Voilà une question à laquelle l’imprimeur est souvent confronté en pratique. Le durcissement, mais également l’adhérence aux encres et/ou vernis en dispersion et de surimpression déposés au préalable dépendent des réglages de la machine et du sécheur, qui sont par conséquent décisifs pour la qualité du vernissage et la possibilité de façonnage rapide des imprimés ainsi ennoblis. Pourtant, l'imprimeur est bien souvent contraint de recourir à des essais aux critères mal définis.
Contrôle du durcissement en salle des presses
Une particularité des systèmes à réticulation radiculaire est que le processus de réticulation est strictement limité à la durée d’exposition au rayonnement UV. Contrairement aux systèmes cationiques qui ne sont pas encore utilisés en offset feuilles et dans lesquels une impulsion déclenche une réaction en chaîne conduisant à une réticulation complète. La réticulation UV radicalaire exige le contrôle du durcissement du vernis. Pour cela, il n’existe actuellement aucun procédé à la fois simple et suffisamment sûr utilisable directement sur la presse par l’imprimeur ou les spécialistes du surfaçage. En pratique, deux méthodes d’essai simples sont utilisées à l’heure actuelle sur les machines :
Test au ruban adhésif : Cette méthode consiste à appliquer un ruban adhésif sur l'imprimé puis à l'arracher. Si le vernis ou les couches d’encre sont endommagées, on considère que le durcissement est insuffisant.
Test à l’acétone : Ici, la couche d'encre ou la surface vernie est mise en contact avec de l’acétone puis soumise après un certain temps à un effort mécanique. Si le solvant n’attaque pas la surface et ne la fragilise pas, on suppose que le durcissement du produit est suffisant.
Ces deux méthodes ont cependant leurs limites : le résultat de l’essai au ruban adhésif dépend beaucoup de la force d’application mais aussi des caractéristiques propres au ruban qui peuvent elles aussi varier. De plus, ce test n’est pas réalisable sur des papiers non couchés.
Le test à l’acétone n’est plus fiable du fait des récentes modifications de la formulation des systèmes UV à réticulation radiculaire. La plupart des encres et vernis UV utilisés aujourd’hui ne sont plus sensibles à l’acétone, même avant durcissement complet des couches. Pour le moment, aucun autre solvant utilisable universellement et permettant une bonne différenciation entre un durcissement correct ou insuffisant des couches n’est connu.
Les autres méthodes pratiques simples employées jusqu’à présent et décrites dans les ouvrages spécialisés pour la détermination du degré de durcissement reposent sur le principe d’un contrôle mécanique de la dureté, utilisable uniquement sur des supports non compressibles et durs. On citera à titre d’exemple le contrôle de la micro dureté selon la norme DIN 55676, l’amortissement pendulaire selon DIN 53157, ainsi que les essais consistant à soumettre la surface des échantillons à des pointes coniques ou à la chute d’une bille.
Contrôle du durcissement en laboratoire
La mise au point d’un procédé pour le contrôle du durcissement des encres et vernis UV en laboratoire n’est pas encore entièrement terminée non plus. Par le passé, les méthodes physiques et chimiques les plus diverses ont été utilisées pour déterminer le degré de durcissement des couches séchant sous rayonnement UV ou faisceau d’électrons :
• spectroscopie infrarouge (FTIR),
• spectroscopie proche infrarouge (NIR),
• spectroscopie Raman,
• microscopie à force atomique,
• spectrométrie de mobilité ionique,
• spectroscopie diélectrique,
• méthode de mesure thermique,
• propagation des ultrasons,
• radiolyse éclair,
• détermination des modifications rhéologiques et mécaniques en fonction du rayonnement UV appliqué,
• mesures de la pénétration de liquides avec marqueur radioactif,
• chromatographie liquide haute performance (HPLC) et
• chromatographie gazeuse headspace.
En dépit de la multitude de techniques d’essai mises en œuvre, une méthode standard à valeur universelle n’a pu être trouvée.
Plusieurs essais réalisés par la fogra ont permis d’aboutir à la conclusion que la HPLC et la spectroscopie infrarouge ATR pour les encres de même que la spectroscopie Raman confocale pour les vernis à durcissement par rayonnement sont en mesure de fournir des indications chimiques analytiques reproductibles concernant le degré de durcissement de ces couches. |
