En sérigraphie nous utilisons des encres à solvant que nous avons pris l’habitude de nommer “traditionnelles” ou “tradi” pour les différentier des encres UV. Cette catégorie d’encre qui a été longtemps la seule disponible est composée d’une base dans laquelle sont incorporés des pigments et du solvant dans une forte proportion (parfois plus de cinquante pourcent). Le séchage est le passage de l’état liquide à l’état solide. Après séchage il reste donc sur le support uniquement les parties solides de l’encre, les solvants se sont évaporés. Cette évaporation est naturelle dans le cas d’un séchage sur claie, et forcée dans le cas d’un passage au tunnel de séchage. Certaines encres plus complexes complètent se processus d’évaporation par d’autres réactions chimiques, par exemple l’oxydation, de polymérisation (l’encre plastisol pour le textile), d’absorption ou de fusion (l’encre utilisée pour imprimer des motifs sur du verre par exemple) voir le cours "encres et supports"
Comme nous l’avons vu dans le cours sur les UV (voir le cours) une encre UV est souvent composée de polymères acrylates (40-50 %), de pigments organiques ou minéraux (15-20 %), charge et additifs (1-8 %), monomères acrylates (5-20 %) et de photoinitiateurs (5-12 %).

La réaction UV.

La réaction UV proprement dite consiste en un changement d’état des polymères et des monomères, qui passent d’un état instable à un état stable. Cette réaction est possible grâce aux photoinitiateurs qui éclatent sous l’action des rayons UV (UV-C voir le cours sur les UV). Des radicaux libres se forment, se sont des molécules très instables qui ne conservent qu’un seul électron, et qui se mélangent aux polymères et aux monomères (il s’agit de la polymérisation). Il résulte de cette action en chaîne la formation de grosses molécules, des polymères structurés en croix qui deviennent insolubles. Cette réaction en chaîne est très rapide et dépend bien sûr de l’installation UV que l’on utilise, et de son état de propreté.

le milieu de réaction : la réaction UV est optimisée en milieu inerte. Un milieu inerte est par exemple un milieu composé uniquement par de l’azote. L’air est un milieu actif composé de 81% d’azote, de 18 % d’oxygène et de 1% de gaz rares). Pourtant on trouve peu d’équipement de séchage qui fonctionne en milieu inerte. La raison est le peu de gain de productivité qu’apporterait cette solution. On a remarqué que l’oxygène qui se concentre à la surface de l’encre détruisait les photoinitiateurs et donc empêchait partiellement la réaction UV. Ce phénomène n’a finalement pas été pris en compte par les fabricants de matériel de sérigraphie car les conséquences sont minimes compte tenu du dépôt d’encre important en sérigraphie. Avec un tissu fin on dépose au mieux 10 microns d’encre sur le support en sérigraphie ( 1 millimètre = 1000 microns, ou par exemple : épaisseur d'un cheveu : 100 microns, épaisseur d'une feuille de papier d'aluminium: 20 microns) .

Les additifs.

“rhéologie”, substantif féminin, étude des phénomènes qui conditionnent l'écoulement et la déformation de la matière (plasticité, viscosité, élasticité) - définition du Centre National de Ressources Texicales et Lexicales - CNRS. Les additifs sont des composants d’une encre qui vont modifier sa rhéologie. Toutes les encres ont des additifs, les encres UV aussi. Il existe des additifs correcteur de tension, qui vont contraindre par exemple la surface de l’encre à rester homogène durant le séchage (éviter les bulles, les craquèlements, l’effet “peau d’orange”). Les encres tixotropiques le sont grâce à un additif idoine (idoine = qui convient exactement à la situation).
Il y a des additifs spécifiques aux encres UV. L’un de ces composants est destiné à empêcher la réaction UV de se produire pendant le stockage ou l’utilisation de l’encre. En effet les composants d’une encre UV sont particulièrement réactifs à la lumière. Ces composants jouent le rôle de conservateur, sur chaque pot est écrit la date limite de conservation. Avant de se périmer l’encre commence à s’épaissir puis se polymérise petit à petit. Un autre additif spécifique sert à diminuer la viscosité (il fait office de diluant), il s’agit en fait d’un monomère liquide. Tous ces additifs ont peu ou pas d’influence sur la réaction de polymérisation, certain néanmoins la ralentissent un peu (stabilisateur, monomère liquides)

Les encres UV contenant de l'eau.

On pourrait appeler le genre d'encre UV que je viens de décrire "encre UV conventionnelle". A côté de cette formulation d'encre il en existe une autre où les monomères sont partiellement remplacés par de l'eau. L'eau sert de diluant, mais ne participe pas à la polymérisation. Cette encre a des caractéristiques propres (voir le cours comparaison des encres UV et encre à solvant).

Ce sont des encres UV qui peuvent être conventionnelles ou à l'eau. Elles ont pour particularité de sécher très rapidement sous une lumière UV très puissante. Ce séchage est un séchage de surface. Un séchage en profondeur est nécessaire. Elles sont indiquées pour travailler sur des lignes automatiques. Entre chaque poste d'impression les feuilles de matière passent sous un flash, après le dernier cycle d'impression un séchage final est effectué à l'aide d'un rayonnement UV classique.

Autres sujets à traiter : les pigments, temps de séchage.

Mots clés pour poursuivre la recherche : réaction UV, polymérisation d'une encre et tous les mots clés que vous avez relevé dans le cours.