Papier Franz - institut des arts graphiques d'Alger

Papier, encre et interactions
chimiques sur presse
Étude des paramètres-clés
sappi

Papier, encre et interactions chimiques sur presse,
la huitième brochure technique de Sappi
Sappi souhaite aider les imprimeurs et les créatifs à utiliser le papier du mieux possible. Voilà pourquoi nous partageons nos
connaissances en mettant à la disposition de nos clients des échantillons, des caractéristiques, des idées, des informations et
un éventail de brochures techniques. Vous en saurez plus en consultant notre site exclusif :
www.sappi.com/KnowledgeBank

Papier, encre et interactions
chimiques sur presse
Étude des paramètres-clés
I Introduction 2
II Eau et traitement de l’eau
Eau et dureté de l’eau 3
Caractéristiques demandées à l’eau 3
et nécessité de la traiter
Traitement de l’eau 4
Éléments composant l’eau initiale 4
Dé-ionisation 4
Osmose inverse 4
Effets du traitement de l’eau 4
III Solutions de mouillage
Composition des additifs 5
de mouillage
pH 5
Conductivité 6
Tampons 6
Emploi de l’alcool isopropylique 7
Viscosité et son rapport
au transfert de mouillage 7
Viscosité et température 7
Influence du dosage d’alcool
isopropylique sur la viscosité 8
Corrosion 8
Additifs contre les montées en épaisseur 8
Tension superficielle 8
des solutions de mouillage
IV Papier
Composants du papier 9
Familles de papiers 10
Caractéristiques papetières 10
V Encres d’impression offset
Composition de l’encre 11
Interaction encre – solution de mouillage 11
Pourcentage d’eau dans l’encre 11
Interaction entre l’encre et le papier 11
Adhérence 11
Arrachage 12
Résistance au frottement 12
Brillance 12
VI Interaction entre
solution de mouillage et papier
Introduction aux angles de contact 13
Tension superficielle et tension interfaciale 13
Humidification du papier et pénétration 13
VII Étude de laboratoire mesure et
évaluation des solutions de mouillage
Description de l’étude 14
Répulsion à l’encre 14
Conclusions 15
VIII Exemples pratiques et solutions
Balance eau – encre 16
Interaction papier – solution de mouillage 16
Glaçage des blanchets, des rouleaux 16
encreurs et des mouilleurs
Montées en épaisseur 16
Répulsion à l’encre 17
Moutonnage par décalque 17
Médiocre séchage de l’encre 17
Impression fantôme 17
(effet mécanique en offset rotative)
Impression fantôme 18
(réaction chimique en offset feuille)
Engraissement du point de trame 18
lX Remarques conclusives 19
1

l Introduction
Un travail imprimé se compose de trois éléments : le papier,
l’encre et la solution de mouillage émulsifiée dans l’encre.
Ces éléments-clés sont complexes dans leur composition
et le processus qui permet de les combiner pour satisfaire
une large gamme de clients est un défi permanent. Fabricant
de l’un de ces composants, Sappi a étudié l’impression et
souhaite, avec cette brochure technique, apporter sa contribution
à ses partenaires imprimeurs.
Son objet est de décrire le papier, l’encre et les interactions
chimiques sur presse. Nous avons identifié les paramètresclés
du procédé et développé des techniques de mesures
pour les contrôler. Nous présentons ici quelques unes des
méthodes d’essais qui simulent le procédé d’impression et
permettent d’apporter un diagnostic de façon à en contrôler
l’exécution.
Nous commençons par l’eau, souvent négligée bien qu’elle
soit l’une des clés pour une impression de qualité.
2

II Eau et traitement de l’eau
Eau et dureté de l’eau
L’eau (H2O) se compose de molécules d’hydrogène et
d’oxygène, mais, selon son origine (nappe souterraine ou
autre), l’eau de ville arrive chez l’imprimeur avec une qualité
et un degré de pureté différents. Même dans l’eau de pluie,
on trouve des gaz solubles et des impuretés.
Les couches géologiques, au travers desquelles l’eau des
nappes souterraines filtre, en déterminent sa composition.
Lors de la filtration, les sels solubles, ainsi qu’une grande
quantité de gaz carbonique, sont absorbés. Leur dissolution
dépend des types de roches que l’eau rencontre. Le calcaire,
par exemple, est insoluble dans l’eau pure, mais en présence
de gaz carbonique, il se transforme en hydrogénocarbonate
de calcium.
Selon sa concentration en sels de calcium et de magnésium,
l’eau est classée de très dure à douce. La dureté s’exprime
en degrés. Un degré de dureté allemande (1°dH) correspond
Calcaire
(bicarbonate de calcium et de magnésium)
Dureté
totale
(°d)
Relation entre la dureté de l’eau et l’hydrogénocarbonate
+
eau contenant du gaz carbonique (CO2)
hydrogénocarbonate de calcium
hydrogénocarbonate de magnésium
Quantité
d’hydrogénocarbonate
(mg/l)
Dureté de l’eau
Dureté totale exprimée en:
1 2 3 4
douce moyenne dure très dure
*mmol
ions de terre alcaline/litre 0–1,3 1,4–2.5 2,6–3,7 >3,7
Dureté allemande °d 0–7 8–14 15-21 >21
Dureté anglaise °e 0–9 10–18 19–26 >26
Dureté française °f 0–13 14–25 26–37 >37
* mmol/litre = 1/1000 du poids moléculaire en grammes par litre
Tableau d’équivalence des différentes méthodes de mesure de dureté de l’eau
à 10 mg d’oxyde de calcium par litre d’eau. Outre la dureté
totale, la teneur en hydrogénocarbonate est importante.
Ces deux paramètres ont une grande influence sur le
procédé offset, notamment parce que l’hydrogénocarbonate
(HCO3) est une source de carbonate de calcium.
Le tableau ci-dessus présente les équivalences des différentes
méthodes de mesure de la dureté de l’eau (1°d = 0,56°f).
Caractéristiques demandées à l’eau et nécessité
de la traiter
L’eau utilisée en solution de mouillage pour l’impression
offset doit remplir les conditions suivantes:
dureté dH 8–10 = 1,428 – 1,785
(allemande) mmol C aO/l
dureté 3–4 = 0,071 – 1,428
carbonatée mmol HCO3/l
= 65,33 – 87,1 mg
HCO3/l
pH 7,2 +/– 0.4
conductivité max. 320
+/- 30 µS
à 20°C
chlore = 25 mg/l
limite supérieure
nitrate = 20 mg/l
limite supérieure
sulfate = 50 mg/l
limite supérieure
Caractéristiques demandées à l’eau
Si ces conditions ne sont pas remplies, une station de
traitement de l’eau est nécessaire, notamment pour les
machines modernes pour lesquelles les fabricants de
matériels imposent des règles strictes d’anticorrosion.
3

Traitement de l’eau
De même que nous ne pouvons pas boire l’eau de ville partout
dans le monde, on ne peut s’attendre à trouver de l’eau
parfaitement adaptée à l’impression en tout point du globe.
Il existe plusieurs méthodes de traitement de l’eau, notamment
la dé-ionisation et l’osmose inverse. Le choix dépend
de la qualité finale requise et des caractéristiques de l’eau
initiale. Celle-ci peut provenir de la ville, de la surface ou
d’une nappe souterraine.
Éléments composant l’eau initiale
Composants de l’eau:
calcium fer
magnésium oxygène
sodium gaz carbonique
hydrogénocarbonate hydrogène (ion)
chlore bactéries
sulfate algues
nitrate particules en suspension
Il est courant de pratiquer une analyse complète de l’eau
avant son utilisation dans le procédé offset.
Certains ions habituellement présents dans l’eau peuvent
réagir avec les couches du papier ou les pigments de l’encre.
La connaissance de la composition de l’eau initiale alimentant
l’imprimerie peut expliquer des problèmes sur presse ou
orienter vers une méthode de traitement appropriée.
Les interactions entre l’encre, la solution de mouillage et le
papier peuvent être influencées par la présence d’ions de
calcium. La présence de calcium dans la couleur magenta
est bien connue, elle peut être la cause de dépôts sur les
rouleaux et les blanchets du magenta. L’accumulation de
calcium provenant des couches du papier ou de la solution
de mouillage peut provoquer des problèmes d’entartrage.
Dé-ionisation
Pour éviter de sérieux problèmes de glaçage sur la batterie
d’encrage et les blanchets, le calcium et le magnésium sont
souvent réduits au minimum par un procédé d’échange
d’ions. Le simple fait de supprimer l’un des sels entrant
dans la composition empêchera l’apparition du phénomène.
L’eau dé-ionisée contient des ions de sodium à la place du
calcium et du magnésium, et par conséquent, la dé-ionisation
4
Dé-ionisation
est habituellement la première étape de traitement de l’eau.
Une fois que le calcium et le magnésium ont été échangés
par des ions de sodium, l’eau est filtrée pour éliminer cet
autre sel entrant dans sa composition.
Osmose inverse
On sait que le raisin sec gonfle lorsqu’on le trempe dans
l’eau. Cette propriété découle du principe d’égalisation de la
concentration en sels. Le procédé peut être inversé en pressant
une solution contenant du sel au travers d’une couche
semi-perméable. Ce procédé est appelé osmose inverse.
L’eau qui traverse la couche (échangeur), perd jusqu’à 95 %
des sels dissous, simplement parce que les ions dissous
sont trop gros pour passer. La couche consiste en un composé
minéral ayant des trous de diamètre approprié. Les
petites molécules passent au travers tandis que les plus
grosses ou les particules en suspension sont arrêtées.
L’échangeur ainsi traversé, le processus d’osmose inverse
peut fonctionner pendant des années avant qu’un détartrage
ne soit nécessaire. Dans les régions d’eau très douce, il est
suffisant d’utiliser de l’eau nano-filtrée. Dans ce procédé
plus simple d’osmose inverse, l’eau traverse seulement une
membrane sans subir d’autre traitement.
Effets du traitement de l’eau
Exemples
3% solution
de mouillage
Eau
nano-filtrée
Eau
reminéralisée
Eau
osmosée
Eau
dé-ionisée
Eau
de ville
Eau initiale
Effets du traitement de l’eau
Eau dé-ionisée
Na +
Ca2+ et Mg 2+
pH Conductivité °dH Ca 2+ Mg 2+
[mS/cm] mg/l mg/l
4,85 2,150 – – –
6,60–7.60 < 0,100 1–3

III Solutions de mouillage
Pour que le transfert de l’encre réussisse, il est essentiel
d’adapter l’encre et la solution de mouillage, c’est-à-dire
que leur chimie soit compatible. On demande aux solutions
de mouillage de maintenir la plaque d’impression propre
tout en permettant à l’encre de se transférer efficacement.
Ces propriétés sont assurées par l’emploi d’un additif de
mouillage.
Considérant l’infinie variété de supports d’impression,
d’encres, de conditions d’impression et de types mouillages,
savoir différencier les additifs de mouillage est une nécessité
absolue. Aujourd’hui, les fabricants d’additifs de mouillage
commercialisent une grande variété d’additifs qui diffèrent
selon les types de presses. Les évolutions permanentes des
conditions d’emploi (nouveaux types de presses, nouveaux
types de plaques, impression sans alcool, etc.) nécessitent
de nouvelles formules de sorte que des additifs de mouillage
nouveaux et plus spécifiques ne cessent d’être développés.
Composition des additifs de mouillage
Les additifs de mouillage sont des mélanges de différents
composants en phase aqueuse :
produits tampon pour ajuster le pH
agents mouillants
bactéricides et algicides
agents nettoyants
agents contre les montées en épaisseur
co-solvants pour assurer la stabilité au stockage
agents anti-mousse
inhibiteurs de corrosion
agents réducteurs ou substituts d’alcool
Les additifs de mouillage sont très individualisés et souvent
spécifiques à chaque imprimerie. Des mesures aident à
déterminer leur efficacité à la fois avant et pendant l’impression.
Voici les mesures-clés.
pH
Le pH est l’unité de mesure de l’acidité ou de l’alcalinité. Les
lettres pH sont l’abréviation de potentiel hydrogène. Une
solution neutre telle que l’eau pure a un pH de 7. Les solutions
ayant un pH inférieur sont dites acides, et les solutions avec
un pH supérieur alcalines. L’échelle de pH s’étend de 0 à
14. Les chiffres de l’échelle sont l’expression mathématique
pH Exemples
0 acide chlorhydrique 1 mol/l = 36,5 g/l
1 acide gastrique
2 Cola
3 acide citrique (fruits)
4 pluie acide
5 solution de mouillage en Europe
6 eau de pluie
7 eau pure
8
9
10 savon
11
12
13
14 soude caustique
Exemples de valeurs de pH
(échelle logarithmique négative) de la concentration en ions
d’hydrogène dans une solution aqueuse. Par exemple, pH 4
représente une concentration 104 d’ions d’hydrogène,
c’est-à-dire 1 partie pour 10 000, et pH 7 signifie 107 (1 partie
pour 10 millions).
Une eau à pH bas (acide) est corrosive. Les acides désagrègent
le béton, dissolvent les métaux, plissent le vinyle,
irritent la peau et les yeux.
Un pH élevé (conditions alcalines) est la cause d’entartrage:
les minéraux (calcium, cuivre, fer, etc.) précipitent dans l’eau
et forment des bouchons qui vont obstruer les filtres et les
conduits.
Selon le niveau du pH, le carbonate de calcium du papier
réagira ou non avec la solution de mouillage. A pH élevé, le
carbonate de calcium sera stable, mais à pH bas, il peut se
produire une interaction entre l’eau et le papier.
Le pH de la solution de mouillage affecte aussi les métaux.
A pH bas, ceux-ci vont se corroder.
5

Conductivité
La conductivité est la capacité d’un liquide à conduire
électriquement des particules chargées. Les électrolytes
dissous dans un liquide donnent naissance à un certain
nombre de charges positives et négatives. Ainsi, la conductivité
est en relation avec la quantité et le type de matières
dissoutes.
Cette propriété est utilisée pour déterminer le dosage de la
solution de mouillage, ou juger de la qualité de l’eau de ville.
Le diagramme ci-dessous montre que la conductivité en
fonction du dosage est, en principe, une corrélation linéaire
qui commence avec la valeur du solvant pur (eau de ville,
eau osmosée). La courbe dépend du type de solution de
mouillage. Une valeur absolue de conductivité n’est pas
véritablement significative de sa qualité. Ce qui est important
est la pente de la courbe.
Du fait des composants extraits de sa couche supérieure en
contact avec l’eau, le papier a une influence sur la solution
de mouillage qui se traduit par un accroissement de la conductivité
de l’ordre de 5 à 10%. Dans la pratique ces valeurs
dépendent des processus naturels de production et de
consommation de la solution de mouillage, c’est-à-dire que
l’interaction ne s’exprime pas facilement à l’aide d’un simple
graphique. Une conductivité élevée n’est pas nécessairement
la cause de problèmes. Les substituts à l’alcool isopropylique
ont souvent une conductivité élevée à l’origine. Une augmentation
de la conductivité sur presse est le signe d’une
solution de mouillage contaminée, qui peut entraîner des
problèmes liés à un équilibre eau – encre perturbé: montées
en épaisseur, mauvais séchage de l’encre, engraissement
du point trop élevé, médiocre qualité d’impression.
6
Conductivité
[mS/cm]
Conductivité en fonction du dosage
4 4
3 3
2 2
1 1
0 0
0% 1% 2% 3% 4% 5%
Dosage de la solution de mouillage
T = 25 °C
Solution A
Solution B
Solution C
Conductivité
[mS/cm]
Conductivité en fonction de l’alcool isopropylique
Tout ceci signifie qu’à dosage identique, selon les types
d’additifs, il peut résulter des valeurs de conductivité
différentes, sans relation avec la qualité.
Le diagramme ci-dessus montre une diminution de la
conductivité lorsque le pourcentage d’alcool isopropylique
augmente.
Tampons
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
0% 10% 20%
Dosage d’alcool isopropylique
T = 25 °C
3 % dosage
Solution B
Pour stabiliser le pH, la solution de mouillage doit être tamponnée.
Le pH est influencé par une interaction entre la
solution de mouillage, le papier et l’encre. Aussi, pour éviter
des fluctuations de pH, les solutions de mouillage sont
toujours tamponnées. Pour déterminer le niveau de pH et
maintenir une solution de mouillage stable, une combinaison
de sels est nécessaire.
Pour un mouillage parfait de la plaque sans aucun dépôt, il
est nécessaire d’inclure, dans le tampon, des combinaisons
correctes d’acide.

Emploi de l’alcool isopropylique
Depuis près de 25 ans, l’alcool isopropylique est employé, à
doses variables, en impression offset feuille et rotative.
Effets de l’alcool isopropylique et arguments pour
son emploi
réduction de la tension superficielle afin d’assurer
un mouillage parfait de la plaque d’impression
(film d’eau fin et homogène)
augmentation de la viscosité de la solution de
mouillage afin d’assurer un transport de la solution
de mouillage uniforme depuis le bac à eau jusqu’à la
plaque d’impression
effet de refroidissement généré par l'évaporation
rapide de l’alcool
amélioration de l’émulsification et émulsion eau –
encre stable
effet antibactérien
réduction de la mousse
Arguments contre l’emploi de l’alcool isopropylique
dommages causés à l’environnement du fait de la
présence de COV (composés organiques volatiles)
législation internationale visant à une réduction ou
une élimination totale des émissions de COV
taxes supplémentaires dans de nombreux pays
dans de nombreux pays, l’alcool isopropylique
dans l’air est limité à 150 mg/m 3 MAC
(concentration maximum autorisée)
inhalé, l’alcool isopropylique peut entraîner des
excès de fatigue (difficultés respiratoires par exemple)
le point d’éclair d’une solution de mouillage contenant
de l’alcool isopropylique est inférieur à 50 °C, ce qui
implique un danger de feu et d’explosion, particulièrement
dans les cas de manipulations incorrectes ou
d’erreurs techniques
l’alcool isopropylique est cher
Viscosité et son influence sur le transfert du
mouillage
La viscosité est le degré de cohésion interne d’un liquide
résultant de l’attraction des molécules. Ainsi le transfert
d’un liquide sur les mouilleurs est fortement influencé par la
Equipement de mesure de viscosité
cohésion moléculaire interne. Quand la viscosité augmente,
le transfert de masseaugmente aussi (jusqu’à un maximum
donné). Ainsi, dans les solutions de mouillage, il y a deux paramètres
importants
qui influencent la quantité de liquide transférée:
la température
le dosage d’alcool isopropylique
Viscosité et température
La température est la mesure de la quantité de molécules en
mouvement. L’augmentation des températures résulte d’une
agitation interne plus intense de la matière et d’un espace
intermoléculaire plus grand. Ceci, à son tour, implique une
attraction plus faible des molécules, et donc une viscosité
inférieure.
Comme illustré dans le diagramme ci-dessous, une viscosité
élevée à basses températures produit sur les rouleaux un film
plus épais, qui entraîne un meilleur transfert indépendamment
de la vitesse des rouleaux.
Viscosité
[mPa]
1.4
1.2
T = 10 °C
Viscosité en fonction de la température
1.0
7 ° 9 ° 11 °
T = 15 °C
Degrés Celsius
13 ° 15 °
Influence de la température sur la viscosité et le transfert
T = 25 °C
3 % de solution
de mouillage avec
alcool isopropylique
7

Influence du dosage d’alcool isopropylique
sur la viscosité
L’un des effets les plus remarquables de l’emploi d’alcool
isopropylique est la modification de la viscosité. Ceci est dû
à la formation de structures en chaînes en trois dimensions
dans le liquide, qui provoquent une augmentation de la
viscosité pour une certaine plage de dosages. Cela signifie
aussi que le dosage d’alcool isopropylique a une influence
significative sur le comportement au transfert des solutions
de mouillage. Les imprimeurs remarquent que le transfert
est moins bon lorsque le pourcentage d’alcool est plus
faible. Selon la qualité de la solution de mouillage, cet inconvénient
doit être compensé en augmentant la vitesse du
preneur d’eau. Certains spécialistes du mouillage recommandent
d’utiliser des rouleaux spéciaux, parfois alliés à
une réduction de température, pour reproduire les effets de
l’alcool isopropylique sur la viscosité.
Corrosion
Les inhibiteurs de corrosion dans les solutions de mouillage
empêchent l’attaque des cylindres de plaques, de blanchets
et, en offset feuille, de contre-pression. Les solutions de
mouillage de qualité sont certifiées anti-corrosion. Pour de
nombreux fabricants de presses, cette certification est une
condition sine qua non pour inclure les dommages liés à la
corrosion dans leurs garanties.
Additifs contre les montées en épaisseur
Les additifs dans la solution de mouillage contre les
montées en épaisseur ralentissent les accumulations de
dépôts aux blanchets. Du fait de cette moindre accumulation,
les intervalles de lavage diminuent considérablement. De
plus, la durée de vie des plaques, en particulier celles qui ne
sont pas cuites, peut être allongée de façon significative
lorsqu’il n’y a pas de montée en épaisseur.
Tension superficielle des solutions de
mouillage
Les solutions de mouillage conventionnelles basées sur un
additif de mouillage plus alcool isopropylique ont une tension
superficielle d’environ 40 mN/m, lorsque le pourcentage d’alcool
est 8% ou plus. La tension superficielle est pratiquement
identique à l’état statique et dynamique, et ajouter plus d’alcool
isopropylique ne la diminue pas de façon significative.
8
Viscosité
[mPas]
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
0% 20% 40% 60% 80% 100%
% alcool isopropylique
dans l’eau
Viscosité en fonction du dosaged’alcool isopropylique dans l’eau
déterminé avec
un dilatomètre
% alcool isopropylique
à 20 °C
Tension superficielle
[dyne/cm]
80
60
40
20
0
0% 1% 2% 3% 4% 5%
Dosage de la solution de mouillage
Tension superficielle en fonction du dosage
Lorsque des solutions de mouillage basées sur un additif
de mouillage sans alcool isopropylique sont employées, les
agents tensioactifs de l’additif jouent le rôle de l’alcool isopropylique.
Les tests de laboratoire comme les essais d’impression
montrent que des solutions de mouillage sans alcool appropriées
doivent satisfaire aux exigences suivantes:
dans une solution à 3% la tension superficielle doit être
inférieure à 45 mN/m à 10 Hz testée dans un tensiomètre
à bulles BP2 (simule la tension superficielle dynamique
sur presses à grande vitesse).
la pente de la courbe de tension entre 1 Hz et 10 Hz doit
être aussi plate que possible pour éviter des problèmes
d’impression dus aux différences de vitesse de la presse.
les courbes BP2 des solutions à 3% et à 5% doivent être
étroitement parallèles, sinon il existe un danger de sensibilité
au surdosage.
le test BP2 doit toujours être combiné avec un test de
tension interfaciale. Ce qui se fait en vérifiant l'angle de
contact d’une solution à 3% sur une surface encrée. Ici
aussi, la solution de mouillage doit avoir une certaine valeur.
Les tests BP2, par conséquent, peuvent fournir une indication
quant au mouillage des plaques. Les tests révèlent si la
solution de mouillage est apte à mouiller la plaque suffisamment
vite en fines couches à vitesses élevées. La mesure de
la tension interfaciale donne une indication quant à la sensibilité
à l’émulsification. Ces deux paramètres doivent
toujours être testés en même temps parce qu’il est possible
pour certaines solutions de mouillage d’atteindre leur courbe
BP2 idéale (inférieure à 45 mN/m à 10 Hz) avec une solution
à 4%, mais à cette concentration, elles peuvent avoir un
angle de contact insuffisant.
80
60
40
20
0
Eau
Solution
conventionnelle
Solution sans alcool
isopropylique
Solution conventionnelle
+ 10%
alcool isopropylique

Image SEM d’une coupe d’un papier couché. Les zones plus claires au dessus
et en dessous sont les couches du papier (double couche) et la zone
sombre est le papier de base
IV Papier
Composants du papier
En termes de fabrication, le papier est un matelas de fibres
végétales entrelacées. Il est formé par le dépôt, sur une
toile, de ces fibres en suspension dans la pâte à papier diluée
dans l’eau. Il se présente comme une structure tabulaire
provenant d’une agglutination naturelle des fibres entre
elles.
Pour les papiers graphiques on distingue deux catégories
principales: avec bois et sans bois. Ils peuvent être couchés
ou non couchés. Ils sont fabriqués en différents grammages
et différentes surfaces (brillante, mi-mate et mate).
Les papiers sans bois sont fabriqués à partir de cellulose (fibres
traitées chimiquement), tandis que les papiers avec
bois sont fabriqués à partir d’une combinaison de cellulose
et de fibres traitées mécaniquement. Deux types de bois
sont utilisés dans l’industrie papetière : les feuillus (hêtre, eucalyptus)
et les conifères (épicéa, sapin, pin). Les bois durs
des forêts tropicales ne sont pas utilisés. Dans la papeterie,
la pâte est raffinée pour obtenir des fibres de longueur et
d’épaisseur appropriées selon la qualité de papier souhaitée.
Les charges, les liants et autres matières premières
sont ajoutés pour former le papier de base. Ce papier de
base non couché peut être calandré, et à ce stade il est bon
pour l’impression. Pour améliorer la surface du papier et
mettre en valeur son imprimabilité, on lui apporte d’autres
finitions.
La plus importante est le couchage. Dans ce procédé, le
papier de base, servant de support, est recouvert, on dit
couché, sur chaque face de une ou deux, parfois trois
couches blanches qui consistent en :
pigments (carbonate de calcium, kaolin)
liants (latex, amidons)
additifs (colorants, azurants optiques)
La fonction des liants est de finement répartir les pigments
dans la couche et de les lier au papier. Les formulations de
couches varient en fonction du procédé d’impression auquel
le papier fini est destiné.
Le couchage améliore la surface du papier (lissé, blancheur)
pour de plus beaux résultats d’impression. Les papiers
brillants, mats et demi-mats ont chacun une formulation de
couche spécifique.
Selon la surface souhaitée, le papier peut être calandré.
Surface de papier grossie: brillante (à gauche) et mate (à droite)
9

10
Familles de papiers
Classification européenne des différents types de papiers:
MF Fini machine (papier journal)
SC Super calandré
ULWC Couché ultra léger
MFC Couché fini machine
WFP Pigmenté sans bois
WFC Couché sans bois
WFU Non couché sans bois
FCO Couché d’un film pour offset
LWC Couché léger
MWC Couché moyen
HWC Couché lourd
Caractéristiques papetières
Propriétés optiques:
Réflectance: blancheur du papier
Opacité : degré de non-translucidité du papier,
exprimé en pourcentage de lumière réfléchie
Brillant: réflexion spéculaire de la lumière à la surface
du papier
Propriétés physiques:
Grammage: masse du papier au mètre carré (g/m 2 )
Épaisseur: s’exprime en µm
Main: volume massique (cm 3 /g)
Propriétés mécaniques:
Résistance à la traction: force de rupture d’une
éprouvette de papier de largeur donnée soumise à une
traction of standard width submitted to parallel extension.
Rigidité: résistance à la flexion.
Imprimabilité:
Brillance de l’impression: réflexion spéculaire de la
lumière sur le papier imprimé
Résistance au frottement: capacité d’un papier
imprimé de résister à l’abrasion
Résistance à l’arrachage: capacité de la couche et des
fibres à résister: transversalement pendant l’impression
Fixation de l’encre: pénétration sélective des composants
de l’encre dans le papier, conduisant à son immobilisation
sur celui-ci
Séchage de l’encre: durcissement du film d’encre
déposé sur le papier

V Encres d’impression offset
Les encres pour machines feuilles comme les encres pour
rotatives avec sécheurs ont une consistance pâteuse et
contiennent généralement du vernis, un pigment et des
charges, une huile minérale et/ou végétale et des adjuvants.
Composition de l’encre
Verni
Le vernis est un liant composé de résines dures, (résine de
bois chimiquement modifiée et résine synthétique d’hydrocarbure)
et d’alkydes dans un mélange d’huiles végétale et
minérale. Le mélange est cuit pour dissoudre et disperser la
résine dure, formant ainsi un vernis homogène.
Pigments
Les pigments des encres sont des matières organiques
synthétiques, à ne pas confondre avec les pigments naturels
ou les colorants. Pour l’encre noire, on utilise comme
pigment du noir de carbone. La quantité de pigment et de
charges (craie, kaolin) dépend de la couleur souhaitée et de
la structure de l’encre.
Huile minérale et huile végétale
Pour les rotatives avec sécheurs (procédé «heatset»), il est
nécéssaire d’utiliser un diluant qui puisse s’évaporer dans un
sécheur à air chaud. Pour cette raison, on utilise un extrait ou
un distillat d’huile minérale ayant un point de fusion compris
entre 240 et 290 °C. La fonction de ce diluant est d’agir
comme un catalyseur pour les résines et les pigments et
permettre la formation finale d’un film d’encre d’environ 1
micron d’épaisseur sur le papier.
Les encres pour machines feuilles sont formulées de façon à
sécher par oxydation (formation d’une peau). Certaines huiles
végétales durcissent sous l’influence de l’air ambiant. Le type
le plus communément utilisé est l’huile de lin. Le processus de
séchage est accéléré par l’emploi de siccatifs.
Adjuvants
Certains additifs sont utilisés pour le broyage des pigments
ou pour apporter à l’encre des propriétés particulières relatives
à son comportement sur presse. On utilise des cires
pour améliorer la résistance au frottement et les propriétés
de glissement du film d’encre sec. Dans les encres offset
feuilles, on incorpore des agents pour un équilibre approprié
entre les propriétés de séchage du film d’encre imprimé et la
tendance de l’encre à former des peaux à la surface d’une
boîte ouverte ou d’un encrier.
Interaction encre – solution de mouillage
Une émulsion est un mélange d’encre et de solution de
mouillage dispersée en fines gouttelettes uniformément
réparties dans l’encre (émulsifiée). Sur presse, cette émulsion
ne doit faire perdre à l’encre aucune de ses performances
de sorte que son poisseux, sa viscosité et un transfert
approprié soient assurés.
Pourcentage d’eau dans l’encre
L’une des grandes questions dans le procédé lithographique
est de connaître la quantité d’eau réellement présente dans
l’émulsion pendant l’impression. Dans le test d’émulsification
du laboratoire Duke (force de cisaillement faible), la prise
d’eau est généralement de 35 à 50%, voire plus, mais on ne
trouve pas de corrélation avec le comportement de l’émulsion
sur la plaque.
Dans le test pratique (American Ink Maker), des prélèvements
sont effectués directement sur la plaque en cours de
roulage. La solution de mouillage et l’encre sont alors au
contact l’une de l’autre pendant une micro-seconde dans
des conditions de cisaillement élevé, et la teneur en eau est
de 5 à 15% (Karl-Fischer). Un autre test (Fogra) donne des
valeurs similaires.
Les conclusions les plus importantes du test américain sont:
la prise d’eau dans les tests de laboratoire est beaucoup
plus élevée que sur presse
les différences de prise d’eau dépendent de la couleur de
l’encre, de sa fabrication et du pourcentage d’additif de
mouillage.
Interaction between ink and paper
Adhérence
L’adhérence de l’encre au papier n’est pas un processus
uniforme. Une partie de l’encre se fixe sur le papier. C’est-àdire
qu’une partie de l’encre est absorbée dans le papier (la
couche), comme l’eau dans une éponge, l’autre partie
adhérant au papier.
11

Arrachage
Le détachement de couche ou de fibres du papier pendant
l’impression s’appelle arrachage. Il apparaît lorsque la force
de traction (tirant) de l’encre est supérieure à la résistance
superficielle du papier (couché ou non couché).
Normalement l’encre est choisie en fonction de son tirant.
Plus le tirant est élevé, plus les risques d’arrachage existent.
Résistance au frottement
La résistance au frottement est la capacité d’un papier imprimé
à supporter des effets de frottements répétés.
Le degré de résistance au frottement dépend en partie de
l’encre utilisée, du type de résine contenue dans l’encre et
des additifs. L’un des additifs les plus communément employés
pour améliorer la résistance au frottement est la cire
deTeflon, qui améliore le glissement. Elle est employée dans
les encres dans des situations particulières et pour des papiers
sensibles.
En effet, la résistance au frottement n’est pas exclusivement
liée à l’encre. Le support joue aussi un rôle important. Les
papiers brillants ont une meilleure résistance au frottement
que les papiers mats. De façon générale, un papier rugueux
est plus sensible au frottement qu’un papier lisse. Cela est
vrai aussi pour le papier imprimé: plus la surface est lisse,
meilleure est la résistance.
Brillance
La brillance est une perception basée sur la propriété physique,
optique d’une surface de réfléchir de façon spéculaire avec
une intensité plus ou moins forte une lumière qui est projetée
sur elle. Les trois phénomènes mentionnés ci-dessus,
adhérence, arrachage et résistance au frottement, ont une
influence déterminante sur la brillance.
Meilleur est le dépôt de l’encre sur un papier, plus le brillant
sera élevé. Mais l’encre et le papier eux-mêmes ont, à
l’évidence, un effet sur la brillance. Sur un papier mat,
l’encre brille moins que sur un papier brillant et vice versa.
12

Vl Interaction entre
solution de mouillage et papier
Introduction aux angles de contact
De façon générale, lorsqu’une goutte d’un liquide est appliquée
sur un materiau solide, un angle est formé au point de
contact entre la goutte et le solide, que l’on appelle angle de
mouillage ou angle de contact.
Cet angle de contact est une indication du comportement au
mouillage d’un liquide appliqué sur un solide. L’angle de
contact est l’angle formé par le support et la tangente au
point de contact entre le liquide et la surface. Cette valeur
correspond à l’énergie disponible à la surface dans le système
équilibré formé entre le liquide et le solide à condition que la
surface soit lisse, non-poreuse, non-absorbante et homogène.
En outre le liquide ne doit pas réagir chimiquement avec le
support. On dit qu’il y a mouillage lorsque l’angle de contact
est inférieur ou égal à 90°.
α
Les mesures d’angle de contact et les études de mouillage
peuvent être réalisées en utilisant un Dynamic Absorption
Tester (DAT 1100, Fibro System AB).
Tension superficielle et tension interfaciale
La tension superficielle est la force de “cohésion” des molécules
entre elles à l’intérieur d’une gouttelette de solution de
mouillage, qui fait que les molécules d’eau restent liées les
unes aux autres. Avec l’appareil Fibro DAT, la tension superficielle
peut être directement mesurée à partir de la forme de
la gouttelette d’eau de mouillage.
α
Tension superficielle élevée (à gauche) et faible(à droite)
Cette mesure est exprimée en mN/m. La tension superficielle
est habituellement caractérisée par deux composantes:
polaire (attirant l’eau) et non polaire (repoussant l’eau). De la
même façon, la tension interfaciale est la force “d’attraction”
qui est disponible à la surface d’un support solide pour attirer
les molécules liquides. La tension interfaciale a aussi deux
composantes: polaire et non polaire.
A la différence de la tension superficielle, la tension interfaciale
ne peut pas être mesurée directement, mais elle doit être
calculée à partir de mesures d'angle de contact avec deux
ou plusieurs liquides choisis.
Humidification du papier et pénétration de
l’eau
L’humidification du papier dépend de son interaction avec la
solution de mouillage. Il ne suffit pas d’utiliser des encres et
des papiers de qualité, la solution de mouillage et le papier
doivent aussi être adaptés l’un à l’autre pour obtenir le résultat
souhaité. Même avec une bonne adéquation, il peut être
nécéssaire de diminuer l’angle de contact.
Pour ce faire, la tension superficielle de la solution de mouillage
peut être abaissée (en ajoutant de l’alcool isopropylique
ou des tensioactifs), la tension interfaciale peut être augmentée
(traitement corona), ou une combinaison des deux
peut être choisie.
Le processus d’humidification démarre quand la partie
inférieure des gouttes présentes sur le blanchet entre en
contact avec le papier. L’eau commence par s’étaler à la
surface du papier et pénètre dans ses pores. Cette eau de
mouillage doit disparaître de la surface avant que le papier
ne passe dans le groupe suivant. C’est pourquoi, en offset,
la pénétration instantanée est très importante.
Les angles de contact des gouttelettes de solution de
mouillage sur le papier dépendent de la tension interfaciale
du papier, mais elles sont aussi influencées par sa porosité,
notamment la taille des pores.
13

VII Étude de laboratoire:
mesure et évaluation
des solutions de mouillage
Description de l’étude
Afin d’évaluer l’influence de différentes solutions de mouillage
sur le papier, 12 solutions de mouillage du commerce furent
testées sur 3 papiers différents. La méthode utilisée fut le Fibro
DAT 1100. On choisit 9 solutions de mouillage pour heatset et 3
pour machines feuilles, certaines conventionnelles (à base
d’alcool isopropylique) et d’autres non-conventionnelles
(avec des tensioactifs).
Les solutions de mouillage sans alcool ont généralement une
tension superficielle inférieure en comparaison des solutions
de mouillage conventionnelles. Chaque combinaison de papier
et de solution de mouillage a un angle de contact spécifique.
Ainsi, le papier C a l'angle de contact le plus petit (le meilleur
mouillage) avec toutes les solutions de mouillage testées et
la solution de mouillage 1 a l’angle de contact le plus petit (le
meilleur mouillage) avec tous les papiers testés.
Répulsion à l’encre
Si le débit de la solution de mouillage est élevé et/ou si le
papier a une faible capacité d’absorption d’eau, le film de
mouillage à la surface du papier repousse l’encre au groupe
14
Tension superficielle, mN/m
50
45
40
35
30
25
20
Tension superficielle de 12 solutions de mouillage du commerce
Papier A
Papier B
Papier C
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Eau de mouillage
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Tension interfaciale
Tension interfaciale (polaire et non polaire) des papiers
polaire
non polaire
Angle de contact ( °)
80
70
60
50
40
30
20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Eau de mouillage
Papier A
Papier B
Papier C
Angle de contact de différentes solutions de mouillage sur différents papiers
d’impression suivant. Selon l’importance de la répulsion, les
aplats peuvent présenter un rendu irrégulier et les grandes
surfaces de tramés peuvent elles aussi être affectées.
Pour évaluer la répulsion à l’encre, il est important de disposer
de méthodes de laboratoire qui correspondent bien
avec les résultats d’impression dans la pratique. Ces
méthodes sont particulièrement utiles pour l’analyse des
réclamations et le développement des papiers. Elles aident
aussi à déterminer l’influence des conditions d’impression
et de la composition de la solution de mouillage. Pour les 12
différentes solutions de mouillage et les 3 papiers, nous
avons utilisé le test AIC II/5 et le test de la goutte d’eau.
Le test AIC II/5 est pratiqué en utilisant l’appareil d’essais
d’imprimabilité IGT. Une mollette en acier gravée et mouillée
permet d’appliquer jusqu’à 0,7 g/m 2 de solution de mouillage.
L’encre d’impression utilisée est une encre spéciale à faible
tirant et la vitesse d’impression est 1,5 m/s. Le groupe imprimant
de l’appareil AIC II/5 est situé en dessous du dispositif
de mouillage, ce qui permet à la première partie de l’éprouvette
de papier d’être imprimée à sec. La seconde partie de
l’éprouvette est imprimée après mouillage. On l’appelle le
premier intervalle parce qu’il y a un intervalle de temps de
0,05 seconde entre le mouillage et l’impression. La dernière
partie de l’éprouvette est imprimée après un intervalle de 1
seconde après mouillage, elle est appelée le second intervalle.
On mesure alors les densités d’impression de l’aplat
(imprimé à sec) et du premier et du second intervalles. La
Eau de mouillage 2 Eau de mouillage 6 Eau de mouillage 2 Eau de mouillage 6
Test AIC: 3 éprouvettes de papier
(A, B, C) testés avec 2 eaux de mouillag
Test de la goutte d’eau

Transfert de l’encre (0,05 seconde), %
70
60
50
40
30
20
10
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Eau de mouillage
Papier A
Papier B
Papier C
Répulsion à l’encre des trois papiers (A, B et C) avec différentes solutions de
mouillage. La couche du papier C a une plus grande tendance à être soluble.
valeur moyenne de chacun des deux intervalles est
exprimée en pourcentage de la valeur moyenne de l’aplat
imprimé à sec. Plus ces valeurs sont élevées, moindre est la
répulsion du papier à l’encre.
Le test de la goutte d’eau est pratiqué en utilisant l’appareil
d’essais d’imprimabilité Prüfbau. Une goutte de 5µl de
solution de mouillage est appliquée sur l’éprouvette de papier
à l’aide d’une micro-pipette et l’éprouvette de papier est immédiatement
imprimée avec l’encre test d’arrachage Huber
408001 à la vitesse de 1 m/s. On mesure les densités d’encre
dans les zones pré-mouillées et les zones imprimées à sec.
La densité d’encre dans la zone pré-mouillée est exprimée
en pourcentage de la densité d’encre de la zone imprimée à
sec. Plus le résultat est élevé, plus la répulsion à l’encre du
papier est faible.
Plus l’angle de contact est élevé, moindre est la sensibilité à
la répulsion à l’encre. Ceci est confirmé par le test de répulsion
d’encre sur IGT AIC II/5 et le test de la goutte d’eau sur Prüfbau.
Ainsi, le papier C a l’angle de contact le plus faible avec
toutes les solutions de mouillage testées, ce qui résulte en
une sensibilité plus élevée à la répulsion à l’encre (voir
graphique ci-dessus). En comparaison avec les papiers A et
B, le papier C a l’angle de contact le plus petit (bonne mouillabilité),
mais une pénétration plus lente. Une pénétration plus
lente de la solution de mouillage peut conduire une plus
grande sensibilité à l’arrachage humide (affaiblissement de
la couche).
L’arrachage est testé sur l’appareil d’essais d’imprimabilité
Prüfbau. Le papier est pré-mouillé avec la solution de mouillage
et directement imprimé avec un rouleau en aluminium
(encre d’essai spéciale pour arrachage). Toutes les 10
secondes, le papier imprimé vient en contact avec le même
rouleau d’impression jusqu’à ce que l’on observe de
l’arrachage dans la zone pré-mouillée.
Un autre test pour analyser l’interaction entre le papier et la
solution de mouillage est le test de résistance au frottement
humide d’Adam. L’appareil d’essai de résistance au frottement
humide d’Adam est utilisé pour déterminer le degré de
solubilité des papiers couchés pour offset lorsqu’ils sont mis
en contact avec une solution de mouillage. 30 ml de solution
de mouillage sont versés dans un petit récipient.
Solubilité, g/m2
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Test de résistance au frottement humide d’Adam des trois papiers (A, B et C)
avec différentes solutions de mouillage. Les trois papiers présentent un degré
de solubilité élevé avec la solution 1. Le papier C a une couche plus soluble
que les papiers A et B.
Une éprouvette de papier est enroulée à l’aide d’un adhésif
double face sur une mollette inerte. Cette éprouvette est
frottée pendant 20 secondes contre une mollette en caoutchouc,
tournant dans le récipient contenant la solution de
mouillage. La solution de mouillage du récipient est alors décantée
dans une coupelle et évaporée dans un four à 105 °C.
Le résidu est pesé et le résultat est exprimé en g/m 2 .
Conclusions
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Papier A
Papier B
Papier C
Lorsque l’angle de contact avec la solution de mouillage est
plus grand, la répulsion à l’encre est améliorée (moindre). Un
angle de contact plus grand signifie une mouillabilité moins
bonne de la surface du papier. En comparaison avec les
papiers A et B, le papier C a un angle de contact plus petit
(bonne mouillabilité) mais une pénétration plus lente (porosité,
grosseur des pores). Une pénétration plus élevée de la solution
de mouillage peut conduire à une sensibilité plus élevée visà-vis
de l’arrachage humide (affaiblissement de la couche).
La pénétration est contrôlée par des propriétés telles que:
tension interfaciale
rugosité du papier
tension superficielle de la solution de mouillage
Certaines combinaisons de solution de mouillage et de surface
de papier produisent une solubilité plus élevée de la couche.
Les différences entre les solutions de mouillage sont plus importantes
qu’on ne le croit, et la même constatation est vraie
pour l’interaction avec le papier. Chaque solution de mouillage
et chaque papier ont leurs caractéristiques propres, ce qui
rend la combinaison solution de mouillage, encre et papier
plus complexe.
L’impression offset est une technologie qui est clairement
conditionnée par des processus d’interfaces de nature
physicochimique. Le fait que des phases homogènes (par
exemple l’eau pure) n’existent pratiquement jamais dans ce
procédé mais que, le plus souvent, on est en présence de
phases de mélanges (par exemple l’eau dans laquelle
d’autres substances ont été dissoutes) ou de phases composées
(par exemple l’encre d’imprimerie, une dispersion
de solides et de fluides) fait mieux comprendre pourquoi les
différents partenaires impliqués dans ce procédé dialoguent
si difficilement.
15

VIII Exemples pratiques et solutions
Balance eau – encre
Lorsque le mouillage est insuffisant, les zones non imprimées
de la plaque prennent l’encre et l’impression
devient bouchée (graissage). Si le mouillage est excessif,
l’encre de la zone imprimée est délavée. C’est à l’imprimeur
de trouver le bon équilibre entre l’encre et l’eau de mouillage
sur la plaque. C’est ce que l’on appelle la balance eau –
encre. Une encre qui peut absorber facilement un excès de
mouillage est dite avoir une grande ouverture d’eau.
Les paramètres qui ont de l’influence sont les suivants :
couple encre – papier
capacité de l’encre à absorber l’eau
type de plaque
chimie de la solution de mouillage
réglages des encreurs et des mouilleurs sur presse
températures
Interaction papier – solution de mouillage
L’impression offset est basée sur des interactions entre des
matériaux liquides et solides. Lorsqu’un liquide est transféré
sur une structure poreuse, on observe les interactions
suivantes : mouillage, étalement et pénétration ou absorption.
Le papier est mouillé non seulement par l’encre émulsifiée,
mais aussi par la solution de mouillage et, en impression
polychrome, le film d’eau qui reste sur le papier peut causer
des problèmes de répulsion à l’encre.
Il est important que la solution de mouillage pénètre rapidement
dans le papier avant que celui-ci ne vienne au contact
de l’encre du groupe suivant. Cette pénétration n’est pas
provoquée mais spontanée et elle est par conséquent régie
par les propriétés du papier telles que la tension interfaciale,
la structure des pores, la rugosité de surface ainsi que la
tension superficielle de la solution de mouillage.
Une tendance très actuelle est l’utilisation de matériaux
respectueux de l’environnement, par exemple le remplacement
de l’alcool isopropylique par un tensioactif dans les
solutions de mouillage. Ces procédés rendent, cependant,
plus difficiles le contrôle de l’interaction entre le papier et la
solution de mouillage ainsi qu’entre l’encre et le papier.
16
Problèmes d’impression possibles lorsque le pH de la solution
de mouillage est bas:
temps de séchage allongé
médiocre solidification du film d’encre
(influence la résistance au frottement)
augmentation de l’usure des plaques
encrage irrégulier des rouleaux (formation de bandes
du fait du refus de l’encre à leur surface)
Problèmes d’impression possibles lorsque le pH de la solution
de mouillage est élevé:
émulsification de l’encre qui s’accumule sur les rouleaux
saponification de l’encre (l’encre va dans l’eau)
nettoyage imparfait des plaques
Glaçage des blanchets, des rouleaux
encreurs et des mouilleurs
Cela peut avoir plusieurs causes:
dureté de l’eau trop élevée
quantité de liant de calcium insuffisante dans l’additif
de mouillage
pH de la solution de mouillage trop bas
interaction papier – encre –solution de mouillage
Montées en épaisseur
De façon générale, on peut distinguer deux types de
montées en épaisseur: positives et négatives.
Montées en épaisseur positives
Les montées en épaisseur positives sont caractérisées par
une accumulation d’encre au blanchet sur l’image ou sur les
bords de celle-ci. Lorsque les montées en épaisseur se produisent
sur l’image, la cause est souvent à trouver dans une balance
eau-encre perturbée. La perturbation peut être causée
par un excès de mouillage (en particulier à faible débit d’encre)
ou un additif de mouillage incompatible avec l’encre.
Les montées en épaisseur en bordure de l’image (toujours à
l’arrière), sont causées par de l’arrachage. A son tour, celui-ci
peut être causé par une résistance à l’arrachage insuffisante
du support, un tirant de l’encre trop élevé, trop de tension
d’impression, des blanchets avec de médiocres propriétésde
transfert ou un mouillage insuffisant.

Montées en épaisseur négatives
Les montées en épaisseur négatives sont caractérisées par
une accumulation d’encre au blanchet dans les zones sans
image. En impression rotative offset avec sécheur, ce type
de montées en épaisseur est souvent la cause de casses de
papier. Après un arrêt de la presse pour lavage des blanchets,
la matière accumulée peut devenir poisseuse et causer une
casse de papier au démarrage.
Différents instituts techniques ont effectué des recherches
sur les causes des montées en épaisseur négatives, mais
aucune solution n’a encore été trouvée.
Répulsion à l’encre
Ce phénomène est habituellement caractérisé par une
image imprimée nuageuse. Le problème apparaît lorsque,
en cours d’impression, le mince film d’eau de mouillage sur
le papier n’a pas disparu lorsque la couleur suivante est imprimée.
Du fait que l’encre est repoussée par ce film, cette
couleur présentera un aspect nuageux.
Un moyen rapide de s‘assurer que le problème est réellement
une répulsion à l’encre est de déconnecter le ou les groupes
situés avant la couleur qui s’imprime mal. Si le résultat d’impression
s’améliore, la répulsion à l’encre est bien la cause
du problème. Diminuer le mouillage aux groupes placés
avant la couleur incriminée résoudra le problème ou au
moins améliorera le résultat.
Les causes possibles de la répulsion à l’encre sont une
absorption d’eau trop lente dans le substrat, un excès de
mouillage ou une solution de mouillage contenant des composants
absorbés trop lentement.
Moutonnage par décalque (« trapping »)
En impression offset, il est normal qu’une partie du film
d’encre déposé à l’origine sur le papier soit redéposée ou
«décalquée» sur les blanchets en aval. Le moutonnage
apparaît lorsque l’absorption du véhicule de l’encre n’est
pas uniforme. Au lieu d’un clivage régulier du film d’encre,
les blanchets en aval séparent l’encre inégalement jusqu’au
moment où une impression moutonnée est visible. Un
moyen rapide de vérifier si l’impression moutonnée est
réellement causée par du moutonnage par décalque est de
déconnecter les couleurs situées après la couleur médiocrement
imprimée. Si, de nouveau, les tramés s’impriment
bien, le moutonnage par décalque est probablement la
cause du problème. Une encre à séchage moins rapide ou
un type de blanchet différent peuvent améliorer le résultat,
mais habituellement changer l’ordre de passage des couleurs
(déplacer la couleur problématique en aval) est la seule
solution efficace.
Le papier joue un rôle majeur dans le problème de moutonnage
par décalque.
Médiocre séchage de l’encre
Un médiocre séchage de l’encre peut avoir différentes causes:
additif de mouillage retardant le séchage de l’encre
balance eau-encre perturbée (l’encre tend à émulsifier)
excès d’eau ou d’adjuvants dans l’encre (cas des encres
séchant par oxydation)
pH de la solution de mouillage trop bas
encre ou papier ayant de médiocres propriétés de séchage
effet fantôme
pas d’effet fantôme
Impression fantôme (effet mécanique en
offset rotative)
Ce phénomène est caractérisé par une réduction du point
dans les zones tramées correspondant à une forte charge
d’encre sur la face opposée du papier. Les contours de
l’image fortement chargée deviennent visibles dans le
tramé. Après lavage du blanchet le problème disparaît, mais
pas pour longtemps: parfois il réapparaît après guère plus
de 3 000 exemplaires.
Mettre la couleur fantôme hors repérage et immédiatement
à nouveau en répérage fera disparaître le problème temporairement.
Plusieurs fabricants de presses ont mis au point des
logiciels qui génèrent un léger mouvement de couronne au
cylindre porte plaque, identique pour chaque groupe (autocycle).
Ceci a le même effet qu’un réglage manuel du cylindre.
17

La position des cylindres porte blanchet détermine la face
présentant l’effet fantôme.
La cause fondamentale de l’effet fantôme est encore inconnue.
Il y a des cas où le problème est résolu en changeant
un blanchet au groupe où l’effet fantôme apparaît. Dans
d’autres cas, imprimer avec des encres à moindre tirant a
résolu la question. Certains imprimeurs pensent que la tension
de la bande joue un rôle. Bien d’autres idées ont été
avancées, mais à ce jour, il n’existe pas de solution définitive.
Impression fantôme (réaction chimique en
offset feuille)
L’effet fantôme peut se produire dans certaines circonstances
lorsque deux couches d’encre, appliquées à différents
moments, sèchent l’une sur l’autre par oxydation. L’apparition
de l’effet fantôme est causée par une conjonction de
plusieurs facteurs défavorables. Il peut aussi disparaître
sans raison apparente. Le problème est très complexe et,
en dépit des nombreuses recherches qui ont été menées, il
reste imprévisible.
L’effet fantôme par réaction chimique se manifeste de deux
manières : l’apparition d’un motif sur les zones imprimées et
le jaunissement des zones non imprimées.
On pense souvent que la migration de l’encre au travers de
la feuille, de l’une à l’autre face, joue un rôle dans l’apparition
du motif sur les zones imprimées, mais ce n’est pas le cas. Il
y a une réaction directe d’une surface sur l’autre entre les
feuilles dans la pile après le premier passage d’impression
(recto). Tandis que l’encre sèche à la fois par absorption et
oxydation, des substances se dégagent qui influencent la
18
effet fantôme au recto
effet fantôme au verso
tension superficielle du verso de la feuille située directement
au dessus. Cela change le transfert de l’encre de cette face
au second passage. L’effet en résultant est souvent une différence
de brillant.
Les mesures suivantes peuvent prévenir les effets fantôme:
éviter de mélanger différentes marques d’encres
se retenir d’utiliser des adjuvants dans l’encre, en
particulier des siccatifs
imprimer en premier la face avec la plus forte couverture
d’encre
éviter d’exposer les piles imprimées à des températures
excessives, trop hautes ou trop basses
dans le cas d’une finition après impression, un vernis
acrylique est préférable à un vernis gras
Dans certains cas vernir la surface imprimée avec un vernis
spécial (plusieurs couches si nécessaire) peut réduire le
phénomène à un niveau acceptable. Aérer les feuilles
plusieurs fois, et allonger l’intervalle de temps entre les passages
d’impression est parfois une solution.
L'effet jaunâtre dans les zones non imprimées provient aussi
des substances qui se dégagent pendant le processus de
séchage. Elles sont absorbées directement dans la feuille
du dessus et sont la cause du jaunissement du papier.
Grossissement du point de trame
Le degré d’engraissement du point de trame est un facteur
important pour une impression de qualité. S’il y a trop d’engraissement
du point de trame, celui-ci s’imprimera trop
gros, ce qui, à son tour, oblige d’imprimer avec une densité
trop faible. Un problème fréquent, ce sont les points de
trame trop gros qui empêchent d’atteindre l’intensité de l’aplat
tramé. A supposer que la taille du point sur la plaque
soit correct, ceci peut avoir plusieurs causes: excès de
mouillage, balance eau – encre médiocre (émulsification),
encre (trop) peu tirante, ou excès de pression entre plaque
et blanchet. En général, les papiers non couchés ont un
grossissement du point élevé.

IX Remarques conclusives
L’impression offset est un procédé très complexe. Si l’un
des maillons de la chaîne ne se comporte pas de façon
optimale, il peut sérieusement compromettre le résultat final.
Une bonne coopération entre les fabricants de presses,
d’encres d’imprimerie, de papiers et d’additifs de mouillage
reste des plus importantes.
Nous remercions ces sociétés pour leur contribution à la
réalisation de cette brochure:
ProScience, Weert
(Pays-Bas)
Vegra GmbH, Aschau Am Inn (Allemagne)
Flint-Schmidt, ‘s-Gravenzande
(Pays-Bas)
Texte et mise en page:
Corry Olejniczak, Bert Vanlaer et Maurice van Duuren
19

Papier, encre et interactions chimiques sur presse entre dans la série des brochures techniques éditées par Sappi. Avec ces
brochures, nous souhaitons partager nos connaissances avec nos clients pour qu’ils soient les meilleurs des meilleurs.
Water interference Mottling
L’eau, facteur perturbateur dans l’impression offset ?
La fabrication du papier
Du bois jusqu’au papier couché
sappi
sappi
The word for fine paper
Technique de collage
Les évolutions dans l’imprimerie
et la papeterie et leurs conséquences
sur les techniques de reliure des livres
par collage
Technique d’impression
La technique dans le cadre de l’impression
offset feuille et rotative
sappi
Transformation Verarbeitung von desMattpapier
des Warum papiers verdienen Mattpapiere mats
Pourquoi besondere les Beachtung?
papiers mats méritent-ils une
attention particulière?
Environnement
climatique et papier
Interaction entre l’environnement climatique
et l’impression sur papiers couchés
sappi
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Papier, encre et interactions chimiques sur presse ainsi que nos autres
brochures techniques sont mises gracieusement à la disposition de nos
clients sur le site :
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Pliage et rainage
Façonnage des papiers couchés imprimés
en offset feuille
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Papier, encre et interactions
chimiques sur presse
Étude des paramètres-clés
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