'huiles végétales plus ou moins oxydatives ou siccatives (de la plus siccative à la moins siccative: huile de bois, de lin, de soja).

-Par l'ajout d'agents siccatifs: sels métalliques de cobalt, de manganèse ou autres métaux: leur mélange permet d'obtenir à la fois le séchage en surface et à cœur.

L'utilisation d'agents siccatifs est combiné avec l'ajout d'anti-oxydants, les proportions de ces deux composants vont permettre d'ajuster la siccativité d'une encre.

c- L'équilibre pénétration / oxydo-polymérisation: Le séchage de l'encre, quelle que soit la formulation résulte de ces deux phénomènes.

En ajustant la siccativité de l'encre, nous allons privilégier soit la pénétration, soit l'oxydo-polymérisation.

Nous obtenons ainsi 3 types d'encres: Les encres fraîches, les encres demi-fraîche et les encres siccatives.

Encre fraîche : Elle est peu ou pas siccative. Son Séchage est lent et plus particulièrement à cœur.

L'oxydo-polymérisation se déroule difficilement, le contact avec l'air ne s'effectuant qu'au travers de la porosité du support.

Les boîtes d'encre peuvent rester ouvertes plusieurs jours et l'encre stagner plus de 24 heures dans l'encrier sans qu'il y ait formation d'une peau sèche en surface »Précaution: Elles peuvent générer du maculage sur des supports tels que les couchés fermés ou les couchés mat.

Encres demi-fraîche: Les encres demi-fraîches sont siccatives. Leur oxydo-polymérisation est donc accélérée. L'imprimé sèche plus rapidement ce qui permet sa manipulation pour les opérations de façonnage quelques heures après l'impression. Cela dépend toutefois des conditions d'impression et du support imprimé. »Précaution: Après l'ouverture des boîtes ou dans l'encrier, ces encres forment une peau sèche en surface après environ 12 heures. Nous conseillions de couvrir le surface d'une cellophane (boite) ou de pulvériser un anti oxydant (encrier et rouleaux) pour un arrêt supérieur à ce temps, Encres siccative: Ces encres contiennent un taux de siccatif important et des huiles siccatives. Leur vitesse de séchage en surface et à cœur est extrêmement rapide. Elles sont de ce fait préconisées pour l'impression de supports couchés mats, supports fermés, et synthétiques. »Précautions: Après ouverture des boîtes une peau sèche se forme très rapidement. Attention de ne pas mettre de particules d'encre sèche dans l'encrier (risques de pétouilles).Tout arrêt de la machine supérieur à 30 minutes nécessite la pulvérisation d'un anti-oxydant dans l'encrier et sur les rouleaux.

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LES ENCRES UV

1 - LES VERNIS DE SURIMPRESSION d'après un document Brancher Vernir un imprimé présente des avantages évidents, amélioration du brillant et de la vivacité des couleurs, amélioration de la résistance aux agressions mécaniques ou chimiques. il existe trois grandes familles de vernis de surimpression pour l'application sur les encres offset /typo traditionnelles et U.V. Les vernis gras: ce sont essentiellement des encres sans pigment. Ils sont de même nature chimique que les encres offset-typo traditionnelles. La compatibilité vernis-encre est maximum.

Les vernis acryliques: il y a 2 types de vernis dans la famille des acryliques : les vernis "dispersion " et les "vernis à l'eau".

Les vernis U.V: ce sont des vernis formulés à base de résines acryliques qui polymérisent et durcissent sous l'action des rayons ultra-violet.

Emploi et performances des différents types de vernis Le tableau ci-dessous permet de comparer l'emploi et les performances selon le type de vernis. En général, les vernis U.V. permettent d'obtenir des performances supérieures, mais nécessitent un équipement de séchage complexe, coûteux et gourmand en énergie, avec quelques problèmes pour l'environnement et les opérateurs.

Les vernis gras ne nécessitent aucun équipement particulier et sont extrêmement faciles à mettre en oeuvre. Ils permettent, grâce à leur comportement offset, de pratiquer des réserves.

Les vernis à l'eau présentent de nombreux avantages économiques et leur brillant rivalise avec celui des vernis U.V. Il faut cependant noter la difficulté de créer des réserves dans l'impression (découpage du blanchet ou plaques letterset) Les précautions d'emploi des différents vernis Certaines précautions sont à observer pour réussir le vernissage d'une impression.

- Risque lié au poudrage: un excès de poudre peut avoir comme conséquence de casser le brillant et de créer des zones de refus.

- Dégradation de la couleur: on peut rencontrer ce phénomène avec les vernis acryliques ou U.V. La dégradation est due à une attaque chimique des vernis sur certains pigments peu résistants comme par exemple, le rouge rhodamine, le bleu reflex, l'héliotrope, le bleu 072 ou le Violet. Il n'y a aucun risque avec les vernis gras.

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Risque lié aux additifs: une incorporation excessive de cires dans l'encre peut provoquer des zones de refus avec les vernis U.V. ou acryliques. Il n'y a pas de risque avec les vernis gras.

Le tendu des vernis U.V. sur des impressions traditionnelles peut être perturbé par la remontée des huiles minérales. Le résultat final dépend de ce fait, de la porosité du support.

Les machines utilisant des encres ou des vernis UV doivent être équipées de rouleaux et de blanchet spécifiques. En effet, les composants du vernis sont extrêmement agressifs pour les caoutchouc utilisés traditionnellement sur les presses.

LES ENCRES METALLISEES Le bronzage L'opération consiste alors à imprimer un vernis très fort, appelé "mordant", sur les parties à métalliser, puis à saupoudrer une poudre métallique qui adhère au vernis.

On utilise une poudre d'aluminium pour la nuance argentée ou une poudre de bronze pour la nuance or. Ces poudres peuvent être mélangées pour obtenir d'autres effets.

Pour de petites quantités le travail de saupoudrage peut-être fait à la main. Normalement, on utilise une bronzeuse qui reçoit les feuilles imprimées avec le mordant, à la réception de la machine, pour les saupoudrer, éliminer la poudre métallique en excès et mettre le papier en pile.

Les encres métallisées L'impression directe d'une encre métallisée ne saurait rivaliser, quant au résultat, avec une métallisation sur machine à bronzer ou bronzeuse. L'encre métallisée est un mélange de vernis et de poudre d'aluminium ou de bronze. La concentration en métal est donc limitée.

Ces encres sont parfois proposées sous la forme d'un vernis et de poudre métallique séparément. Le conducteur doit préparer son encre en incorporant les deux composants. Il peut ainsi moduler en fonction de l'utilisation leur proportion dans une fourchette donnée par le fabricant. Le brillant de l'encre est renforcé.

Pour renforcer l'éclat métallique, on peut imprimer sous l'encre métallisée une couche de "soutient" tramée à 50% de jaune ou de noir, pour l'or et de cyan ou de noir, pour l'argent.

Pour ce type d'encre, il est conseillé de rouler avec une eau neutre (Ph7) pour ne pas oxyder les particules métalliques. Le vernis utilisé est prévu pour cette utilisation, cependant, il convient d'être prudent.

La société Pantone défini 8 teintes métalliques (6 pour l'or, 2 pour l'argent) et pro pose un nuancier de "teintes" par mélange soit des encres métallisées entre-elles, soit avec les teintes de base.

LES ENCRES ET LES VERNIS ALIMENTAIRES II ne s'agit certes pas d'encres comestibles, mais d'encres permettant la réalisation d'impressions susceptibles d'entrer au contact de denrées alimentaires.

Elles ne doivent donc contenir aucun des produits chimiques classés dangereux par l'administration (garantie du fabricant).

Elles doivent donner des impressions inodores.

Dans son utilisation normale, l'impression ne doit pas être en contact avec les denrées alimentaires.

Il faut veiller à ce que les différents composants de l'encre ne traversent pas le support.

Un délais minimum de 72 heures doit être respecté avant d'utiliser l'imprimé.

Il peut s'avérer nécessaire d'effectuer des essais pour déterminer la compatibilité de l'encre avec son utilisation: Détermination de la résistance à l'eau, résistance des impressions aux fromages, aux huiles et graisses alimentaires et aux épices.

En tout état de cause, sauf si le fabricant d'encre a pris la responsabilité des essais, c'est l'imprimeur qui est responsable en cas de litige.

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