Encres d’imprimerie

De plus, les encres doivent présenter les paramètres techniques appropriés. Il est crucial qu’elles soient séchées dans des conditions adaptées au procédé et qu’elles présentent certaines propriétés de résistance, en fonction de l’utilisation finale du support imprimé. D’autres propriétés d’impression importantes sont : la plasticité de la peinture, sa sensibilité au délaminage et sa thixotropie, c’est-à-dire sa capacité à modifier sa viscosité, par exemple sous l’effet du mélange.

Application et propriétés des encres

Les encres sont extrêmement polyvalentes et peuvent être utilisées sur pratiquement toutes les surfaces, quelles que soient leur texture, leur taille ou leur forme. Elles permettent de colorer le papier, le plastique, le métal, le verre et les textiles. Contrairement aux peintures et aux vernis, les encres d’impression sont appliquées sur la surface sous forme d’une couche très fine, dont l’épaisseur varie de 2 à 30 μm selon le procédé d’impression. Les caractéristiques visuelles de l’encre dépendent de trois facteurs principaux : sa couleur, sa transparence et sa brillance. De plus, plusieurs caractéristiques interdépendantes influencent sa couleur. La couleur dépend également de son intensité et de sa saturation, et sa pureté nous informe de son degré de clarté.

Bien entendu, la structure chimique d’un colorant a un impact majeur sur sa teinte, la granulométrie ou l’applicabilité d’une encre donnée. L’utilisation de différents types de résines, d’huiles et de solvants affecte la teinte ou la pureté d’un colorant. Parfois, même certains additifs (par exemple pour la dispersion) peuvent modifier la couleur de la peinture. Outre la structure de l’encre elle-même, les proportions de ses composants individuels sont également très importantes.

Composants des encres d’impression

Les principaux composants de l’encre d’impression sont :

• Substances colorantes : elles constituent de 5 à 30 %de l’encre. Il s’agit généralement de pigments, de colorants ou de laques. Les pigments sont des substances solides finement broyées qui ne se dissolvent pas dans le liant, mais y sont dispersées. Les colorants, quant à eux, sont des substances totalement solubles dans le liant. La dernière substance colorante est la laque. Ce sont des colorants précipités du solvant à l’état solide, qui acquièrent ainsi des propriétés similaires à celles des pigments. On observe généralement qu’une concentration élevée d’un colorant spécifique affecte l’intensité de sa couleur. En pratique, cependant, on utilise des concentrations optimales de colorants, au-delà desquelles aucune modification de couleur n’est constatée.
• Liant : il constitue de 15 à 50 %de la composition de l’encre. Il est conçu pour mouiller le pigment, facilitant ainsi la dispersion de ses particules. C’est cet adhésif qui détermine les propriétés d’impression de l’encre et son mode de liaison au support. Ces substances assurent également une brillance et une résistance à l’usure adéquates. Différents types de résines sont généralement utilisés comme liants. Le groupe PCC propose une gamme de produits utilisés comme intermédiaires pour la préparation des résines de base. Ces résines sont ensuite mélangées à des additifs appropriés pour obtenir l’encre finale. Ces produits comprennent les séries Rokopol D2002 et Rokopol LDB ( 2000D, 4000D, 8000D et 12000D ). À mesure que leur poids moléculaire augmente, ils deviennent de plus en plus hydrophobes et leur réactivité diminue. Cela permet de choisir la composition adaptée aux paramètres finaux attendus de l’encre. De plus, les produits Rokopol® peuvent être utilisés comme intermédiaires pour connecter des groupes fonctionnels réactifs utilisés dans d’autres technologies que le polyuréthane,
• Solvants : substances conçues pour dissoudre le liant et se mélanger aux autres composants de la peinture. Le diluant représente généralement 15 à 65 %de la composition de la peinture. Grâce à ses propriétés chimiques, le dichloropropane ( DCP ) est un excellent solvant dans les encres d’impression. C’est un liquide incolore, sans impuretés mécaniques, à l’odeur caractéristique. Le DCP peut remplacer efficacement les solvants organiques tels que le toluène, l’acétone et autres dérivés du xylène, tout en bénéficiant d’un prix stable.
• Excipients : ils influencent les propriétés d’utilisation de la peinture. Leur présence ne dépasse généralement pas 10 %de la composition. L’ EXOdis PC30 EXOdis être utilisé comme additif de dispersion pour tous types de peintures et d’encres d’impression à base d’eau. Il assure une excellente stabilisation finale des colorants, même à faible concentration. En revanche, les produits ROKAdis 900 et ROKAdis 905 , outre leurs propriétés dispersantes, sont également d’excellents agents mouillants. De ce fait, ils peuvent être utilisés dans la production d’encres d’impression et d’encres, assurant une bonne dispersion des pigments qui composent les colorants.

Les techniques d’impression les plus populaires

En pratique, la composition de l’encre d’impression et son aspect physique dépendent principalement de la technique d’impression que nous utilisons :

• Impression flexographique et taille-douce. Les encres utilisées pour ce type d’impression se caractérisent par une consistance très lisse, d’où leur nom courant de « liquid connectors ». Grâce à leur excellente fluidité, elles peuvent utiliser des solvants hautement volatils, ce qui leur permet de sécher très rapidement. Initialement, le caoutchouc naturel était utilisé pour la production de cette forme d’impression. Il a ensuite été remplacé par le caoutchouc nitrile et le caoutchouc butyle, et les photopolymères sont aujourd’hui les plus utilisés. L’épaisseur de couche de ces peintures appliquées sur la surface ne dépasse généralement pas 10 µm.
• Peintures lithographiques et impressions typographiques. Les encres utilisées pour la lithographie et la typographie sont très collantes et ressemblent davantage à de la pâte qu’à du liquide. Pour l’impression lithographique et typographique, des solvants non volatils sont utilisés afin d’éviter leur évaporation pendant l’impression. Les principaux supports de ces peintures sont les pigments et les laques, et le liant est généralement constitué de résines ou d’huiles minérales modifiées.
• Encres de sérigraphie. Les encres utilisées pour ce type d’impression présentent une texture similaire à celle de la peinture. La sérigraphie offre une plus grande polyvalence que les méthodes d’impression traditionnelles. Les encres de sérigraphie peuvent être utilisées sur divers matériaux, tels que les textiles, la céramique, le bois, le papier, le verre, le plastique et bien d’autres.

Séchage des encres d’impression

Les encres sont souvent classées en groupes selon leur capacité à se consolider. Les encres d’impression sont liquides ou très proches de l’état liquide. Leur passage de l’état liquide à l’état solide est appelé séchage et peut être réalisé par des méthodes physiques, chimiques ou une combinaison des deux. Il existe plusieurs types de séchage :

• Séchage par absorption. L’encre sèche lorsqu’elle traverse les fibres de la surface et lorsqu’elle est absorbée par la surface elle-même.
• Séchage par oxydation. L’encre sèche grâce à l’absorption d’oxygène de l’atmosphère. Le gaz se combine chimiquement aux résines et transforme leur état physique de liquide à solide. Le séchage par oxydation est assez lent et peut durer plusieurs heures. Il dépend de plusieurs facteurs, tels que le type de pigments et d’additifs utilisés.
• Séchage par évaporation. Ce type de séchage dépend du taux d’évaporation des solvants sélectionnés, ainsi que de l’affinité entre les résines et les solvants utilisés. En pratique, plus ce taux est élevé, plus l’évaporation est lente. L’affinité entre les résines et les solvants utilisés dans l’encre influence également ses propriétés. Cela a un impact direct sur la capacité d’impression, la rapidité du processus de séchage et la rétention des solvants dans la couche d’encre.
• Séchage chimique. Ce procédé dépend fortement des types de composés chimiques utilisés. Certains systèmes peuvent contenir, par exemple, un composé polymérisable nécessitant un catalyseur pour effectuer une réaction chimique donnée. Il peut également être nécessaire d’apporter de la chaleur au procédé pour initier une réaction de réticulation chimique. Chacun de ces procédés requiert des conditions spécifiques pour la réalisation des réactions chimiques.
• Séchage par rayonnement. Ce type de séchage peut être divisé en plusieurs groupes : séchage par rayonnement ultraviolet, infrarouge, faisceau d’électrons ou ondes radio. Chacune de ces méthodes est déterminée par la composition chimique du support d’encre et le type d’encre lui-même. Le séchage par ultraviolets utilise un procédé appelé photopolymérisation. Les encres contiennent des photo-initiateurs qui initient une réaction en chaîne avec le support d’encre pendant le séchage. Une polymérisation rapide a alors lieu et le fluide se transforme en un solide hautement réticulé, communément appelé film. Le séchage par faisceau d’électrons est très similaire, la différence réside dans l’utilisation d’électrons à haute énergie, qui génèrent des radicaux libres et entraînent une polymérisation rapide du support de peinture. Le dernier type de séchage par rayonnement est l’utilisation d’ondes radio. Ce type de séchage est utilisé lorsque les encres contiennent un volume important de molécules polaires, comme l’eau. Le rayonnement radio est absorbé par les particules polaires, ce qui provoque un échauffement très rapide de la peinture. L’eau s’évapore alors, formant une épaisse couche d’encre.

Tendances dans l’industrie de l’impression

Le marché de l’impression est en constante évolution. Selon le rapport Ceresana, sa valeur devrait atteindre 25 700 milliards de dollars d’ici 2023. Cette forte croissance ces dernières années est due à la popularité croissante de l’impression numérique. Ce procédé est beaucoup plus rapide et efficace que les méthodes d’impression traditionnelles. La popularité de l’impression numérique s’explique également par l’évolution des besoins des consommateurs. Dans les régions où la numérisation a fortement progressé, on observe une baisse sensible des collections de journaux, de magazines et de livres.

La popularité de l’impression numérique s’explique également par les exigences croissantes imposées aux imprimeries. La tendance à la réduction du nombre d’impressions, et d’autre part, l’augmentation du nombre de commandes d’impression et la personnalisation des contenus, favorisent l’utilisation de l’impression numérique. De plus, l’impression numérique permet des gains de temps substantiels, grâce à une production accélérée et une adaptation plus facile à la commande. Les systèmes d’impression numérique présentent également un avantage par rapport à l’impression traditionnelle pour l’impression de supports publicitaires ou d’étiquettes. De plus, les progrès technologiques constants améliorent constamment la qualité d’impression et la rapidité du processus, ce qui se traduit directement par des économies de coûts. C’est pourquoi l’impression numérique devient compétitive et rentable dans de nombreux secteurs.

Au sein de l’industrie de l’impression, on observe également une prise de conscience écologique croissante, qui conduit au développement continu d’encres d’impression et de méthodes de traitement modernes. On estime que dans les années à venir, les encres UV et autres méthodes de rayonnement gagneront en importance. L’utilisation de ces produits modernes est en augmentation, bien sûr au détriment des encres traditionnelles à base de solvants. Les analystes de Cerasana estiment que l’utilisation d’encres UV augmentera de plus de 13 %dans les années à venir.