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Eau de mouillage dans l’impression offset

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Eau de mouillage dans l’impression offset

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Fonctionnement

Le principe de fonctionnement de l’impression offsetest basé sur le fait naturel que la graisse et l’eau serepoussent mutuellement. Les zones imprimantes sur

la plaque d’impression offsetreçoivent l’encre „grasse“ quirepousse l’eau de mouillage.Les zones non imprimantessont hydrophiles etrepoussent l’encre.

Dans un premiertemps, laplaque d’im-pression estrecouverte

d’un film d’eau demouillage par le système

de mouillage pelliculaire, puisles zones imprimantes sont

encrées au moyen des rouleauxencreurs. L’image à reproduire est

ensuite transférée à un cylindre porte-blanchet qui la transfèrera au support à imprimer.C’est pourquoi, l’impression offset est égalementdésignée comme un procédé d’impression indirect.

Les additifs de mouillage contenus dans l’eau demouillage sont des additifs concentrés qui remplissentdes fonctions et des tâches essentielles. Outre sesdifférentes fonctions de protection, l’additif de l’eau demouillage influence les propriétés physico-chimiquesde l’eau de mouillage, facilite et optimise le procédéd’impression.

Les composants essentiels contenus dans un additifd’eau de mouillage ainsi que les tâches qu’il remplitsont présentés ci-après. La composition et ledéveloppement de ces additifs sont basés sur descompétences et un savoir-faire du plus haut niveau. Enrègle générale, il s’agit de plus de 25 composants dontl’action conjuguée contribue à obtenir un additif d’uneefficacité optimale, tel que l’additif Schwego® Soft.

Composants

Système tamponLe système tampon ajuste une valeur du pH de 4,8 –5,2 propice à l’impression. Malgré différents facteursinfluents tels que la qualité de l’eau, les dépôtsd’encre, les produits de nettoyage ou similaires, lavaleur du pH souhaitée reste constante – le pH est„tamponné“.

Système tensioactif / émulsifiantCe système com-mande la réactionchimique et physiquedes interactions entrel’encre, l’eau demouillage et la plaqued’impression. Parmicelles-ci figurent, parexemple, le comporte-ment d’absorption del’eau par l’encre(quantité et rapidité) et la tension superficielleoptimale limite.

Agent complexantLes différents dépôts d’encre, de papier et l’eau demouillage engendrent des réactions entre lesmatériaux qui peuvent considérablement entraver leprocessus du tirage définitif.

Eau de mouillagedans l’impression offset

Principales caractéristiques distinctivesdu procédé d’impression offset :

Impression offset feuilles :

Le support à imprimer est imprimé feuille par feuille.

Outre un certain nombre de procédés spéciaux, la

production est destinée avant tout à l’impression de

travaux de ville. Les encres sèchent généralement par

absorption/oxydation.

Impression offset bobines :

Le support à imprimer est imprimé à partir d’une

„bobine“. On distingue l’impression de journaux (cold-

set), l’impression de travaux de ville (heatset) et

l’impression continue. Dans l’impression heatset l’encre

est séchée par un procédé physique au moyen d’un

séchoir à air chaud alors que dans l’impression de

journaux l’encre sèche par absorption. L’impression

continue correspond en matière de technique de

procédé à l’impression offset feuilles à la seule différence

que le support à imprimer est imprimé sur une bobine.

Goutte d’eau en haut:Forte tension superficielleGoutte d’eau en bas:Faible tension superficielle

Encreur

Cylindre porte-plaque

Cylindre porte-blanchetSystème de mouillage pelliculaire

Cylindre de contre-pression

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Ce phénomène est dû au rôle essentiel que jouentle bicarbonate de calcium et le bicarbonate demagnésium. Leur teneur peut augmenter et, enraison de leurs caractéristiques hydrophiles, gêner letransfert de l’encre. Des agents complexantssoigneusement sélectionnés inhibent ces sels etréduisent les dépôts.

Agents conservateursL’eau de mouillage contient, notamment en raison duprocessus d’impression un grand nombre de corpsétrangers qui renferment des substances nutritivesappréciées par des germes, comme, par exemple, lapoussière de papier. La formation et la multiplicationde bactéries, levures et moisissures sont de plusfavorisées par l’élévation de température, les grandscircuits d’eau de mouillage et les phases de repos.Pour empêcher une telle formation de germes, desagents conservateurs sont ajoutés.Le plus grand risque de contamination se situe dansl’impression de journaux. Dans l’impression detravaux de ville, on ajoute généralement une dosed’alcool isopropylique (IPA) à l’eau de mouillage.L’alcool facilite les techniques d’impression et a uneaction antimicrobienne.

Protection de la plaque d’impressionAfin de protéger la surface de la plaque d’impressioncontre l’oxydation et les corps étrangers lorsque laproduction est interrompue, des composantssoigneusement sélectionnés forment une pelliculede protection sur la plaque d’impression pendant unarrêt de la machine.

SéchageContrairement à l’impression offset bobines,l’impression offset feuilles met généralement enœuvre des encres séchant par absorption/oxydation.Afin d’accélérer le séchage par oxydation, il estpossible d’ajouter à d’eau de mouillage un agent deséchage (siccatif), tel que Schwego® Drier 8141. Enalternative, nous offrons avec Schwego® Soft8128/8129 et 8157 des additifs d’eau de mouillage

contenant un agent de séchage donnant des réglagesdifférents de pH.Tous les agents de séchage que nousutilisons sont exempts de cobalt nuisible à la santé etsource de pollution de l’environnement.

InhibiteursAfin de protéger les éléments de machine contre lesdommages dus à la corrosion, des inhibiteurs sontajoutés à l’additif de l’eau de mouillage. D’une manièregénérale, Schwego® Soft est doté d’inhibiteurs dontl’effet est contrôlé et validé par les fabricants demachines et d’installations de tout premier rang.

Agents de solubilisationAfin de stabiliser à long terme tous les composantsindiqués ci-dessus dans une solution, on utilise desagents de solubilisation appropriés. Ces solvants ontsouvent une influence décisive sur la compatibilitéavec l’environnement de l’additif de l’eau de mouillage.

EnvironnementEn raison de la complexité que présente lacomposition d’un additif d’eau de mouillage, lethème de „l’environnement“ joue également un rôleimportant dans le développement des produits.Notamment le taux de COV, le type de conserva-teurs, les possibilités d’élimination et les marquagesdes produits sont là des mots-clés permanents. Ilexiste pour chaque produit une Fiche de Données deSécurité CE qui donne toutes les indications relativesà la sécurité. En tant qu’entreprise très respectueusedes impératifs écologiques, Schwegmann a un rôle d’avant-garde dans le développement de produitscompatibles avec l’environnement.

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Paramètres de l’eau de mouillage

Qualité de l’eauL’eau industrielle constitue la base de l’eau de mouillage. Du point de vue de la technique d’im-pression, il est nécessaire de prêter attention à lateneur en sels minéraux contribuant à la dureté del’eau qui résulte du cumul de deux duretés: la duretétotale (TH) et la dureté carbonatée (CH).

Il est recommandé de maintenir une qualité d’eauconstante ayant une dureté totale de 8-12° dH (sur legraphique: tous les sels indiqués dans le champ „selscontribuant à la dureté“). Nos recherches etexpériences ont montré qu’à partir d’une teneurtotale de 8° dKH la stabilité de l’émulsion encre/eaude mouillage est influencée de manière positive.

La dureté carbonatée (KH) qui se forme à partir desbicarbonates (HCO3) a également une influencedécisive. (Sur le graphique: tous les sels minérauxindiqués à la dernière ligne).

D’un côté, les bicarbonates naturellement „alcalins“réagissent avec l’élément „acide“ du système tamponcontenu dans l’eau de mouillage, ce qui fait augmenterle pH. D’un autre côté, les bicarbonates de calcium etde magnésium (sur le graphique: dans le champ rouge)provoquent des dépôts de calcaire indésirables. Cesdépôts sont particulièrement gênants sur les rouleauxencreurs et les rouleaux mouilleurs. Comme déjà

décrit, ils perturbent le comportement de l’émulsionet le transfert de l’encre en raison de leurs propriétéshydrophiles ou répulsives de l’encre.

Afin d’optimiser les duretés de l’eau pour leprocessus d’impression et d’éviter toute variationéventuelle de la qualité de l’eau alimentée par lefournisseur local, des installations de traitement d’eausont souvent mis en œuvre en vue de standardiserl’eau de mouillage. Pour cela, il existe des installationsd’adoucissement ou de déminéralisation.

Installations d’adoucissementPour adoucir l’eau, le calcium et le magnésium sontremplacés par du sodium dans un échangeur d’ions(sur le graphique: dans l’ovale transparent). Lebicarbonate restant (HCO3) se lie ensuite au sodiumen un bicarbonate de sodium (NaHCO3) très solubleet ne contribuant pas à la dureté de l’eau.

Après ce procédé, l’eau ne contient plus que des selsou des carbonates „ne contribuant pas à la dureté“qui ont l’influence „alcaline“ déjà évoquée sur lavaleur du pH.

Indication: Après l’adoucissement, seule la teneuren carbonate peut donc être déterminée sousforme de bicarbonates de sodium et de potassium,mais pas la dureté carbonatée ou la dureté totale.Comme l’eau ne contient plus de sels contribuant à ladureté de l’eau, les testeurs de dureté carbonatéeconventionnels livrent des résultats faussés.

Eau de mouillagedans l’impression offset

Sels ne contribuant pas à la dureté

Sels contribuant à la dureté

Sels contribuant à la dureté permanente

Sels contribuant à la dureté temporaire (CH, forment des depôts de calcaire)

Ovales transparents: taux de calcium et de magnèsium (TH)

NaClChlorure de

sodium

KClChlorure depotassium

Na2SO4Sulfate de

sodium

K2SO4Sulfate depotassium

NaHCO3Bicarbonate de

sodium

KHCO3Bicarbonate de

potassium

CaCl2Chlorure decalcium

MgCl2Chlorure demagnésium

CaSO4Sulfate decalcium

Mg SO4Sulfate demagnésium

Ca(HCO3)2Bicarbonate decalcium

Mg(HCO3)2Bicarbonate demagnésium

Sels contenusdans l’eaunaturelle

Sels contenusdans l’eaunaturelle

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Afin d’obtenir à nouveau la dureté totale recomman-dée pour l’impression, l’eau adoucie est mélangée enune quantité définie avec de l’eau du robinet.

Installations de déminéralisationLa déminéralisation de l’eau se fait généralement dansune installation d’osmose inverse.Tous les selsminéraux présents dans l’eau y sont éliminés.Afind’obtenir une dureté d’eau d’env. 10° (dH) recom-mandée pour le processus d’impression, un agentdurcisseur, tel que Schwego® dH-Fix 8230 est ajouté àl’eau déminéralisée. Ces agents durcisseurs con-tribuent à obtenir la dureté totale désirée exclusive-ment au moyen de sels contribuant à la dureté„permanente“.

Valeur du pHLa valeur du pH indique si l’eau a une réaction acide(0) ou alcaline (14) sur une échelle logarithmique de 0à 14, le pH 7 correspondant au point neutre. Lacaractéristique de cette échelle du pH est qu’uneunité de pH correspond à un changement 10 fois plusgrand. Cela signifie qu’une eau de pH 4 est dix foisplus acide qu’une eau de pH 5 et cent fois plus acidequ’une eau de pH 6. La valeur du pH de l’eau durobinet ou d’eaux traitées se situe généralement

entre 6,5 et 9. Afin d’obtenir une valeur optimalede pH situé entre 4,8 et 5,2 pour le processus d’impression, les systèmes tampon évoquésauparavant sont déjà intégrés dans l’additif de l’eau demouillage. La capacité tampon est réglée en fonctionde la dureté carbonatée présente à la valeur de pHdésirée et maintenue constante.

ConductanceLa conductance donne la conductibilité électriquespécifique d’un produit qui se mesure en µS (MicroSiemens).

Un additif d’eau de mouillage contient de grandesquantités de combinaisons chimiques, qui, dissous dansl’eau, sont de bons conducteurs de courant. Cecipermet au moyen de la conductance de déterminer laconcentration réelle de l’additif dans l’eau demouillage lors d’une nouvelle formulation de mélange.

Lors du mesurage effectué dans le circuit de l’eau demouillage, il faut tenir compte qu’en raison de laprésence de corps étrangers, tels que des éléments depapier, d’encre et de produit de nettoyage, la valeurmesurée est faussée.

La conductance ne donne pas de renseignementqualitatif quant au comportement technique del’impression. Le type de sel utilisé est ici bien plusimportant.

TempératureIl convient de prévoir, de préférence, une températured’eau de mouillage d’env. 10°-12° C. Le fait demaintenir une même température constante aide àrégulariser le tirage définitif en refroidissant lesmachines et l’environnement.

Diagramme pour la valeur du pH

Courbe de dosage pour l’additif de l’eau de mouillage

Concentration d’additif dans l’eau de mouillage (%)

Vale

ur d

u pH

Con

duct

ibili

té (

µS/c

m)

acide

alcaline

Valeur du pH

Con

cent

ratio

n d’

ions

hyd

rogè

ne (

mol

/L)

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Processus d’impression

Outre la description jusqu’à présent schématique dela fonction et des actions de l’eau de mouillage,l’impression offset industrielle cache encore une sériede difficultés en matière de technique de procédés.

Le défi tout particulier qui se présente dans l’impression offset se situe au niveau du comporte-ment de l’émulsion de l’encre et de l’eau de mouillage.Le processus d’impression exige que les deux sub-stances émulsionnent dans un certain rapport à unevitesse bien définie et restent stables au cours del’impression du tirage définitif. Le comportement del’émulsion est interactif avec un grand nombre deparamètres variables qui rendent le procédéd’impression difficilement maîtrisable et reproductible.

Outre l’encre et l’additif de l’eau de mouillage, lesinfluences mécaniques, les matériaux mis en œuvre,leurs conditions d’utilisation ainsi que leur état jouentavant tout un rôle essentiel. Il s’agit notamment desrouleaux encreurs et des rouleaux mouilleurs, du typede système de mouillage, du blanchet, de la qualité del’eau, de la température, du support à imprimer, dutype de la machine et de biens d’autres facteurs.

De plus, les changements liés au processus d’impression, tels que l’apport de l’encre et du papiercouché sur le blanchet ou les rouleaux du système demouillage, les variations de température dans lamachine d’impression, les lavages intermédiaires surles blanchets et/ou les systèmes de mouillage, l’usurede la plaque d’impression et bien d’autres facteursrendent l’impression du tirage définitif impossible surde longues bandes dans la même qualité constante.

Dans ce domaine, l’influence de l’imprimeur estprimordiale, car ses compétences de spécialiste sontliées avant tout à son expérience et à sa compréhension affinée du processus d’impression quilui permet de tourner la vis qu’il faut au momentvoulu pour obtenir une qualité et des performancesoptimales de la machine d’impression. Malheureuse-ment, ces qualités personnelles se font de plus en plusrares en raison du degré d’automatisation qui necesse d’augmenter.

Réduction et suppression de l’alcool Dans l’impression offset de travaux de ville (offsetfeuilles et impression heatset) on ajoute del’isopropanol (IPA) à l’eau de mouillage. Celui-ci a demultiples effets et par conséquent facilite le processusd’impression.

Toutefois, pour des raisons liées à l’environnementet aux coûts, des recherches sont engagées depuisl’invention du système de mouillage à l’alcoolpour réduire l’alcool isopropylique (IPA). Alors qu’auparavant, la production était réalisée avec plus de20% d’IPA dans l’eau de mouillage, aujourd’hui, uneréduction de l’alcool à un taux de 8% ne présentepour ainsi dire aucun problème.

La réussite de cette réduction d’alcool est due avanttout aux nouvelles technologies pratiquées dans latechnique de mesure et de dosage pour l’alcool IPAdans l’eau de mouillage. En outre, les sous-traitants del’industrie graphique ont adapté leurs produits auxexigences de l’impression sans adjonction d’alcool IPA.Comme c’est également le cas pour nos produitsalternatifs spécifiques de la série Schwego® Soft.

Dans le cas où il faut effectuer une réduction encoreplus importante voire même une suppression del’alcool IPA, il est nécessaire d’apporter une plusgrande minutie et une sensibilité accrue aux travauxd’impression. Le succès de la réduction de l’alcooldépend de l’optimisation de tout le processusd’impression.

Effets de l’isopropanol (IPA):

� Obtention rapide et stable del’équilibre encre/eau

� Abaisse la tension superficielle

� Refroidit par évaporation

� Empêche la formation de germes

� Action autonettoyante

� Augmente la viscosité de l’eau demouillage

� Freine la formation de mousse

� Réduit le dépôt d’encre sur lesrouleaux mouilleurs

� Atténue les rayures (vaguessuperficielles)

Eau de mouillagedans l’impression offset

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Les effets de l’alcool IPA indiqués ci-dessus contribuent avant tout à une plus grande sécurité etstabilité de la production. Dit autrement, l’alcool IPApermet d’absorber au cours de la production depetits défauts ou négligences.

Vous trouverez ci-après quelques conseils de mise enœuvre que nous recommandons de respecterparticulièrement, notamment lors de la réduction etde l’élimination de l’alcool IPA et qui toutefois sontsouvent négligés.

Indications pour l’utilisation

Ajustage des rouleaux encreurs et des rouleaux mouilleursDes pressions trop fortes entre les rouleaux (contactdes différents rouleaux entre eux) nuisent aucomportement de l’émulsion en raison de la chargemécanique et du dégagement de chaleur. Il est recommandé de suivre les indications du fabricant dela machine, mais lorsque les rouleaux sont chauds ilest possible de diminuer de 20% maximum les valeursindiquées. Nous mettons gratuitement à la dispositiondes utilisateurs de Schwego® Soft des bandelettes decontrôle transparentes et flexibles permettant unajustage correct des rouleaux.

Maintenance régulière des rouleauxLe nettoyage et l’entretien des rouleaux encreurs etdes rouleaux mouilleurs avec des produits denettoyage spéciaux sont très efficaces. Les saletés,notamment les dépôts de calcaire provenant de l’eaude mouillage, du papier et de l’encre engendrent undurcissement et un lissage superficiel des rouleauxencreurs et des rouleaux mouilleurs. Ceci perturbela formation de l’émulsion ce qui entraîne un comportement instable du tirage définitif et ne laisse

pas beaucoup de jeu dans l’équilibre du couple encre/eau. Un produit de nettoyage, tel que Schwego®

Clean 8179, enlève les saletés et les dépôts de calcairedes pores des rouleaux. La surface des rouleaux redevient lisse et souple avec des pores ouverts. Il y aainsi un meilleur apport et transfert de l’encre et del’eau de mouillage ce qui contribue à obtenir uneémulsion d’encre et d’eau nettement plus stable.

Apport réduit d’encre/d’eauOn constate un réel potentiel de stabilité dansl’impression du tirage définitif, notamment après la

maintenance des rouleaux comme décrit ci-dessus. Ilest souvent possible de réduire de manière significativeles quantités d’encre et d’eau (-50 %) sans que ladensité de l’encre diminue.Au contraire, l’émulsion ducouple encre/eau n’est plus aussi „grasse“, la tendanceà „virer de ton“ est plus faible, le point de trame imprime de façon plus pointue, l’apport d’encre sur lesrouleaux doseurs et le blanchet est nettement réduit.Remarque: „Utiliser aussi peu d’encre etd’eau que possible!“

Les meilleures conditions pour l’impression du tirage définitif sontdonnées lorsque l’impression se fait à la„limite de l’encrassement“ – le momentoù la quantité d’eau est encore suffisantepour maintenir les zones non imprimantes sans encre. Généralement,„l’encrassement“ commence au niveaudes arêtes extérieures du support àimprimer dans le sens de l’impression.Cet encrassement est souvent dû à deszones d’encrage qui ne sont pas entièrement fermées dans la partie marginale sans image ou aux rouleauxd’encrier qui laissent passer trop d’encresur les côtés du train de rouleaux.Conseil: Réduire la course du rouleau d’encrier et augmenter l’ouverture de passage de l’encre dans la zoneimprimante!

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Bandelette de contrôle transparente etflexible pour l’ajustage des rouleaux

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Bernd Schwegmann GmbH & Co. KG · Wernher-von-Braun-Straße 14 · 53501 Grafschaft-Gelsdorf · GermanyTel.: +49 (0) 22 25 / 92 26-0 · Fax: +49 (0) 22 25 / 92 26-33 · E-mail: [email protected] · www.SchwegmannNet.de

En outre, il est recommandé pour les systèmes demouillage pelliculaire d’utiliser en fonction du sujet leréglage diagonal des rouleaux doseurs.

Conditions de températureIl convient de porter une attention toute particulièreaux températures, notamment lors de grandesproductions sur des machines à fonctionnementrapide.De manière générale, il convient d’évacuercorrectement la chaleur qui se dégage de la machined’impression. Contrairement à cette recommandation,on voit souvent des grilles de protection des rouleauxreculées pour limiter les projections et les dépôts debrouillard d’encre afin de maintenir la machinepropre.Toutefois, l’ensemble du train des rouleauxfinit par s’échauffer ce qui affecte également lecomportement de l’émulsion.

Dans la mesure où il est prévu d’avoir un équilibragede la température sur le baladeur, il convient de lerégler à env. 26° C au niveau du reflux.

En ce qui concerne la température de l’eau demouillage, il est recommandé, dans la mesure dupossible, de ne pas dépasser env. 12° C, la limite de latempérature inférieure étant généralement limitéedans l’offset bobines par la formation d’eau decondensation. Celle-ci peut retomber sous forme degouttes d’eau sur la nappe de papier et entraîner defâcheuses déchirures de la nappe qui provoquent desinterruptions de la production.

Entretien de l’eau de mouillageLes substances huileuses ou graisseuses dans l’eaud’émulsion sont à éviter.Comme décrit au début, le principe de l’impressionoffset repose sur la répulsion réciproque entre l’encre(graisse) et l’eau. Si, au cours du nettoyage desblanchets, des rouleaux encreurs et des rouleauxmouilleurs, des produits de nettoyage huileuxmiscibles dans l’eau s’intègrent dans l’eau de mouillage, son action est alors naturellement entravée.Toutefois, si des substances d’encre ou de graisseflottent occasionnellement à la surface de l’eau demouillage, il est recommandé d’utiliser Schwego® Sorb8225. Ce tampon spécial en fibres flotte à la surfacede l’eau et retient les dépôts huileux et graisseux.

Lorsque les rouleaux mouilleurs sont nettoyés avecdes produits de nettoyage huileux, un film facilitant lemouillage par l’encre peut éventuellement se formersur les rouleaux mouilleurs. Ceci engendre un nouvelencrassement des rouleaux par l’encre et la formationde la pellicule d’eau est perturbée.

Lors du nettoyage manuel des rouleaux mouilleursdans le système de mouillage pelliculaire, il convientauparavant de racler avec précaution le surplusd’encre avec une truelle. Il est possible ensuite d’enlever l’encre avec un produit de nettoyagerapidement volatil, tel que Schwego® Damp 8174.Pour terminer, il est recommandé de frotter lerouleau mouilleur avec une substance hydrophilecomme la gomme arabique ou un produit deconservation pour la plaque d’impression.

Lorsque l’eau de mouillage est fortement encrassée,notamment en raison de la formation de germes, lecircuit de l’eau de mouillage doit être lavé et nettoyéavec un produit de nettoyage spécial, tel queSchwego® Fix 8110. Utilisez les produits biocides avecprécaution. Avant toute utilisation, lisez l’étiquette etles informations concernant le produit.

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