Stabilité et propriétés d'usage des encres - Formulaction

Application
Encre
Objectif
Détailler les applications du
Turbiscan pour les produits
d’imprimerie
Appareil
TURBISCAN ® LAB
Stabilité et propriétés
d’usage des encres
INTRODUCTION
Note d’application
TURBISCAN ®
La plupart des encres pour imprimante à jet d’encre sont désormais des dispersions
de pigments dans une base aqueuse, car ils donnent des produits moins nocifs pour
l’environnement et également une meilleure durabilité et compatibilité avec les
emballages. Néanmoins, en s’éloignant des solutions de colorant, l’industrie des
encres rencontre des problèmes de stabilité tels que la sédimentation ou
l’agrégation, qui peuvent avoir un impact important sur la qualité du produit fini. Des
gradients de concentration et le blocage du jet conduisent à des couleurs
inconstantes dans la cartouche. Un exemple typique d’encre posant problème est la
formulation des encres jaunes. De plus, dans certains cas, de la mousse se crée
quand l’encre entre au contact du substrat, donnant des impressions de mauvaise
qualité.
APPLICATION 1: STABILITE DES ENCRES POUR
IMPRIMANTE A JET D’ENCRE
1. Méthode courante
Le contrôle de la stabilité des encres est généralement réalisé par observation
visuelle. Cependant, selon la couleur de l’encre, il peut être difficile de mesurer les
phénomènes de sédimentation. Ces tests sont fait en général sur une période de
deux mois, en stockant les échantillons à 50°C. D’autre part, les mesures
d’augmentation de taille due à une floculation et/ou une agrégation sont délicates
car les granulomètres nécessitent une forte dilution qui peut modifier les propriétés
colloïdales du système.
L’observation visuelle pour les tests de stabilité d’encre pour imprimante à jet
d’encre est longue et subjective. De plus, les résultats sont seulement partiels
(aucune information sur la floculation et la cinétique).
2. Méthode Turbiscan ®
Les analyses réalisées avec le Turbiscan LAB permettent de suivre à la fois la
migration et l’augmentation de taille des particules, et cela sans aucune dilution. La
sédimentation est quantifiée par la mesure de vitesse de migration rendant la
comparaison entre échantillons facile. L’agrégation du sédiment est également
suivie. Les mesures peuvent être réalisées à haute température (jusqu’à 60°C) et de
manière automatique grâce à une station de vieillissement entièrement automatisée
(Turbiscan AGS). Les mesures de stabilité sont ainsi réalisées sur quelques jours et
sont objectives et traçables.
En utilisant le Turbiscan LAB, les tests de stabilité des encres sont accélérés
par un facteur 20, ce qui permet d’augmenter les capacités de développement
de nouveaux produits et d’améliorer la fiabilité des lots produits.
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Note d’application
TURBISCAN ®
APPLICATION 2: POUVOIR MOUSSANT DES ENCRES
1. Méthode courante :
La formation de mousse de la cartouche sur le substrat conduit à des impressions
de mauvaise qualité. Il est donc important de mesurer le pouvoir moussant des
encres et l’effet des anti-mousses. Les tests sont généralement réalisés en formant
la mousse avec un système d’agitation donné (ultrasons, agitation manuelle, etc.) et
en mesurant visuellement la quantité de mousse formée. Le suivi du cassage de la
mousse au cours du temps permet de mesurer son instabilité.
Les tests de pouvoir moussant des encres sont donc subjectifs
et fastidieux.
2. Méthode Tu i c n ® rb s a :
Le Turbiscan LAB permet de mesurer facilement la quantité de mousse formée
grâce au système de balayage. La mousse est créée directement dans la cellule de
mesure en utilisant la même méthode que mentionnée précédemment. Les mesures
dans le temps permettent de suivre la stabilité de cette mousse et de comparer
différents produits via les cinétiques calculées par le logiciel.
Le Turbiscan LAB permet de suivre le pouvoir moussant
des encres et la
stabilité de la mousse formée de manière simple, objective et traçable.
APPLICATION 3: RE-DISPERSION DU SEDIMENT
1. Méthode courante :
Il est difficile d’éviter complètement la sédimentation des pigments. Pour
l’impression industrielle, où l’encre est stockée dans un fût avant d’être utilisée dans
une boucle en continue, la re-dispersibilité du pigment est un facteur important. Si le
pigment a sédimenté dans la citerne, il est important de pouvoir le re-disperser
facilement. Cette mesure peut être délicate à réaliser, et quand le test est fait, il l’est
uniquement de manière visuelle.
2. Méthode Tu i c n ® rb s a :
Le Turbiscan LAB peut être utilisé également pour mesurer la re-dispersibilité du
sédiment en plus des informations obtenues sur l’agrégation. Ce test est réalisé en
mesurant l’échantillon avant sédimentation et après re-dispersion de l’encre
sédimentée. Si le niveau de lumière rétrodiffusée mesuré est le même dans les deux
cas, on peut conclure que le sédiment n’est pas agrégé et peut être re-dispersé
facilement. Dans le cas contraire, il y a agrégation du sédiment et l’encre ne pourra
pas être utilisée. Ceci constitue un test rapide et simple qui peut être utilisé en
contrôle qualité.
Le Turbiscan LAB
permet d’obtenir une mesure rapide et objective de la re-
dispersibilité d’un pigment dans une encre pour imprimante à jet d’encre.
CONCLUSION
Ces différents tests concernant
divers aspects de la qualité des encres sont tous
réalisés avec le même appareil, le Turbiscan LAB. Ils concernent les LABoratoires
de R&D qui développent de nouvelles formulations d’encre à jet d’encre, et
également les services de contrôle qualité qui vérifient les produits en fin de
fabrication et réalisent des tests de stabilité long terme. D’autre part, il est possible
d’utiliser cette technique pour d’autres types d’encre (e.g. mesure de la cristallisation
de colorant).
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