Quelles encres d’impression UV conviennent à l’impression sur essuie-tout ?

Pourquoi les encres d'impression UV standard échouent sur les essuie-tout

Le paradoxe de la porosité : comment l'absorption capillaire rapide compromet la polymérisation en surface

La façon dont les essuie-tout sont fabriqués, avec leurs fibres de cellulose lâches, leur confère une porosité remarquable, ce qui signifie qu’ils absorbent très rapidement les liquides par action capillaire. Les encres standard pour impression UV sont entraînées en profondeur dans ces essuie-tout avant d’avoir eu le temps de durcir correctement. Que se passe-t-il alors ? Les photoinitiateurs présents en surface sont épuisés, si bien que l’encre ne forme pas correctement les liaisons réticulées nécessaires. Des essais en laboratoire ont montré que des essuie-tout en papier kraft non enduits peuvent absorber un liquide en moins d’une demi-seconde — soit trois fois plus vite que les papiers couchés classiques. Cela entraîne une polymérisation incomplète de l’encre UV et une mauvaise adhérence à la surface. En pratique, cela provoque l’effacement des motifs imprimés lorsque les emballages bougent, et les couleurs se dégradent rapidement, même avec une utilisation modérée. Pour les entreprises commercialisant des distributeurs marqués, cela revêt une grande importance, car les consommateurs jugent la qualité du produit à la résistance des graphismes dans le temps.

Incompatibilité mécanique : fissuration et délaminage sous contrainte de traction lors de la distribution ou de l’essuyage

Les encres conventionnelles pour impression UV forment un film polymère rigide et fragile, incompatible avec la flexion dynamique des essuie-tout. Sous contrainte de traction lors de la distribution ou de l’essuyage :

• Les films à base d’acrylate se fissurent aux points de déformation pour des allongements inférieurs à 8 %
• Un désaccord de module provoque le délaminage à l’interface fibre–encre
• La résistance à l’abrasion diminue de 40 à 60 % par rapport aux impressions sur des substrats rigides

Des fissures visibles apparaissent souvent dès 5 à 10 cycles de distribution, compromettant à la fois l’image de marque et l’hygiène fonctionnelle, notamment dans les environnements cliniques où l’intégrité de l’essuie-tout a un impact direct sur la prévention des infections.

Principales propriétés du substrat déterminant la compatibilité avec les encres d’impression UV

Masse surfacique, densité des fibres et taux de sizage — indicateurs prédictifs de la rétention de l’encre et de l’intégrité du film

Trois propriétés du substrat permettent de prévoir de façon fiable les performances des encres d’impression UV sur les essuie-tout :

• Poids grammage (g/m²) régit la capacité d’absorption : des grammages inférieurs à 25 g/m² augmentent le risque de transpercement, tandis qu’un grammage ≥ 30 g/m² favorise une confinement contrôlé de l’encre.
• Densité des fibres détermine la topographie de surface — les tissages lâches créent des zones de durcissement inégales qui favorisent le délaminage ; un alignement plus serré assure une exposition uniforme et une meilleure intégrité du film.
• Niveau de finition , déterminée par des traitements hydrophobes internes, régule de façon critique la migration de l’encre. Un apprêt insuffisant accélère la pénétration de l’encre d’un facteur 1,5 (Ponemon, 2023), privant ainsi la surface des photoinitiateurs nécessaires à un durcissement robuste.

Ces facteurs expliquent collectivement 63 % des défauts d’impression sur matériaux absorbants — et doivent être évalués conjointement, et non de façon isolée.

Les professionnels de l'impression doivent privilégier les supports dont le grammage est supérieur à 30 g/m², dont les fibres sont étroitement alignées et dont la concentration d’engelure est vérifiée — caractéristiques fondamentales pour une adhérence fiable et une durabilité à long terme.

Formulations d'encres d'impression UV éprouvées sur des substrats cellulosiques absorbants

Encre d'impression UV cationique : adhérence supérieure sur les essuies-tout en kraft non engelés (validée selon la norme ISO 9211-3)

L'encre d'impression UV cationique résout en réalité de nombreux problèmes auxquels sont confrontés les systèmes à radicaux libres lorsqu'ils traitent des matériaux poreux, grâce à un mécanisme appelé « polymérisation sombre post-exposition ». Concrètement, la réaction chimique se poursuit même après l'exposition, tandis que l'encre pénètre davantage dans les fibres de cellulose. Cela crée des liaisons particulièrement fortes, notamment observables sur des supports tels que le papier essuie-tout kraft non enduit. Des essais conformes à la norme ISO 9211-3 ont montré qu’environ 98 % du matériau imprimé reste fixé après avoir subi des tests d’abrasion humide. Ce qui rend cette encre particulière, c’est son indifférence aux niveaux d’oxygène : il n’y a donc pas d’inhibition superficielle, phénomène qui entraîne souvent des impressions collantes ou une mauvaise tenue sur les surfaces absorbantes. Les fabricants ayant effectué la transition signalent environ 60 % moins de cas où les images imprimées se détachent pendant la production, comparativement à l’utilisation d’encres UV classiques sur ces papiers essuie-tout hautement poreux.

Encre d'impression UV hybride acrylate-époxy : équilibre entre flexibilité, vitesse de durcissement et résistance à l'absorption

Lorsque nous parlons d’encres d’impression UV hybrides acrylate-époxy, nous faisons référence à une combinaison qui réunit les propriétés de durcissement rapide en surface des acrylates et la structure de réticulation souple des époxydes. Ce mélange offre aux imprimeurs le meilleur des deux mondes : rapidité et durabilité. La composante époxyde joue également un rôle essentiel : elle élimine les problèmes gênants de capillarité (mouillage par capillarité) lors de l’application des impressions, tout en permettant au matériau de s’étirer jusqu’à 200 % avant rupture. Cela signifie qu’aucune fissure ne se forme lorsque les distributeurs exercent une tension pendant les opérations d’impression. Ces encres durcissent entièrement en seulement 0,3 seconde lorsqu’elles sont exposées à une lumière dont la longueur d’onde se situe entre 300 et 400 nanomètres, ce qui revêt une importance capitale pour les matériaux minces de moins de 20 grammes par mètre carré. Des essais en laboratoire ont systématiquement démontré que ces formulations hybrides résistent aux frottements humides environ 40 % mieux que les encres acryliques classiques. Pour des secteurs tels que la restauration ou la santé, où les surfaces sont régulièrement nettoyées, cette amélioration fait toute la différence pour préserver l’intégrité des impressions dans le temps.

Cadre pratique de sélection des encres d'impression UV pour essuie-tout

Choisir la bonne encre d'impression UV pour essuie-tout ne relève pas seulement de l'approximation : cela exige une réflexion attentive sur les matériaux et leurs performances réelles. Commencez par des essais de base. Évaluez la vitesse à laquelle l'eau pénètre le matériau de l'essuie-tout selon la norme ISO 535, et assurez-vous que le papier ait une épaisseur suffisante — une masse surfacique d'au moins 40 grammes par mètre carré permet de limiter les traversées d'encre. Pour les essuie-tout classiques en kraft non traités, privilégiez les encres cationiques, qui adhèrent mieux que la plupart des autres encres, avec une résistance à l'arrachement d'environ 4 newtons par centimètre, conformément aux résultats de l'essai ISO 2409. Si les essuie-tout doivent être utilisés dans des distributeurs compacts où la tension est un facteur critique, optez pour des encres hybrides spéciales combinant des propriétés acryliques et époxydes. Ces encres doivent présenter une élasticité suffisante pour résister aux contraintes sans se rompre, affichant idéalement une allongement minimal de 15 % avant rupture, mesuré selon la norme ASTM D638.

• Compatibilité de polymérisation : Vérifier que la sortie de la lampe (à arc au mercure ou LED) correspond à la bande d’absorption du photoinitiateur de l’encre (généralement 320–390 nm) et que la densité d’énergie délivrée est d’au moins 300 mJ/cm² afin d’assurer une polymérisation complète.
• Validation fonctionnelle : Réaliser les essais de résistance au frottement selon la norme ISO 2836:2021 et de résistance à l’humidité selon la norme TAPPI T456 dans des conditions simulant les forces réelles d’essuyage — et non pas uniquement des mesures statiques en laboratoire.
• Conformité réglementaire : Pour les applications en contact avec des denrées alimentaires, vérifier la conformité aux dispositions du règlement FDA 21 CFR §175.300 ou du règlement européen (UE) n° 10/2011 — deux références largement citées par les principaux fabricants d’encres pour la sécurité en cas de contact indirect avec les aliments.

Les principaux fournisseurs proposent des spécifications techniques détaillées pour différents substrats, notamment des plages de viscosité comprises entre 500 et 1 500 cP à température ambiante, des volumes de cellules d’anilox recommandés allant de 4,0 à 7,0 BCM, ainsi que des informations sur la manière dont les matériaux durcissent sous différentes longueurs d’onde. Toutefois, les essais en conditions réelles sont absolument indispensables. Les échantillons d’impression doivent subir des tests de vieillissement simulé dans des environnements contrôlés à environ 70 degrés Celsius et 65 % d’humidité pendant trois jours consécutifs. Cela permet de vérifier la stabilité des couleurs dans le temps, l’adhérence des couches entre elles, ainsi que la résistance aux diverses sollicitations environnementales auxquelles elles sont exposées durant leur utilisation normale. L’application rigoureuse de cette approche réduit effectivement les problèmes tels que le décollement, les fissures ou la décoloration des impressions. Elle garantit que tout reste esthétiquement satisfaisant et fonctionnel, même sur ces surfaces papier à forte absorption, qui ont tendance à absorber excessivement l’encre.

Questions fréquemment posées

Pourquoi l’encre standard pour impression UV échoue-t-elle sur les essuie-tout ?

Les encres standard pour impression UV échouent, car l'absorption capillaire rapide des essuie-tout entraîne l'encre profondément dans le matériau avant qu'elle ne puisse correctement polymériser en surface.

Pourquoi l'encre UV cationique convient-elle aux essuie-tout ?

L'encre UV cationique possède un mécanisme de polymérisation post-exposition dans l'obscurité, qui poursuit ses réactions chimiques et renforce les liaisons même après l'exposition, ce qui la rend idéale pour les matériaux poreux tels que les essuie-tout.

Comment les encres hybrides acrylate-époxy facilitent-elles l'impression UV sur des substrats absorbants ?

Les encres hybrides acrylate-époxy combinent la polymérisation rapide en surface des acrylates avec la souplesse des époxydes, empêchant ainsi la mèche capillaire et permettant au matériau de s'étirer sans se fissurer.