Comment le collant, la viscosité et la rhéologie de l'encre influencent les performances de l'impression offset

L'impression offset reste l'une des technologies d'impression les plus fiables, efficaces et polyvalentes pour l'édition commerciale, l'emballage et la production en grand volume. Bien que la presse, les plaques, le papier et la solution de mouillage affectent tous la qualité d'impression, les propriétés physiques de l'encre elle-même -en particulier le pouvoir collant, la viscosité et la rhéologie- jouent un rôle décisif dans la détermination de la manière dont l'encre est transférée, sèche, emprisonne et fonctionne tout au long d'un tirage complet. Chacune de ces caractéristiques influence non seulement la cohérence des couleurs, mais également l'interaction entre l'encre, le papier et les plaques d'impression. Lorsqu'ils sont correctement contrôlés, ils garantissent un fonctionnement fluide, une reproduction de haute-qualité et un minimum de déchets.

 

Lorsqu'ils sont mal gérés, ils entraînent des problèmes tels que la sélection, le virage, une mauvaise reproduction des points, l'empilement, les flous ou une densité de couleur incohérente. Comprendre le fonctionnement de ces propriétés d'encre est essentiel pour les imprimeurs professionnels, les fournisseurs d'encre et les équipes d'assurance qualité opérant dans le secteur mondial de l'impression offset. Cet article fournit une explication approfondie-du collant, de la viscosité et de la rhéologie, ainsi que de la manière dont ils influencent chaque aspect des performances de l'impression offset.

 

 

1. Comprendre le collant : la force adhésive de l'encre offset

 

Le collant de l'encre fait référence à l'adhésion interne ou au « caractère collant » de l'encre lorsqu'elle est séparée des rouleaux ou des surfaces du papier. Il s’agit de l’une des propriétés les plus critiques de l’impression offset, car elle influence directement le transfert d’encre, les performances de piégeage et les interactions avec les fibres délicates du papier. Le collant est généralement mesuré à l'aide d'un inkomètre, qui simule les vitesses des rouleaux et les conditions de cisaillement similaires à celles d'une presse. La valeur résultante indique l’agressivité avec laquelle l’encre s’extrait pendant la séparation.

 

Une encre à haute-tack a tendance à être plus robuste dans le transfert des pigments du rouleau au blanchet et, finalement, au substrat. Ceci est avantageux lors de l’impression sur des papiers couchés plus résistants où des bords nets et une densité de couleur élevée sont requis. Cependant, une adhérence excessive peut causer de graves dommages sur les substrats à faible résistance, en particulier les papiers non couchés ou légers. L'encre à haute-pêche peut arracher les fibres de la surface, un défaut connu sous le nom decueillette, ce qui entraîne des images floues, une accumulation de poussière de papier et une couverture incohérente.

 

Lors de l'impression de travaux multicolores via une impression offset-sur-humide, le collant doit être soigneusement contrôlé à l'aide d'une "séquence de collants"-généralement des encres à collant élevé-dans les premières unités et des encres à faible collant-dans les unités ultérieures. Cela garantit une bonnepiégeage d'encre, ce qui signifie que les couleurs suivantes adhèrent bien aux couches précédemment posées. Si la séquence de pointage n'est pas correcte, les échecs de recouvrement peuvent entraîner des changements de couleur, une saturation réduite, une mauvaise qualité de surimpression et des problèmes tels que des marbrures ou des images fantômes.

 

Les imprimeurs doivent donc sélectionner le collant de l'encre en fonction de la résistance du substrat, de la vitesse de la machine, de l'épaisseur du film d'encre et de la séquence de couleurs dans l'unité d'impression. Une bonne gestion du collant protège non seulement l’intégrité du papier, mais améliore également la précision du repérage, la stabilité des couleurs et l’efficacité globale de l’impression.

 

 

2. Le rôle de la viscosité : écoulement de l'encre sous pression et mouvement

 

La viscosité décrit la résistance interne de l'encre à l'écoulement. Contrairement au collant, qui mesure la force d'adhérence, la viscosité se concentre sur la fluidité et la facilité avec laquelle l'encre se déplace à travers les rouleaux, les conduits et les fontaines. L'encre offset est généralement une pâte à haute viscosité- plutôt qu'un liquide, ce qui signifie que sa viscosité change avec la température, la pression et la force de cisaillement.

 

Une encre à haute-viscosité résiste au mouvement, ce qui nécessite une force mécanique plus importante pour obtenir un transfert uniforme. Bien que cela puisse aider à conserver la forme des points et à améliorer la stabilité du corps de l'encre lors des tirages à grande vitesse, une encre trop visqueuse peut ne pas se répartir uniformément sur les rouleaux ou ne pas remplir les zones d'image fines. Cela peut entraîner des problèmes tels que des stries, une formation inégale de film d'encre et une densité de couleur insuffisante en raison d'un mauvais débit d'encre.

 

À l’inverse, l’encre à faible viscosité peut s’écouler trop facilement. Cela entraîne un étalement excessif, un gain de points et une netteté réduite des images imprimées. L'encre à faible-viscosité peut migrer de manière imprévisible, entraînant des problèmes de tonification ou d'émulsification lors de l'interaction avec la solution de mouillage.

 

La viscosité variant avec la température, elle doit être soigneusement gérée dans les environnements d'impression. Des conditions plus chaudes diminuent la viscosité, tandis que des températures plus froides l'augmentent. De nombreuses installations offset modernes utilisent des rouleaux encreurs à température-contrôlée ou des salles d'impression à température-régulée pour maintenir la viscosité stable. Une viscosité stable garantit un équilibre hydrique prévisible de l'encre-, une densité de couleur constante et une reproduction fiable des points.

 

Essentiellement, la viscosité affecte directement la fluidité du déplacement de l'encre à travers l'ensemble du système de distribution d'encre-de la fontaine à la plaque et au blanchet-, ce qui en fait un facteur clé pour maintenir une couverture uniforme et prévenir les défauts.

 

3. Rhéologie : le comportement d'écoulement complet de l'encre offset dans des conditions dynamiques

 

Alors que le collant et la viscosité sont des mesures unidimensionnelles-, la rhéologie décrit le comportement d'écoulement complet de l'encre dans diverses conditions de cisaillement, de pression et d'interactions avec les rouleaux. L'encre offset se comporte comme unfluide non-newtonien, ce qui signifie que sa viscosité change en fonction de la vitesse à laquelle il est cisaillé.

Pendant l'impression, l'encre subit différents niveaux de contrainte lorsqu'elle se déplace à travers les rouleaux lents, les rouleaux rapides, les pincements serrés et les surfaces des plaques. La rhéologie prend en compte trois facteurs majeurs :

 

1. Thixotropie

L'encre devient progressivement moins visqueuse sous un cisaillement constant. Ceci est utile car l'encre doit s'écouler librement dans les conditions de presse mais retrouver du corps lorsqu'elle repose dans la fontaine.

2. Valeur de rendement

L'encre doit avoir une résistance structurelle suffisante pour rester stable dans le conduit sans s'écouler de manière incontrôlable, tout en permettant également une déformation contrôlée sous la pression du rouleau.

3. Élasticité

Un certain degré d'élasticité aide l'encre à conserver l'intégrité de son film et à se transférer proprement entre les surfaces sans éclaboussures, buée ou projections.

Un profil rhéologique bien-équilibré garantit que l'encre reste cohérente du début à la fin d'un tirage, même lorsque la température des rouleaux augmente et que les pressions fluctuent. Une mauvaise rhéologie entraîne des difficultés telles qu'un encrage inégal, une mauvaise fidélité de l'image et un équilibre hydrique instable de l'encre-. Dans des cas extrêmes, l'instabilité rhéologique peut provoquer une émulsification ou une dégradation de l'encre, entraînant un arrêt de la production.

 

4. Comment le collant, la viscosité et la rhéologie interagissent pour influencer la qualité d'impression

 

Bien que le collant, la viscosité et la rhéologie puissent être définis séparément, ils fonctionnent ensemble dans des conditions d'impression réelles. Leur interaction détermine les performances globales de l’encre et la qualité d’impression.

Efficacité du transfert d'encre

Le transfert optimal de l’encre dépend de la bonne combinaison de collant et de viscosité. Si la viscosité est trop élevée, l'encre risque de ne pas être transférée uniformément, même si le collant est idéal. Si le collant est trop élevé mais la viscosité est faible, l'encre peut être transférée de manière agressive, provoquant un accrochage ou un étirement excessif.

Force de couleur et piégeage

Le collant influence la séquence de recouvrement, mais la viscosité affecte la façon dont l'encre se propage dans la couche précédente. Un comportement rhéologique approprié garantit que l'encre forme un film uniforme, essentiel pour des surimpressions et des couleurs secondaires cohérentes.

Forme et résolution du point

Une viscosité élevée ou une mauvaise rhéologie peuvent déformer la forme du point en ne permettant pas à l'encre de se libérer en douceur. Une faible viscosité ou un faible pouvoir collant entraîne un grossissement du point, affectant la reproduction des détails.

Encre-Équilibre hydrique

La viscosité et la rhéologie de l'encre déterminent la façon dont l'encre interagit avec la solution de mouillage. Une rhéologie stable empêche une-émulsification excessive, qui pourrait provoquer des dépôts, un virage ou un manque d'encre sur les plaques.

Séchage et intégrité de la surface

L'encre à haute-collation risque de tirer les fibres du papier, tandis que l'encre à faible-colle risque de ne pas mouiller correctement la surface. Pendant ce temps, la viscosité affecte l’épaisseur de la couche d’encre, ce qui influence les taux de séchage par oxydation et par pénétration.

 

5. Facteurs externes qui influencent le collant, la viscosité et la rhéologie pendant l'impression

 

Les propriétés de l'encre ne restent pas constantes tout au long du processus d'impression. De multiples facteurs externes influencent leur comportement, rendant la surveillance et le contrôle essentiels pour des performances constantes.

Température

L'encre devient moins visqueuse à des températures plus élevées, ce qui réduit le collant et modifie la rhéologie. Les salles d'impression modernes-à grande vitesse utilisent souvent des unités de refroidissement des rouleaux encreurs pour maintenir des conditions d'impression stables.

Vitesse de presse

Des vitesses plus élevées augmentent les forces de cisaillement subies par l'encre, affectant la rhéologie et provoquant un fluidification de l'encre avec le temps. Les encres thixotropiques sont spécialement conçues pour gérer ces changements.

Type de papier

Les papiers couchés tolèrent un collant plus élevé mais nécessitent une rhéologie stable pour une reproduction lisse et brillante. Les papiers non couchés nécessitent un pouvoir collant plus faible pour éviter le retrait des fibres.

Solution de fontaine

L'interaction encre--eau affecte considérablement la rhéologie. Une absorption excessive d’eau provoque une émulsification, modifiant la viscosité et le collant pendant le fonctionnement.

Longs tirages

Lors de tirages prolongés, l'encre subit un cisaillement continu, un échauffement des rouleaux et des contraintes mécaniques, provoquant une réduction de la viscosité et une instabilité du collant. Les encres de haute-qualité sont formulées pour résister aux pannes à long terme-.

Comprendre ces influences aide les imprimeurs à ajuster les paramètres de la machine et à choisir des formulations d'encre adaptées à leur environnement de production, garantissant ainsi la stabilité et une qualité d'impression constante.