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Les blanches : Les caractéristiques d'un blanchet

L'épaisseur

Le blanchet est un matériau multicouche de faible épaisseur : environ 1 mm pour certains blanchets autocollants, et 2 mm dans la majorité des cas.
La pression spécifique (pression maximum dans la zone de contact) nécessaire au transfert dans les zones de pincement (appelées aussi nip), est donnée par une relation complexe incluant la compressibilité dynamique, le réglage de la valeur de compression plaque/blanchet ou blanchet/support (exprimée en mm), l'évolution de l'épaisseur du blanchet dans le temps.
Dans la plupart des cas, au montage, le blanchet est mis sous tension par l'intermédiaire de son système d'attache. Cette tension compte parmi les facteurs les plus importants. Elle influence plusieurs caractéristiques et notamment la perte d'épaisseur initiale (à la mise sous tension) et la perte d'épaisseur en cours d'utilisation. Lors du montage en machine des blanchets, on a toujours une perte d'épaisseur, qui varie (selon les types) de 2 à 14 %, pour des épaisseurs initiales d'environ 2 mm.
De plus, on observe une diminution de l'épaisseur du blanchet au cours du temps. On a, tout d'abord, une perte assez forte qui correspond à la mise sous tension lors du montage. Ensuite on constate un tassement qui est fonction de la pression initiale, de la tension, de la carcasse et de l'assemblage de la carcasse. Cette perte d'épaisseur modifie la pression spécifique dans les zones de pincement, ce qui entraîne au bout d'un certain temps un manque de pression et donc un mauvais transfert.
Cette diminution d'épaisseur n'est pas identique sur toute la surface du blanchet et peut être plus importante sur certains zones. Le tassement le plus fort se trouve, environ, au tiers de sa longueur à partir des pinces (le côté pinces correspond à l'extrémité du blanchet et de la feuille imprimée en début d'impression).

La dureté

La dureté shore A d'un blanchet est une caractéristique donnée par les fabricants de blanchet parce qu'encore utilisée à titre comparatif par les imprimeurs. Cette mesure n'a pas de rapport direct avec le comportement du blanchet sur la presse offset, et pour être représentative elle doit s'effectuer sur un matériau homogène de 6 mm d'épaisseur (norme DIN 53 505, ISO/R868). Cette dureté se situe entre 75 et 85 Shore A. L'échelle d'une dureté varie de 0 à 100 unités. Les types d'appareils permettant ces mesures présentent un poinçon à une extrémité que l'on applique sur le matériau dont on veut connaître les caractéristiques. La profondeur de pénétration du poinçon dépend de la dureté des matériaux. L'effort appliqué, selon Shore A, doit être le plus près possible de 12,5 N.
Une autre caractéristique, qui est souvent donnée également, est la dureté de surface ou micro-dureté. Cette dureté, selon certains auteurs, aurait une influence non négligeable sur la qualité de l'impression, plus particulièrement sur l'homogénéité des aplats et sur la netteté des détails qui semble meilleure lorsque la dureté de surface diminue. Toutefois d'autres auteurs nient toute influence de cette caractéristique sur les performances du blanchet. Une norme Allemande, précisant la façon de réaliser la mesure et le type d'appareil à utiliser existe (norme DIN 53 519). La pointe de l'appareil est dans ce cas beaucoup plus petite que pour la mesure de dureté Shore A, et la force appliquée est plus faible. Le diamètre du poinçon est de 0,400 ± 0,005 mm, l'effort initial appliqué de 8,3 ± 0,5 mN et l'effort de travail de 145,0 ± 0,5 mN. Ce dernier effort est appliqué durant 30 secondes, période que l'on fait suivre par 30 secondes de relâchement. Cette dureté varie de 60 à 75 IRHD (International Rubber Hardness Durometer units).

L'état de surface

L'état de surface d'un blanchet dépend de la composition du mélange d'élastomères et du type de finition employé lors de la fabrication de la couche décalcographique.


L'état de surface va affecter deux caractéristiques :
- le transfert de l'encre et de la solution de mouillage ; c'est une caractéristique que l'on chiffre par le coefficient de transfert des encres et des solutions de mouillage ;
- le relâchement du support après impression (effet de succion plus ou moins marqué).
Une couche de surface parfaitement plane permet de transférer parfaitement les points de trame d'une simili, mais garde le papier collé au blanchet.
Avec une couche très rugueuse, le décollement du support devient facile, mais le transfert moins bon. Il faut donc trouver un compromis. Un optimum peut être trouvé si l'on cherche à caractériser simultanément le paramètre h (hauteur caractérisant le gondolage de la feuille), et la qualité de transfert, en fonction de la rugosité.
Il semble toutefois d'après certains auteurs que la rugosité de surface d'un blanchet affecte la morphologie de l'image transférée, mais peu la quantité d'encre transférée au support.
La mesure de rugosité (Ra) se fait habituellement de façon mécanique, à l'aide d'un rugosimètre, dont la pointe présente un arc de cercle d'un rayon de 10 mm et dont l'effort, appliqué sur le matériau à caractériser, est de 6 mN. Cette valeur est exprimée en µm. Elle correspond à un écart moyen arithmétique.
Les rugosités les plus fréquentes se situent entre 0,5 et 2,5 µm. Outre la rugosité, l'état de surface peut également être caractérisée par ses propriétés physico-chimiques (propriétés d'énergie de surface).

Le relâchement

On appelle Quick Releasing (ou facteur QR) la propriété que possède le blanchet de relâcher rapidement le support d'impression (la feuille). Dans l'industrie, quatre facteurs principaux ont nécessité l'élaboration de nouveaux blanchets possédant cette qualité :
- augmentation de la vitesse d'impression des machines ;
- augmentation du nombre de couleurs imprimées ;
- utilisation de supports plus légers (papiers d'impression minces) ;
- utilisation de supports couchés.
Deux types de paramètres affectent les propriétés de relâchement des blanchets :
- le profil physique de la surface ;
- la composition chimique de l'élastomère et/ou sa résistance aux solvants.
Des études ont montrées qu'un profil plus rugueux permettait un relâchement plus facile de la feuille. Chimiquement il existe plusieurs possibilités d'actions :
- la première consiste à introduire plus de charges de manière à réduire l'élastomère de base dans la couche de surface. Cette couche est donc plus dure (puisque qu'il y a plus de charges : noir de carbone, craie...), mais moins sensible à l'attaque par les solvants de nettoyage ou par ceux du véhicule de l'encre, car elle présente une proportion de particules inertes plus importante ;
- la deuxième façon de procéder consiste à utiliser un élastomère synthétique neutre dans la composition. Les élastomères de type polysulfures sont couramment employés car ils possèdent une résistance exceptionnelle aux huiles et solvants. Ces polymères sont utilisés en mélange avec les caoutchoucs acrylonitriles.
Entre ces deux façons de procéder pour augmenter le facteur QR, l'optimum conduisant à la meilleure qualité d'impression résulte d'un compromis. En effet, dans le premier cas, une rugosité trop importante entraîne une perte de qualité du transfert d'encre. Dans le second cas, une trop forte proportion de charges ou de polysulfures diminue l'affinité de l'encre avec le blanchet.

Le coefficient de transfert

Les coefficients de transfert de l'encre et de la solution de mouillage sont des paramètres étroitement liés à l'état de surface, à la rugosité et à la pression spécifique dans les zones de pincement. Cette caractéristique peut être fournie par certains fabricants. Plusieurs types de transfert sont à considérer :
- le taux de transfert de l'encre de la plaque vers le blanchet ;
- le taux de transfert de l'encre du blanchet vers le support ;
- le taux de transfert de la solution de mouillage de la plaque vers le blanchet ;
- le taux de transfert de la solution de mouillage du blanchet vers le support ;
- le taux de transfert de l'encre et de la solution de mouillage émulsionnée de la plaque vers le blanchet ;
- le taux de transfert de l'encre et de la solution de mouillage émulsionnée du blanchet vers le support.
Ces différents taux de transfert sont fonction du type de blanchet et de la pression utilisés, mais également du type d'encre, du type de plaque, du type de support et de la quantité d'encre présente sur la plaque.
Au cours d'une impression, une partie de l'encre arrivant au blanchet semble immobilisée, ce qui fait que le transfert du blanchet au support ne correspond pas à l'intégralité de l'encre transférée par la plaque. On peut dans ces conditions traiter le transfert plaque/blanchet et blanchet/papier par les mêmes équations que dans le cas du transfert plaque/papier.

La composition du caoutchouc de surface a son importance. Par exemple, lorsque le taux d'acrylonitrile augmente :
- la résistance à certains solvants est améliorée ;
- la limite élastique à la traction augmente ;
- la dureté augmente ;
- la résistance à l'abrasion est améliorée ;
- le transfert du film d'encre est augmenté ;
- la résistance à la rupture diminue.

La compressibilité

La compressibilité compte parmi les facteurs les plus importants et n'est pas le fait unique de la couche compressible. La carcasse, les tissus et la structure contribuent à la compressibilité. Son indication se fait en pourcentage et résulte de mesures faites selon des conventions.
Deux modes opératoires existent. Soit les essais se font blanchet tendu, à une valeur de tension voisine de la tension effective sur machine (cf. norme DIN 16 621), soit les essais se font blanchet non tendu (méthode japonaise). La méthode la plus appliquée est la première. Elle correspond à la différence d'épaisseur par rapport à l'épaisseur initiale, ceci sous une charge donnée (100 ou 150 N/cm2), blanchet tendu (250 N/cm) et après un cycle de cent compressions ; la taille des échantillons testés dans le cas de la norme DIN est de 260 x 113 mm et la surface sur laquelle est appliquée la contrainte de 200 mm2.
La compressibilité est un paramètre important ayant une influence sur les performances d'un blanchet et notamment sur sa capacité à résister aux surpressions. Elle va également jouer un rôle important sur la forme du profil de pression dans les zones de pincement et la valeur de la pression maximum. Les compressibilités des blanchets se situent entre 2,5 et 6 %.

Après relâchement de la contrainte, on peut voir qu'on ne revient pas au point initial. La différence correspond à l'affaissement du blanchet. La pression optimum (meilleure qualité d'impression) entre la plaque et le blanchet, selon la Fogra, se situe entre 80 et 100 N/cm2. Pour un blanchet conventionnel cela correspond à un écrasement d'à peu près 0,06 à 0,10 mm, et pour un blanchet compressible à un écrasement de 0,12 à 0,18 mm. La pente de la courbe représentée sur la figure 8, dans l'intervalle de 80 à 100 N/cm2 est représentative du comportement des blanchets sur une presse. Plus la pente de la courbe est importante, et moins le blanchet sera apte à accepter les surépaisseurs (habillage, doubles feuilles).

La résistance aux solvants

L'effet des solvants sur les blanchets implique les deux phénomènes suivants :
- le gonflement ; >br>- la réduction de la micro-dureté.
On caractérise aussi bien la résistance de la couche de surface - en permanence en contact avec l'environnement - que celle des toiles vis-à-vis de l'encre, des solutions de mouillage et de lavage. Contrairement à ce que l'on pourrait penser, le blanchet n'est pas insensible à l'eau. La surface décalcographique présente une certaine porosité à l'eau. Si l'on met de l'eau en contact avec la couche de surface, on peut voir apparaître un léger gonflement. Les solutions de nettoyage ou d'entretien restent peu de temps en contact avec le blanchet. Elles doivent agir rapidement. Les solvants de base sont généralement des hydrocarbures aliphatiques auxquels on ajoute d'autres composés tels que des essences aromatiques (quelques pour cent) et des agents tensioactifs.
Dans tous les cas, les solvants utilisés font plus ou moins gonfler les blanchets. Ils diminuent également leur micro-dureté.

Il existe un certain nombre de solvants à prohiber :
- les hydrocarbures aromatiques en concentration élevée. Ils entraînent un ramollissement de la couche de surface, un élargissement des pores du caoutchouc et l'extraction des plastifiants ;
- les solvants à évaporation lente ;
- les solvants chlorés ;
- les solvants polaires.

Pour tester la résistance des blanchets aux solvants, on peut faire référence à deux normes allemandes : la norme DIN 53 502 qui donne un mode opératoire, et la norme DIN 53 321 qui décrit le dispositif avec lequel on doit réaliser les essais. La surface exposée au solvant est circulaire, de 50 mm de diamètre, d'une hauteur de 30 mm. Le solvant est laissé deux heures à 50 C°.

Les autres articles de cet élément :

Les blanchets : Généralités

Les blanchets : Constitution d'un blanchet

Les blanchets : Les types de blanchet

Les blanchets : La fabrication d'un blanchet


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