Additifs pour encres d'impression offset

Un additif offset est un composé chimique mélangé aux encres en pâte lithographique pour ajuster le corps, le collant, la vitesse de séchage et la résistance à l'eau. Ces auxiliaires de salle de presse représentent 2,0 à 5,0 % p/p du mélange d'encre. Ils aident les opérateurs de presse à stabiliser le transfert d’encre selon différentes vitesses de presse, conditions ambiantes et qualités de papier.

Présentation et principe de fonctionnement

L'encre en pâte commerciale pour l'impression offset contient trois ingrédients principaux :

• Particules de pigments solides (15-25 % p/p) pour la couleur

• Liant macromoléculaire (70-80 % p/p) composé de résines synthétiques dissoutes dans des huiles végétales ou des distillats minéraux

• Additifs de performance d'usine (2 à 5 % p/p) pour la stabilité en conservation

Même si l’encre d’usine répond aux critères de couleur de la norme ISO 2846-1 dans des conditions de laboratoire, les conditions réelles en salle d’impression fluctuent. Les changements de température ambiante, d'humidité relative, de vitesse de presse, de friction du train de rouleaux et de capacité d'absorption du papier peuvent perturber le transfert d'encre. Pour ajuster la pâte d'encre à la volée, les opérateurs de presse introduisent des auxiliaires additifs d'encre pour l'impression offset (胶印助剂).

L'analogie avec la pâte du boulanger

Considérez l’encre d’impression offset commerciale comme une pâte à pain dense. L'usine vous fournit le mélange de base composé de farine (pigment) et de shortening (résines et huiles). Dans la salle d'impression, les additifs pour encres d'impression offset fonctionnent comme de l'eau, du beurre ou de la levure ajoutée par un boulanger :

• L'ajout de quelques gouttes d'huile ramollit un lot rigide afin qu'il se déplace en douceur dans le conduit d'encre.

• L'ajout d'un agent gélifiant dissipe le caractère collant sans rendre le mélange aqueux.

• L'ajout d'un catalyseur chimique accélère la rapidité avec laquelle la croûte durcit sur la pile de livraison.

Évolution historique

Principaux types et normes de dosage

Les auxiliaires d'impression offset se répartissent en groupes fonctionnels distincts. Le dosage doit rester dans les limites cibles pour éviter les défauts de la presse.

Seuils de dosage recommandés (% p/p de la masse totale d'encre)

Comparaison des limites opérationnelles maximales de sécurité dans les principales catégories d'additifs.

1. Huile pour Encre d'Impression / Réducteur Vernis (1,0-5,0 % p/p)

Formulé à partir de distillats de pétrole lourds hydrotraités bouillant à 260-290°C (500-554°F) ou d'esters d'acides gras végétaux. Il diminue la viscosité dynamique (résistance à l'écoulement) et adhère fortement, aidant à déplacer l'encre épaisse sur de longs trains de rouleaux. Pensez à ajouter un bouillon léger à une sauce pour pâtes épaisse pour qu'il s'écoule par un bec étroit.

2. Réducteur de Viscosité d'Encre / Gel (1,0-3,0 % p/p)

Formulé à partir de résines alkydes gélifiées au stéarate d'aluminium, de thixotropes de polyamide ou de cires microcristallines. Un réducteur de viscosité de l'encre réduit le caractère collant de l'encre (tack) sans diluer le corps de l'encre ni provoquer de brouillard d'encre à grande vitesse. Imaginez ramollir du beurre froid en une crème à tartiner sans le faire fondre en graisse liquide.

3. Moyen clair/Extenseur (5,0-30,0 %+ p/p)

Formulé à partir d'hydrate d'alumine précipité (Al ₂O ₃·xH ₂O) ou de carbonate de calcium traité broyé en alkydes clairs vernis es. Il réduit la densité des couleurs et éclaircit les nuances sans nuire au corps de l'encre, à la brillance, au collant ou à l'équilibre hydrique. Tout comme l’ajout d’eau gazeuse à un sirop sucré, cela allège l’intensité de la saveur tout en conservant le plein volume de liquide.

4. Séchoirs supérieurs/de surface (0,5 à 1,5 % p/p)

Formulé à partir d'octoates de cobalt, de carboxylates de manganèse ou de complexes fer-bispidon. Il accélère la réticulation de l'oxygène à la surface où la feuille imprimée entre en contact avec l'air, créant ainsi une peau à séchage rapide. Pensez à une couche transparente à séchage rapide qui empêche la poussière de coller à la surface.

5. Séchoirs traversants/profonds (0,5-2,0 % p/p)

Formulé à partir de polycarboxylates de zirconium, de calcium, de baryum ou de cérium dans des supports pâteux. Il favorise un durcissement complet depuis la surface du papier jusqu'à la couche d'encre. Comme pour la cuisson du pain avec une chaleur de sole uniforme, la pâte centrale cuit au lieu de simplement former une croûte sur le dessus.

6. Poudre anti-maculage (0,05-0,20 g/m²)

Formulé à partir de particules sphériques d'amidon de maïs natif ou de fécule de pomme de terre modifiée (15-35 µm). Appliquée par pulvérisation, la poudre anti-déchirure forme des espaceurs physiques microscopiques entre les feuilles fraîches empilées dans la pile de livraison, empêchant l'encre de se transférer sur le dos des feuilles. Imaginez de minuscules coussins en caoutchouc entre les verres empilés plaque pour que les surfaces mouillées ne se touchent jamais.

Pertinence du processus : À feuilles par rapport au Web Offset

• À feuilles Offset : combine séchage par absorption et oxydation. Nécessite une surface équilibrée et des séchoirs traversants ainsi qu'une distribution précise de poudre anti-maculage.

• Heatset Web Offset : fonctionne à des vitesses de bande élevées (10-15 m/s) avec des fours à air chaud (120-150°C). Les encres sans siccatif utilisent des huiles à haut point d'ébullition et des gels réducteurs anti-buée au lieu de catalyseurs oxydants.

• Coldset Web Offset : sèche par pénétration capillaire dans du papier journal poreux sans séchage thermique. Les additifs se concentrent sur les modificateurs de pénétration plutôt que sur les siccatifs oxydants ou la poudre.

Comment chaque additif affecte les propriétés de l'encre

L'ajustement d'un mélange d'encre modifie plusieurs comportements mécaniques à la fois :

Recettes de presse pratiques

• Solides lourds sur carton couché : évitez les huiles liquides (elles ternissent la surface). Mélangez 1,5 % de réducteur de gel + 1,0 % dans un séchoir, puis appliquez 20 à 25 µm de poudre d'amidon anti-maculage.

• Séquence mouillé sur mouillé en quatre couleurs : conservez une séquence de pointage par étapes sur les unités de presse pour éviter le retour en arrière : Noir (14 TU) → Cyan (12 TU) → Magenta (10 TU) → Jaune (8 TU). Utilisez des réducteurs de gel pour atteindre ces chiffres.

• Papier poreux non couché : évitez les réducteurs liquides pour empêcher l'huile de pénétrer dans les fibres et de laisser un pigment crayeux et lâche sur le dessus. Utilisez 10 à 20 % d'extenseur transparent pour maintenir la liaison des pigments intacte.

Paramètres clés et surveillance

Physique du Tack (la règle de Stefan-Reynolds)

Le collant d'encre mesure la force nécessaire pour diviser un film d'encre entre deux rouleaux tournants ou entre le blanchet et le papier. Selon la norme ISO 12634, le collant se situe entre 8 et 16 TU (Tack Units) à 32 °C (90 °F) et 400 à 1 200 tr/min.

Tack suit la formule de dynamique des fluides de Stefan-Reynolds : T ∝ (η · v · A) / h³

• T = Résistance au fendage (Tack)

• η = Viscosité dynamique (épaisseur de l'encre)

• v = Vitesse de surface du rouleau

• A = Zone de contact du pincement du rouleau

• h = épaisseur du film d'encre sur le rouleau

Étant donné que l’épaisseur du film h est égale au cube du dénominateur, le fait de doubler le film d’encre multiplie par huit la force de division. C'est pourquoi un encrage excessif déchire soudainement les fibres du papier : un petit changement d'épaisseur provoque une augmentation importante de la force d'adhérence.

Meilleures pratiques de dosage

N’ajoutez jamais de produits chimiques pour salle d’impression par conjecture. La règle est simple : [% d'additif cible] × [Poids d'encre de base] = [Poids d'additif exact] . Exemple : 1,5% de 2,5 kg d'encre → 0,015 × 2500 g = 37,5 g d'additif.

1. Pesez avec précision : placez un bac à encre sur une balance numérique calibrée à ± 0,1 gramme. Tarez à zéro.

2. Peser l'encre de base : prélevez le lot d'encre de base requis (par exemple, 2,5 kg).

3. Former un puits : placez l'encre sur une plaque d'encre et créez un puits circulaire au centre avec un couteau à encre.

4. Ajoutez l'auxiliaire : versez l'additif pesé (par exemple 37,5 g de gel réducteur) dans le puits central.

5. Pliez et cisaillez : pliez les bords extérieurs vers l’intérieur sur le liquide ; travailler avec une spatule plate en forme de huit pendant 3 à 5 minutes jusqu'à consistance lisse.

Quand vous ne souhaitez pas mélanger les recettes : un additif mixte à usage général. De nombreuses salles de presse ignorent le mélange des recettes et utilisent à la place un additif mélangé. Incorporez-le à raison de 3 à 5 % du poids de l'encre et il traite les défauts les plus courants en un seul passage : prélèvement du papier, maculage dans la pile de livraison et pelage dans le conduit. Il permet également de conserver la netteté des points, d'augmenter la brillance et de réduire la consommation d'encre. Pour un petit magasin qui ne souhaite pas stocker et mesurer six produits chimiques distincts, un additif mélangé prêt à l’emploi constitue le raccourci pratique.

Dépannage

Normes environnementales et réglementaires

• Émissions de COV : la directive européenne sur les solvants et la méthode 24 de l'US EPA limitent les solvants organiques volatils dans les salles de presse. Les additifs compensatoires À feuilles utilisent des esters d'acides gras végétaux et des distillats à haut point d'ébullition (260-290°C / 500-554°F).

• Élimination progressive des séchoirs au cobalt : dans le cadre de REACH (reclassification CMR Cat 1B), les savons au cobalt sont remplacés par des catalyseurs non toxiques de fer-bispidon et de manganèse-amine.

• Emballages pour contact alimentaire : l'ordonnance suisse SR 817.023.21 et les directives EuPIA exigent des additifs à faible migration pour les cartons alimentaires. Les limites globales de migration (OML) doivent rester inférieures à 60 ppm (10 mg/dm²).

• Manipulation sûre : conserver les contenants scellés entre 15 et 25 °C (59 et 77 °F). Porter des gants en nitrile et des lunettes de protection pendant la pesée manuelle et la spatulation.

Foire aux questions

Les opérateurs de presse peuvent-ils mélanger des additifs d’encre sans balance numérique ?

Non. L'estimation avec des couteaux à encre ou le versement à l'oeil entraîne des problèmes de presse. Un surdosage des siccatifs provoque un vernissage de l'encre et un refus des couleurs ultérieures, tandis que l'ajout de trop de réducteur d'huile provoque une émulsification et des plaque d'impression sales. Tous les ajouts doivent être pesés sur une balance précise à ±0,1 gramme.

Quels sont les principaux signes d’un surdosage de siccatifs ou de réducteurs ?

Une quantité trop sèche provoque une pellicule d'encre dans le conduit d'encre pendant l'exécution et crée une surface dure et vitreuse sur le papier imprimé qui empêche les couleurs suivantes de coller. Trop de réducteur rend l'encre aqueuse, provoquant une buée sur les rouleaux, une écume plaque et une dégradation de l'eau de l'encre.

Quelle est la différence mécanique entre l’huile d’encre et un réducteur de viscosité en gel ?

Une huile d’encre d’impression offset est un liquide fluide qui réduit simultanément le collant et la viscosité dynamique, ce qui peut affaiblir le corps de l’encre et provoquer une émulsification en cas de surutilisation. Un gel réducteur de viscosité d'encre est une pâte thixotrope qui réduit l'adhésivité de la surface et le retrait des fibres sans détruire le corps ou la brillance de l'encre.

Combien de temps l’encre modifiée avec des additifs peut-elle reposer avant utilisation ?

Les encres mélangées à des siccatifs oxydants ou à des réducteurs réactifs devraient fonctionner sur la presse dans un délai de 12 à 24 heures. L'exposition à l'air ambiant démarre le processus de durcissement dans la boîte, provoquant des grumeaux d'encre. Les encres mélangées uniquement avec un médium d'extension transparent ou un gel réducteur non réactif peuvent être scellées et stockées pendant plusieurs semaines.

Quels additifs d'encre de base chaque magasin à feuilles devrait-il stocker ?

Une usine standard à feuilles a besoin de cinq auxiliaires de base : (1) un réducteur de gel collant pour arrêter le prélèvement du papier, (2) une huile réductrice pour ramollir les encres lourdes et rigides, (3) un séchoir combiné sans cobalt pour contrôler la vitesse de durcissement, (4) un spray anti-pellicule pour protéger l'encre des conduits pendant les arrêts de presse et (5) une poudre anti-décapage (amidon, 20-25 µm) pour les piles de livraison.

Tous les cinq sont en stock standard chez n'importe quel fournisseur d'encre d'impression offset, et la plupart sont fournis par Fournisseurs d'encre d'impression offset en Chine.