Quels sont les avantages des encres flexographiques pour l'impression à grande vitesse sur les emballages en plastique ?

Propriétés Rapides de Séchage et leur Impact sur l'Impression Flexo Haute Vitesse

Comment les Encres Flexo à Base de Solvant Séchent Rapidement pour S'adapter aux Hautes Vitesses d'Impression

Pour ceux qui travaillent avec l'impression flexographique sur du plastique à grande vitesse, les encres flexo à base de solvant sont généralement ce que la plupart des gens utilisent, car elles sèchent très rapidement. Ces encres contiennent des solvants dont les points d'ébullition sont bas, comme l'éthanol ou l'acétone. Ils s'évaporent pratiquement lorsqu'ils sont chauffés à environ 40 à 60 degrés Celsius, laissant derrière des images imprimées sur des films en polyéthylène en seulement une demi-seconde. Le temps de séchage rapide permet aux imprimantes de fonctionner à des vitesses impressionnantes supérieures à 1000 pieds par minute, sans avoir à craindre les empreintes brouillées. Cela a une grande importance dans les opérations d'emballage souple, où les lignes de production doivent rester en marche en continu du début à la fin.

Encres flexo UV et LED : Durcissement instantané pour une impression continue

Les encres durcissables UV éliminent ces temps de séchage pénibles, car elles fonctionnent grâce à un procédé appelé photopolymérisation. Ces encres durcissent en réalité en moins de 0,1 seconde lorsqu'elles sont exposées à une lumière UV située entre 300 et 400 nanomètres. Les versions LED les plus récentes sont également bien plus efficaces en termes d'énergie, réduisant la consommation électrique d'environ 85 % par rapport aux anciennes lampes à vapeur de mercure utilisées auparavant. Des améliorations récentes des matrices LED ont rendu possible le contrôle des longueurs d'onde spécifiques durant le durcissement. Cela permet de préserver les matériaux, ce qui est particulièrement important pour ces films de barrière multicouches sophistiqués. De plus, les fabricants peuvent faire fonctionner leurs lignes à des vitesses impressionnantes, atteignant jusqu'à 1500 pieds par minute sans endommager quoi que ce soit.

Mécanismes de séchage sur films plastiques non poreux : Évaporation, Absorption et Durcissement par rayonnement

Les presses flexographiques modernes utilisent une approche hybride pour sécher les encres sur des supports non poreux :

1. Évaporation : Air chaud forcé (80–120°C) élimine les solvants en surface
2. Absorption : Les films traités à la corona permettent une pénétration partielle de l'encre grâce à des résines spéciales
3. Rayonnement : Les systèmes UV/EB réticulent les polymères instantanément sans chaleur

Cette combinaison empêche le transfert d'encre et garantit une compatibilité entre les matériaux tels que le BOPP et le PET.

Optimisation du choix des solvants pour un séchage efficace et des performances optimales sur bobine

Les imprimeurs choisissent les solvants en fonction de la vitesse de séchage, des émissions et de la sensibilité thermique :

Les mélanges de solvants azéotropiques permettent désormais un séchage 40 % plus rapide avec des émissions 30 % inférieures à celles des systèmes à solvant unique, améliorant à la fois les performances et la conformité environnementale.

Encres flexo à base d'eau contre encres flexo à base de solvant : compromis entre vitesse de séchage et durabilité

Les encres à base d'eau réduisent les émissions de COV d'environ 85 %, ce qui est très bénéfique pour l'environnement. Toutefois, ces encres mettent plus de temps à sécher, car l'eau possède une chaleur latente de vaporisation très élevée. Le temps de séchage varie généralement entre 1,2 et 2 secondes. Mais de nouvelles solutions émergent, comme la technologie des nanoémulsions. Des tests pilotes ont montré que les encres à base d'eau peuvent désormais sécher en seulement 0,8 seconde sur des surfaces en PEHD lorsqu'elles sont chauffées à 90 degrés Celsius. Plutôt impressionnant, n'est-ce pas ? Il y a tout de même un inconvénient : ces nouvelles méthodes nécessitent environ 15 à 20 % d'énergie supplémentaire par rapport aux méthodes traditionnelles utilisant des solvants. Néanmoins, de nombreux fabricants sont prêts à payer ce supplément pour les bénéfices environnementaux.

Excellente adhérence sur les substrats plastiques à faible énergie de surface

Surmonter les défis liés à l'énergie de surface des polyoléfines et des films PET

Les polyoléfines telles que le PE et le PP possèdent des énergies de surface inférieures à 34 dynes/cm², limitant l'imbibition de l'encre. Les encres flexo modernes surmontent ce problème en utilisant des résines polaires et des additifs activateurs de surface qui réduisent la tension interfaciale. Pour le PET, les solvants à base d'ester attaquent légèrement la surface, favorisant une application uniforme à des vitesses supérieures à 600 pieds par minute.

Stratégies de formulation des résines pour améliorer l'adhérence des encres flexo

Les résines acryliques et la nitrocellulose restent dominantes grâce à leur bon équilibre entre adhésion et facilité de mise en œuvre. Des systèmes hybrides combinant des dispersions de polyuréthane avec des polyoléfines chlorées ont démontré une amélioration de 42 % de la résistance au pelage sur du polypropylène non traité. Les paramètres clés de formulation incluent :

• Température de transition vitreuse (Tg) adaptée à la flexibilité du substrat
• Poids moléculaire contrôlé pour une pénétration inter-couches
• Sites réactifs permettant la création de liaisons covalentes avec les surfaces traitées

Traitements de surface et agents favorisant l'adhérence dans l'impression pour l'emballage plastique

Lorsque l'on applique un traitement à la flamme d'environ 10 à 12 kilowatts par mètre carré, cela augmente les niveaux d'énergie de surface de ces grands formats de films en polypropylène au-delà de 45 dynes par centimètre carré. Pour une meilleure adhérence, les apprêts chimiques font également merveille. Ils contiennent souvent des composés comme des polymères chlorés ou des silanes, qui adhèrent particulièrement bien aux matériaux PET recyclés contenant ces additifs glissants mélangés. Il y a également eu récemment des développements intéressants avec des promoteurs biosourcés à base de lignine modifiée. Ils rivalisent même avec les options pétrochimiques traditionnelles en termes de résistance à l'adhérence, ce qui en fait des choix assez pertinents pour des solutions d'emballages flexibles durables.

Traitement Corona et Plasma : Préparation des substrats pour une adhérence optimale des encres flexographiques

Le plasma atmosphérique génère des molécules réactives telles que l'ozone et les oxydes d'azote qui modifient en réalité les surfaces des polymères, leur permettant d'adhérer directement à l'encre, éliminant ainsi totalement la nécessité de solvants. Lorsque nous appliquons environ la moitié à trois quarts de kilojoule par mètre carré, le polyéthylène de faible densité passe d'une énergie de surface de seulement 31 dynes par centimètre à 58 dynes par cm. Cela permet à l'encre d'adhérer trois fois mieux selon les méthodes d'essai standard ASTM D5264 relatives à la résistance au frottement. C'est vraiment impressionnant. Ce qui est encore plus remarquable, c'est que cela fonctionne parfaitement sur les lignes de production fonctionnant à des vitesses allant jusqu'à 1200 pieds par minute lors du traitement en ligne continue. Aucune réduction de vitesse n'est nécessaire pour obtenir des résultats de qualité.

Contrôle Précis de la Viscosité et de la Rhéologie pour une Transfert d'Encre Constant

Plages de Viscosité Idéales pour les Encres Flexographiques Solvantées et UV

Les encres flexo à base de solvant donnent les meilleurs résultats entre 30 et 70 poises, tandis que les formulations durcissables UV fonctionnent idéalement entre 50 et 150 poises afin d'équilibrer l'écoulement et le durcissement. Une maîtrise stricte de la viscosité (±5 poises) permet de minimiser le gain de pointillés dans les demi-teintes et garantit une cohérence des couleurs. Les rhéomètres avancés mesurent la contrainte de cisaillement à des vitesses pertinentes pour la production (100–500 s⁻¹), ce qui permet d'aligner les résultats de laboratoire sur les conditions réelles d'impression.

Comportement pseudoplastique et son rôle dans la livraison d'encre anilox à grande vitesse

Les encres flexo possèdent aujourd'hui une propriété intéressante appelée thixotropie, en vertu de laquelle leur viscosité diminue effectivement de 30 à 60 pour cent lorsqu'elles sont soumises à des forces de cisaillement intenses (environ 3 000 à 5 000 secondes puissance -1) provenant de ces rouleaux anilox. Ce qui est remarquable, c'est leur capacité de récupération très rapide par la suite, ce qui aide à empêcher l'encre de se répandre partout. Résultat ? Un contrôle bien meilleur du dosage dans ces cellules de 1200 LPI. Nous parlons ici de films d'encre formés avec une épaisseur inférieure à 4 microns, un facteur qui a une grande importance sur la qualité d'impression. Même à des vitesses impressionnantes supérieures à 600 pieds par minute, ces encres résistent aux problèmes de brouillard (misting) qui peuvent affecter d'autres systèmes. Selon les chiffres du secteur, les entreprises utilisant des encres optimisées par le cisaillement constatent une réduction d'environ 18 pour cent des déchets, grâce à leurs performances de transfert constamment bonnes, quelles que soient les conditions d'impression.

Exigences relatives à l'épaisseur réduite des films d'encre dans les presses flexo étroites modernes

Les convertisseurs en bobine étroite visent des films d'encre de 1,2 à 2,8 µm pour atteindre une opacité supérieure à 95 % sur OPP sans boudinage. Les encres à viscoélasticité contrôlée (tan δ = 0,3 à 0,7) fonctionnent efficacement avec des cylindres anilox de 2 à 3 BCM, réduisant la consommation d'encre de 22 à 35 % par rapport aux formulations traditionnelles.

Systèmes automatisés de surveillance de la viscosité pour une production à grande vitesse stable

Les viscosimètres en temps réel avec une précision de ±0,5 poise ajustent dynamiquement les rapports de solvant pendant les tirages, maintenant la rhéologie à ±3 % de la valeur cible. Les systèmes intégrés signalent les écarts lorsque le temps de récupération thixotropique dépasse 45 secondes — une alerte précoce essentielle pour détecter des défauts d'impression dans les opérations supérieures à 400 mètres par minute.

Durabilité et conformité réglementaire dans les applications d'emballage souple

Les encres flexo modernes doivent résister aux contraintes mécaniques et satisfaire aux normes de sécurité strictes, tout en produisant des graphismes vifs. Les convertisseurs font face au défi double d'assurer la durabilité tout au long de la distribution et de respecter les réglementations mondiales.

Résistance à l'abrasion, à l'humidité et aux contraintes de transport dans les films imprimés

Les encres flexo hautes performances utilisent des résines flexibles pour maintenir l'adhérence pendant les flexions répétées, atteignant une résistance à l'abrasion supérieure à 90 % lors des tests ASTM D5264. Les encres durcies par UV forment des réseaux réticulés qui offrent une barrière contre l'humidité inférieure à 0,5 g/m²/jour WVTR, essentielle pour la protection des marchandises périssables.

Encres flexo UV à faible migration pour l'emballage alimentaire et pharmaceutique

Les systèmes avancés de photoinitiateurs réduisent les monomères résiduels à moins de 0,01 ppm, répondant ainsi aux limites de migration indirecte de la FDA 2023 pour le contact alimentaire. Les technologies de double-cure permettent des formulations à 100 % solides, éliminant les résidus de solvant tout en maintenant des couches d'impression ultra-fines inférieures à 2 μm.

Conformité aux normes réglementaires mondiales tout en préservant la qualité d'impression

Les mises à jour de l’UE MDR exigent désormais des déclarations complètes des matériaux couvrant plus de 1 600 substances, favorisant la transparence dans les chaînes d'approvisionnement en encres. Les systèmes de correspondance des couleurs intègrent des bases de données réglementaires pour garantir la précision des teintes Pantone tout en évitant les pigments restreints tels que le CI Pigment Violet 23.

Allier durabilité, durabilité écologique et recyclabilité

Les encres de nouvelle génération allient performance et durabilité écologique grâce à :

• Acryliques à base d'eau avec une teneur en COV inférieure à 5 %
• Formulations compatibles avec le décolletage, permettant une recyclabilité du film PET de 85 %
• Matrices de résines renouvelables conservant 98 % de leur adhérence après six mois de vieillissement

Ces innovations aident les transformateurs à atteindre les objectifs de recyclage d'EPREL sans nuire à l'appel du produit en rayon, ce qui est particulièrement important puisque 78 % des consommateurs prennent en compte la recyclabilité dans leurs décisions d'achat (GreenPackage 2023).

FAQ

Quelles sont les encres flexographiques à base de solvant ?

Les encres flexo à base de solvant sont des encres d'impression qui contiennent des solvants tels que l'éthanol ou l'acétone. Ces solvants ont des points d'ébullition bas et s'évaporent rapidement lorsqu'ils sont chauffés, permettant un séchage rapide et une impression à grande vitesse.

En quoi les encres durcissables aux UV diffèrent-elles des encres traditionnelles ?

Les encres durcissables aux UV subissent une photopolymérisation lorsqu'elles sont exposées à la lumière UV, ce qui leur permet de durcir instantanément. Elles offrent des solutions d'impression écoénergétiques et sont polyvalentes pour être utilisées sur divers substrats.

Quel rôle jouent les traitements de surface dans l'impression flexo ?

Les traitements de surface, tels que les traitements corona et plasma, modifient les surfaces polymères pour améliorer l'adhérence des encres flexo. Cela permet d'obtenir une meilleure adhésion et une qualité d'impression supérieure, en particulier sur les substrats à faible énergie de surface.

Pourquoi la maîtrise de la viscosité est-elle importante en impression flexo ?

La maîtrise de la viscosité est essentielle en impression flexo pour garantir un transfert d'encre constant, minimiser le gain en points et maintenir la précision des couleurs. Elle permet d'atteindre une qualité d'impression optimale à grande vitesse.

Quels sont les avantages environnementaux des encres flexographiques à base d'eau ?

Les encres flexographiques à base d'eau réduisent considérablement les émissions de COV, ce qui en fait des solutions respectueuses de l'environnement. Des innovations telles que la technologie des nanoémulsions permettent un séchage plus rapide tout en préservant la durabilité.