Generalite sur les ENCRES

Toute chose visible à l’œil nu peut prendre une ou plusieurs couleurs. L’homme, le plus intelligent des créatures, a essayé de colorer ou de décorer les articles en utilisant la teinte ; ce qui justifie la création de couleurs artificielles à l’aide de la peinture, de l’encre ou du vernis. Partout dans le monde, l’encre est utilisée dans plusieurs domaines : l’art, l’éducation, la culture, l’information, l’enseignement, l’administration …qui sont des facteurs de développement d’un pays. A Madagascar l’école des arts et des métiers n’est pas encore suffisante.

GENERALITES SUR LES ENCRES 

DEFINITION

Au XIè siècle, le mot encre vient du mot latin encaustum qui veut dire « encre de pourpre », une encre qui est réservée à l’empereur. L’encre est une substance fortement teintée, généralement noire, qui sert à marquer les supports comme le papier, le textile, les métaux, le bois et les polymères. Elle est constituée principalement de pigment, de véhicule et d’additifs. Les encres sont utilisées pour l’écriture, le dessin, l’impression ou la décoration.

HISTORIQUE DES ENCRES

Depuis l’Antiquité, l’homme a découvert pour la première fois l’encre pour l’écriture. En Inde et en Chine, une encre solide contenant du glue et du noir de carbone ainsi qu’une encre liquide composée de carbone en suspension ou sous forme colloïdale ont été employées. Dans les pays occidentaux, l’encre au carbone a été remplacée petit à petit par l’encre ferrogallique. L’utilisation de cette dernière devient de plus en plus importante jusqu’au IXè siècle. Dans les pays orientaux, l’utilisation de l’encre au carbone a été abrogée pour donner place à l’encre métallo-gallique. Les encres métallo-galliques ont été fabriquées à partir de terre naturelle, de métaux (fer, cuivre, etc.) et de végétaux contenant des acides galliques et du tanin. En revanche, les encres au carbone ont été produites à partir de résidus carbonés obtenus par combustion incomplète de diverses matières riches en carbone comme les végétaux, les os, etc. Initialement, ces encres ont été utilisées pour l’écriture, mais au Moyen Age son développement a gagné le domaine du dessin. L’utilisation de matières organiques provenant de l’animal, du végétal ou des produits synthétiques améliore la qualité d’encre pour l’écriture donnant naissance à une nouvelle encre utilisée pour l’impression.

A l’Antiquité et au Moyen Age, les encres métallo-galliques et les encres au carbone ont été obtenues par broyage de pigment ajouté à des huiles végétales. Tandis que pour les encres pour impression, bien que leurs compositions aient beaucoup évolué, les méthodes de préparation n’ont guère changé. Il s’agit toujours de disperser efficacement les pigments dans un véhicule.

En revanche, les exigences vis-à-vis de la qualité de la dispersion ont augmenté. Les équipements n’ont guère changé dans leur principe, ils ont évolué seulement dans leur efficacité.

La fabrication d’une encre fait appel principalement à des moyens mécaniques pour créer une bonne dispersion, stable, efficace, rapide et économique. Cela nécessite dans la première étape de préparation du véhicule des grands réacteurs dans lesquels sont mis les différents ingrédients, avec des étapes de chauffage et de refroidissement. Puis l’incorporation du pigment dans le véhicule fait appel à deux techniques : le mixage et le broyage. Le mixage consiste à mélanger par agitation mécanique les pigments dans le véhicule. Il est souvent suivi d’un broyage, qui a pour rôle de réduire les particules de pigment à une taille correspondant au procédé d’impression. Durant le dernier siècle, la fabrication industrielle repose sur une nouvelle technique pour la fabrication des encres d’imprimerie. Deux étapes sont nécessaires :
– préparation du véhicule et des additifs
– incorporation du pigment dans le véhicule .

Préparation des constituants d’une encre 

Préparation du véhicule de l’encre
Des huiles siccatives sont mélangées avec des résines et des diluants pétroliers dans de grands réacteurs (jusqu’ à 5 tonnes) chauffés à des températures de 120 à 260 ° C sous atmosphère inerte pour éviter toute oxydo-polymérisation prématurée. Après cette première cuisson, il peut y avoir une addition d’agents gélifiants, puis éventuellement de distillats pétroliers pour ajuster la viscosité. Un cycle typique de préparation prend environ 15 à 20 heures.

Préparation des additifs
Il s’agit essentiellement de la préparation des cires qui doivent être soigneusement élaborées pour que leur incorporation se fasse uniformément étant donné les faibles quantités mises en jeu. Les cires se présentent soit sous forme de poudre sèche, auquel elles sont introduites en même temps que les pigments dans le véhicule, soit sous forme d’une dispersion de grains de cire (30 à 40% de cire) dans un mélange d’huiles végétales ou minérales avec éventuellement des résines. Les cires sont préparées par mélange à haute vitesse ou par chauffage puis raffinage sur une broyeuse.

Préparation des pigments
Les pigments sont préparés soit sous forme de poudre sèche, soit sous forme de flush.

– Pigment sous forme de poudre sèche. La suspension aqueuse dans laquelle se trouvent les particules élémentaires de pigments préparés par synthèse organique est coagulée. Les particules élémentaires se regroupent pour former des agglomérats qui se regroupent après filtration en agrégats. On obtient ainsi un gâteau de pâte (contenant environ 18 à 20 % de matière sèche) qui doit être séché et broyé pour briser les agrégats et uniformiser la taille des particules de sorte que la surface spécifique soit optimale pour le procédé d’impression (qualité de mouillage du pigment). On obtient ainsi les pigments sous forme de poudre sèche.

– Pigment sous forme de flush. Dans le cas de la fabrication de flush, le gâteau de pâte est traité d’une façon différente : l’eau qui enrobe les pigments est remplacée par un véhicule, sous vide et à température élevée. Cette étape permet ensuite une incorporation du pigment plus aisée dans le véhicule.

Il est à noter que certains pigments sont plus aptes au flushing. Cela dépend des cristaux constitutifs des pigments.

Dispersion du pigment dans le véhicule et les additifs 

Il s’agit de bien mélanger les pigments, le véhicule et les additifs. En pratique, les agglomérats de pigments sont réduits à une taille optimale pour pouvoir être mouillés correctement par le véhicule, ce qui conférera à l’encre une bonne brillance et un bon pouvoir colorant. Ce degré de dispersion est obtenu par un apport d’énergie. Par conséquent, cette phase est la plus longue, la plus coûteuse, et très énergivore dans la fabrication d’une encre.

Table des matières

INTRODUCTION
Chapitre I : GENERALITE SUR LES ENCRES
I DEFINITION
II HISTORIQUE DES ENCRES
II.1 Préparation des constituants d’une encre
II.1.1 Préparation du véhicule de l’encre
II.1.2 Préparation des additifs
II.1.3 Préparation des pigments
II.2 Dispersion du pigment dans le véhicule et les additifs
III LES PRINCIPAUX CONSTITUANTS D’UNE ENCRE
III.1 Le pigment
III.1.1 Caractéristiques et rôles du pigment
III.1.2 Types de pigments
III.1.2.1 Les pigments noirs ou noirs de carbone
III.1.2.2 Les pigments minéraux
II.1.2.3 Les pigments organiques
III.1.3 Propriétés d’usage des pigments
III.1.3.1 Résistance photochimique ou solidité lumière
III.1.3.2 Absorption d’huile
III.1.3.3 Autres propriétés
III.2 Le véhicule
III.2.1 Les résines
III.2.1.1 Caractéristiques des résines
III.2.1.2 Différents types de résine
III.2.2 Les huiles végétales
III.2.3 Les distillats pétroliers
III.3 Les additifs
III.3.1 Rôles des additifs
III.3.2 Composition des additifs
III.3.2.1 Les cires
III.3.2.2 Les siccatifs
III.3.2.3 Les antioxydants
III.3.2.4 Les composés anti-maculants
Chapitre II LES DIFFERENTS TYPES D’ENCRES ET LEUR MODE DE SECHAGE
I LES GRANDES FAMILLES DES ENCRES
I.1 Encre métallo-gallique
I.2 Encre au carbone
I.3 Encre mixte
I.4 Encre à base de pigment organique
II LES DIFFERENTS MODES DE SECHAGE DES ENCRES
II.1 Séchage physique par infiltration dans le support (ou Coldset)
II.2 Séchage chimique par oxydo-polymérisation
II.3 Séchage mixte (ou Quickset)
II.4 Séchage thermique (ou Heatset)
II.5 Séchage par rayonnement ultra- violet (UV) ou faisceau d’électrons : Electron Beam (EB)
III LES DIFFERENTS TYPES D’ENCRES SELON LEUR UTILISATION
III.1 Encres pour l’écriture
III.2 Encres pour le dessin
III.2.1 L’encre de noix de galle
III.2.2 L’encre de chine
III.2.3 Le bistre
III.2.4 Les encres de couleur
III.3 Encres pour l’impression
III.3.1 Les encres Offset
III.3.1.1 Les encres Coldset
III.3.1.2 Les encres Heatset
III.3.1.3 Les encres Quickset
III.3.2 Les encres à solvant pour la flexographie et l’héliogravure
III.3.2.1 Encre pour la flexographie
III.3.2.2 Encre pour l’héliogravure
III.3.3 Les encres à l’eau
III.3.4 Les encres pour la Sérigraphie
III.3.4.1 Description succincte du procédé et ses applications
III.3.4.2 Caractéristiques générales des encres pour la sérigraphie
III.3.5 Les encres pour le jet d’encre
III.3.5.1 Description succincte du procédé et ses applications
III.3.5.2 Différents types d’encres pour le jet d’encre
III.3.6 Les encres UV (Ultra Violet) et EB (Electron Beam ou bombardement d’électron)
III.3.7 Les encres pour l’électrophotographie et la xérophotographie
III .3.8 Les encres thermochromiques
CONCLUSION

Lire le rapport complet