La Lettre Et Sa Composition

merie, bien qu'homogènes, sont un mélange de constituants. Certaines formules d'encre peuvent contenir jusqu'à 20 constituants différents. Cependant, quel que soit le procédé d'impression, on peut diviser ces composants comme suit :

* la matière colorante (de 5 à 25% du poids selon le type d'encre) : on utilise généralement des pigments très finement divisés et maintenus en suspension dans le véhicule. Il arrive également d'utiliser des colorants qui ont un meilleur rendu de couleur (gamut) mais qui se dégradent plus rapidement à la lumière ;

* le véhicule (environ 70%) : il est la phase fluide de l'encre. Il est constitué d'un mélange de polymères, de diluants et/ou de solvants. Son rôle est multiple : transporter le pigment/colorant sur le support et le fixer à celui-ci. Le choix du véhicule détermine non seulement le mode de séchage mais aussi les principales caractéristiques du film d'encre (résistance, adhésion...) ;

* les additifs (environ 10%) : ils permettent d'optimiser les caractéristiques de l'encre pendant et après l'impression. Ils sont aussi utilisés pour faciliter la mise en œuvre de l'encre (agents dispersants, antimousses, etc)

Selon le procédé d'impression, l'encre peut avoir un aspect très différent. Par exemple l'offset requiert une encre visqueuse (ou pâteuse) alors que l'héliogravure, la flexographie, la sérigraphie et le jet d'encre exigent une encre nettement plus liquide.

2) Les différents types de séchage

Le principe de l'impression est de déposer une fine couche d'encre sur le support (qu'il soit papier, film plastique ou autre). Cette couche d'encre doit avoir une bonne cohésion et une bonne adhésion au support.

On peut considérer deux types de séchages : le séchage physique et le séchage chimique, mais les deux types de séchage peuvent être utilisés simultanément, le but étant bien entendu de réduire le temps de séchage et la consommation d'énergie.

Définition : « le véhicule » : Il s'agit du cœur de l'encre, c'est ce qui va lier les pigments entre eux et également au support.

Le séchage physique

Ici, le véhicule de l'encre ou au moins une partie de ce véhicule, généralement les espèces de bas poids moléculaire comme les solvants, l'eau dans le cas des encres aqueuses, va pénétrer par capillarité dans le support. Les pigments et certains autres constituants de la formule restent en surface. L'encre ne sèche pas à proprement parler, mais sa viscosité* augmente à un tel point qu'elle peut apparaître sèche au toucher.

*Viscosité d'un liquide. Résistance que ce liquide oppose à l'écoulement. On mesure la vitesse d'écoulement de ce liquide par rapport à celle de l'eau dans un viscosimètre Engler

Ce séchage à froid est principalement utilisé sur les presses rotatives de presse (papiers journaux) et toujours avec des supports poreux. C'est pour cette raison que l'on peut avoir de l'encre sur les doigts en frottant un papier journal.

Le séchage chimique

L'encre, au contact de l'air subit une oxydo-polymérisation* qui conduit à un film d'encre sec.

Les éléments susceptibles de polymériser sont des huiles végétales (lin, colza, tung...) et de nombreux dérivés de ces huiles végétales comme les alkydes (polyesters modifiés avec des huiles végétales). Ces espèces ont en commun la présence de doubles liaisons insaturées carbone-carbone susceptibles de réagir avec l'oxygène de l'air, en présence de catalyseurs métalliques (sels de cobalt ou de manganèse par exemple). La polymérisation peut être très longue (de 8 à 24 heures, parfois plus) et on peut éventuellement l'accélérer à l'aide de sécheurs à infrarouges (apport de chaleur).

*Polymérisation : Union de plusieurs molécules identiques qui aboutit à la production d'un corps nouveau, de poids moléculaire plus élevé; ensemble des opérations qui permettent cette union.

Le séchage mixte

Il associe le séchage physique (par pénétration) et le séchage chimique (par oxydo-polymérisation).

Une partie du véhicule, essentiellement les solvants, est d'abord absorbée par le substrat* *poreux, ce qui laisse un film d'encre frais en surface. Celui-ci va, dans un deuxième temps, sécher par oxydo-polymérisation, en quelques heures généralement.

L'ajout de sécheurs à infra-rouge accélère la réaction mais occasionne une assez forte consommation d'énergie.

Un séchage hybride du même type associe l'évaporation du solvant (séchage heat-set) et oxydo-polymérisation.

Définitions :*Substrat, nom masculin

Sens Ce qui sert de base, infrastructure. Synonyme substance* Poreux, adjectif Féminin. Sens Qui a des pores. Ex Une matière poreuse. Synonyme spongieux , perméable. |

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Le séchage thermique

Il combine à la fois le séchage par infiltration et le séchage par évaporation. Une partie du véhicule de l'encre est absorbée par le support (10 à 20%) et l'autre partie évaporée dans des fours chauffés entre 100 et 200 °C. Les fours sont alimentés par gaz (butane, propane, GPL...) ou fioul.

Les produits évaporés doivent alors être récupérés pour ne pas être rejetés dans l'atmosphère.

Le séchage par rayonnement ultra-violet (UV) ou par faisceau d'électrons

La polymérisation des encres à séchage UV est initiée par la lumière UV qui active un photo-initiateur* donnant ainsi naissance à des espèces très réactives (électrons ou cations). Ceux-ci induisent immédiatement une réaction de polymérisation des *monomères et *oligomères réactifs contenus dans l'encre. La polymérisation a généralement lieu par voie radicalaire et plus rarement par voie cationique.

La polymérisation des encres peut être initiée par un faisceau d'électrons. De par l'énergie mise en jeu, ces encres peuvent être formulées sans photo-initiateur. En dehors de ce composé, la formule est assez similaire à celle d'une encre à séchage UV radicalaire. Le séchage par faisceau d'électrons se fait sous atmosphère d'azote pour éviter que la réaction de polymérisation ne soit inhibée par l'oxygène de l'air ambiant.

L'avantage de ces systèmes est de sécher l'encre quasi instantanément sans dépenser beaucoup d'énergie. De plus, le film d'encre est très résistant à l'abrasion, au vieillissement, à toutes sortes d'agents chimiques, ainsi qu'à l'humidité...

En contrepartie, ces systèmes ne sont pas compatibles avec tous les pigments, sont moins stables au stockage, et contiennent souvent des ingrédients irritants, ce qui nécessite des précautions supplémentaires lors de la manipulation de ces encres, et peut poser des problèmes au désencrage.

Ces encres permettent l'impression sur des supports peu poreux (PVC, papier couché...) et sont très utilisées dans l'emballage.

Définitions : *Les photo-initiateurs sont les constituants de l’encre UV qui déclenchent la réaction de polymérisation. Des tests ont montré que des photo-initiateurs en trop grandes quantités nuisent à la polymérisation.

*Monomère, adjectif : Constitué de molécules simples |

*Oligomère : polymère de petite taille, constitué généralement de 4 à 20 monomères.

Offset

En offset : l'encre est grasse car le procédé repose sur le conflit existant entre l'eau et l'encre. Elle est très visqueuse (ne coule pas). Les différents modes de séchage de l'encre vont influer sur sa composition.

3) Les pigments

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