Les vernis Offset - documentation technique

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Technologie des procédés, matériaux et applications diverses du vernissage en ligne en impression offset feuilles.
- Éditorial
- Type de vernis
- Formation du film
- Interactions
- Technologie des procédés
- Transfert et dépose du vernis
- Applications
- Bibliographie

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Ajouté le 05 mars 2013
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Langue Français
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P R O C E D E S | P R AT I Q U E | P E R S P E C T I V E S
Technologie des procédés, matériaux et applications diverses du vernissage en ligne en impression offset feuilles Ennoblissement en ligne avec vernis De simple revêtement de protection brillant, le vernis • dépose de vernis en dispersion ou UV sur presses est devenu un moyen de conception graphique à part dédiées au labeur et à l’emballage avec un groupe entière permettant la mise en valeur de pleines surfaces vernis, ou de zones précises. Le fort potentiel créatif du vernis • dépose de vernis gras et UV ou vernis en dispersion permet de fabriquer des produits imprimés sortant du sur machines hybrides avec un groupe vernis, lot par leur optique ou leur toucher – une valeur ajou- • dépose de vernis en dispersion plus UV ou vernis à tée qui constitue pour les imprimeries une possibilité de effet par « double vernissage ». se démarquer de la concurrence. De superbes effets mats/brillants sont réalisés sur des machines hybrides ou Des configurations spéciales permettent de surcroît la à double-vernissage, les vernis métalliques et à effet pré-impression en ligne d’un vernis de fond ou à effet, nacré misent sur l’originalité, les vernis parfumés flat- ou encore le vernissage recto-verso. De plus, l’équipe-tent l’odorat, les encres à gratter aiguisent la curiosité, ment de la 74 Karat de KBA avec une unité de vernis-les vernis blister et adhésifs renforcent les emballages sage à dispersion est désormais quasiment la norme. et les vernis UV améliorent la qualité des boîtes pliantes, En offset bobines également, sur les machines Com-films et cartes plastiques… pacta, KBA prévoit la possibilité d’intégrer des modules Depuis longtemps et pour nombre d’applications, le ver- de vernissage d’autres constructeurs. nissage en ligne est devenu une alternative intéressante, L’interaction spécifique de chaque type de vernis avec tant sur le plan qualitatif qu’économique, au vernissage les encres d’imprimerie et les supports, dont il convient hors ligne sur vernisseuses ou machines de sérigraphie de tenir compte notamment pour l’utilisation du spéciales. Plus de la moitié des presses offset feuilles en sécheur, de même que la viscosité optimale du vernis, moyen et grand format sont aujourd’hui livrées avec au l’adaptation des rouleaux tramés et des formes de ver-moins un groupe de vernissage. Les imprimeurs qui maî- nissage, ainsi que différents aspects technologiques du trisent le vernissage en ligne effectuent des travaux tou- procédé sont parmi les thèmes traités en profondeur et jours plus pointus, tandis que les entreprises de surfa- d’un point de vue pratique dans cette édition de KBA çage se recentrent de plus en plus sur les applications Process, qui fait un large écho aux conclusions et spéciales impossibles à réaliser en ligne. conseils pratiques issus du séminaire de vernissage KBA Koenig & Bauer propose sur demande pour les gammes organisé en 2006 à Dresde. Le savoir-faire et la grande Rapida en format 4 poses, moyen, grand et super grand expérience de KBA et de ses partenaires dans le format ainsi que pour les presses petit format Performa domaine de l’ennoblissement en ligne ont été compi-et Genius 52UV des unités supplémentaires assurant lés de manière la plus accessible et compacte possible. une dépose de vernis de très haute qualité. Les concepts Comme dans les éditions précédentes, KBA s’est de vernissage suivants, associés à une sortie rallongée, efforcé de présenter un panorama objectif des procé-à des solutions modulables de sécheurs intermédiaires dés avec leurs avantages et inconvénients, leurs et finaux ainsi qu'à des systèmes automatiques de chan- potentiels d’économie, atouts qualitatifs et domaines gement de vernis, sont les plus demandés : d’application.
w w w . k b a - p r i n t . c o m
Édition 1/2007 4
Dans ce numéro KBA Éditorial 2 Types de vernis Présentation, propriétés 3 Formation du film Séchage, durcissement 9 avec conseils pratiques10 KBA VariDry 15 Interactions Photo-initiateurs 17 Impression d’emballage sans migration 19 Essai de durcissement 22 Technologie des procédés Groupes vernis à chambre à racles 24 Le vernissage brillant hors ligne 27 Rouleaux tramés 28 avec conseils pratiques31 Changement de vernis automatique 32 avec conseils pratiques34 Transfert et dépose du vernis Rhéologie, mouillage 36 Exigences de qualité 40 avec conseils pratiques42 Exemple d’utilisateur Pologne 44 Blanchets et plaques de vernissage 45 avec conseils pratiques50 Applications Vernis et offset sans eau 52 Choix des supports 54 Domaines d’utilisation et exemples 56 Adresse bibliographique59 Ressources et partenaires43
Editorial
Chers clients et amis de notre société,
Depuis 2002, KBA Process vous propose régulièrement un panorama des technologies et process ainsi qu’une analyse du marché des applications de l’offset feuilles encore peu classiques. Les éditions précédentes ont été consacrées à l’impression offset directe sur ondulé, à l’offset écologique sans eau et à l’ennoblissement hybride par encres et vernis UV et gras, fruit d’un travail de développement considérable de KBA et introduit avec succès sur le marché dès la drupa 2000.
Ralf Sammeck, Membre du directoire, Koenig & Bauer AG
Ce numéro 4 de KBA Process se penche plus en détails sur l’ennoblisse-continuerons à vous informer à l’avenir des évolutions constantesNous ment en ligne avec vernis matière d’ennoblissement en ligne, tout en contribuant par nos inno-et ses nombreuses variantes, qui suscitent un en intérêt croissant. À côté du procédé hybride en effet, il existe bien d’au- vations à l’amélioration de ce procédé. KBA, qui vient de fêter ses 190 ans, tres possibilités de séduire donneurs d’ordre et clients avec des imprimés entend bien poursuivre activement son engagement en faveur de l’im-qui sortent du rang. Les auteurs se sont efforcés de présenter de façon la primé. Nous espérons donc que vous trouverez dans ce numéro de KBA plus compacte possible, pratique et facilement compréhensible égale- Process des idées et conseils d’expert qui vous seront utiles pour votre ment pour les non-initiés un sujet parfois très complexe. Étayée par de travail et votre entreprise. nombreux tableaux, graphiques et illustrations, cette analyse approfondie de l’état actuel de l’ennoblissement par vernis fait le point sur les consom-mables et technologies disponibles ainsi que sur les connaissances théo-riques et pratiques. De même, on y trouve une multitude de recomman-dations utiles issues notamment du séminaire de vernissage organisé par KBA en 2006 à Dresde qui, avec 800 personnes, a enregistré une partici-pation record.
Ralf Sammeck Avec le soutien rédactionnel de Dieter Kleeberg, auteur spécialisé, c’est Membre du dir un traité complet du vernissage rempli de conseils précieux qui a ainsi vu le jour, destiné à tous ceux qui s’intéressent au process de vernissage en ligne, que ce soit dans la perspective de nouveaux investissements ou du positionnement de leur entreprise, pour la production quotidienne ou encore à des fins de formation.
Dans un monde où nos sens sont sollicités en permanence, les imprimés de prestige tels que rapports d’activité, magazines et catalogues haut de gamme, et plus encore les présentoirs et la PLV doivent se distinguer par leur aspect visuel, leur toucher, des jeux de contraste entre mat et bril-lant, une forme hors du commun, voire même une odeur si leur contenu s’y prête, procédé très en vogue actuellement. Leader du marché en grand format, KBA occupe une position traditionnellement très forte dans les secteurs de l’emballage et de la PLV ainsi que pour l’ennoblissement en ligne sur papier, carton ou plastique dans toutes les catégories de format. Rares sont en effet les constructeurs à pouvoir fournir des solutions de vernissage et d’ennoblissement adaptées aux besoins spécifiques des clients, et ce du petit au très grand format.
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Types de vernis | Composition, propriétés
Présentation des différents types de vernis
À chaque usage son vernis – cette formule pourrait résumer l’offre pléthorique des fabricants. À première vue, l’imprimeurla couche de vernis en dispersion a l’embarras du choix. Toutefois, en y regardant de plus près, il s’avère que seuls quelques types bien précis conviennent sipar le vernis UV appliqué ensuite. Des retardateurs peuvent améliorer l’on tient compte de la technologie de dépose utilisée, de l’adéquation de la composition au principe de séchage et autressensiblement les caractéristiques exigences spécifiques. L’interaction inévitable de nombre des propriétés et fonctions mentionnées sur l’étiquette avecd'étalement et de séchage en cas de d’autres impose à l’imprimeur de toujours garder à l’esprit les risques d’« effets secondaires », tant lors du façonnagerecette courte tandis que d’autres qu’au niveau de la compatibilité.additifs permettent de renforcer les propriétés fonctionnelles souhai-envers le vernis, le nec plus ultra tées. Il s’agit principalement de par-reste le vernis UV. ticules de cire en dispersion (contre l’abrasion, les rayures et le macu-Vernis à l’eau (vernis en dispersion)lage ou pour améliorer le brillant, la Les vernis à l’eau forment par les matité, l’aptitude au thermoscel-phénomènes physiques d’évapora- lage, l’imprimabilité sur vernis UV tion et d’absorption du véhicule un etc.) mais aussi de pigments pour film constitué des particules en dis- effets spéciaux (nacré, métallique) persion (émulsion) qui se déposent et de substances aromatiques. sur le support imprimé en s’agglo- Les vernis en dispersion ont long-mérant. Ces particules sont essen- temps été appliqués tant bien que tiellement des polymères acrylates ; mal par le bac de mouillage et l’on le fabricant anticipe pour ainsi dire trouve encore des machines équi-le durcissement par polymérisation. pées de dispositif à deux rouleaux. La formation du film est favorisée Les clients de KBA ont quant à eux Le vernis en dispersion brillant ou mat appliqué sur la KBA 74 Karat – présenté par Holger Müller,par des hydrosols – résines et depuis longtemps adopté la dépose ecshtefavdaenptrtooduutcutinovnecrhneiszldeesppréoctieaclitsitoendqeuilpeemrbmaelltalgeebAasucgu.lHeeminernitgsoudlAeixf-alçao-nChnaapgeellpelu(sAlrlaepmidaegndee)s vernis en dispersion par groupe deautres substances en solution dans imprimés. La feuille-test montre cependant que le vernissage avec réserves constitue une possibi-l’eau – qui, comme un mastic, assu- à chambre à racle qui offre vernis lité intéressante sur cette machine offset sans eau à gravure directe Photo : Kleeberg qualité de vernissage et une sou-rent la cohésion entre les particules une polymères et accroissent leur adhé- plesse d’application maximales. Les vernis sont classés en diffé- années, on assiste à un regain d'in- rence au support imprimé. De plus, Le séchage malheureusement très rentes catégories en fonction de térêt pour les vernis gras, dont la le vernis contient diverses subs- énergétivore des vernis en disper-leur composition et du principe de formulation a été depuis longtemps tances qui facilitent sa mise en sion est la contrepartie de leur vaste formation du film qui en résulte – améliorée de manière à éviter le œuvre : les antimoussants rédui- éventail d’applications. En effet, physique (séchage) et/ou chimique jaunissement, en particulier en sent l’émulsionnement sur le rou- contrairement aux vernis à séchage (durcissement, polymérisation). association avec les vernis brillants leau tramé du système de chambre par rayonnement et aux vernis gras, Désormais, les vernis en dispersion en dispersion ou UV. Les vernis en à racle, les agents mouillants abais- leur teneur en extrait sec est très et vernis UV sont les plus répandus, dispersion offrent à l’heure actuelle sent la tension interfaciale de nettement inférieure à 100 %. Une les vernis à base de solvant – et uni- la plus grande variété de spécifica- manière à assurer un bon mouillage partie des composants du vernis en quement ceux à deux composants – tions fonctionnelles. Toutefois, en du support imprimé ou de la sur- dispersion ne reste donc pas sur le ne sont plus utilisés qu’en flexogra- matière de haut brillant qui face de l’encre et à permettre, dans support d’impression. Comme expli-phie et en hélio. Depuis quelques demeure la principale exigence le cas d’un primer, le mouillage de qué précédemment, l’eau appliquée
Les marques clientes de Grafiche Nicolini à Gavirate (Italie) n’hésitent pas à investir dans des effets d’impression luxueux tels que couvertures de catalogues et de magazines à vernis bril-lant ou encres et vernis en dispersion avec pigments métalliques. L’impression et l’ennoblisse-ment en ligne sont effectués sur une KBA Rapida 142 5c+L+AV et une KBA Rapida 105 6c+L+AV2 avec équipement hybride et carton CX
L’impression de boîtes pliantes pour produits alimentaires et non alimentaires représente le quoti-dien de la KBA Rapida 105 universal d’Offermann-Verpackungen, à Aix-la-Chapelle (Allemagne). « Avec le groupe vernis en ligne et la sortie rallongée, nous pouvons compter sur une dépose et un séchage parfaits des vernis en dispersion les plus divers – vernis de protection simple, brillant, blis-ter et barrière », résume Markus Offermann
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Types de vernis | Composition, propriétés
Propriétés et critères d’utilisation des types de vernis les plus courants Critère Vernis en dispersion Vernis UV radicalaire Vernis UV cationique Vernis gras Rentabilité : Prix peu élevé plus cher que les vernis en dispersion plus cher que les vernis UV radicalaires même prix qu’une encre conventionnelle Dépose chambre à racle recommandée chambre à racle recommandée chambre à racle requise dans le dernier groupe offset Mise en œuvre en machine sèche à peine sur le cliché ne sèche pas sur le cliché ne sèche pas sur le cliché identique à l’encre ; emploi en alternance avec l’encre possible Conditions de très forte consommation d’énergie, évtl. exposition longue ou bien consommation exposition courte et consommation aucune exigence particulière séchage/durcissement lame d’air chaud, aspiration des vapeurs d’énergie élevée d’énergie réduite Durée de vie des émetteurs émetteurs infrarouges et lame d’air chaud : émetteurs UV : relativement courte, émetteurs UV : relativement courte, — relativement longue glissement UV-C vers UV-A glissement UV-C vers UV-A Domaine d’utilisation très large large (principalement offset feuilles, large (principalement flexographie, offset protection contre l’abrasion (offset feuilles) ; (essentiellement en offset feuilles) sérigraphie et flexographie) continu, rarement offset feuilles) contrastes de brillance (hybride, drip-off) Séchage (physique), durcissement (chimique) : Principe séchage par évaporation durcissement radicalaire sous rayonnement durcissement cationique sous durcissement par oxydation, séchage par UV rayonnement UV pénétration Filmogène particules déjà polymérisées, en essentiellement des résines acryliques (AC), résines époxydes (EP) et résines spéciales, résines dures et alkydes formant des suspension dans l’eau ainsi que résines polymérisant sous rayonnement polymérisant sous rayonnement liaisons pontées d’oxygène ; dissoutes dans l’eau (hydrosols) UV ; teneur en matières solides 100 % UV ; teneur en matières solides 100 % teneur en matières solides 100% Réaction d’amorçage évaporation de l’eau sous l’effet de la scission des photo-initiateurs en radicaux libération d’acide cationique déclenchée par l’oxygène de l’air chaleur et évacuation de l’humidité organiques (charge négative) déclenchée par (charge positive) par les photo-initiateurs les rayons UV-C déclenchée par les rayons UV-C Temps ouvert court (1 s) très court (1/100 s) court (1/2 s) très long Formation du film rapprochement des particules de uniquement durant l’irradiation impulsion unique (UV-C) déclenchant une tant que dure l’exposition à l’oxygène polymères et hydrosols (UV-B : maintien de la réaction de durcisse- réaction en chaîne qui aboutit au durcisse- de l’air ment, UV-A : action en profondeur) ment complet Facteurs favorables respect de la température minimale inertisation sous atmosphère d’azote, chaleur dissipée de l’émetteur UV chaleur, support absorbant prescrite pour la formation du film chaleur dissipée de l’émetteur UV Facteurs inhibiteurs courant d’air froid oxygène de l’air humidité, basses températures, couchage froid, humidité alcalin du papier Utilisation de lampes excimères — chambre inerte ou générateur HF ainsi chambre inerte ou générateur HF ainsi — à faible consommation que photo-initiateurs et prépolymères que photo-initiateurs et prépolymères spéciaux nécessaires spéciaux nécessaires Machinabilité : Viscosité faible ; bien adaptée aux systèmes faible ; bien adaptée aux systèmes très faible ; très bien adaptée aux relativement élevée à épaisse à pompe et chambre à racle à pompe et chambre à racle systèmes à pompe et chambre à racle Tendance à l’étalement élevée ; avantageuse pour un haut brillant, élevée ; avantageuse pour un haut brillant, réduite en dépit de la faible viscosité ; réduite ; avantageuse pour les effets de prévient le retrait lors du durcissement prévient le retrait lors du durcissement défavorable au brillant, structure et de matité avantageuse pour les effets de structure Tendance à la voltige relativement élevée, relativement élevée, relativement élevée, réduite limite la vitesse d’impression limite la vitesse d’impression limite la vitesse d’impression Couches fines résultats médiocres car formation résultats médiocres car durcissement durcissement à cœur rapide et complet comme avec une encre de taches à cœur incomplet Couches épaisses résultat satisfaisant et séchage homogène durcissement lent durcissement encore plus rapide dépose non réalisable et complet, fragilisation Imprimabilité et aptitude au façonnage :
Adhérence sur matériaux très bonne bonne enduit primaire conseillé sur couchage très bonne absorbants alcalin Adhérence sur films plastique et uniquement vernis en dispersion spéciaux bonne sur PE et PP après prétraitement très bonne sur tous les films très mauvaise métallique par décharge couronne Aptitude au pelliculage vernis de thermoscellage, vernis blister moyenne ; meilleure avec les vernis brillants bonne bonne et au collage etc. en particulier qu’avec les vernis haut brillant Aptitude au rainage/pliage/estampage ;relativement mauvaise en raison de la relativement très du fait de l’élasticité de la couche ; bonne mauvaise en raison de la bonne du fait de la finesse et l’élas-surimpression par transfert thermique de la couche ; bonne imprimabilité fragilitéfragilité de la couche ticité imprimabilité bonne de la couche ; bonne imprimabilité Respect de l’environnement et qualités sensorielles : Dégagement d’ozone aucun important (plusieurs émetteurs UV puissants ; faible (émetteurs peu nombreux, aucun aspiration de l’ozone nécessaire) peu d’ozone) Dégagement de chaleur très élevé (recherché)élevé (refroidissement de l’enveloppe des émetteurs)roidisselevé(refneevolppemtnedlurtes)esedetéméacunu Nuisances olfactives odeur d’ammoniac éventuelle lors de odeur propre du vernis et de l’ozone lors de faible odeur d’ozone uniquement lors de identiques à une encre conventionnelle l’impression ; aucune une fois sec (convient l’impression ; l’impression ; aucune une fois sec pour les emballages alimentaires) faible odeur ou inodore après durcissement (idéal pour les emballages alimentaires) Risque de migration aucun (convient pour les emballages utiliser uniquement des vernis entièrement aucun du fait du durcissement à cœur oui alimentaires) ; vernis barrière disponible durcis à cœur ou sans migration pour les complet (idéal pour les emballages ali-contre la migration des matières étrangères emballages alimentaires mentaires)
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Types de vernis | Composition, propriétés
Sélection des types de vernis suivant leurs propriétés optiques et fonctionnelles et leur aptitude à l’impression offset Critère de sélection, exigence Vernis en dispersionVernis à durcissement par rayonnementVernis gras Brillance (microstructure liée à l’étalement) : Haut brillant oui oui non Brillant oui (primaire également) oui oui Neutre oui (primaire également) uniquement pâtes anti-abrasion oui Mat satiné oui oui (pâtes anti-abrasion également) oui Mat oui (primaire également) oui (pâtes anti-abrasion également) oui Mat terne oui oui (pâtes anti-abrasion également) oui Macrostructure (vernis spéciaux) : Structurante, grainée non oui oui (hors ligne également) Vernis de contour non oui (essentiellement hors ligne) non Vernis en relief non oui (uniquement hors ligne) non Contraste de brillance (combinaison de vernis spéciaux) : Hybride (vernis UV haut brillant sur vernis gras mat/grainé) non oui (pleine-surface) oui (partiel) Drip-off (vernis brillant en dispersion sur vernis gras mat/grainé) oui (chaud, pleine-surface) non oui (partiel) Twin-effect (vernis brillant en dispersion sur vernis gras mat/grainé) oui (froid, pleine-surface) non oui (partiel) Lissage (vernis spéciaux) : Vernis glissant (pour emballeuses automatiques rapides), vernis pour cartes à jouer oui oui non Vernis anti-glissant oui oui non Résistance physique : Vernis résistant à l’abrasion à l’état sec uniquement ou également humide,anti-rayures oui (humide pour étiquettes) oui (tous les vernis UV et FE par principe) oui (pâte anti-abrasion spéciale) Vernis thermorésistant, résistant au gel oui non non Vernis de stabilisation dimensionnelle, anti-enroulement oui (pour papiers à étiquettes) non oui (pour papiers fins) Vernis résistant au craquelage oui — — Résistance chimique (anti-réactif, anti-migratoire) : Résistance au rayonnement UV, vernis à altération lente oui (absence de fragilisation/ oui (absence de fragilisation/jaunissement) oui (formulation sans jaunissement jaunissement) disponible) Filtration du rayonnement UV (augmentation de la résistance à la lumière) oui non non Résistance aux liquides alcalins (par ex. cosmétiques alcalins) oui oui (tous les vernis UV et FE par principe) non Résistance aux acides oui oui (tous les vernis UV et FE par principe) non Vernis barrière contre les graisses, huiles, (vapeur* d’)eau oui oui (tous les vernis UV et FE par principe) non Vernis à faible odeur (indépendamment de l’encre et du couchage du papier) ; oui ; oui (UV radicalaire) ; • sans contact direct avec non ; • aptitude à l’emballage alimentaire : • oui en général les marchandises emballées, sans ITX • non Vernis sans odeur et sans migration (indépendamment de l’encre et du oui ; oui (UV cationique et FE) ; non ; couchage du papier) ; • oui en général • UV cationique et FE toujours, UV radicalaire • non • aptitude à l’emballage alimentaire : disponible auprès de certains fabricants, sans ITX Vernis conforme aux codex pharmaceutiques** oui oui (vernis FE souvent) oui Résistance microbiologique : Vernis anti-moisissures et anti-bactéries oui non non Vernis contenant des pigments à effet (éventuellement avec surimpression d’un vernis de protection) : Vernis à pigments iridescents (brillant nacré, changement de couleur) oui oui non Vernis à pigments brillants et scintillants (oxydes métalliques, bronze) oui oui oui Vernis à pigments fluorescents oui oui non Vernis à pigments sécuritaires oui oui non Vernis préparatoire comme fond à effet oui oui oui (par ex. MetalFX Base Ink) Vernis odorant oui non non Vernis avec propriétés fonctionnelles particulières : Aptitude au thermoscellage (vernis blister) oui non non Prise avec colle en dispersion ou hotmelt (vernis skin) oui non non Aptitude au scellage par ultrasons oui non non Aptitude au thermocollage et à l’impression par transfert thermique oui non oui Flexibilité (aptitude au rainage et au marquage) oui oui oui Aptitude au contrecollage avec film plastique fin oui non usuel non usuel Vernis Release (vernis de préparation pour encres à gratter) oui non non *) Valeurs limites de vapeur d’eau et de condensation selon MVTR (Moisture Vapour Transmission Rate) ; **) par ex. FDA Code (US Food & Drug Administration), PQG Code (UK Pharmaceutical Quality Group), Leitfaden Gute Herstellungspraxis Pharma-Verpackung (Allemagne/Suisse)
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Types de vernis | Composition, propriétés
Critère de sélection, exigence Vernis en dispersionVernis à durcissement par rayonnementVernis gras Interactions : Adhérence sur les encres d’imprimerie sur encres à séchage par oxydation sur encres UV et hybrides sur encres à séchage par oxydation et (après séchage UV intermédiaire) encres hybrides Possibilité de combinaison en ligne avec d’autres vernis avec d’autres vernis en dispersion et comme vernis avec d’autres vernis UV et sur vernis primaire contraste de brillance par repousse-primaire avec des vernis UV à dispersion ment des vernis en dispersion et UV Machinabilité : Faible viscosité (pour pompes et chambre à racle) oui oui (en général) non Viscosité plus élevée (pour tables baladées) non rarement comme pâte anti-abrasion comme vernis/pâte de surimpression Émulsion la plus faible possible la plus faible possible — Plage de température relativement étroite, en fonction de la formulation réduite (module de chauffe recommandé) importante (comme pour une encre) Bon mouillage du support option importante option importante oui (comme pour une encre) Étalement étalement court suffisant le plus long possible étalement court suffisant Séchage/durcissement rapide oui oui uniquement avec siccatif Absence de collage en pile à l’état humide et sec, pas de maculage option importante option importante exactement comme une encre Mode de dépose du vernis en fonction de la configuration de la machine : En ligne à partir d’un groupe vernis / équipement spécial à partir d’un groupe vernis ou de l’encrier toujours à partir de l’encrier • humide sur humide d’un côté • oui (primaire également) • oui • oui • humide sur humide des deux côtés (vernissage recto-verso) • oui (primaire également) • oui • oui • humide sur encre après séchage intermédiaire • non usuel • oui (sur encres UV) • oui (sur encres hybrides) • humide sur vernis après séchage intermédiaire • oui (double ou sur vernis avec pigments à effet) • oui (sur vernis primaire) • non usuel Hors ligne en flexographie, sérigraphie ou impression hélio feuilles ou avec pigments à effet) calandre, sérigraphie sur machine avec groupe offset • humide sur sec • oui (primaire éventuellement) • oui • non Procédé d’impression en ligne : Utilisation du vernis en offset humide offset feuilles, heatset offset feuilles, heatset, continu offset feuilles Utilisation du vernis en offset sec offset feuilles, 74Karat offset feuilles, continu offset feuilles Forme de vernissage blanchet ou blanchet spécial UV/hybride tout type de plaque offset (offset cliché flexo photopolymère ou cliché flexo humide), plaque Toray (offset sec) Support d'impression (indépendamment des encres déjà imprimées) : Papier, carton, carton ondulé direct oui oui oui Papiers et cartons très absorbants non oui oui Films plastique spécial oui non Films métallisés non oui non Plaques de tôle oui (cuisson) oui non Impact sur l’environnement : Avantages absence d’odeur et de migration,généralement sans COV, toujours exempts de COV formulation sans huile minérale possi-pas de marquage nécessaire,biologiquement dégradable ble, généralement exempts de COV Inconvénients consommation d’énergie élevée pour le séchage, formation d’ozone lors du durcissement, lavables avec des produits à base désencrage nécessitant un lavage supplémentaire désencrage difficile de COV
La KBA Rapida 105 6c avec double vernissage de Vimer, imprimeur à San Giustino (Italie), est dédiée essentiellement à la PLV pour cosmétiques de marque. En dehors du vernis brillant UV sur primer, des combinaisons de vernis en dispersion brillant et mat sont également très fréquentes grâce au concept de sécheur modulaire
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Suite de la page 42 en même temps que le vernis doit devrait prochainement être pro-en effet s’évaporer, ce qui implique posé par un constructeur réputé de un apport énergétique massif et sources de rayonnement, les ondes requiert, outre des lampes à infra- émises entraînent l’évaporation rouge, un dispositif d’aspiration de ciblée des molécules d’eau sans la vapeur d’eau ainsi qu’éventuelle- influence sur les molécules poly-ment un sécheur à lame d’air chaud. mères – le support d'impression et Un séchage thermique trop brusque l’environnement ne subissent donc peut entraîner la fissuration (craque- aucun échauffement. L’inconvé-lage) du vernis, en particulier des nient demeure toutefois la néces-zones très chargées en encre). sité d’employer des vernis en dis-Le rendement a déjà été pu être persion à faible teneur en solvants amélioré avec les émetteurs Car- de résine se vaporisant simultané-bon Twin, également utilisés par ment. De plus, les supports d'im-KBA dans les sécheurs VariDry qui pression ne doivent comporter ni équipent la gamme Rapida. Avec le laminé d’aluminium, ni bandes ou séchage haute fréquence, qui pigments métalliques etc.
Types de vernis | Composition, propriétés
Vernis à séchage par rayonnement UV en énergie de même que le teusemolécules organiques réactives – (vernis UV) UV hors ligne sur encres vernissagecertaines monomoléculaires (mono-Le durcissement UV constitue le mères), d’autres pré-réticulées en conventionnelles. principal procédé de séchage par chaînes courtes (oligomères, prépo- La dépose en ligne permet d’obtenir rayonnement. En pratique, les appli- lymères). des couches de vernis UV jusqu’à cations avec vernis UV convention- Les photo-initiateurs à base d’acides 8 µm d’épaisseur avec un très bon nel, c’est-à-dire à durcissement radi- organiques des vernis cationiques étalement et un aspect hautement calaire, dominent et les encres et en interdisent l’emploi pour des brillant. Sur les vernisseuses hors vernis UV à base de résine époxyde supports alcalins (par ex. couchage ligne, des épaisseurs encore supé-à durcissement cationique ne sont d a ier contenant du carbonate rieures sont possibles et permettentExemple type du contraste de brillance réalisa-disponiblesquedepuisledébutdesdcouellcapaglepciuenm)pielenroauisdoenpdeurtreisdqeuebrdile-ddeattberiilnladrnecef.acCileesmednetu100luptoiionntssçafedéuqtcelésnodeuresivs:enurbdisirgevnrainéasgrppliestabenleemesyhtnonnesilb années 1980. Leurs avantages sont x soencres hybrides, un vernis UV haut brillant est à cotoute la nombreux, mmencer par le dur- lance. Dans la mesure où le résultat constituent une alternative intéres--ecouiesrpartxuasaperèhdansimacefaurssneetiuopédneésrisurempiossurns cpilsusselmeennt,tàetcœdeusrcporompprlieétt,ébsiesnenqsuoe-dduesviemrnpiésrsaatgifesnéecodneovmraiqpuaess,ciéldseerraàsanteaupelliculage.vertes par le vernis gras. Cet ennoblissement en deux dimensions soutient la comparaison avec rielles idéales pour les emballages indispensable dans ce cas d’appli-Vernis à réticulation par faisceauun gaufrage en relief Photo : Schneidersöhne alimentaires et pharmaceutiques. quer une couche primaire afin d’ob-d’électrons (vernis FE) Les vernis UV sont composés de turer le substrat. Le champ d’appli- Contrairement aux vernis UV, les Les avantages sont nombreux : résines synthétiques contenant un cation couvert par les vernis radica- vernis FE ne font pas appel à des • effet antimicrobien et absence photo-initiateur. Les produits de cli- laires est par conséquent plus photo-initiateurs pour induire la d’odeur et de substances migrantes vage (radicaux ou cations) libérés différencié sur le plan fonctionnel réaction initiale. En effet, les fais- – les encres et vernis à réticulation sous l’action du rayonnement UV-C que celui des vernis cationiques. On ceaux d’électrons – tout comme les FE sont idéaux pour les boîtes entraînent le durcissement souhaité mentionnera notamment l’ennoblis- rayons X et radiations nucléaires voi- pliantes en carton et complexes des résines synthétiques. Priorité sement hybride combiné avec un sins dans le spectre – sont des (emballages pour boissons de style est donnée lors de la mise au point vernis gras mat ou grainé. rayons « durs », ou plus exactement TetraPak) stériles ainsi que pour de vernis UV pour les emballages Les vernis UV sont la plupart du ionisants. Cela signifie qu’ils sont l’emballage sous film dans l’indus-pharmaceutiques et alimentaires temps utilisés comme vernis trans- capables de libérer des produits de trie pharmaceutique et alimentaire. aux photo-initiateurs dont les pro- parents à haut brillant, plus rare- clivage réactifs (radicaux) dans le • le vernissage FE représente une duits de clivage ne migrent pas et ment comme vernis mat ou métal- liant du vernis sans photo-initiateur. alternative économique au pellicu-ne sont pas nocifs pour la santé (cf. lisé. L’emploi avec des encres à Les faisceaux d’électrons, destruc- lage par film OPP intéressante article « Impression d’emballage séchage par rayonnement UV ne teurs des cellules humaines comme notamment en flexo. La réduction sans migration » p. 19 à 21). Des pose aucun problème – le vernis UV des microorganismes, sont émis des coûts est d’au moins 10 %. encres et vernis UV avec photo-ini- est appliqué sur les encres UV sous vide poussé par une cathode à • l’action en profondeur du rayon-tiateurs spécialement adaptés aux sèches. La surimpression d’un ver- fil de tungstène, accélérés par une nement et sa capacité d’ionisation UV-B qui ne réagissent qu’avec les nis UV sur des encres convention- bague anodique à haute tension et (max. 50 % de la matière solide) sont prépolymères de résine artificielle nelles nécessite l’application d’une projetés sur le support d'impression ajustables par la tension (150 à 250 spéciaux sont nécessaires si des couche primaire en dispersion à par une fenêtre de sortie constituée kilovolts), ce qui permet de toujours lampes excimères à faible consom- séchage immédiat avant le vernis UV d’une feuille de titane sous atmo- obtenir un durcissement à cœur mation sont utilisées comme émet- afin de préparer la surface, ce que sphère de gaz inerte. Les faisceaux rapide. Ce procédé permet donc le teurs UV. Les résines artificielles permettent les machines à double électroniques de même que les durcissement de couches de vernis dans lesquelles les produits de cli- vernissage. Les encres hybrides, qui rayons X, tout aussi dangereux, extrêmement épaisses, un avantage vage des photo-initiateurs engen- autorisent la dépose directe du ver- engendrés lors du freinage des élec- qui n’intéresse pas uniquement les drent une réaction de polymérisa- nis, dispensent de l’étape intermé- trons dans le vernis, exigent le blin- fabricants de meubles. Le rayonne-tion sont présentes sous la forme de diaire de la dépose du primer coû- dage de l’installation ainsi que la sur- ment pouvant même traverser le veillance dosimétrique régulière du support d'impression, l’irradiation personnel. Il s’agit donc d’un pro- d’un seul côté suffit pour la forma-cessus techniquement complexe, tion du film en l’espace de quelques mais néanmoins intéressant pour les microsecondes, et ce même en cas spécialistes de l’emballage. Les dis- de vernissage recto et verso sur positifs de réticulation FE réelle- papier, carton et films plastique. ment onéreux sont destinés au sec- • l’apport en énergie équivaut à teur de l’ameublement. Pour l’im- environ un tiers de celui nécessaire primerie en revanche, le prix pour la réticulation par UV et à un dépasse à peine celui d’un équipe- sixième du séchage IR pour un ren-ment UV complet. Il convient toute- dement énergétique se situant entre fois de ne pas négliger les coûts 90 et 95 % – contre 50 % seulement d’exploitation dus à l’azote néces- pour l’UV. saire pour l’inertage empêchant l’io- • durcissement par rayonnement ilfroid – aucune chaleur n’est déga-Leenscrceosnthryabsrtiedsesbrdolamnitn/emnattsdurelveesrinimspUriVmséusrpvuerblniicsitgariraessethaleuthdaeutgbarmillmanetrédaulivseérsnipsarUVAGsFuràsfrè,tie-aiinadfeédnuearegdsiormemlastuiooersigLé.canonèdelealdeygoxsaniontiuscea Peschiera (Italie) sur une Rapida 105 hybride d’électrons,ble, est en revanche négligeable. ce qui permet en outre
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le vernissage sans problèmes de d'impression ainsi qu’à la un durcissement à cœur ainsi qu’une supports d'impression thermosensi- vitesse de séchage souhaitée. résistance à la chaleur et à de nom-bles (dans la mesure où l’irradiation Purement physique, le séchage breux produits chimiques. L’incon-n’attaque pas directement le niveau d’un vernis monocomposant vénient est que la réaction de réticu-moléculaire). s’effectue par « évaporation » lation jusqu’au durcissement total • les liants acryliques utilisés sont du mélange de solvant. Le peut durer plusieurs jours. les mêmes que pour les vernis UV nitrobenzène, autrefois utilisé Les vernis bicomposants sont utilisés radicalaires, mais ne contiennent pour les peintures dites en hélio et en flexographie sur films pas de photo-initiateurs coûteux. « nitro », est le solvant le plus PE et PP (polyéthylène, polypropylène) Les vernis FE sont par conséquentlastiqueoucomplfrcadeseabdnseedsexertne-îaexogEnfliecoraphepagssnisue-inleléhneemmrevel,oiartiaitp.Ilsfandurpétsepsbealnltiouieixqealnpsmàouceséisionpgarosfseeudree-smqouc moins chers à fabriquer que les ver-pevcureaemesmmunnscoconeomnstimasaonnutned’aluminium à vernis nitrocellulo-nis UV (le prix est sans doute plutôtcelle de l’offset feuille. Cette photo montre la quantité Ils sont employés comme sique.d’ébullition, c’est-à-dire légè-lié à la demande restreinte). Dede vernis et de durcisseur nécessaire par équipe pourrement volatils (COV). La vola- vernis de surimpression (résines + plus, l’absence de photo-initiateurscibsopmovnuinreurustnasesserpenraogexflzeaielnd:olKhPtodurcisseur : env. 10 + 4 parts) pour sujets à la décomposition permeteebergdétilitnudqiéoeprrpesserciàolpeéasgéetlérroebde-usniisteestnzènodrualtemélila de stocker les vernis FE plus long- poudrage léger et injection d’air souf- toluène, soit 6,5 fois plus lente que tance chimio-physique mais aussi temps que les vernis UV. flé lors de la formation de la pile. Des celle de l’éther. Le souci croissant de comme couche primaire (env. 10+1 émetteurs IR peuvent être utilisés l’environnement a toutefois fait parts) pour encres nitrocellulosiques. Vernis à base d’huile reculer l’emploi considérablementen plus pour aider au séchage et au Les vernis à base d’huile associent durcissement. de cette substance inflammable etVernis en poudre séchage et durcissement. Le Les vernis gras sont désormais for- cancérigène, en vernissage hors ligne Solution alternative à la dépose de séchage est favorisé par la pénétra- mulés pour prévenir le jaunissement comme pour l’embellissement en vernis visqueux, les systèmes à tion du liant dans le support d'im- (à l’exception des pâtes anti-abra- ligne en hélio ou flexographie où les résines artificielles sont adaptés à pression, ce que ne permettent tou- sion) et donc tout à fait adaptés à la sécheurs à air chaud et unités d’aspi- l’application de poudres ultrafines tefois pas les cartons et papiers cou- surimpression pleine-surface ; en ration à postcombustion n’ont pas eu déjà polymérisées. Cette méthode chés. Lors du vernissage de pratique toutefois, ils n’ont pas la raison des réticences. La valeur MAK courante dans l’industrie des maté-surimpression humide sur humide, faveur des imprimeurs qui sont de du nitrobenzène est de 1 cm³/m³ – riaux et l’ameublement a également cette « encre sans pigments » – plus en plus nombreux à privilégier contre 200 cm³/m³ pour le toluène ! fait son entrée dans l’imprimerie sous comme l’on pourrait définir le ver- le vernis à dispersion déposé en ligne Les vernis bicomposants sont moins la forme de toner Gloss et Security en nis gras – pénètre tout d’abord dans par groupe vernis à chambre à racle, problématiques. Ceux-ci ne sèchent impression numérique électrophoto-les couches d’encre de sorte que le dont la qualité est supérieure. De pas par évaporation mais par durcis- graphique (hp indigo press, Kodak vernis adhère bien à l’encre fraîche même, le vernissage destiné à la sta- sement, ou plus exactement par réti- NexPress, Xerox iGen). Le procédé dès la pile de sortie. bilisation dimensionnelle des papiers culation du mélange de solvant avec est le même que pour un toner clas-L’influence du « séchage oxydatif » non couchés légers est tombé en les résines. Au plus tôt 24 heures sique : les particules de résine sont sur la formation du film est plus désuétude. Par contre, les avantages avant l’application, le mélange est transférées sur une partie ou toute la déterminante. Il s’agit plus exacte- spécifiques des vernis gras sont plus préparé à partir de résines liquides et surface du papier par un cylindre pho-ment d’un durcissement chimique appréciés que jamais : avec ce type de d’un durcisseur (env. 5 + 2 parts) tosensible, puis fixées thermique-par pontage d’oxygène. Entre les vernis, il est possible de réaliser des auquel on ajoute des acétates d’al- ment. Sous l’effet de la chaleur, la molécules des huiles minérales ou réserves filigranes voire même tra- cool comme diluant et retardateur. fusion est immédiate et une surface végétales utilisées comme liant se mées grâce au transfert parfaitement Lors de la dépose, la réticulation du présentant les propriétés requises se fixent des ions oxyde réactifs qui sont en repérage, comme pour une encre vernis est donc déjà amorcée, mais ce forme. On peut ainsi obtenir une formés par le siccatif (oxydant) ajouté conventionnelle, de la plaque alumi- n’est que sous l’effet du sécheur à air matité ou une brillance exception-à l’encre par scission des molécules nium sur le blanchet et le support chaud que se forme un film de vernis nelle, réaliser une imitation de fili-de l’oxygène de l’air. Des catalyseurs d’impression dans un groupe impri- avec une surface solide. Si certains grane ou tout autre signe de sécurité. favorisent l’absorption d’oxygène par mant offset avec mouillage en composants des solvants se volatili- De même, il sera possible d’appliquer les molécules de résine. Cependant, contact. Le vernis gras, mat ou à effet sent également dans l’air chaud, leur de cette manière une couche pri-l’oxygène ne progresse dans la pile grainé, est également utilisé pour dangerosité est nettement moindre maire imprimable sur des papiers ina-que très lentement du bord de la l’ennoblissement hybride (associé à que celle du nitrobenzène. Les ver- daptés à l’impression numérique. feuille vers le milieu, ce qui retarde un vernis UV) et drip-off/twin-effect nis bicomposants ont pour avantagesDieter Kleeberg considérablement le durcissement. n combinaison avec un vernis en Ledurcissementàcœurdesencres(deispersion).Cescombinaisonsper-nIitnoivatonnaperséeim-lisrimprsuée et vernis à base d’huile sera par mettent d’obtenir de somptueuxune presse numé-conséquent quasiment impossible à effets de contraste de brillance.rique Kodak NexPress obtenir en impression publicitaire etavecNexoMud.laLlGsoes-renclailbr d’emballages, qui font une utilisationVernis à base de solvantdu vernis en poudre massivedimagesetdaplats,tantdLeesvreérsniinsessolvdainstséosustoenstcdoannstsituuénshed-proerapixésnueldcelefomreht que le support se trouve dans la pile.ncrsiVUev L’ajout modéré de siccatif dans l’ali- mélange de solvants organiques. ÀPhoto : Kleeberg mentation en encre favorise le dur- l’instar des solvants des encres utili-cissement de même qu’une meil- sées en hélio et en flexographie, ce leure aération de la pile, par ex. par mélange doit être adapté au support
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