Caractéristiques des encres d'héliogravure à solvant et leur relation avec l'impression

Les encres d'héliogravure à solvant sont composées de pigments, de résines, d'additifs et d'une quantité importante de solvants, ce qui rend l'encre relativement fluide. Le séchage des encres d'héliogravure à solvant est volatil, ce qui les rend adaptées à l'impression sur papier, films, papier d'aluminium et autres supports. Étant donné que les presses d'héliogravure fonctionnent à grande vitesse et déposent une couche d'encre épaisse, il est essentiel de comprendre l'impact des propriétés de l'encre telles que la thixotropie, la fluidité, la viscosité et la vitesse de séchage sur la qualité d'impression. Ces connaissances sont cruciales pour améliorer la qualité des imprimés.

Thixotropie

La thixotropie désigne la modification des propriétés d'écoulement de l'encre sous l'influence de forces externes. Plus précisément, c'est le phénomène par lequel une suspension ou une dispersion s'amincit lorsqu'elle est agitée et s'épaissit à nouveau lorsqu'elle est laissée au repos.

En général, les encres de haute qualité ont une faible thixotropie, ce qui permet de les utiliser directement sur la presse sans traitement particulier. Cependant, les encres sans thixotropie ont tendance à sédimenter, ce qui n'est pas idéal. En règle générale, les encres blanche, jaune et cyan ont une faible thixotropie, tandis que les encres magenta et noire présentent une thixotropie plus élevée.

La thixotropie des encres est influencée par les facteurs suivants :

 1. Propriétés du pigment : Par exemple, les pigments de noir de carbone traités à l'ozone ont une thixotropie nettement plus faible que ceux non traités.
 2. Taille des particules de pigment : Des particules de pigment plus petites entraînent une thixotropie plus faible, tandis que des particules plus grosses provoquent une thixotropie plus élevée.
 3. Quantité de pigment : Des quantités plus importantes de pigment peuvent provoquer une coagulation entre les molécules de pigment, ce qui augmente la thixotropie.
 4. Masse moléculaire de la résine : Les encres contenant des résines de masse moléculaire élevée mais avec des valeurs de n-heptane faibles ont tendance à avoir une thixotropie plus élevée, et inversement.
 5. Mouillabilité du pigment : Les encres présentant une meilleure mouillabilité des pigments ont généralement une thixotropie plus faible. Certains fabricants d'encres pré-dispersent les pigments dans la production d'encres noires pour améliorer la mouillabilité et réduire la thixotropie.
Pour les encres d'héliogravure à solvant, un niveau approprié de thixotropie est nécessaire. Si la thixotropie est trop élevée, l'encre peut présenter un mauvais nivellement, des problèmes de contrôle de la viscosité et peut entraîner des défauts d'impression tels que le mottage ou la peau d'orange. Si la thixotropie est trop faible, le gain de point peut augmenter, ce qui fait paraître le texte et les lignes plus épais.

Fluidité

La fluidité des encres d'héliogravure à solvant est le reflet global de facteurs tels que la densité relative, la viscosité, la thixotropie et la cohésion. Pour obtenir une fluidité optimale, l'encre doit avoir une viscosité appropriée, une bonne mouillabilité des pigments et une concentration équilibrée en pigments, tout en minimisant la thixotropie.

Lors du test de la fluidité de l'encre, outre la mesure de son temps d'écoulement à l'aide d'une coupe n°4 ou Zahn n°3, la quantité d'encre restant sur la paroi de la coupe par rapport à la quantité écoulée est également importante. À viscosité fixe, plus le rapport entre l'encre retenue et l'encre écoulée est faible, meilleure est la fluidité.

Si la fluidité de l'encre est mauvaise, des défauts d'impression tels qu'un transfert d'encre inégal ou des défauts d'impression sont susceptibles de se produire.

Viscosité

La viscosité des encres d'héliogravure à solvant est étroitement liée à la fluidité, et le maintien d'une viscosité correcte est essentiel pour garantir un transfert d'encre efficace. Bien que de nombreux facteurs, tels que le type de résine, l'adhérence de l'encre, la vitesse d'impression, la pression, le matériau du support et les conditions environnementales, influencent le transfert d'encre, la viscosité reste un facteur déterminant. La relation entre la viscosité et le taux de transfert est illustrée dans le schéma ci-dessous.

Les facteurs influençant la viscosité des encres d'héliogravure à solvant sont les suivants :

 1. Viscosité de la solution de résine : une viscosité de résine plus élevée augmente la viscosité de l'encre, et inversement.
 2. Compatibilité pigment-résine : si les pigments réagissent avec la résine et provoquent une coagulation, la viscosité de l'encre augmente.
 3. Compatibilité solvant-dispersant : si les solvants diluent les dispersants dans n'importe quelle proportion, la viscosité de l'encre diminue.
 4. Température : des températures plus basses augmentent la viscosité de l'encre, tandis que des températures plus élevées la réduisent.
Une viscosité faible des encres d'héliogravure à solvant peut entraîner des problèmes tels que des piqûres, une couverture de couleur inégale, des zones rugueuses ou une mauvaise adhérence, ce qui provoque des défauts d'impression. Sur les surfaces lisses, l'adhérence de l'encre peut être faible, et sur les supports papier, un farinage ou un écaillage peut se produire.

À l'inverse, une viscosité élevée peut causer des problèmes tels que des rayures, un débordement de couleur, un engorgement de la plaque et des défauts de type « peau d'orange ».

Conclusion

Lors de la conception et de la production d'encres d'héliogravure à solvant, il est essentiel de sélectionner des pigments, des résines et des solvants compatibles pour obtenir la viscosité initiale souhaitée. Les imprimeurs doivent utiliser des mélanges de solvants appropriés, de préférence fournis par le fabricant d'encre d'origine, pour ajuster l'encre à sa « viscosité de travail » optimale pour l'impression. Cela garantit des résultats d'impression de haute qualité.

De plus, la viscosité de l'encre est également influencée par la vitesse d'impression. Généralement, des vitesses d'impression plus élevées nécessitent une viscosité d'encre plus faible pour obtenir un transfert d'encre optimal.

Les encres d'héliogravure à solvant sont des encres volatiles, ce qui signifie que lorsque les solvants s'évaporent du film d'encre humide, celui-ci passe de l'état liquide à l'état solide. La vitesse à laquelle les solvants s'évaporent affecte directement la vitesse de séchage de l'encre.

Lors de la conception et de la fabrication d'encres d'héliogravure à solvant, un mélange de solvants à point d'ébullition moyen, bas et élevé est généralement choisi pour répondre aux exigences de séchage. Une sélection incorrecte de résine, des points de ramollissement bas, une mauvaise libération du solvant par les résines ou des solvants à point d'ébullition élevé en excès peuvent ralentir l'évaporation du solvant et entraîner des résidus de solvant dans le film d'encre durci.

Lors de la formulation d'encres d'héliogravure à solvant, les résines sont généralement sélectionnées en premier, suivies des solvants. Les solvants dont les paramètres de solubilité sont similaires à ceux des matériaux à dissoudre ont tendance à se dissoudre plus facilement et à s'évaporer plus rapidement. Cependant, la présence de pigments réduit les vitesses d'évaporation du solvant, surtout si les pigments sont de grande taille.

De plus, des facteurs environnementaux tels qu'une température ambiante plus élevée, une humidité relative plus faible et une circulation d'air plus rapide augmentent la vitesse d'évaporation des solvants.

Les problèmes d'impression courants causés par un séchage inapproprié comprennent :

 1. Un séchage trop rapide de l'encre à certaines vitesses d'impression peut provoquer un encrage excessif de la plaque, des rayures, un blanchiment de l'encre, un manque de brillance et des problèmes de nivellement.
 2. En impression multicolore, un séchage lent peut entraîner une adhérence sur les rouleaux ou un maculage de l'encre lors du poste d'impression suivant, entraînant des défauts d'impression.
La vitesse d'évaporation des solvants dans l'encre dépend non seulement de leur point d'ébullition, de leur pression de vapeur et de leur chaleur latente d'évaporation, mais aussi de facteurs tels que la température de l'environnement d'impression, l'humidité relative, le flux d'air et l'épaisseur de la couche d'encre. Par conséquent, les vitesses d'évaporation des solvants d'encre doivent être ajustées en fonction des conditions variables.

Dans des conditions de production normales, si l'encre sèche trop rapidement, des diluants à séchage lent doivent être ajoutés. Si l'encre sèche trop lentement, des diluants à séchage rapide doivent être utilisés. Dans la mesure du possible, les environnements d'impression doivent être contrôlés entre 18 et 25°C, avec une humidité relative maintenue en dessous de 65 % pour stabiliser les performances de l'encre.