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Les blanchets
Lionel Chagas - EFPG
(octobre 1997)
  IV - Principales caractéristiques d'un blanchet
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IV-1 L'épaisseur     Sommaire
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).

 
IV-2 La dureté     Sommaire

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.

Figure 6 - Principe de mesure de la dureté

Une autre caractéristique, qui est souvent donnée également, est la dureté de surface ou micro-dureté (cf. figure 6 ci-contre). 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).

 
IV-3 L'état de surface et ses conséquences     Sommaire
IV-3-1 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 (cf. figure 7).

Photos de surface
Figure 7 - Différents états de surface
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, point dont on abordera l'étude plus loin ;
  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 (en langage professionnel, l'image imprimée monochrome est appelée "simili" et l'image couleur  "quadri").

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, cf. figure 8), et la qualité de transfert, en fonction de la rugosité.

1 - Relâchement du support après impression (h : hauteur maximale du support par rapport à sa trajectoire normale) 2 - Déformation d'une impression en forme de croix imprimée à partir d'un blanchet ayant une faible rugosité 3 - Déformation à partir d'un blanchet ayant une rugosité beaucoup plus importante
Figure 8 : Hauteur de relâchement du support et déformation d'impression

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).

IV-3-2 Propriété de 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.

IV-3-3 Les blanchets UV

Le séchage des encres par des rayons UV n'est possible que du fait de l'utilisation d'encres spécialement élaborées. Les véhicules qui composent ce type d'encre contiennent un à plusieurs monomères de base, ou une combinaison de monomères et initiateurs photochimiques. La surface des blanchets traditionnels n'est pas insensible à ce type de produits et a tendance à gonfler. C'est pourquoi l'élastomère de base, pour ce type d'utilisation, est l'EPDM (éthylène propylène terpolymère) qui résiste bien aux produits évoqués.

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