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Les papiers impression minces
Astrid Rapetto - Lycée Technologique Vaucanson
(30 mai 2001)
IV - Obtention des propriétés d'imprimabilité
 
IV-1 Surfaçage    Sommaire

Le surfaçage est un traitement qui consiste à appliquer à la surface du papier un film d’amidon (pigmenté ou non), afin de renforcer sa cohésion superficielle et l’aspect de surface. Il permet de combler les pores à la surface de la feuille, de donner une meilleure cohésion du matériau en surface, de diminuer le taux de pénétration des liquides et de l’encre dans le papier.

Le surfaçage est essentiellement réalisé avec de la fécule de pomme de terre et des produits dérivés du latex, en suspension aqueuse. Le dépôt est effectué au niveau de la size press en sécherie. Ainsi l’amidon, qui apporte une meilleure cohésion superficielle de la surface du matériau, évite le phénomène d’arrachage, de poudrage, de peluchage. Il améliore la machinabilité du papier sur les rotatives. Mais, si les propriétés de résistance à la surface du matériau sont améliorées, les propriétés optiques diminuent légèrement.

Les qualités d’imprimabilité dépendent de la nature du dépôt. Ainsi :

    les dépôts d’amidon de 2 à 3 g.m-2 fournissent les papiers minces surfacés pour impression noir ;
  l'addition de pigments fournit les papiers minces pigmentés. Les pigments apportent de l’opacité, et un rendu d’impression de bonne qualité dont la limite est la faiblesse du poids. Le dépôt d’une fine couche de pigment permet des impressions en quadrichromie ;
  un dépôt de 8 à 10 g.m-2 par face fournit un papier intermédiaire entre un offset pigmenté et un offset couché. Ce traitement permet des impressions en quadrichromie très chargées avec un rendu plus soutenu. Par exemple, les papeteries du Léman proposent Primacoat®, un papier couché 50 g.m-2 qui donne un papier très opaque avec une qualité d’impression en quadrichromie bien supérieure aux autres papiers minces.

Même si les papiers minces ont été améliorés, ils restent d’un aspect de surface inférieur à celui d’un couché moderne. Les quadrichromies sont moins éclatantes. En effet, moins fermé par une pigmentation ou un couchage moins épais, le support absorbe plus facilement l’encre, donnant un aspect "enterré". En quadrichromie, il est impératif d’adapter la photogravure afin d’optimiser le rendu d’impression.

 
IV-2 Pigments utilisés pour le surfaçage   Sommaire

Les pigments (substances minérales) sont généralement employés pour améliorer les propriétés optiques (blancheur et opacité) des papiers, mais aussi pour remplacer la fibre cellulosique plus onéreuse. Pour obtenir un rendu d'impression correct le papier doit être opaque. Ces substances minérales sont appelées pigments lorsqu’elles sont déposés en surface, et charges lorsqu’elles sont introduites dans la pâte à papier.

Les substances minérales utilisées pour les papiers minces sont dites opacifiantes. Ce sont essentiellement du kaolin, du dioxyde de titane et du carbonate de calcium précipité. Les papiers minces en contiennent près de 30 %, alors que les papiers impression classiques en contiennent environ 10 %. Leur proportion dépend de leur efficacité optique mais aussi de leur capacité à fixer les encres.

Les substances minérales n’ont aucune affinité avec les fibres et ne viendront pas renforcer les propriétés de résistance du papier en créant des liaisons interfibres. Par ailleurs chaque pigment n’aura pas la même influence sur le volume massique : c’est pourquoi il faut composer avec les différents taux de pigment pour avoir le meilleur compromis entre une bonne opacité et un volume massique conservé.

 
IV-3 Phénomène de transvision    Sommaire

Les papiers minces doivent présenter un haut degré d’opacité et une transvision la plus faible possible. L’image ou le texte perçu par l’œil pour être de bonne qualité ne doit pas comporter de défaut altérant la qualité de l’impression.

La transvision est le nom général donné au phénomène qui se produit lorsqu'une impression au recto est visible sur son verso. Ce phénomène de transvision dépend essentiellement de trois paramètres : la transparence du papier, la pénétration du pigment de l’encre dans le papier, et la séparation du véhicule de l’encre.

Le papier blanc est un matériau opaque non pas parce qu’il absorbe mais parce qu’il diffuse la lumière. La lumière qui frappe un papier blanc est absorbée, diffusée et réfléchie. La proportion diffusée peut-être renvoyée des deux côtés du papier : du côté éclairé ou du côté opposé selon son épaisseur.

L’introduction de pigments dans le papier permet de réduire la transvision. Comme l’explique Jacques Torreilles, directeur général des Papeteries du Léman, les pigments déposés en surface ont deux rôles : éviter que l’encre se dépose sur les fibres et en même temps fixer cette encre. Si l’encre migre trop, cela va avoir pour effet de diminuer l’opacité du papier. Celui-ci devient transparent et le phénomène de transvision apparaît. Il faut donc que l’encre reste à la surface du papier tout en y pénétrant suffisamment. Les particules d’encre en se positionnant sur les pigments permettent d’obtenir un accrochage suffisant tout en évitant une perte d’opacité du papier. En général on dépose 2 g.m-2 de pigments par face pour éviter la pénétration de l’encre dans le papier. L’encre reste en surface mais doit pouvoir sécher pour ne pas créer de maculage. La couche de pigment déposé est une recherche d’équilibre entre ces deux phénomènes. Ainsi deux papiers de même opacité pourront donner des résultats complètement différents selon la quantité d’encre absorbée par les fibres.

Les papiers impression minces pigmentés sont destinés aux livres d’édition avec une impression en quadrichromie chargée comme les encyclopédies.
 
IV-4 Lissage de la feuille    Sommaire

En fin de machine la feuille est lissée. Cette opération est destinée à améliorer l’état de surface à la feuille. La lisse entraîne une diminution de la rugosité et de l’épaisseur du papier ainsi qu’une modification de la structure interne de la feuille.

Dans le cas des papiers minces, ce traitement permet de réduire le temps de mouillage de l’eau et de diminuer la rugosité du papier. Les valeurs de lissé Bekk visées sont faibles et voisines de 50 secondes. (Le lissé Bekk est un indice qui mesure l’état de surface d’un papier : une valeur élevée traduit une surface très lisse).

La rugosité peut-être un facteur important selon le système d’entraînement de la machine à imprimer. Dans certains cas, il faut générer de la friction entre le papier et les rouleaux entraîneurs pour passer correctement la feuille.

Le passage dans la lisse diminue l’épaisseur de la feuille ce qui a pour conséquence de faire varier le volume massique (ou main). Ces papiers étant de faibles grammages, toute diminution de l’épaisseur se traduira par une diminution de la main ce qui n'est pas recherché.

Certaines machines sont équipées de soft calandre. Dans une lisse classique, la feuille passe entre deux presses dures : elle passe dans une zone de pincement où son épaisseur est diminuée. Dans une soft calandre la feuille passe entre un rouleau dur et un rouleau mou recouvert d’un revêtement en polyuréthane. Le fluage du polyuréthane crée un phénomène de minivague dans la zone de pincement. La déformation du matériau polymère vient frictionner le papier ce qui améliore son état de surface tout en conservant l’épaisseur.

 
 
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