La surface des gobelets en papier présente de minuscules pores et des textures fibreuses qui nécessitent des caractéristiques d'encre spécifiques pour une impression correcte. L'encre flexo à base d'eau fonctionne particulièrement bien, car elle devient plus fluide sous pression pendant l'impression, puis redevient plus épaisse une fois appliquée sur la surface. Cette propriété permet à l'encre de bien pénétrer dans le papier sans trop s'étaler. Sur les cartons plus épais (environ 300 grammes par mètre carré), l'encre est absorbée très rapidement, généralement en moins d'une demi-seconde, ce qui aide à fixer les couleurs et à réduire les taches floues indésirables que l'on appelle le gain de point. Ce qui se produit est assez simple du point de vue des matériaux : la partie liquide de l'encre s'infiltre dans les fibres tandis que les particules de couleur restent en surface, produisant des images nettes sans fragiliser la structure du gobelet. La plupart des imprimeurs savent que l'équilibre entre pénétration et adhérence en surface est essentiel pour obtenir une impression de qualité sur ce type de matériau d'emballage.
Un essai mené en 2023 auprès d'un important producteur de gobelets a démontré la supériorité de l'encre flexo à base d'eau sur le carton alimentaire. Lors de séries de 10 000 unités, la formulation a permis de :
Le support couché 350 g/m² a conservé sa brillance (valeur de luminosité L* à 94,5) malgré la saturation en encre, prouvant la compatibilité du flexo avec les emballages alimentaires exigeants. Les déchets de production ont diminué de 18 % en glissement annuel, confirmant l'évolutivité pour les applications à haut volume.
Les encres flexo qui entrent en contact avec les aliments doivent respecter des règles internationales strictes afin d'empêcher la migration de produits chimiques dans ce que les gens consomment. La FDA dispose d'une réglementation dans le cadre du 21 CFR section 175.105 qui limite les substances entrant indirectement en contact avec les aliments, et en Europe, le Règlement 10/2011 fixe des seuils très bas pour des substances dangereuses comme les agents cancérigènes, à seulement 0,01 milligramme par kilogramme. Un problème important s'est effectivement produit en 2005, lorsque certains produits laitiers ont dû être retirés des rayons en raison de la migration de composés provenant d'encres durcies aux UV. Ces organismes de réglementation exigent que des laboratoires d'essais indépendants vérifient la conformité, en utilisant souvent des liquides spécifiques approuvés par la FDA. Pour les aliments gras, on utilise des solutions éthanoliques, tandis que pour les produits acides ou neutres, des solutions aqueuses sont plus adaptées.
L'impression flexographique utilisant des formules à base d'eau élimine ces composés organiques volatils (COV) que nous savons tous nuisibles pour la santé et l'environnement. Selon une étude publiée en 2023 dans Packaging Technology and Science, ces solutions à base d'eau réduisent les risques de migration de près de 92 % par rapport aux alternatives traditionnelles à base de solvants. Qu'est-ce qui explique leur efficacité ? Les pigments utilisés ont des masses moléculaires plus élevées et adhèrent aux fibres du papier au lieu de simplement se déposer en surface comme c'est le cas avec les encres offset, ce qui laisse souvent des résidus indésirables d'huile minérale. Un autre avantage majeur est leur capacité à éviter le « transfert invisible » lorsque des gobelets sont empilés, transférant des substances d'un gobelet à l'autre. De plus, elles résistent très bien à la chaleur lors des opérations de remplissage à chaud, maintenant les solvants résiduels à des niveaux extrêmement bas, inférieurs à 0,1 partie par milliard, de manière constante tout au long des cycles de production.
Les encres flexo durcissables par UV se distinguent particulièrement par leur capacité à conserver un fini brillant et à sécher extrêmement rapidement, exactement ce dont les fabricants ont besoin pour de grandes séries de gobelets en papier circulant à plus de 500 mètres par minute. Le fait que ces encres durcissent instantanément sous la lumière UV empêche toute trace de maculage lorsqu'elles sont empilées, garantissant ainsi des graphismes nets et propres, même sur des surfaces en carton couché. Toutefois, un inconvénient apparaît lorsqu'on travaille avec des bols plus épais fabriqués à partir de papier pesant plus de 350 grammes par mètre carré. Ces matériaux ont tendance à être trop poreux, ce qui empêche la lumière UV d'atteindre toutes les couches pour un durcissement complet. Pourquoi cela se produit-il ? En réalité, la consistance plus épaisse des encres les rend réticentes à pénétrer profondément dans les fibres, tout en conservant de bonnes propriétés d'adhérence. Les imprimeries confrontées à ces défis doivent souvent modifier leurs formulations ou ajuster les paramètres de leurs équipements afin d'obtenir des résultats acceptables.
Les jours des encres flexographiques à base de solvants dans l'emballage alimentaire sont comptés, car ces produits émettent beaucoup trop de COV. Nous parlons de niveaux moyens d'environ 250 grammes par litre, soit en réalité trois fois la limite considérée comme sûre par l'EPA. Les réglementations du monde entier prennent désormais ce problème très au sérieux. Prenons par exemple la directive européenne sur les émissions industrielles : selon des rapports récents de l'institut Ponemon, les entreprises prises en infraction pourraient être sanctionnées jusqu'à 740 000 dollars. Un autre problème se cache également ici. Le toluène et le xylène laissés après l'impression peuvent migrer vers les boissons elles-mêmes, rendant ces encres à base de solvants inadaptées à tout contact direct avec les aliments. Même si elles adhéraient bien aux cartons enduits de polyéthylène par le passé, cet avantage n'a plus aucune importance aujourd'hui. Le paysage du marché a radicalement changé au cours des dernières années. Les fabricants ont perdu près de la moitié de leurs activités utilisant ces encres traditionnelles depuis 2018, optant massivement pour des alternatives à base d'eau conformes aux normes de la FDA (21 CFR §175.105) et aux réglementations de l'Union européenne (EU 10/2011).
Les encres flexographiques sont des encres spécialisées utilisées dans l'impression flexographique, particulièrement adaptées aux matériaux d'emballage comme les gobelets en papier et autres supports.
L'encre flexo à base d'eau est préférée en raison de ses faibles émissions de COV, de son séchage rapide et de sa compatibilité avec les réglementations alimentaires, ce qui la rend plus sûre pour les emballages alimentaires.
Les encres flexo curables par UV font face à des défis tels qu'une pénétration limitée dans les supports plus épais et plus poreux, ce qui les rend moins adaptées à certaines applications.
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