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RÉSUMÉ
Les encres d’imprimerie sont un mélange complexe de constituants différents qui doit répondre à un cahier des charges dépendant du procédé d’impression, du mode de séchage, de la nature du support d’impression, etc. Les pigments et colorants, communs à toutes les encres, sont présentés. Ensuite, comme à chaque procédé d’impression correspond un type d’encre, les différentes techniques d’impression et les types d’encre adaptés sont étudiés. Les encres présentées ici concernent l’impression de supports cellulosiques, mais aussi de supports polymères, de supports métalliques et de textiles.
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Anne BLAYO : Docteur INPG (Institut national polytechnique de Grenoble) - Ingénieur EFPG (École française de papeterie et des industries graphiques) - Enseignant-chercheur à l’EFPG
INTRODUCTION
Bien qu’elles se présentent sous la forme d’un liquide apparemment homogène, les encres d’imprimerie sont un mélange complexe de constituants de natures bien différentes. Elles doivent répondre à un cahier des charges qui dépend du procédé d’impression, du mode de séchage, de la nature du support d’impression (compatibilité, adhésion…) et d’autres contraintes spécifiques : impression en une ou plusieurs couleurs, vernissage ou enduction ultérieurs, façonnage en ligne ou non, environnement, sécurité, sanitaire, résistance photochimique, résistance à l’humidité, aux hautes ou basses températures, aux acides, aux solvants…
Les encres peuvent être soumises à une variété de contraintes, ce qui entraîne une grande diversité de types d’encres. Il n’existe pas une encre polyvalente, même pour un procédé donné. Une formulation d’encre est donc souvent le résultat d’un compromis technico-économique.
Après une description générale, ce dossier présente les pigments et colorants, qui sont communs à toutes les encres. Ensuite, comme à chaque procédé d’impression correspond un type d’encre, un paragraphe entier est consacré à une description succincte de chaque technique d’impression et à l’étude détaillée de chaque type d’encre qui lui correspond.
Les encres présentées ici concernent l’impression de supports cellulosiques (papiers et cartons), mais aussi de supports polymères (sous forme de films, de plaques ou d’objets tridimensionnels), de supports métalliques (en feuilles minces, plaques ou mis en forme) et de textiles.
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Pigments et colorants
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1. Composition et caractéristiques des encres
Quelle que soit l’application, les composants des encres peuvent être divisés en trois catégories.
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Matière colorante
Le plus souvent, elle est constituée de pigments très finement divisés, en suspension colloïdale dans la phase fluide de l’encre. Pour certaines encres (jet d’encre), des colorants solubles sont utilisés.
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Véhicule
Cette phase fluide, encore appelée « vernis », est composée d’un mélange de polymères (résines), qui jouent le rôle de liants, et de diluants et/ou de solvants. Les fonctions du véhicule sont multiples : transporter les pigments, les lier au support d’impression et, enfin, les protéger en formant un film continu. Le choix du véhicule de l’encre détermine son mode de séchage.
-
Additifs
Ces produits, de nature variée, sont ajoutés à l’encre pour optimiser certaines de ses propriétés à l’état liquide comme à l’état de film sec, suivant le mode d’impression, le support, la finalité du produit imprimé…
Les pigments peuvent représenter jusqu’à environ 20 % du poids de l’encre, le véhicule environ 70 % et les additifs environ 10 %.
Si les pigments sont généralement le dénominateur commun à toutes les encres d’imprimerie, le véhicule et les additifs ont, par contre, une composition et des propriétés entièrement déterminées par la nature du procédé d’impression et le mode de séchage envisagé. Ainsi, on distingue deux grandes catégories d’encres d’imprimerie :
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les encres dites « grasses », qui sont sous forme de liquide très visqueux, et concernent les procédés offset et la typographie (viscosité = 2 à 40 Pa · s, à température ambiante) ;
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les encres dites « liquides », beaucoup plus fluides, utilisées en flexographie, en héliogravure et dans le jet d’encre (viscosité = 0,01 à 0,05 Pa · s, pour les encres d’héliogravure ; viscosité = 0,01 à 0,1 mPa · s, pour les encres flexographiques ; viscosité = 5 à 30 mPa · s pour...
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