Gamme de viscosité des encres flexo : Votre guide complet

Introduction

L'impression flexographique, méthode polyvalente et largement utilisée, en particulier dans l'industrie de l'emballage, repose sur le transfert d'encre d'une plaque souple en relief sur un substrat. Ce procédé, connu pour son efficacité et sa capacité à imprimer sur un large éventail de matériaux, dépend de nombreux facteurs, la viscosité de l'encre étant la pierre angulaire de la qualité d'impression. La consistance et les propriétés d'écoulement de l'encre déterminent directement le succès du transfert d'encre, influençant tout, de la densité et de l'uniformité des couleurs à la netteté des détails imprimés. Le maintien d'une plage de viscosité correcte est donc primordial pour obtenir des résultats optimaux dans les opérations d'impression flexographique. Ce guide contient des informations importantes pour y parvenir.

La gamme de viscosités idéale pour les encres flexo

Type d'encre	Gamme de viscosité (coupe Zahn #2)	Gamme de viscosité (cP)	Applications courantes
A base d'eau	18-25 secondes	80-200 cP	Papier, carton, certains films
A base de solvant	20-30 secondes	100-300 cP	Films, feuilles, certains papiers
Durcissement aux UV	30-50 secondes	200-500+ cP	Étiquettes, films, substrats spéciaux
A base d'eau à haute teneur en solides	25-35 secondes	150-350 cP	Carton ondulé, papier kraft
Encres spéciales	Variable	Variable	Encres, vernis et revêtements métalliques

Mesure précise de la viscosité de l'encre flexo

Il est donc important de mesurer la viscosité de l'encre flexo afin d'obtenir les meilleurs résultats dans le processus d'impression. Plusieurs outils et méthodes sont utilisés dans l'industrie :

• ViscositéTasses (Coupes à tremper) : Il s'agit d'outils simples et peu coûteux qui permettent d'effectuer des mesures comparatives rapides. Un gobelet dont le fond est muni d'un orifice calibré est placé dans l'encre et le temps nécessaire à l'écoulement de l'encre à travers l'orifice est enregistré. Le résultat est généralement donné en termes de temps, qui est normalement mesuré en secondes.
• Viscosimètres rotatifs : Il s'agit de viscosimètres plus précis et absolus, dont les unités de viscosité sont le centipoise (cP) ou le pascal-seconde (Pa-s). Ils fonctionnent en déterminant la force nécessaire pour faire tourner une broche à une vitesse fixe dans l'encre.
• Automatisé Viscosité Systèmes de contrôle : Ils sont incorporés dans les presses flexo actuelles et permettent de surveiller et de contrôler la viscosité de l'encre en temps réel. Ils utilisent généralement des capteurs capables de déterminer la viscosité par le biais des vibrations, de la chute de pression ou d'autres caractéristiques.
• Densité Tasses: La densité n'est pas une mesure de la viscosité, mais elle peut donner une idée de la variation de la composition de l'encre qui, à son tour, affecte la viscosité. Les coupes de densité sont utilisées pour déterminer le poids spécifique de l'encre, ce qui est utile pour vérifier l'évaporation du solvant ou la contamination.

Plages de viscosité par type d'encre flexo

Viscosité de l'encre flexo à base d'eau

Les encres flexo à base d'eau sont préférées parce qu'elles sont respectueuses de l'environnement et qu'elles peuvent être utilisées sans danger dans les emballages alimentaires, puisqu'elles ne contiennent pas de solvants dangereux. Ces encres présentent généralement des caractéristiques newtoniennes ou un léger amincissement par cisaillement. Leur viscosité est généralement comprise entre 80 et 200 centipoises, déterminée à l'aide de la coupe Zahn #2 avec un temps d'égouttage de 18 à 25 secondes. Il est important de respecter cette fourchette pour obtenir des impressions propres et nettes avec une bonne résistance des couleurs sur les substrats tels que le papier et le carton.

Viscosité de l'encre flexo à base de solvant

Les encres flexo à base de solvant, qui se caractérisent par leur temps de séchage rapide et leur bonne adhérence aux films et aux feuilles, ont une viscosité légèrement supérieure à celle des encres à base d'eau. Leur viscosité est comprise entre 100 et 300 centipoises, ce qui peut correspondre à un temps de séchage de 20 à 30 secondes pour la coupe Zahn #2. Ces encres sont très sensibles à l'évaporation du solvant et doivent donc être surveillées de près pendant le processus d'impression afin d'éviter les changements de viscosité susceptibles d'affecter la qualité des impressions en milieu de tirage.

Viscosité de l'encre flexo UV

Les encres flexo à séchage UV sont différentes des encres flexo traditionnelles car elles sèchent sous l'effet de la lumière ultraviolette. Ces encres sont généralement les plus visqueuses parmi les types d'encres flexo courants, avec des viscosités allant de 200 cP à plus, dépassant même parfois 500 cP pour certaines formulations. Une mesure Zahn Cup #2 peut être de 30 à 50 secondes, voire plus, en termes de temps d'égouttage. La viscosité des encres UV dépend principalement du choix des monomères, des oligomères, des photo-initiateurs et de toute charge ou additif.

Facteurs clés influençant la viscosité des encres flexo

Impact de la température sur l'écoulement de l'encre

La température joue un rôle crucial dans la détermination de la viscosité des encres flexographiques. Lorsque la température est élevée, l'énergie cinétique des molécules d'encre est importante et, par conséquent, la viscosité de l'encre est faible et l'encre s'écoule facilement. En revanche, lorsque la température est basse, l'activité moléculaire est faible et l'encre devient épaisse et présente une viscosité élevée. Dans le cas de l'impression flexographique, il est très important de contrôler la température de l'encre. Les variations peuvent entraîner un dépôt irrégulier de l'encre, ce qui se traduit par des variations de la densité des couleurs, de l'engraissement des points et de l'uniformité de l'impression. Des mesures de contrôle de la température, telles que la température ambiante, peuvent s'avérer nécessaires pour maintenir un flux d'encre régulier et obtenir une qualité d'impression constante tout au long du tirage.

Effets des résines et des pigments sur la viscosité

Le type et la concentration de la résine utilisée dans la formulation d'une encre flexographique sont les facteurs clés qui définissent la viscosité de l'encre. Les résines qui sont responsables de la cohésion du pigment et de la fixation de l'encre sur le substrat ont un poids moléculaire et une structure différents. Une augmentation du poids moléculaire des résines ou une augmentation de la concentration de la résine entraînera une augmentation de la viscosité de l'encre. La nature des pigments (taille, forme et dispersion des pigments dans le véhicule de l'encre) peut également influencer la viscosité. Lorsque les pigments ne sont pas bien dispersés ou que leur concentration est élevée, la friction interne dans l'encre augmente et la viscosité de l'encre peut être affectée, ce qui peut entraîner des problèmes d'écoulement de l'encre et de qualité d'impression.

Évaporation du solvant et changements de viscosité

L'évaporation du solvant est un facteur critique qui influence la viscosité des encres flexographiques à base de solvant et à base d'eau. Au cours du processus d'impression, les solvants s'évaporent et la concentration des solides (résines et pigments) augmente. Il en résulte une concentration plus élevée de solides et donc une augmentation de la viscosité de l'encre. Dans les encres à base de solvant, la volatilité des solvants spécifiques utilisés détermine le taux d'évaporation. Dans le cas des encres à base d'eau, le taux d'évaporation de l'eau dépend de facteurs tels que la température, l'humidité et l'air ambiant de la presse. Une perte excessive de solvant ou d'eau peut rendre l'encre trop visqueuse et entraîner des problèmes tels qu'un mauvais transfert de l'encre, le blocage des cellules anilox et une mauvaise qualité d'impression. Cela peut également avoir un impact sur la consommation d'encre.

Considérations relatives au taux de cisaillement et à la vitesse d'impression

Le taux de cisaillement auquel est soumise une encre flexographique pendant le processus d'impression, qui est directement lié à la vitesse de la presse, peut affecter la viscosité apparente de l'encre, en particulier pour les encres non newtoniennes qui s'amincissent sous l'effet du cisaillement. Les encres qui s'amincissent par cisaillement sont celles qui ont tendance à réduire leur viscosité lorsqu'elles sont soumises à des forces de cisaillement telles que celles subies lorsque l'encre est transférée du rouleau anilox à la plaque d'impression, puis au substrat, à des vitesses élevées. Cette réduction de la viscosité sous l'effet du cisaillement est bénéfique pour le transfert et le nivellement de l'encre. D'autre part, à de faibles taux de cisaillement, l'encre revient à sa viscosité de repos plus élevée afin d'éviter des problèmes tels que la formation de brouillard d'encre ou les éclaboussures. Par conséquent, lors du choix et de la régulation de la viscosité de l'encre flexo, il est essentiel de tenir compte de la vitesse d'impression.

Garantir une qualité d'impression constante : Le rôle des presses flexo fiables par KETE

La qualité des impressions en flexographie dépend directement de la fiabilité de la presse. Une presse fiable garantit que toutes les parties du processus de transfert de l'encre, y compris l'encrier et le cylindre d'impression, sont précises et cohérentes. Cela permet de réduire les fluctuations de l'épaisseur du film d'encre et de l'efficacité du transfert, qui sont directement influencées par la viscosité de l'encre. Une presse fiable appliquera une pression et une vitesse constantes, ce qui contribuera à minimiser les variations de viscosité dues aux variations mécaniques.

Les presses flexo KETE sont conçues pour maintenir des conditions stables et précises pour le contrôle de la viscosité de l'encre et, par conséquent, la haute qualité des impressions. Avec plus d'une décennie d'expérience dans l'industrie, nous incorporons des systèmes d'encrage de pointe dans notre gamme, qui comprend des modèles pour les encres à base d'eau, à base de solvant et UV. Par exemple, la série CI à grande vitesse, qui peut atteindre 300 m/min sur des modèles tels que la KTFP-CI300, est dotée d'un cylindre d'impression central qui réduit les fluctuations mécaniques affectant la viscosité de l'encre. En outre, certaines de nos presses sont équipées de systèmes d'exploitation automatiques qui facilitent le fonctionnement des machines et peuvent inclure des fonctions de contrôle et de régulation de la qualité de l'encre. L'accent mis sur la qualité de l'ingénierie, la compatibilité des encres et la facilité d'utilisation de l'automatisation reflète la mission de KETE qui consiste à fournir des solutions d'impression fiables permettant aux entreprises de produire des emballages et des matériaux imprimés de haute qualité de manière constante.

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Résolution des problèmes courants de viscosité des encres flexo

Problèmes de haute viscosité et solutions

Une viscosité élevée de l'encre peut se manifester sous plusieurs formes : un mauvais transfert de l'encre, qui se traduit par des impressions faibles ou pâles ; des cellules anilox bouchées, qui entraînent un dépôt d'encre irrégulier et des stries ; et un engraissement élevé du point dû à l'incapacité de l'encre à s'étaler correctement sur le support. En outre, une viscosité élevée peut exercer une pression sur la presse et même entraîner la rupture de certaines de ses pièces. Pour réduire la viscosité, la meilleure solution consiste à ajouter le diluant ou le solvant adéquat à l'encre de manière appropriée. Pour les encres à base d'eau, il s'agit d'eau et pour les encres à base de solvant, il s'agit du ou des solvants recommandés par le fabricant de l'encre. Le diluant doit être ajouté lentement et le mélange doit être bien agité tout en vérifiant la viscosité de temps en temps jusqu'à ce que la plage requise soit obtenue.

Problèmes de faible viscosité et solutions

D'autre part, une faible viscosité de l'encre peut également entraîner une mauvaise qualité d'impression. Il peut s'agir d'un écoulement excessif de l'encre qui entraîne un saignement ou un plumage des détails fins, de films d'encre minces qui entraînent une densité et une couverture médiocres des couleurs, et d'un risque élevé de brouillard d'encre ou d'éclaboussures qui entraînent une contamination de la presse et de l'environnement. Pour les encres à base d'eau, la valeur du pH peut également être modifiée, mais un épaississement direct est normalement nécessaire. Dans le cas des encres à base de solvant et à base d'eau, il est possible d'augmenter la concentration de solides et donc la viscosité en laissant s'évaporer une partie du solvant ou de l'eau. Ce processus doit être surveillé de près afin d'éviter un épaississement excessif.

Maintien d'une viscosité constante pendant l'impression

Il s'agit d'une mesure préventive qui nécessite les pratiques suivantes afin de garantir une viscosité constante de l'encre tout au long du tirage :

• Suivi et ajustement : Il est recommandé d'établir une routine pour vérifier la viscosité de l'encre à l'aide de l'instrument de mesure approprié. En fonction des résultats, procédez à de petites modifications contrôlées en ajoutant de l'eau ou de l'épaississant, selon les recommandations du fabricant de l'encre.
• Nettoyer l'encrier et toutes les pièces connexes : Il est essentiel de nettoyer l'encrier et toutes les pièces connexes pour éviter l'accumulation d'encre séchée ou d'autres débris. Ceux-ci peuvent modifier la viscosité de l'encre et en affecter l'écoulement et, s'ils ne sont pas corrigés, ils peuvent provoquer un blocage du système d'encrage à long terme.
• Éviter la contamination : Assurez-vous que l'encrier n'est pas contaminé par des matières étrangères telles que la poussière de papier ou des débris. L'encre est un médium très sensible et tout contaminant présent aura un impact sur la viscosité de l'encre et la qualité des impressions.
• Perte de solvant et/ou d'eau : Pour réduire l'évaporation du solvant ou de l'eau, il faut toujours couvrir les encriers lorsque c'est possible, maintenir l'environnement de la salle des presses à une température et une humidité appropriées et envisager l'utilisation d'humectants ou de retardateurs dans l'encre.
• Utilisation d'outils automatisés Viscosité Systèmes de contrôle : Si la presse est équipée d'un système automatisé de contrôle de la viscosité, celui-ci doit être correctement réglé et fonctionner efficacement. Ces systèmes offrent une surveillance et un contrôle constants qui améliorent considérablement la stabilité de la viscosité.

Conclusion

La plage de viscosité idéale pour les encres flexographiques n'est pas une valeur fixe, mais plutôt une plage qui doit être atteinte et maintenue en fonction d'un certain nombre de facteurs propres à chaque travail particulier. Ainsi, en comprenant les principes de la viscosité de l'encre, en utilisant les méthodes de mesure correctes, en identifiant les facteurs qui peuvent l'affecter et en appliquant des mesures préventives et correctives, les imprimeurs flexographiques peuvent fournir des impressions de haute qualité. Il est donc recommandé aux opérateurs d'utiliser les informations contenues dans ce guide pour améliorer le processus d'impression flexographique et viser à obtenir la meilleure viscosité de l'encre afin d'améliorer la qualité des impressions ainsi que l'efficacité de l'opération.