Impression offset directement sur ondulé
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Impression offset directement sur ondulé
Edition 1/2002 No. 1 Impression offset directement sur ondulé Encore relativement récente, l'impression directe sur carton ondulé se caractérise par sa grande rentabilité. Les développements menés conjointement en ce sens par KBA, en tant que constructeur de machines, et d'autres fournisseurs des industries graphiques, ont amené la qualité de l'impression et du façonnage des cartons ondulés les plus divers à un très haut niveau, de sorte qu'elle est aujourd'hui pratiquement équivalente à celle de l'impression sur papier ou sur carton compact. Dans cette édition spéciale de notre magazine «KBA- Process», nous vous présentons toute une série de détails qui confèrent à la technologie offset feuilles des Rapida sa suprématie en termes de performances en impression directe sur carton ondulé. Il est bien évident que les appareils périphériques et les consommables revêtent une importance toute aussi capitale par leur rôle dans le procédé, la sûreté du processus et la qualité. Dans ce numéro Introduction 1 Technologie Rapida Du margeur à la marge Structure des groupes Dispositifs de lavage Stabilité de l'encrage 2 4 6 8 Vernissage La tour de vernissage Sécheurs et réception Air-Clean-System Eltosch: UV inerte Grafix: séchage UV avec encres hybrides 10 13 14 16 Logistique Circulation des piles dans l'atelier 18 Flux et régulation Logotronic professional Densitronic S 20 22 Consommables Eichhorn: potentiel des ondulés ContiTech: Conti-Air Prestige Flint-Schmidt: encres pour ondulé Huber-Gruppe: encres GA Huber-Gruppe: Effets nacrés Vegra: vernis barrière pour emballages alimentaires SunChemical Hartmann: impression d'emballages + vernis Encres hybrides Epple: Encres hybrides Böttcher: Résistance aux encres hybrides KBA: Double vernissage avec encres hybrides KBA: Rentabilité du double vernissage hybride 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 45 Introduction Chers clients et amis imprimeurs, Depuis de nombreuses années, l'impression des emballages constitue l'un des pôles privilégiés des activités et des innovations en offset feuilles de l'usine Koenig & Bauer AG de Radebeul. La grande confiance que de nombreux cartonniers accordent dans le monde entier à nos machines offset feuilles Rapida et aux développements des procédés se traduit par la prééminence de KBA dans ce secteur économique très important. Nous savons que, malgré la croissance permanente en volume des emballages, nos partenaires cartonniers sont aujourd'hui plus que jamais soumis à une pression de la concurrence plus intense que jamais et qu'ils recherchent donc en particulier des solutions à la fois novatrices et économiques pour l'impression et l'ennoblissement. Nous sommes heureux de nous attacher à relever ce défi en compagnie de fournisseurs renommés de consommables pour les industries graphiques et d'un cercle d'utilisateurs réputés pour être férus d'innovations. Andreas Mößner Les professionnels ne s'étonneront donc pas que KBA lance de nouveau, avec quelques partenaires, une solution qui réponde aux demandes spécifiques exprimées de longue date par les imprimeurscartonniers sous la forme d'une machine d'impression pratiquement universelle conjuguée à des consommables d'une grande souplesse d'utilisation. Quel que soit le substrat imprimé, pour les grandes marques, les emballages se muent de plus en plus en un support publicitaire. Le niveau de qualité demandé en impression et en vernissage en ligne, mat ou haute brillance (avec vernis acrylique ou UV), s'élève en permanence avec, dans le même temps, l'exigence d'obtenir le tout à bien meilleur marché. Dans un monde submergé par les sollicitations de toutes sortes, les emballages doivent remplir les fonctions essentielles que sont la protection sûre et la présentation attractive du contenu, mais aussi la fourniture à l'acheteur potentiel, souvent en quelques fractions de seconde, des informations capitales sur le produit. L'aspect de l'emballage exerce en effet une influence décisive pour la décision d'achat du client. Jürgen Veil Nouvelle publication, «KBA- Process» donne la parole à l'échelle mondiale à des spécialistes des procédés, issus à la fois de l'imprimerie et de ses fournisseurs. Son but vise à présenter aux utilisateurs et à leurs clients ce qui est aujourd'hui réalisable et surtout à leur expliquer comment y parvenir. Nous ne pouvons malheureusement pas prendre en compte tous les fournisseurs: ceux qui ne figurent pas ici ne sauraient en aucun cas être considérés comme disqualifiés. Nous remercions vivement les partenaires qui nous ont accompagné dans ces développements et espérons que ce «KBA- Process» vous suggérera de nouvelles idées et solutions d'emballages. C'est toujours avec plaisir que nous accueillerons vos réactions, car, en dernière analyse, la coopération entre constructeurs de machines, fournisseurs de consommables et utilisateurs profite à tous. Vos dévoués Andreas Mößner, membre du directoire chargé des ventes en offset feuilles Edition 1/2002 KBA- Process Jürgen Veil, directeur du marketing offset feuilles E-mail: [email protected] 1 Du margeur à la marge Variété maximale des supports dès le départ Sur les machines offset feuilles Rapida, du margeur à la marge, tous les détails sont conçus pour que le changement de support, même en cas de passage du plus fin au plus épais, ne nécessite pas – ou seulement à quelques exceptions – d'intervention manuelle. La plupart des modifications et des réglages sont exécutés à partir du pupitre Ergotronic par le système automatique de réglage à distance de la machine. Margeur et marge La nouveauté des Rapida, c'est le margeur quatre axes à servomoteurs exécutant toutes les séquences de mouvement indispensables: • Entraînement de la table à cordons avec ralentissement • Entraînement de la tête de marge • Entraînement de la pile principale, avec montée progressive par auto-apprentissage • Entraînement de la pile auxiliaire (en cas de non stop), avec montée progressive par auto-apprentissage Tous ces entraînements fonctionnent sans liaison avec le moteur de la machine comme précédemment. Du fait de la régulation électronique de la montée, la pile se situe toujours à un niveau constant par rapport à la tête de marge, sans écart dû au pas de progression. De plus, la montée est beaucoup plus douce et exempte d'à-coups, même en cas de changement non-stop, automatique ou non. L'emploi des différents servomoteurs permet de supprimer les éléments sujets à usure tels la boîte de synchronisation, les transmissions à cardan, les entraînements par courroie crantée, etc. Piles hautes pour supports épais Quatre servomoteurs pilotent toutes les fonctions du margeur et de la table à cordons. Ils permettent de supprimer la transmission à cardan entre le margeur et le premier groupe ainsi que d'autres pièces d'usure 2 En version de base, les piles atteignent déjà 1,3 m sur les Rapida 105 et 1,5 m sur les Rapida grand format. Pour l'impression sur carton fort ou sur ondulé, les machines peuvent être surélevées de 37 ou de 60 cm pour atteindre alors des hauteurs de pile jusqu'à 1,8 m sur Rapida 105 ou de plus de 2 m sur Rapida grand format. La surélévation de 37 cm de la Rapida 105 ne nécessite pas de soubassement onéreux. Les dispositifs non-stop, automatiques ou non, évitent les arrêts pour changement de pile. Conjugués à des systèmes de circulation automatique des piles, ils donnent toute la mesure de leur rentabilité. Contrôle de double feuille Les machines offset feuilles Rapida sont dotées de trois contrôles de double feuille. Le contrôle par ultrasons représente le bon choix pour pratiquement toute la gamme des supports imprimables, depuis le papier jusqu'au carton mais aussi le carton complexé aluminium jusqu'à la feuille plastique. Pour les matériaux épais, comme le carton multijet, c'est le contrôle capacitif qui convient. Le détecteur optique couvre la gamme du papier au carton ondulé. L'activation du contrôle qui convient le mieux au support utilisé est effectué par simple commutation au pupitre, sur le menu de mise au format. Marge pour tous les cas extrêmes Même le passage à un support extrême ne nécessite aucun réglage manuel ni du guide latéral aspirant ni des taquets couvrants. En effet, la feuille n'est pas sollicitée mécaniquement par le guide latéral, ce qui exclut toute détérioration. Contrairement à d'autres systèmes, il n'est pas nécessaire de changer une pièce quelconque. Il existe toutefois un guide spécial avec pastilles aspirantes de plus grande surface pour les matériaux particulièrement lourds. Le réglage centralisé de la hauteur des taquets couvrants, du travers de la marge et de la correction du parallélisme de la prise de pinces constituent autant d'options qui augmentent KBA- Process Edition 1/2002 Du margeur à la marge encore la facilité d'emploi de la marge. Une barre portant des roulettes abat-feuilles est utilisée pour améliorer la conduite des feuilles ayant tendance à se recourber. Animée d'un mouvement séquentiel de battement vertical, elle facilite et améliore la précision de l'engagement des feuilles rigides. Cette barre abatfeuille peut être neutralisée pour l'impression de supports très fragiles. La barre arrêtant les corps étrangers constitue une sécurité supplémentaire dans la zone de la marge. Grâce à une rangée de butées, elle stoppe par exemple en amont de la marge les feuilles collées et retient par des aimants d'éventuelles pièces métalliques. Accélération en douceur La marge utilise le principe éprouvé du balancier sousjacent associé à un système séquentiel pneumatique et mécanique de conduite des feuilles pour une entrée sûre et sans rayures. Le balancier transfère la feuille au premier cylindre de pression au moyen du cylindre-tambour. Sur les Rapida grand format, il s'agit d'un tambour Vari-Speed qui accélère la feuille pour l'amener à la vitesse de roulage de la machine. Cette accélération en deux temps est particulièrement peu agressive pour les supports. En résumé, la marge, très robuste, se caractérise par sa grande facilité de réglage. Le menu «Mise au format» du pupitre de commande permet de présélectionner aussi le mode de contrôle de double feuille en fonction du support Un système d'aspiration permet de débarrasser si nécessaire la surface des feuilles de la peluche et de la poudre. Ce dispositif combine une technique conventionnelle d'aspiration avec des éléments de conduite spécifiques des feuilles pour garantir l'efficacité du nettoyage sur une large gamme de supports. Pour plus d'informations, vous pouvez nous contacter par téléphone au ++ 49-351/833-2580 ou par courriel: [email protected] Table à cordons aspirants à deux chambres d'aspiration réglables séparément Le non-stop automatique optionnel se trouve sous la table à cordons Le guide latéral aspirant positionne précisément toutes les feuilles, y compris d'ondulé, avant leur entrée en machine. Entrée de la feuille par balancier et cylindre-tambour (Rapida 105) ou tambour Vari-Speed (grand format) Edition 1/2002 KBA- Process 3 Structure des groupes Stabilité et absence de vibrations De construction modulaire, les bâtis des machines Rapida se composent par principe d'un caisson de fond, monobloc, en fonte, sur lequel repose un bâti supérieur destiné à l'encrage. Bâti inférieur C'est le caisson inférieur, monobloc, en fonte, qui garantit la grande rigidité des groupes. Contrairement aux bâtis de fond composés de plusieurs éléments réunis par des vis, les caissons monoblocs ne présentent aucune déformation, même en cas de fortes sollicitations, de plus identiques pour les groupes imprimants, les tours de vernissage et les groupes morts destinés au séchage. La subdivision en deux parties du groupe présente un autre avantage, à savoir la possibilité de faire entrer séparément les bâtis inférieurs et supérieurs dans des locaux difficiles. De plus, le moindre poids d'un groupe en deux parties comparé à un groupe complet exclut un surcroît de sollicitation des éléments pendant le transport. Entraînement Caisson monobloc en fonte en cas d'impression de carton lourd par exemple. Après montage, du fait de la solidité et de l'absence de jeu de leurs liaisons, les bâtis inférieurs des machines de la gamme KBA RAPIDA constituent un seul et même bloc très résistant en torsion, reposant sur un massif, et portant les demi-groupes supérieurs. On distingue donc le bâti supérieur, avec l'encrage et le mouillage, et le bâti inférieur où s'effectue le passage des feuilles. Les cylindres de pression et les tambours de transfert reposent sans jeu dans des paliers ménagés dans les parois des caissons inférieurs. L'absence de vibrations qui en résulte garantit une précision maximale du repérage, même à haute vitesse de roulage. Du fait de la construction modulaire, les bâtis inférieurs sont 4 Quel que soit le nombre des groupes, toutes les machines de la gamme RAPIDA sont entraînées par un seul moteur dont l'énergie est presque toujours transmise à la couronne du premier cylindre de pression par un train d'engrenages continu à denture inclinée. Cette structure évite toute déformation sur le système d'entraînement, même sur les configurations très longues de machines. La rotation rapide d'éléments d'entraînement provoque souvent des vibrations. En concevant les Rapida, les ingénieurs ont cherché en éviter les sources potentielles comme l'arbre longitudinal, les réducteurs et les pignons coniques. Ils y sont effectivement parvenus grâce à la haute qualité de fabrication des roues à denture inclinée. que des roulements à rouleaux. Pour éviter ces détériorations, ils nécessitent en outre impérativement un certain jeu qui risque d'avoir une répercussion négative sur la qualité de l'image. Les roulements sans jeu montés désormais sur toutes les RAPIDA ont permis d'éviter efficacement cet inconvénient. Pinces En impression offset directe sur ondulé, il importe que la précontrainte des pinces reste constante et adaptée au support. Des écarts dans les efforts de fermeture des pinces sur les cylindres de pression et les tambours de transfert risquent de provoquer des fluctuations de registre dans le sens de l'allongement du substrat. Cylindre de pression avec barre de pinces Sur les RAPIDA, ces pinces fonctionnent avec une précontrainte universelle. Pince Grâce à cette solution technique, aucun réglage des barres de pinces n'est indispensable en cas de changement de l'épaisseur du support. les talons de pinces, qui en exerçant une action autonettoyante permanente, augmentent notablement la durée de vie des pinces. Le transport des feuilles est également favorisé d'une part, par la forte rugosité des extrémités de pinces à revêtement céramique à faible usure et, d'autre part, par les stries des inserts plastique souple dans Tous ces composants constituent autant de garants d'une précision maximale lors du transfert des feuilles. Paliers Les paliers lisses des machines tournant cordon sur cordon impliquent des sollicitations plus fortes qui entraînent un plus grand risque de détériorations Palier à excentrique à trois bagues Bâtis inférieurs avec train d'engrenages Structure des groupes Flexibilité et faible courbure Depuis des décennies, le double développement des cylindres de pression et des tambours de transfert est un standard de la technologie de l'offset feuilles chez KBA. Cylindre de pression et tambour de transfert Le double développement des cylindres de pression et des tambours de transfert, dotés chacun de deux barres de pinces, garantit un passage à faible courbure qui préserve le substrat. La technologie RAPIDA présente des avantages tout particuliers en termes de grande variété des supports imprimables et de rapidité des calages. Le programme d'une journée de travail peut aller du papier léger à la cannelure N, G, F ou même E. Il ne reste alors plus beaucoup de temps à consacrer aux tâtonnements pour régler le passage des feuilles ou pour trouver le bon réglage des systèmes d'aspiration/soufflage. Edition 1/2002 KBA- Process Grâce à la technologie de la commande, les valeurs du réglage de ce coussin d'air sont transmises simultanément à tous les groupes. Il n'est pas nécessaire de régler le débit d'air sur chaque groupe car les conditions de passage des feuilles sont identiques sur tous les groupes. Le carton ondulé compte certainement parmi les supports les plus rigides. Or des coquilles Pour passer des supports plus forts, un système de soufflage (ne nécessitant pas une forte pression) peut favoriser l'engagement de la feuille entre les cylindres et dans les zones de transfert. Le dispositif de guidage mécanique des matériaux épais comprend un arceau spécial au-dessus du cylindre de pression et, en plus, pour les matériaux très rigides, des roulettes venant appuyer sur les côtés de la feuille. L'application de ces roulettes nécessite seulement un blanc de 3 mm de large sur les deux côtés extérieurs. Ce système empêche complètement l'arrière des feuilles de venir taper sur la traverse du demi-groupe inférieur. Le positionnement des roulettes d'appui latéral se fait automatiquement lors de l'entrée du format au pupitre Ergotronic. Pour plus d'informations, vous pouvez nous joindre par téléphone au ++ 49-351/833-2674 ou par courriel: [email protected] Page de réglage de la conduite pneumatique Eléments de conduite de la feuille Profilé soufflant Vue A A Conduite des feuilles Pour la conduite des feuilles dans la machine, nous utilisons un paradoxe aérodynamique. Avec des éléments soufflants et des tôles de guidage placés sous les zones de transfert des pinces, nous créons un coussin d'air par dépression qui assure le transport sans contact mais pourtant stable jusqu'au groupe suivant. Les profilés aspirants lissent les feuilles jusqu'à 200 g/m2 avant leur engagement entre les cylindres et empêchent ainsi le doublage dû au mauvais placement des feuilles en fin de pression. Il existe encore d'autres éléments pour le carton fort et l'ondulé. Tous les servoréglages sont pilotables à partir du pupitre et leurs données peuvent bien entendu être enregistrées pour des réimpressions. Cylindre de pression et tambour de transfert e Vu Du fait de la configuration des cylindres en position «7 heures», la feuille n'est transférée qu'après impression complète du motif. On évite ainsi une déformation du point de trame due à la traction exercée pour son transfert sur une feuille encore en cours d'impression. Nous avons donc répondu aux demandes de nos clients, surtout à celles des conducteurs, en développant un système pilotable à partir du pupitre Ergotronic sur un menu affichant tous les réglages sous forme graphique. Les champs d'entrée se trouvent exactement là où le conducteur ferait les réglages. et des tôles couvrantes restreignent la polyvalence de la machine et gênent l'accès aux demigroupes inférieurs. Les machines RAPIDA n'en comportent donc pas et sont conçues pour un passage qui protège la matière des feuilles. Principe de fonctionnement de la conduite de la feuille Page de réglage du format 5 Dispositifs de lavage Le concept de nettoyage Sur une machine à imprimer, les temps de nettoyage sont toujours au point un concept qui, pour l'opérateur, facilite notablement les des facteurs susceptibles de réduire le taux de charge. C'est la raison travaux qui ne relèvent pas de l'impression proprement dite, tout pour laquelle, pour ses machines de la gamme RAPIDA, KBA a mis particulièrement le nettoyage des cylindres et des rouleaux. Il faut distinguer les laveurs pour petit et moyen format d'une part, et la solution technique adoptée en grand format d'autre part. Ces différentes solutions sont décrites plus en détail ci-après. lavage entre les groupes. La capacité des broches portant le tissu a été accrue de 25 %. Dispositif de lavage pour RAPIDA 74/105 Pour ses machines de petit et moyen format, KBA utilise le dispositif B 500 de Baldwin. Avec deux barres de lavage, il est possible sur ces machines de laver ou bien le cylindre de blanchet ou bien le cylindre de pression. Points communs La membrane caoutchouc gonflable employée jusqu'ici a été remplacée par une membrane fixe. Juste au point de contact entre le cylindre et la barre de lavage, la membrane caoutchouc comporte un système de pulvérisation intégré qui projette le liquide de lavage exactement à la bonne position sur le tissu. Sur les dispositifs employés jusqu'ici, le tissu n'avançait qu'après évacuation de l'air hors de la membrane. Le dispositif B 500 ne nécessitant plus cette phase d'évacuation, l'avance du tissu s'effectue pendant la mise hors pression de la barre. La réduction des temps de lavage qui en résulte représente un avantage non négligeable. De plus, sur le B 500, la masse des différentes barres a été considérablement réduite. Le mécanisme d'avance du tissu, jusqu'à présent intégré à la barre, a été transféré dans la paroi latérale, côté entraînement. La barre ne se compose plus que des deux broches, des joues latérales et de l'élément à membrane caoutchouc. Le remplacement de l'acier par de la fonte d'aluminium pour les joues latérales et l'élément de mise en pression contribue encore à la réduction globale du poids. Pour l'opérateur, le changement de barre est ainsi considérablement facilité et peut désormais être exécuté sans problème par une seule personne. Des modifications mécaniques permettent également d'ores et déjà d'échanger les barres de Dispositif de lavage du cylindre de pression pour Rapida 105 6 Dispositif de lavage des blanchets pour RAPIDA 74 Pour changer la barre de lavage, il n'est plus nécessaire comme précédemment de démonter les marchepieds entre les groupes: il suffit simplement de les relever. Du fait de la nouvelle configuration plus étroite de la barre de lavage, le bac qui est situé en dessous peut rester dans la machine pendant le changement de laveur. Dispositif de lavage des blanchets pour RAPIDA 105 Une solution a été trouvée qui permet à l'opérateur de changer le tissu ou bien en machine ou bien hors machine. Caractéristiques du dispositif de lavage du cylindre de marge RAPIDA 105 Il ne faudrait pas oublier de mentionner une amélioration dé- Dispositif de lavage du blanchet pour Rapida 105 cisive intervenue sur la barre de lavage du cylindre de pression. Grâce à une came de commande mécanique, le laveur est soulevé au-dessus des barres de pinces pendant le lavage. On évite ainsi complètement l'encrassement des pinces que la barre de lavage provoquait souvent auparavant. Tous les avantages en bref • Membrane caoutchouc fixe à buses de pulvérisation intégrées pour un dosage du liquide de lavage exactement à la bonne position • Raccourcissement des temps de lavage par optimisation du processus • Plus grande maniabilité pour l'opérateur du fait de la réduction du poids de la barre • Possibilité d'échanger les barres entre les groupes • Capacité en tissu supérieure de 25 % • Sur les RAPIDA 105, possibilité de changer le tissu en ou hors machine • Plus d'encrassement des pinces grâce à une came de commande mécanique • Inutile de démonter les Dispositif de lavage du blanchet pour Rapida 74 KBA- Process Edition 1/2002 Dispositifs de lavage marchepieds et le bac sur les RAPIDA 74 Dispositif de lavage pour Rapida grand format Positions de la barre de lavage sur Rapida grand format De son côté, KBA a développé pour ses machines offset feuilles grand format un tout nouveau principe de lavage qui permet à l'opérateur d'employer un même dispositif pour laver les cylindres de plaque, de blanchet et de pression. Contrairement aux autres dispositifs utilisés jusqu'ici, la trajectoire que suit la barre de lavage pour accéder au cylindre à laver est désormais rectiligne. Cette barre peut pivoter dans ses paliers, ce qui permet de la faire basculer sans problèmes pour l'amener au contact du cylindre à laver. Ce qui simplifie considérablement le travail du conducteur, c'est le fait que la barre peut rester dans la machine pour le changement du tissu et n'a plus besoin d'être extraite comme auparavant. Ce dispositif se compose d'un moteur et d'une broche interchangeable. Pour changer de tissu, on amène la barre en position de rechargement, ce qui permet d'enlever sans problème la broche portant le tissu sale et de la remplacer par une autre préparée à l'avance avec du tissu propre. Des boutons se trouvant sur la broche motorisée permettent de Barre de lavage pour Rapida 74 Edition 1/2002 KBA- Process Lavage du cylindre de pression Lavage du cylindre de blanchet fixer très simplement le nouveau tissu. Une fois que l'écran est refermé, le nouveau tissu est enroulé automatiquement autour de la broche motorisée. Une fixation du bord arrière par ruban adhésif double face sur la broche de rechange évite un arrachement de l'extrémité du tissu. est vraiment loin d'être négligeable. De plus, grâce au système de commande du moteur de la broche, il est possible d'enregistrer la quantité de tissu restante et de l'afficher au moniteur du pupitre. Pendant les phases de lavage, et selon le programme choisi, une certaine longueur de tissu usé est enroulée sur la broche de rechange. Cette nouvelle solution permet de réaliser des économies substantielles de tissu car la zone souillée ayant servi au précédent lavage est réutilisée au cours du lavage suivant pour enlever le plus gros. Et la réduction des coûts ainsi obtenue pour la consommation de tissu et de produit de lavage Emploi rationnel du tissu Tous les avantages en bref • Plus grande commodité pour l'opérateur • Gain de temps pour le changement de tissu • Changement de tissu beaucoup plus pratique • Une seule broche à changer au lieu de deux précédemment • Affichage permanent au pupitre de la quantité restante de tissu • Utilisation plus efficace du tissu • Réduction de la consom- Lavage du cylindre de plaque mation de tissu En résumé Les dispositifs Impact de lavage par tissu employés sur toutes les machines de la gamme RAPIDA réduisent la consommation de solvant à un minimum absolu au cours des différentes séquences du nettoyage. Pour KBA, l'emploi de produits de lavage à base d'huiles végétales va bien entendu de soi. Les tissus peuvent ainsi être éliminés sans problèmes comme déchets domestiques, ce qui représente un avantage par rapport à des systèmes à brosse qui génèrent des déchets spéciaux. Autre avantage important des dispositifs de lavage des machines RAPIDA: tous les programmes de lavage sont programmables à partir du pupitre de commande. Il est donc toujours possible de sélectionner le programme minimum strictement nécessaire au niveau de souillure, sans consommation superflue de produits de lavage. Pour plus d'informations, vous pouvez nous joindre par téléphone au ++ 49 -351/833-2680 ou par courriel: [email protected] 7 Encrage et mouillage Rapidité de réaction et stabilité du processus Les encrages et les mouillages qui équipent les Rapida satisfont aux exigences de qualité les plus grandes. La distribution de l'encre en un seul flux jusqu'au groupe de toucheurs avant est synonyme de rapidité de réaction, de faible gâche et de lavages rapides. Les encriers Colortronic comportent un rouleau en céramique et des segments à extrémité en carbure d'une largeur de 30 mm. La combinaison de ces matériaux évite toute usure. Le principe des segments garantit un réglage individuel précis, sans répercussion sur les segments voisins: inutile de prévoir un logiciel de compensation. Le rouleau d'encrier, dont la vitesse de rotation est synchronisée avec celle de la machine, assure une transmission rapide entre les segments et le preneur. Les corrections d'ouverture des segments sont exécutées rapidement et restent stables. Le mécanisme de verrouillage de l'encrier garantit une pression d'application constante des lames sur le rouleau et contribue aussi à une grande répétabilité des réglages. Grande stabilité du processus et de la qualité La configuration à un seul flux de l'encrage autorise une dissi- pation optimale de la chaleur dégagée par les tables et évite son accumulation dans l'encrage. Cette architecture favorise l'écoulement de l'encre par une plus grande constance de sa viscosité. Elle contribue aussi à l'obtention plus rapide de l'équilibre encre/eau. La stabilité du processus qui en résulte permet de satisfaire aux exigences maximales de qualité en tirage. Les grandes différences entre les diamètres des rouleaux, qui présentent par ailleurs une grande rigidité en flexion, réduisent les reports. Cette batterie d'encrage se caractérise par peu d'entretien et de réglages, et la rapidité de montage et de démontage des rouleaux, d'un prix par ailleurs relativement modeste. Refroidissement de l'encrage Les fluctuations de température sont préjudiciables à la stabilité du processus; différents systèmes de régulation permettent de s'en affranchir. Dès sa version de base, la Rapida 105 est pré-équipée pour recevoir un refroidissement de l'encrage: le rouleau d'encrier et les trois ta- bles sont pourvus des perçages nécessaires à la circulation du liquide de refroidissement de sorte que l'équipement a posteriori reste limité en coût et en temps. Schéma de l'encrier Colortronic avec servomoteur et segment d'encrage L'un des modes de refroidissement de l'encrage consiste à employer un groupe combiné qui, outre le refroidissement de l'eau de mouillage, assure aussi celui de l'encrage. Un refroidisseur au glycol peut assurer le refroidissement de la batterie d'encrage, du liquide de mouillage et des compresseurs. Il est possible de prévoir un échangeur de chaleur à installer à l'extérieur de l'atelier de façon à éviter le rejet de chaleur dans les locaux de fabrication. Il est également possible de concevoir des solutions qui, pendant la saison froide, renvoient l'air chaud dans les ateliers et contribuent ainsi à réduire les frais de chauffage. Un bon dimensionnement permet de raccorder plusieurs machines à un même groupe de refroidissement. L'encrage à un seul flux: rapidité de réaction et stabilité tout au long du tirage Echangeur de chaleur d'un refroidisseur au glycol Groupe de filtres et de pompes Schéma d'un circuit de refroidissement par groupe combiné et refroidisseur au glycol 8 Refroidisseur au glycol Refroidisseur combiné KBA- Process Edition 1/2002 Encrage et mouillage La souplesse est de règle Page de commande «Débrayage» du pupitre Ergotronic Quand l'occupation des groupes varie fortement en fonction des commandes, un ou plusieurs groupes tournent souvent en pure perte. Sur presque toutes les autres machines, on combat alors l'usure des toucheurs due à l'échauffement des baladeurs en appliquant de l'huile. Sur les Rapida 105, la fonction «Débrayage» du pupitre permet d'immobiliser mécaniquement les encrages non utilisés. L'allongement des intervalles entre lavages, la plus longue durée de vie des rouleaux et les calages plus rapides ne tardent pas à se traduire dans la productivité. Les aplats ou les tons chamois obtenus avec la gamme européenne sollicitent beaucoup le conducteur et la machine car l'affaiblissement de l'encrage en circonférentiel devient particulièrement perceptible. Sur la Rapida 105, la correction s'effectue très commodément à partir du pupitre. L'écran affiche le point d'inversion de la table qui peut être défini numériquement. L'activation et la désactivation de la balade des toucheurs s'effectue suivant la même méthode. Pour plus d'informations, vous pouvez nous joindre par téléphone au ++ 49-351/ 833-2674 ou par courriel: [email protected] Effet d'essuyage du mouillage Depuis longtemps déjà, les mouillages pelliculaires montés en standard sont utilisés pour l'impression avec peu ou pas d'alcool. L'entraînement différentiel entre les rouleaux toucheur et mouilleur évite l'accumulation des pétouilles et contribue ainsi à l'essuyage de la plaque. Lui aussi est activé et désactivé à partir du pupitre Ergotronic. Comme l'encrage, la vitesse de rotation du mouillage est asservie à celle de la machine. Page de commande «Réglage de la balade» du pupitre Ergotronic Une automation adaptée à la pratique Page de commande «Registre diagonal» du pupitre Ergotronic Le réglage des registres latéral, circonférentiel et diagonal peut s'effectuer pendant le roulage à partir du pupitre, pour un seul groupe ou simultanément pour tous les groupes. L'ajustement du registre diagonal est obtenu par la mise en travers des pinces de transfert. Un système optionnel de contrôle du repérage par vidéo ACRControl permet en outre d'automatiser l'ensemble des possibilités de réglage des registres. Page de commande «Registres circonférentiel et latéral» du pupitre Ergotronic Système de contrôle du repérage par vidéo ACR-Control 9 Tour de vernissage Vernissage en ligne: grande efficience av Pour le vernissage en ligne, KBA propose différents modes. Sur toutes les machines de la gamme RAPIDA, il est possible de combiner différents modules pour satisfaire la demande de l'utilisateur. La configuration la plus fréquemment employée aujourd'hui pour l'ennoblissement en ligne est la tour de vernissage. Dans sa version traditionnelle, elle est utilisable avec deux rouleaux pour vernissage à l'endroit ou trois rouleaux pour le mode reverse. Cette architecture convient particulièrement aux applications comportant de fréquentes variations des quantités de vernis; elle peut toutefois être source de difficultés pour appliquer des couches uniformes et régulières. Les réglages de l'écartement entre rouleaux sur toute leur largeur demandent en effet un certain temps et nécessitent une grande expérience de la part de l'opérateur. rouleau tramé s'est imposé dans plus de 90 % des applications de vernissage en ligne. Depuis tout récemment, KBA propose une solution technique de système à chambre à racle encore plus judicieuse. Associée à un rouleau tramé céramique gravé au laser, cette chambre à racle offre une technique précise pour l'application des • • • • • • • • C'est pour ces raisons que le dispositif à chambre à racle et Cylindre porte-blanchet Rouleau de vernissage vernis à l'eau vernis UV vernis blister encres métalliques vernis primaires vernis mats et brillants vernis teintés vernis spéciaux Rouleau doseur Dans ce nouveau système, la position du rouleau tramé a été modifiée de façon à faciliter considérablement sa manipulation par l'opérateur. Ainsi, il n'est plus indispensable de changer le réglage du rouleau tramé tant que la différence d'épaisseur entre les supports successifs reste inférieure à 0,8 mm. De plus, le cliché de vernissage est engagé dans le sens du passage des feuilles. En cas de calage semi-automatique, il n'est donc plus nécessaire comme auparavant de venir serrer les vis de fixation. Le temps de calage a été réduit par rapport à l'ancienne solution; il n'est plus maintenant que de deux minutes. La refonte technique a également porté sur l'amélioration de l'accès au cliché. C'est là un aspect particulièrement important en cas d'emploi de blanchets. L'augmentation du diamètre du rouleau tramé permet aussi maintenant d'obtenir, même avec Cylindre porteblanchet ou porte-cliché Rouleau tramé des formes difficiles, une couche uniforme et stable sur toute la largeur de la feuille. Il existe des rouleaux tramés de 55 L/cm à 160 L/cm pour satisfaire aux applications les plus diverses. Pour faciliter le changement de rouleau, chaque tour de vernissage est dotée d'une poutre avec un palan. KBA emploie depuis peu pour sa tour de vernissage le système LithoCoat de la société Harris & Bruno Machine Company, le principal fabricant mondial de systèmes à chambre à racle. Quelques modifications techniques décisives par rapport aux solutions précédentes ont amélioré notablement la commodité d'utilisation. Ainsi, sur le système LithoCoat, la chambre à racle est appliquée par un dispositif hydropneumatique de régulation de la pression de la racle sur le rouleau tramé. Le système HydroCompsystems™ compense automati- Chambre à racle Harris & Bruno Barboteur Bac Cylindre de contrepression Tour de vernissage offset conventionnelle Les tours de vernissage offset à barboteur nécessitent un réglage permanent des rouleaux et ne garantissent pas toujours une couche constante de vernis 10 Cylindre de contrepression Nouveau: Application LithoCoatTM Un système à chambre à racle, avec rouleau tramé gravé au laser, représente une technique extrêmement précise pour un dépôt uniforme d'encres et de vernis. KBA- Process Edition 1/2002 Tour de vernissage ec une qualité constante et reproductible quement l'éventuelle usure de la lame. Il évite ainsi les corrections et réglages manuels, et garantit une pression constante. La pression d'appui extrêmement faible de la racle sur le rouleau augmente considérablement la durée de vie de la lame et, à plus long terme aussi, celle du rouleau tramé. La mise en pression de la chambre à racle sur le rouleau tramé se fait de façon linéaire. Cela signifie que l'angle de la lame et donc l'épaisseur du film de vernis reste toujours constante. C'est là bien sûr une caractéristique précieuse pour les réimpressions, car les conditions du vernissage peuvent être retrouvées à tout moment. La répartition uniforme de trois à cinq vérins d'appui sur toute la largeur de la chambre (leur nombre dépend du format de la machine) empêche efficacement une flexion de la chambre. Pour l'entretien et le nettoyage, la chambre à racle peut être basculée de 90° et enlevée sans problème, sans outil. La chambre proprement dite est dotée d'un revêtement spécial «Ceramic Coat» qui facilite son nettoyage et la protège aussi efficacement des agressions mécaniques. Compte tenu de sa conception technique, ce système de vernissage par chambre à racle offre les avantages suivants: • faible usure de la lame • bonne étanchéité du système • faible sollicitation du rouleau tramé • constance de la couche de vernis • commodité de manipulation • changement automatique de vernis (en option) Pour le personnel, le nettoyage d'une tour de vernissage à chambre à racle restait jusqu'à présent toujours synonyme de beaucoup de travail. Pour réduire ces temps morts dans la production au quotidien, il est possible de combiner la chambre à racle LithoCoat avec un système d'alimentation en vernis et de lavage spécialement conçu à cet effet: le circulateur LithoCoat. Le circulateur LithoCoat convient aussi bien aux vernis à dispersion qu'aux vernis UV. Il comporte tous les éléments nécessaires à une alimentation rationnelle en vernis ainsi qu'au nettoyage à fond du circuit comme un bac pour l'eau chaude et un réservoir à recirculation du produit de nettoyage. Une boîte à boutons amovible, à écran tactile, en facilite la commande à l'opérateur. Le conducteur peut aussi sélectionner différents programmes en fonction des divers types de vernis de façon à obtenir un nettoyage optimal qui permet de supprimer le nettoyage manuel du circuit. Ce système réduit naturellement l'ensemble de l'opération du nettoyage: il devient possible de changer sans problèmes de type de vernis au cours de la journée sans perdre beaucoup de temps. Avec le nouveau système de vernissage équipant les machines de la gamme RAPIDA, KBA a réussi à franchir une étape qui facilite à la fois considérablement le travail de l'opérateur et améliore nettement la qualité d'ennoblissement du support. Pour plus d'informations, vous pouvez nous joindre par téléphone au ++ 49-351/833-2680 ou par courriel: [email protected] Optimisation de la couche de vernis Vernis Epaisseur de couche souhaitée Feuille Une épaisseur de couche constante réduit la consommation de vernis tout en augmentant la qualité Rouleau tramé avec chambre à racle Principe de fonctionnement • Le LithoCoatTM pompe le vernis vers la chambre • La chambre remplit les alvéoles du rouleau tramé • Le rouleau tramé transfère le vernis au cylindre porte-blanchet ou porte-cliché Edition 1/2002 KBA- Process 11 Tour de vernissage Tour de vernissage avec LithoCoatTM de Harris & Bruno Rouleau tramé Boîte à boutons amovible, à écran tactile, pour commande simple ou répétitive Réservoir de vernis (à l'eau ou UV) Circulateur LithoCoatTM Cylindre porte-blanchet ou porte-cliché Détecteur de niveau pour bac de trop-plein Le circulateur LithoCoat™ est monté en standard sur toutes les installations. Il contient toutes les pompes, vannes et raccords rapides nécessaires ainsi que la commande pour une alimentation en vernis et un nettoyage sans problèmes. Le lavage manuel n'est plus nécessaire. Réservoir d'eau chauffant 12 D'abord le rouleau tramé Ensuite le procédé LithoCoatTM Le rouleau tramé joue le rôle de doseur pour laisser passer une quantité de liquide constante, uniforme et mesurable. Il porte des petits creux microscopiques (alvéoles) gravés par un laser piloté par ordinateur à la surface du revêtement céramique du rouleau. Ces alvéoles se chargent d'encre ou de vernis qu'elles transfèrent ensuite au blanchet ou au cliché de vernissage. Le LithoCoat™ pompe le vernis dans la chambre à partir de laquelle il remplit les alvéoles du rouleau tramé. Une racle spéciale, située à l'intérieur de la chambre, vient ensuite essuyer le vernis en excès de sorte qu'il n'en reste plus que dans les alvéoles. Le contenu des alvéoles est ensuite transféré au cylindre porte-blanchet ou porte-cliché d'où il est directement reporté sur la feuille. Ce procédé d'impression est employé avec succès depuis des années dans d'autres secteurs de l'imprimerie. Il est précis et éprouvé. Dans le monde entier, des imprimeries offset ont reconnu ses avantages indéniables et oublié ainsi les problèmes qu'elles rencontraient auparavant avec les systèmes à barboteur. Pour plus d'informations, vous pouvez nous joindre par téléphoneau ++ 49-7171/947040 ou par courriel: [email protected] Réservoir à circulation du liquide de nettoyage Ce que l'on gagne: • brillance plus forte • meilleure charge de vernis ou d'encre • épaisseur de couche constante • rapidité du nettoyage • moindre consommation d'encre ou de vernis • moins de collage • feuilles moins gondolées • moindre consommation de poudre • contours plus nets Ce qui disparaît • l'effet peau d'orange • les zones sans encre • les marquages • les ponts parasites KBA- Process Edition 1/2002 Air-Clean-System Le système Air-Clean supprime les nuisances olfactives Les premières machines offset feuilles au monde à recevoir la certification écologique «Emissions contrôlées» furent les Rapida. Cette certification a amené à mesurer toutes les émissions au niveau et aux abords de la presse (vapeurs d'alcool, voltige d'encres, vapeurs de solvant, poudre, air chaud, ozone en cas d'UV par ex.). Toutes se situaient au-dessous des valeurs MAK autorisées. Afin de respecter, même dans des conditions de production extrêmes, les sévères valeurs de la protection contre les émissions, les principaux sous-ensembles des machines ont encore été optimisés. C'est le cas par exemple de la réception avec le nouveau Air-Clean-System (ACS). Pour plus d'informations, vous pouvez nous contacter par téléphone au ++ 49-351/833-2580 ou par courriel:[email protected] Principe de fonctionnement du système Air-Clean sur la réception d'une Rapida 142 C'est surtout dans la zone de la réception que le conducteur est exposé à d'éventuelles émissions. Ce poste de travail requiert donc une attention particulière pour créer les meilleures conditions possibles pour la santé et la sécurité au travail. Pendant le roulage, le déplacement rapide des transporteurs occasionne des turbulences et provoque un puissant flux d'air dirigé vers la réception, porteur aussi, en cas de vernissage et de séchage en particulier, d'odeurs, de chaleur et de poudre. Les réactions chimiques de polymérisation du vernis dégagent des substances odorantes, généralement inoffensives, mais qui peuvent s'avérer très désagréables pour le conducteur. C'est pour éliminer presque totalement ces nuisances olfactives que le système ACS a été mis au point pour les réceptions des Rapida. Reposant sur une aspiration spéciale, il fait Edition 1/2002 KBA- Process d'une pierre deux coups en évitant à la fois les odeurs et la poudre en excès. De plus, pour réduire la poudre, on emploie généralement aujourd'hui des poudreurs et des extracteurs de toute dernière génération. Le système Air-Clean est livrable en option sur tous les machines feuilles KBA, de la petite Rapida 74 à la Rapida 162a grand format en passant par la moyen format Rapida 105. Il fait partie de l'équipement écologique des Rapida, mais peut être également commandé indépendamment de cet équipement. Extraction efficace de l'air vicié La réception ACS est dotée d'une buse aspirante et d'une barrière en verre acrylique disposée perpendiculairement sous l'écran transparent de la réception, devant la pile de sortie, ainsi que d'autres dispositifs d'aspiration sur les côtés de la pile. L'air vicié est évacué vers l'extraction principale par un dispositif d'aspiration spécial. Les canalisations nécessaires sont intégrées dans la réception. Les photos ci-contre illustrent le principe de cette aspiration, depuis la butée de prélèvement des feuilles de contrôle jusqu'à l'extraction principale dans la zone supérieure de la sortie. Pour tous les modes de vernissage en ligne Outre l'équipement écologique des Rapida dont elle fait partie intégrante, la réception ACS est recommandée pour toutes les machines UV et à vernissage en ligne, car les encres et ver- nis UV, mais aussi certains vernis en dispersion, génèrent des nuisances olfactives que le système ACS peut notablement diminuer. De bonnes conditions de travail pour le conducteur sont le préalable d'une forte productivité, d'une haute qualité et de la rentabilité de la fabrication. Et avec la nouvelle réception ACS, KBA propose un équipement qui améliore notablement les conditions ambiantes en salle des presses. Sur les Rapida moyen et grand format, la buse d'aspiration se situe directement sous l'écran transparent, dans la zone de prélèvement des feuilles de contrôle 13 Impression sur feuille plastique UV inerte en offset feuilles: la nouvelle solution pour l'impression sur plastique La croissance à deux chiffres se poursuit sur le marché de l'im- Mais aussi parce que les imprimeries sont confrontées en perma- pression UV. Comment l'expliquer? D'abord certainement parce nence à de nouvelles demandes (plus grande disponibilité, délais que ce procédé est depuis longtemps sorti de la phase de démar- plus courts, plus fort degré d'ennoblissement) et qu'il faut impri- rage et de mise au point, et qu'il est désormais largement admis. mer de plus en plus souvent sur plastique. A cela s'ajoute que chaque imprimerie recherche aujourd'hui une forte charge de ses machines tout en souhaitant passer le moins de temps possible à l'entretien ou aux mises en train, un facteur de rentabilité tout aussi important que la vitesse de roulage. Le niveau des exigences vis-à-vis des fournisseurs de machines est décidément très élevé! on emploie aussi des groupes de refroidissement par air froid pour refroidir les cylindres de pression et les feuilles. Avec ou sans UV, le travail de l'imprimeur est tributaire d'une multitude de problèmes qui influent sur la qualité du tirage à réaliser, selon le support et la machine à imprimer. Et de surcroît, en UV, il faut encore veiller à l'adhérence de l'encre sur les supports les plus divers. Le séchage (durcissement) de l'encre UV est un processus chimique extrêmement rapide Réticulation de l'encre sous rayonnement UV au cours duquel des sources de rayonnement UV initient une réaction photochimique – la polymérisation – au cours de laquelle les photoinitiateurs contenus dans l'encre se décomposent. En quelques fractions de seconde, l'encre UV est réticulée et adhère au support. Seule cette propriété permet d'imprimer les plastiques les plus divers tels le PE, PP, PVC. 14 La génération du rayonnement UV nécessite une forte quantité d'énergie électrique qui, outre les radiations UV indispensables à la polymérisation, est aussi convertie en chaleur. On utilise actuellement des sécheurs UV d'une puissance d'émission UV de 160 W/cm par lampe UV. L'application nécessite parfois aussi, en cas de forte charge d'encre avec blanc couvrant par exemple, des puissances d'émetteurs supérieures atteignant jusqu'à 240 W/cm. La quantité de chaleur dégagée, soit 60 % environ de la puissance de l'émetteur, dans la machine augmente donc en conséquence. Cet apport de chaleur supplémentaire entraîne un échauffement de la machine et du support à imprimer qui risque facilement d'entraîner des déformations du matériau, des problèmes de repérage et des températures élevées dans la pile. Autant d'éléments qui compliquent le travail du conducteur et requièrent une grande attention de sa part pour réussir à sortir une impression de haute qualité. Au fil du tirage, l'augmentation de la température dans la machine et dans l'atelier créent une instabilité des conditions ambiantes que se traduit à son tour par des fluctuations de l'équilibre encre/eau et qui risque donc d'être préjudiciable à la qualité d'impression. L'échauffement de la machine doit également être réduit. Outre les réflecteurs dichroïques destinés à absorber la chaleur due à la réflexion des rayons UV, Il est bien sûr préférable de réduire la puissance de rayonnement tout en améliorant les caractéristiques de durcissement et d'adhérence. C'est précisément ce que réussit l'UV inerte. Qu'est-ce que l'UV inerte et quels sont ses effets en impression avec encres UV? L'UV inerte signifie que le durcissement des encres UV s'effectue dans une atmosphère d'azote pratiquement exempte d'oxygène de l'air. L'oxygène de l'air entrave en effet dans une large mesure la polymérisation sous UV car les radicaux libérés par la décomposition des photoinitiateurs ont une plus forte tendance à se combiner à cet oxygène qu'à participer au véritable processus de polymérisation de l'encre. Il faut donc de fortes puissances de rayonnement UV (jusqu'à 240 W/cm) pour décomposer l'intégralité des photoinitiateurs. La technologie inerte n'a en elle-même rien de nouveau. Depuis dix ans environ, Eltosch fournit des sécheurs de ce type aux industriels de l'enduction, pour la fabrication par exemple de substrats pour étiquettes adhésives, une application extrêmement exigeante en matière d'inertisation. Pour mettre en œuvre cette technologie sur une machine offset feuilles, il a d'abord fallu concevoir une chambre spéciale, suffisamment compacte pour être intégrée entre le cylindre de pression et la source UV. En collaboration avec le SID, nous sommes parvenus à résoudre tous les problèmes spécifiques (espace exigu, rotation du cylindre, passage des barres de pinces etc.). Pendant le tirage, cette chambre est alimentée en azote qui empêche l'oxygène de l'air de venir au contact de la surface de la feuille. Tous les radicaux libres peuvent participer à la polymérisation de l'encre. Il suffit donc d'une moindre puissance de rayonnement (60 à 80 W/cm) pour les activer. L'intégration de la chambre d'inertisation n'entraîne pratiquement aucune restriction sur l'épaisseur des feuilles imprimables. Réticulation de l'encre sous rayonnement UV sous atmosphère inerte KBA- Process Edition 1/2002 Impression sur feuille plastique Résumé Diminution d'env. 80 % de l'échauffement du support grâce au sécheur UV optimisé (pour feuille plastique): Branchement d'un sécheur intermédiaire UV côté moteurs Les avantages de l'UV inerte Une puissance de 80 W/cm suffit pour les sécheurs UV intermédiaires. Les travaux ne comportant pas de vernissage peuvent être fabriqués avec un seul sécheur UV intermédiaire, sans sécheur de sortie. Il est possible de diminuer l'utilisation de vernis primaires. ligne, il suffit de 3 sécheurs UV intermédiaires (un après le premier groupe, un autre après le 2ème et un dernier devant le groupe de vernissage) d'une puissance de 80 W/cm chacun et d'un sécheur de sortie de 2 x 120 W/cm. La vitesse de roulage a pu être portée de 7500 à 9000 f./h tout en réduisant d'environ 15°C la température dans la pile. En pratique, cela signifie que, pour une commande sur PVC 300 µm avec deux blancs couvrants (groupes 1 et 2) et quatre couleurs puis vernissage en Avec la part toujours plus importante de plastiques dans l'emballage, la technologie d'UV inerte est une solution d'avenir en impression offset. • forte diminution de la puissance UV • nouveaux types de modules d'UV inerte • réduction des problèmes de repérage par un moindre échauffement du support • excellente polymérisation de l'encre UV • nouveaux produits grâce à de nouvelles technologies • réduction voire élimination des odeurs • potentiels d'économies d'énergie • protection de la machine d'un échauffement excessif • sûreté de la technologie: l'azote est présent à 78 % dans l'air ambiant: il ne présente aucune nocivité Exemples d'applications Matériau: PVC souple, blanc, 300 µm Séquence: 4 couleurs, N, C, M, J Vernis: oui Vitesse de roulage: 7200 f;/h Sécheurs: 1 UV inerte intermédiaire 80 W/cm UV de sortie 2 x 120 W/cm Matériau: Vinyle, transparent, avec adhésif, 100 µm Séquence: 4 couleurs, N, C, M, J Vernis: oui Vitesse de roulage: 7500 f./h Sécheurs: 1 UV inerte intermédiaire 80 W/cm UV de sortie 2 x 120 W/cm Exemple de prix de revient • • • • • • Format 3B, 6 couleurs, 3 modules UV inerte Tirage = 12 000 feuilles Vitesse de roulage = 8 000 f./h Coût de l'azote (N2)= 47,2 euros env. Supplément pour l'azote en format 3B: pour 12 000 f./h : 0,4 centimes d'euro par feuille Pour plus d'informations, vous pouvez joindre par téléphone Dipl. Ing. Jens Gottschalk, Eltosch Torsten Schmidt GmbH, au ++49 40 84 00 07-0 Sécheur UV inerte intermédiaire sur KBA Rapida RA 105 Edition 1/2002 KBA- Process 15 Emetteurs UV Ennoblissement économique: la technologie hybride en offset feuilles Le hasard fait parfois bien les choses. Chez un client américain qui sous l'effet des rayons UV. Pour optimiser ce procédé, dans le imprimait une commande classique, le sécheur UV de sortie était cadre d'un travail en coopération, un fabricant d'encre a augmen- allumé. C'est alors que le technicien de GRAFIX USA LLC remar- té la part de composants UV dans la formulation et effectué de qua que la surface de l'encre subissait un certain durcissement nombreux essais. Deux ans après environ, la première génération d'encres hybrides était présentée. En 1998, une première machine à imprimer était spécialement équipée pour cette application et, au cours des six dernières années, ce sont 70 à 80 installations environ qui ont été mises en service. lué en faveur de l'application du séchage hybride. hybrides avant le vernissage UV. La sortie rallongée est dotée dans ce cas d'un sécheur UV de sortie pour polymériser le vernis UV. C'est cette technologie qui met les imprimeurs en capacité de proposer des produits qui, il y a quelques années encore, n'étaient L'une des principales raisons de ce succès s'explique la possibilité d'obtenir, en ligne, des brillances élevées qui, dans le cas idéal, dépassent aujourd'hui déjà celle du vernissage sur vernisseuse. tions ultérieures lors d'un équipement a posteriori. Le blanc couvrant est par exemple séché par un sécheur intermédiaire pour obtenir un meilleur résultat à vitesse de roulage élevée. Cette faculté, conjuguée à d'autres réglages spécifiques au travail à réaliser, permet à l'utilisateur d'obtenir des résultats Emetteur UV Volet Bouclier thermique Exemple de positions de montage des modules UV sur une machine offset feuilles pour des applications avec encres hybrides Filtre quartz à lumière froide (en option) Réflecteur lumière froide Module UV avec réflecteur ouvert, refroidissement par eau et par air, bouclier thermique supérieur et réflecteurs à revêtement dichroïque Qui utilise les solutions hybrides? L'équipement «classique» de séchage pour encres hybrides se trouve dans plus de 90 % des cas sur des machines dotées d'un dispositif de vernissage et d'une sortie rallongée. Autrement dit, les utilisateurs de la technologie hybride la considère comme une extension de leur palette de produits. En plus d'un sécheur IR/air chaud dans la sortie rallongée pour sécher les travaux conventionnels (vernis acrylique), ces machines sont équipées entre le dernier groupe et la tour de vernissage d'un sécheur UV intermédiaire pour pouvoir sécher le cas échéant les encres 16 réalisables qu'en plusieurs passages en machine et avec des équipements spéciaux. Elle est désormais accessible sans obliger à investir dans une onéreuse «machine spéciale». Elle offre en outre l'avantage de permettre d'atteindre des brillances élevées par un procédé relativement simple, sans les difficultés du double vernissage, et sans devoir se préoccuper de la compatibilité entre les encres classiques, le primaire et le vernis UV. Chez les premiers utilisateurs de la technologie hybride, ce procédé représentait environ 20 à 30 % de la charge de la machine, tandis que l'essentiel des commandes restait fabriqué suivant le mode classique. Au fil du temps, ce pourcentage a évo- Là aussi, tout ne s'est pas fait en un jour. L'obtention d'une brillance élevée tient aussi dans le détail de l'emploi des encres hybrides. Ainsi par exemple, l'équipement de la machine UV a évolué avec le temps. Au début, le sécheur intermédiaire mentionné plus haut était placé avant le vernissage. Aujourd'hui, le séchage classique en technologie hybride utilise deux sécheurs intermédiaires, le second étant interposé au gré du conducteur entre les groupes, en fonction du travail à réaliser et donc de la séquence d'encrage. C'est cette possibilité de changer la position des sécheurs intermédiaires qu'il convient de prendre en compte au niveau de l'investissement de façon à éviter des complica- stables et reproductibles. Le vernissage en réserve constitue une autre possibilité offerte par cette technologie en combinant des encres hybrides et classiques avec un vernis UV. Le séchage UV est-il dangereux? Compte tenu de l'intéressant champ d'applications qui s'ouvre à la technologie hybride, de plus en plus d'imprimeurs «classiques» travaillent avec des machines ainsi équipées. Ce n'était le cas précédemment que chez ceux qui se consacraient à l'UV. L'avantage de ces imprimeurs exclusivement UV réside aujourd'hui dans les connaissances acquises par leur personnel en matière d'UV. KBA- Process Edition 1/2002 Emetteurs UV Chez ceux qui font leurs premiers pas dans l'UV, il est certainement nécessaire de former le personnel, en particulier à la manière d'employer les encres et les vernis UV. ci-dessous. Sur le système UV Grafix installé sur la RAPIDA 105 du show room KBA à Radebeul, le sécheur UV à lui seul nécessite une puissance de raccordement de 100 kW. Grâce à la coopération entre KBA et GRAFIX, les machines sont configurées de façon optimale pour l'emploi d'un système UV. On veille particulièrement à éviter l'émission de rayons UV vers l'extérieur. Il est ainsi exclu que l'utilisateur soit directement exposé au rayonnement UV. Tous les capots sont vissés solidement à la machine ou leur ouverture est contrôlée par un interrupteur de sécurité. Le sécheur UV demande-t-il beaucoup d'entretien? Dans ce contexte, il est recommandé de consulter les informations relatives au séchage UV publiées par la Berufsgenossenschaft Druck und Papierverarbeitung [caisse d'assurances mutuelle de l'industrie allemande du livre et de la transformation du papier]. La consommation d'énergie des sécheurs UV Elle est notablement supérieure à celle des sécheurs classiques IR/air chaud du fait en particulier du bilan énergétique des lampes à décharge utilisées comme le représente le schéma Non, mais à condition d'être bien entretenu. Il faut bien entendu nettoyer périodiquement les modules UV dans la machine. On peut par exemple utiliser de l'alcool sur un chiffon non pelucheux pour nettoyer les lampes UV et les réflecteurs. Si la machine doit travailler pendant un certain temps sans le système UV, il est recommandé de le démonter. C'est pour ce faire que l'ensemble du système est équipé de raccords rapides qui permettent de le sortir de la machine en moins de cinq minutes. L'autre solution consiste à laisser le système UV dans la machine mais, avant chaque nouvelle utilisation, il faudra le nettoyer pour enlever la poudre et les autres particules étrangères. C'est de cet entretien que dépend la durée de vie des lampes et des réflecteurs. Les émetteurs UV GRAFIX sont proposés sous forme de Rapidité de changement des lampes UV modules enfichables. Autrement dit, les éléments sont introduits très facilement sur des glissières à travers l'ouverture correspondante de la machine et se démontent si nécessaire tout aussi rapidement. par une moindre consommation d'énergie et une forte productivité. Compte tenu de la structure du module UV, les lampes sont faciles à changer. Les lampes UV Les modules UV de GRAFIX emploient presque exclusivement des émetteurs à mercure qui se caractérisent par leur fort rendement UV, leur faible émission d'ozone, et la possibilité d'être adaptés aux différents spectres, ce qui se traduit Pour plus d'informations, vous pouvez joindre par téléphone l'équipe GRAFIX au ++ 49-711/7869-00 ou visiter notre site www.grafix-online.de Rayonnement thermique des électrodes 10 % 30 % UV 10 % lumière visible Rayonnement global du plasma 80 % 10 % conduction thermique 40 % IR Bilan énergétique d'une lampe à décharge dans le système de séchage UV pour applications hybrides Edition 1/2002 KBA- Process Module UV interchangeable Simplicité de montage et de démontage du module UV grâce aux raccords rapides 17 Circulation des piles Gestion automatisée des piles Des systèmes non-stop sur le margeur et la réception des Rapida carton ondulé, c'est toutes les huit minutes environ qu'il faut créent les conditions idéales pour automatiser la circulation des changer de pile sur le margeur et la réception. C'est là un travail piles dans l'atelier et accroître la productivité. Et avec une épais- que les opérateurs, en plus de la surveillance de la qualité, ne seur de support de 1 mm ou plus en cas d'impression directe sur peuvent pas assurer en permanence. Chaîne logistique qu'à veiller de l'arrivée en contact de la palette vide avec la pile auxiliaire. La pile terminée peut être entreposée dans un stock tampon ou être transférée directement vers la presse de découpe. Une variante encore plus efficience de la circulation des piles consiste à raccorder les systèmes du margeur et de la réception. Le schéma ci-contre représente l'une de ces nombreuses possibilités. Les palettes sont prélevées dans un magasin de grande hauteur, déposées sur une bande transporteuse, puis amenées vers le retourneur de pile qui taque le papier et remplace la palette de transport par une palette de manutention. primée est atteinte, le conducteur déclenche le changement automatique de pile. La pile terminée est évacuée vers le côté moteurs et la palette vide vient se positionner sur le plateau. Le conducteur n'a plus Les liaisons entre les systèmes d'alimentation et d'évacuation ne se traitent pas comme des produits standards: il s'agit toujours du résultat d'une étude spécifique. Pour être transférée au margeur automatisé de la machine, la pile doit impérativement être bien positionnée. Des aiguillages transmettent les palettes préparées à la bande transporteuse correspondant à la machine sélectionnée. Côté conduite de la machine, la palette vide est amenée en position de parking de sorte que la nouvelle palette préparée peut quitter le côté moteurs pour être envoyée au margeur automatisé. Après fusion de la pile auxiliaire avec la pile principale, la palette maintenant vide située sous la pile maintenant dans le margeur est poussée pour être transportée vers la réception par le système de retour des palettes. Le principe appliqué sur la réception est similaire. La palette vide est passée sous la pile de la recette et parquée côté conduite. Quand la hauteur prévue de la pile im- Exemple d'atelier à circulation automatisée des piles et avec retour des palettes 18 KBA- Process Edition 1/2002 Circulation des piles Changement non-stop de pile sur margeur à alimentation automatisée 1 La machine travaille à partir de la pile auxiliaire, la palette vide est évacuée 2 La nouvelle pile est amenée automatiquement 3 Fusion de la nouvelle pile avec la pile auxiliaire Alimentation automatique du margeur L'automatisation de l'alimentation en piles du margeur est réalisée au moyen d'un convoyeur à rouleaux sur le- quel sont déposées les piles préparées. Dans ce cas, l'automatisme prend en charge la ou les piles préparées et les positionne devant le margeur. Une fois que la palette vide a été descendue et évacuée, la nou- velle pile entre dans le margeur où un plateau la prend en charge et la remonte jusqu'au niveau de la tête de marge. Evacuation automatique hors de la réception Pour plus d'informations, vous pouvez joindre par téléphone Jürgen Veil au ++ 49 -351/833-2674 ou par courriel: [email protected]. Vous pouvez aussi vous renseigner auprès de Martin Dänhardt au ++ 49- 351/833-2580 ou par courriel: [email protected] Même principe en sortie: quand la hauteur maximale ou la hauteur présélectionnée au pupitre est atteinte sur la pile, le nonstop est déclenché. Pendant que la pile auxiliaire monte sur le non-stop, la pile terminée sort automatiquement de la recette. La palette vide vient se positionner sur le plateau qui remonte jusqu'à ce que le nonstop rentre automatiquement. Contrairement au margeur, la réception peut accepter des palettes en bois courantes. C'est précisément pour les supports épais comme le carton compact ou ondulé que l'automatisation de la circulation des piles prend une importance capitale Circulation automatique des piles sur la réception d'une Rapida grand format Edition 1/2002 KBA- Process 19 Gestion de la production Flux numérique avec Logotronic professional En permettant l'échange de données dans toute l'entreprise entre les environnements hétérogènes de l'administration, de la production et de la logistique, le Logotronic professional ouvre des potentiels considérables d'augmentation de la productivité. KBA Logotronic Rapida 74 Rapida 105 Rapida 162 KBAService Perfecta Pupitre Pupitre Pupitre Ethernet Arcnet Routeur Serveur Logotronic professional Scantronic Logiciel professionnel Print Plus Creo Lotem Quantum Creo Trendsetter Exemple de mise en réseau des machines et leurs périphériques grâce au KBA Logotronic professional Doté d'interfaces ouvertes, il repose sur le serveur Logotronic, un puissant PC avec banque de données, logiciel de base et serveur Internet intégré dont le rôle est de faire circuler les données entre les différents éléments informatisés à l'intérieur de l'imprimerie, de les traiter, les sauvegarder et d'assurer la communication à l'intérieur du réseau. En employant la technologie du navigateur, KBA s'engage sur une voie d'avenir qui offre de nombreux avantages manifestes par rapport aux autres solutions propriétaires disponibles sur le marché. 20 Le Logotronic professional assure la liaison avec les systèmes SIG d'information de gestion ainsi que vers les différents types de machines à imprimer (feuilles et/ou rotatives) et de leurs périphériques au niveau de la fabrication. Enrichissement par des logiciels spécifiques Il est possible d'intégrer au Logotronic un logiciel professionnel comme en proposent plusieurs sociétés pour préparer les commandes, d'estimer leur coût et de les ordonnancer. Les caractéristiques de la commande sont transmises par une interface au serveur Logotronic avec l'impression du dossier de commande. Si les plaques sont gravées sur CTP, un fichier au format CIP3 y est généré en même temps et transmis au Logotronic. Ce fichier fournit les données de préréglage des couleurs pour la machine correspondante. Le conducteur reçoit sur l'écran de son pupitre une liste de commandes. Après sélection sur cette liste du nouveau travail, le Logotronic envoie à la machine toutes les données de préréglage ou, en cas de renouvellement, issues de précédentes commandes. La machine effectue ensuite automatiquement son préréglage, ce qui raccour- cit nettement la mise en train et réduit la gâche dans la même proportion. En cas de réimpressions, les données d'encrage sont accompagnées d'une multitude d'autres valeurs de réglage comme les paramètres du soufflage, de poudrage, de pression d'impression etc. Une vision globale pour l'administration Avec le module PressWatch sur le Logotronic, la direction peut visualiser en direct sur un écran l'état d'avancement du travail sur toutes les machines: commandes en cours de fabriKBA- Process Edition 1/2002 Gestion de la production C'est dans trois ateliers comme celui-ci que sont implantées les machines qui, à l'usine de Radebeul, sont reliées par Logotronic professional PressWatch fournit une vision d'ensemble de la production en cours sur toutes les machines cation, états des compteurs et des vitesses de roulage sur les différents machines. Par un simple clic de souris pour sélectionner une machine, d'autres informations plus détaillées sur la commande et les paramètres machine s'affichent: cahier et passage en cours, délai prévu, tirage, compteurs des nombres brut et net de feuilles ainsi que le dernier message et sa durée d'affichage. Le module SpeedWatch génère lui une courbe temps/vitesse permettant de suivre tous les événements et messages signalés sur la machine sélectionnée. Une liste déroulante permet de sélectionner la machine dont on désire la courbe temps/vitesse sur laquelle sont automatiquement enregistrés tous les événements générés par la machine. La courbe jaune représente la mise en train, la verte la fabrication. Le curseur pointe l'état de la machine à un instant donné, les touches fléchées permettant de passer à l'événement suivant. Une fonction zoom autorise la modification Edition 1/2002 KBA- Process SpeedWatch permet de consulter tous les événements et les messages des différentes machines sur une courbe temps/vitesse des intervalles de temps, ce qui permet de consulter a posteriori les événements survenus au cours des 72 dernières heures et d'obtenir ainsi par exemple des informations sur le déroulement de l'équipe de nuit. Intranet et Internet, puissants vecteurs d'information Toutes ces informations peuvent être consultées par les personnes habilitées à partir de l'Intranet de l'entreprise ou de l'Internet, les sécurités correspondantes revêtant là un rôle important. Un directeur d'imprimerie peut ainsi, de son bureau ou de chez lui, renseigner son client sur l'avancement d'une commande ou s'informer des conditions de production qui règnent au moment même dans l'atelier. La mise en œuvre dans les imprimeries de solutions de gestion des flux au moyen du Logotronic professional suscite un très vif intérêt et la progression des implantations de CTP crée les conditions indispensables à la transmission et à l'exploitation de toutes les données numériques disponibles. Logotronic basic pour le simple transfert des données de préréglage A côté du système très complet qu'est le Logotronic professional, il existe aussi une version de base, le Logotronic basic développé pour transmettre le plus simplement du monde les données de préréglage à la machine. Le Logotronic professional à l'oeuvre: ultime contrôle de l'imposition avant l'impression Pour les machines déjà anciennes, le Logotronic basic est doté des modules CIPLink (transfert de données CIP3 pour le préréglage de la machine), procèsverbal de commande ainsi que d'une liaison en ligne avec le lecteur de plaques. L'implantation du réseau utilise le matériel (serveur) de l'imprimerie. Les données de préréglage transmises à la machine sont uniquement les ouvertures de vis et les vitesses du rouleau d'encrier et du barboteur. Quand le roulage est terminé, les éléments du procès-verbal de fabrication sont disponibles pour le calcul du coût réel. Le Logotronic professional fournit au contraire à l'entreprise une solution complète qui comporte aussi bien d'autres informations utiles aux gestionnaires. Pour plus d'informations, vous pouvez nous joindre par téléphone au ++ 49-351/833-2183 ou par courriel: [email protected] 21 Densitronic S Métrologie et régulation spectrales de la qualité d’impression C'est en décembre 1996 que le premier KBA Densitronic S fut livré à la société Staudigl Druck à Donauwörth, en Bavière. Depuis, le Densitronic S équipe près de cent machines offset feuilles dans le monde. Dans certaines entreprises, grâce à l'universalité de sa configuration, trois systèmes desservent même jusqu'à six machines. Le nombre de systèmes livrés a plus que doublé chaque année. A quoi cela tient-il ? La tête combinée du Densitronic S peut être positionnée exactement à un endroit quelconque de la feuille Malgré tous les progrès de la construction mécanique des machines, un problème graphique subsiste: le résultat de l'impression, mesuré par l'épaisseur des couches d'encre ou valeurs colorimétriques, n'est pas exactement reproductible. Impossible de réussir à imprimer de la même façon tout un tirage de la première à dernière feuille ou, en cas de renouvellement, de reprendre les mêmes ouvertures de vis qu'un an auparavant pour obtenir exactement le même résultat. Cela tient à la fois à des causes physiques et au fabricant: 1. Comportement de l'encrage dans le temps L'encrage ne peut commencer à colorer la feuille que s'il contient déjà la quantité d'encre de base. Cette quantité dépend essentiellement de la consommation moyenne des segments. Il n'est possible ni de l'envoyer en une fois par le biais des vis ni de la 22 doser exactement dans l'encrage. De plus, cette quantité d'encre à doser exactement est diversement répartie entre les rouleaux: la couche présente sur le rouleau qui suit le preneur équivaut toujours à plusieurs multiples de celle qui se retrouve par exemple sur les toucheurs. Heureusement, l'exploitant n'a pas à se préoccuper des valeurs exactes de la répartition des couches d'encre. Ce qui l'intéresse en revanche, c'est le nombre de feuilles nécessaires pour y parvenir. Un programme d'encrage dynamiquement peu favorable, piloté en manuel ou en automatique, peut en effet se traduire par une gâche importante. L'établissement de l'équilibre entre l'arrivée et la consommation d'encre demande donc toujours du temps, c'est-à-dire des feuilles. Même si, sur les encrages courts KBA, c'est relative- ment peu. Le KBA Densitronic S ne peut certes pas d'emblée accélérer les transitions entre deux niveaux d'encrage conditionnées par des lois physiques, mais, grâce à ses algorithmes, il réduit le nombre d'étapes de régulation nécessaires pour parvenir au résultat souhaité en simultané sur les 324 vis que peut comporter une machine. 2. Réglages mécaniques de l'encrage Bien que les machines soient fabriquées et réglées avec la plus grande précision mécanique possible, le cumul des tolérances empêche un encrage idéalement uniforme en latéral. Pas plus le positionnement identique des segments de dosage zonal sur une forme suivant un profil de densité parfaitement rectiligne que les autres facteurs tels la pression, les caractéristiques du blanchet, etc. ne restent parfaitement stables au fil de la durée d'exploitation. Les profils enregistrés à partir du précédent tirage ou les valeurs de préréglage fournies par le lecteur de plaques ne permettent donc d'approcher qu'à 70 à 90 % la perfection de réglage souhaitée. Le réglage final devra être effectué à la main ou à l'aide de système de régulation. Grâce à sa fonction d'apprentissage, le KBA Densitronic S parvient très vite aux résultats physiquement optimaux. Le nouveau concept combine la densitométrie et la colorimétrie Pendant longtemps, le réglage des vis d'encrier a été piloté uniquement à partir de valeurs densitométriques relevées dans les barres de contrôle ou dans des champs répartis sur toute la feuille. Les consignes de régulation de la densité s'appuient sur la standardisation encouragée dans le labeur par la FOGRA et la BVD au moyen de modèles d'encrage et de tables d'engraissement du point, et de standards maison dans l'emballage et pour les tons directs. Des problèmes sont apparus et apparaissent encore quand les différents paramètres d'impression comme l'état du blanchet, la pression appliquée, le grossi/maigri, l'eau etc. empêchent d'atteindre sur la machine la corrélation demandée entre les courbes de caractérisation de la presse et la densité dans les aplats. Il ne reste plus au conducteur qu'à réagir par Mesure et la régulation de la qualité par KBA Densitronic S sur plusieurs Rapida grand format KBA- Process Edition 1/2002 Densitronic S des modifications zonales de la densité de consigne des différentes couleurs. Compte tenu de tous les problèmes pratiques, la standardisation est un précieux dénominateur commun entre le prépresse et la machine. Le KBA Densitronic S comporte donc de nombreuses fonctions contribuant à la standardisation. Il permet, non seulement l'enregistrement des standards de densité pour les gammes européennes et spéciales, mais aussi la régulation des aplats et des tramés de ces couleurs. Il autorise aussi la prise en charge de consignes de densité directement à partir du modèle tout comme la modulation zonale de ces consignes là où le conducteur l'estime parfois nécessaire. Les engraissements sur des barres de contrôle standard ou spéciales peuvent être affichés à tout moment et sortis sous forme imprimée ou numérique pour le prépresse. Le Densitronic S offre ainsi une flexibilité inégalée qui explique son emploi fréquent pour des études scientifiques ou la réception de machines. Et pourtant! Avec ses valeurs de mesure, la barre de contrôle se justifie essentiellement … par elle-même! Des études FOGRA de 1989/1990 ont montré qu'elle n'était pas très représentative de l'ensemble de la feuille imprimée. Des variations stochastiques dues au transfert de l'encre et aux écarts systématiques liés à l'affaiblissement de l'encrage en circonférentiel et aux altérations de la plaque etc. risquent par exemple de se cumuler pour aboutir à d'énormes écarts pouvant atteindre 0,40 en densité pour un ton moyen de 1,60. On avait déjà songé à mesurer et à réguler la qualité d'impression des feuilles en fabrication, là où le client l'apprécie: directement sur l'image imprimée. Outre la réalisation mécanique concrète, deux obstacles restaient à vaincre: 1. développer un capteur, si possible spectrophotométrique performant, même en salle des presses, Edition 1/2002 KBA- Process 2. convertir en propositions de régulation pour les différents encrages les écarts spectraux ou métrologiques autres entre la consigne et le réel. Le second fut surmonté avant le premier. En 1992, dans le cadre d'un projet de recherche, on parvint à mettre au point un procédé de décomposition des écarts spectraux dans les différentes couleurs. Ce procédé, breveté en 1995, peut être exploité par KBA depuis 1998. C'est ainsi que surgit l'idée de combiner un spectrophotomètre très sensible avec un densitomètre: la tête de mesure combinée était née (figure ci-dessus). Grands services pour un prix modique Tout acheteur d'une machine offset feuilles KBA équipée d'un Densitronic S acquiert le bénéfice de longues années d'expérience dans la régulation densitométrique et spectrale. Le point décisif pour de nombreux acquéreurs réside certainement dans la faculté du système de faire, dans un premier temps, l'apprentissage du mesurage de la densité puis d'en tirer le meilleur parti. Ensuite, les formateurs et les ingénieurs de KBA et de Lithec font découvrir peu à peu tous les avantages de la métrologie spectrale et de la régulation. Principe de fonctionnement de la tête combinée La gestion couleur augmente l'intérêt pour la spectrocolorimétrie Grâce à la précision de l'unité de positionnement, les points de mesure spectrale peuvent être définis à tous les endroits de la feuille ne présentant pas un motif comportant de nombreux écarts de contraste. La régulation dans le champ de la balance des gris n'est qu'un cas particulier, extrêmement simple, car il est possible de combiner des portions quelconques de surfaces des différentes couleurs. Dans le cas le plus simple, les valeurs de consigne spectrales proviennent de la feuille de référence. Si l'on préfère employer le système dès la mise en train, on peut aussi les choisir dans une vaste base de données de nuances de référence ou sur le BAT. A partir des écarts spectraux, la régulation spectrale calcule ensuite les corrections d'ouverture Presses nécessaires pour chaque vis de chaque encrier. Le conducteur ne reçoit donc pas de propositions abstraites inscrites dans l'espace colorimétrique Lab mais des recommandations concrètes pour chaque couleur GEU ou ton direct. Il lui suffit ensuite de presser un bouton pour les lancer automatiquement. A l'avenir, les consignes viendront aussi du prépresse, sous forme par exemple de fichiers CIP3 transférés au Densitronic S (figure ci-dessous). Tous les clients actuels et futurs de KBA pourront utiliser ces possibilités, dès que le prépresse y sera prêt. Pour plus d'informations, vous pouvez nous joindre par téléphone au ++ 49-8025/99720 ou par courriel: [email protected] Films et plaques corrigés Prépresse Courbes caractéristiques de densité Communication dans la «standardisation» Presses Films et plaques corrigés Lab, consignes Lab Prépresse Valeurs Lab des épreuves de test Echange des valeurs d'encrage avec le prépresse 23 Carton ondulé L'ondulé: support à fort potentiel Depuis près de 150 ans, l'entreprise familiale Carl Eichhorn duisent aujourd'hui sur ses sites de Jülich-Kirchberg et de Brechen GmbH développe pour ses clients des modèles d'emballage qui (Limburg/Lahn) environ 150 millions de m2 d'ondulé par an et résolvent les problèmes les plus complexes. Ses 260 salariés pro- réalisent un chiffre d'affaires annuel d'environ 60 millions d'euros. Le carton ondulé Sortes de carton ondulé Le carton ondulé est obtenu par déformation thermo-mécanique d'une bande plane pour obtenir les ondulations bien connues, fixées par crête avec de la colle à l'amidon, entre deux couvertures. Simple face 1 2 Double face 3 1 couverture 2 cannelures 3 médiane Cette structure permet d'obtenir un effet de tampon et d'amortissement qui offre, pour une consommation et un poids de matière minimes, une bonne protection du produit. En combinant différentes sortes de papiers de divers grammages, on obtient des cartons ondulés présentant des caractéristiques de résistance et des qualités spécifiques. C'est dans la possibilité de combiner les différentes matières premières que réside le principal avantage du carton ondulé par rapport à d'autres matériaux d'emballages. On distingue par principe dans les matières premières utilisées les pâtes neuves et les pâtes de récupération. Les premières, de haute qualité, sont fabriquées à partir de cellulose tandis que les secondes proviennent de vieux papiers. Ces deux types de papier sont disponibles dans différents grammages. Les types de produit et de cannelure représentent d'autres éléments de la combinaison permettant de parvenir à l'emballage idéal, adapté au cahier des charges correspondant. Des conseillers qualifiés assistent le client dans le choix entre les combinaisons possibles. Les autres critères de classification des cartons ondulés sont le type de cannelure (grande, moyenne, petite) et le nombre de couches de cannelures superposées. Le type de cannelure se définit par son pas et sa hauteur; il est désigné par les profils C, B, E, F et G. P ▼ ▲ Profils de cannelures ▲ H ▼ Désignation Hauteur (mm) Pas (mm) Ondulations par mètre Cannelure C 3,66 7,95 126 Cannelure B 2,50 6,50 153 Cannelure E 1,16 3,50 285 Cannelure F 0,75 2,40 415 Cannelure G 0,55 1,80 555 Selon la résistance recherchée, il est possible de superposer plusieurs épaisseurs. Le type de carton ondulé le plus utilisé est le double face. 24 Double-double Triple cannelure Le carton ondulé constitue par ailleurs un support publicitaire idéal, car il peut recevoir des ennoblissements en impression flexo ou offset haut de gamme pour devenir emballage de vente ou élément de PLV. Il est ainsi en mesure de «séduire» le consommateur sur le rayonnage, de susciter son attention et de l'informer sur le produit contenu. En impression flexographique sur ondulé, on distingue entre la pré-impression et l'impression directe. Dans le premier cas, on imprime au préalable sur imprimeuse une bande de papier qui sera ensuite affichée sur onduleuse sous forme de couverture sur la plaque d'ondulé. C'est la méthode à privilégier pour les forts tirages. En impression directe, l'impression flexographique est réalisée une feuille de carton ondulé. On distingue là l'impression en ligne et offline. Dans le premier cas, l'impression est exécutée sur la même ligne de fabrication que le façonnage de la feuille jusqu'à l'obtention de l'emballage terminé. Dans le second cas, l'impression et le façonnage sont réalisés sur des machines distinctes. Si l'on recherche des impressions particulièrement haut de gamme sur un emballage en carton ondulé, c'est vers l'offset qu'il faut se tourner. Jusqu'à présent, deux étapes de fabrication étaient encore indispensables pour imprimer en offset des emballages en carton ondulé. Il fallait d'abord imprimer une feuille sur machine à imprimer en offset puis venir l'afficher sur le simple face. Après cet affichage, il fallait le cas échéant prévoir un temps d'attente avant de pouvoir fabriquer l'emballage définitif. C'était là un procédé long et coûteux. La mise au point de la cannelure G offre aujourd'hui une alternative intéressante à cet «affichage». Il s'agit en effet d'un carton ondulé double face, susceptible d'être imprimé directement sur machine à imprimer offset. KBA- Process Edition 1/2002 Carton ondulé La cannelure G C'est en 1999 que la cartonnerie Eichhorn a lancé sur le marché la cannelure G, carton ondulé le plus mince au monde et premier à pouvoir être imprimé directement en offset. Depuis, la cannelure G a fait beaucoup d'adeptes et continue de gagner en permanence des parts de marché. Elle est fabriquée sur une onduleuse haute vitesse à partir de différentes combinaisons de pâtes à papier, dans une gamme de grammages allant de 320 à 550 g/m2, et avec une épaisseur totale comprise entre 0,82 et 0,98 mm. Pour l'impression en offset direct, l'une des faces est au moins en kraft-liner ou papier duplex couché double. Pour l'impression en recto/verso, la face intérieure est également dotée d'un papier couché. Comparée au carton pour étuis pliants (GD II), la cannelure G offre, à grammage égal, de bien meilleures résistances à la flexion, à l'éclatement, à la compression de chant. Le tableau ci-après fournit à titre d'exemple la résistance à la flexion. Rigidité en flexion (DIN 53121) Nmm 200 long. trans. Comparée au carton ondulé à couverture affichée imprimée en offset, la cannelure G présente des avantages économiques car l'impression directe permet de supprimer l'opération d'affichage. La cannelure G peut être imprimée sur machines offset feuilles à passage à faible courbure, en particulier sur celles de la gamme KBA Rapida. Contrairement aux machines concurrentes, les presses KBA ne nécessitent aucun équipement spécial pour cannelure G ni matériel spécial à rapporter ultérieurement pour imprimer l'ondulé. Les meilleurs résultats d'impression ont été obtenus avec le blanchet compressible ContiAir Prestige mis au point dans le cadre d'une étroite coopération entre KBA et ContiTech (lire à ce propos pages 26 et 27). de satisfaire les demandes des marques: réaliser économiquement des visuels attrayants, imprimés directement sur ondulé, sans l'opération d'affichage, même pour des petits tirages. La cannelure G remplit donc mieux que d'autres matériaux d'emballage trois exigences essentielles: • faible poids • grande stabilité • attractivité publicitaire En plus de la qualité, l'impression en offset directement sur ondulé présente encore un autre avantage par rapport à la flexo: le moindre coût des formes imprimantes, un aspect particulièrement intéressant pour les petits tirages. 150 Du fait des excellents résultats obtenus en impression directe, polychrome, recto/verso en offset feuilles, les emballages en cannelure G conquièrent peu à peu les linéaires. Ils permettent ainsi 100 50 0 Cannelure G 410 Cannelure G 450 GD II 400 g/m2 g/m2 g/m2 Edition 1/2002 KBA- Process GD II 450 g/m2 Pour plus d'informations, vous pouvez nous joindre par téléphone au ++ 49-2461/6990 ou par courriel: [email protected] Exemples de produits 25 . CO . CO T I NE NT L N AL Blanchet N E T I N NTA CONTI-AIR PRESTIGE: de bons résultats du papier à la cannelure E L'étroite coopération entre fabricants de machines et fournisseurs de Northeim et les spécialistes de l'offset feuilles de KBA Radebeul, de consommables en vue d'élargir encore les domaines d'applica- constitue un exemple réussi d'une collaboration tournée vers les tion des machines offset feuilles prend aujourd'hui une importance utilisateurs en autorisant une impression de haute qualité sur une croissante. Ainsi le nouveau blanchet CONTI-AIR PRESTIGE, mis palette des supports s'étendant du papier 180 g/m2 à la microcan- au point en commun par ContiTech Elastomer-Beschichtungen GmbH nelure rigide. Depuis des années, ContiTech, filiale du célèbre fabricant mondial de pneus et d'accessoires automobiles Continental AG, devenue l'un des principaux fabricants internationaux de blanchets pour machines offset feuilles et rotatives offset presse et labeur, a conquis dans les industries graphiques une solide réputation d'innovation. Leader du marché européen, elle entretient des relations étroites avec KBA et d'autres fabricants de machines à imprimer de premier plan pour développer et optimiser de nouveaux blanchets en vue de répondre aux exigences croissantes auxquelles est confronté le procédé de l'offset. ContiTech est ainsi un partenaire de développement de KBA Radebeul pour l'offset feuilles, de KBA Würzburg pour la presse et de KBA Frankenthal pour les rotatives labeur Compacta à minigorge. Caractéristiques Blanchet compressible traditionnel Blanchet offset compressible CONTI-AIR PRESTIGE Perte d'épaisseur 0,02 à 0,03 mm 0,02 à 0,03 mm Pression (kPa) 1500 à 0,20 mm d'écrasement 1350 à 0,50 mm d'écrasement Ecrasement nécessaire 0,13 à 0,16 mm 0,25 à 0,30 mm Epaisseur 1,70 ou 1,95 mm 2,3 mm Compatibilité aux encres UV / hybride ou classique UV / hybride et classique Compression du support ~ 14% 0% Résistance du support Diminution ~ 34% Diminution 0% Fidélité du repérage faible en grand format très bonne (tous formats) Déformation du point forte aux extrémités non décelable Comparaison des caractéristiques d'un blanchet traditionnel et du nouveau CONTI-AIR PRESTIGE Section: cannelure G imprimée Section: cannelure F imprimée Les imprimeurs connaissaient déjà dans la gamme Conti-Air les blanchets FSR, Crystal, Dot Star et Ebony ainsi que les Blue Steel et Black Steel pour les rotatives à minigorge ou encore les Evolution et les Synchro pour les rotatives de presse sans arbre de même que les Conti-Air Prisma pour le cartonnage. En quelques mois, le nouveau «blanchet à tout faire» CONTI-AIR PRESTIGE s'est lui aussi fait un nom auprès des cartonniers qui sont déjà nombreux à l'employer. 26 Section: cannelure E Première officielle à l'IPEX C'est au salon international IPEX 2002 qu'a pu être présentée aux spécialistes la palette d'applications encore jamais atteinte à ce jour des blanchets CONTI-AIR PRESTIGE conjugués aux machines offset feuilles Rapida, également conçues pour une polyvalence maximale en termes de supports. La machine moyen format Rapida dix couleurs à retournement pour impression 5 + 5 exposée – une machine purement destinée au papier, sans équipement spécial pour carton – a imprimé sur cannelure G d'une épaisseur de 0,94 mm à la vitesse de 13 000 feuilles/ h des feuilles transformées ensuite en sacs à poignée sur Bobst. Après cette démonstration, dix minutes environ ont suffit pour convertir la machine au recto/verso 5 + 5 pour imprimer une brochure de 16 pages en cinq couleurs sur papier de 150 g/m2 avec une qualité tout aussi remarquable. Grâce à la précontrainte universelle des pinces sur les machines Rapida, aucune modification de réglage n'a été nécessaire entre ces supports pourtant très différents. KBA- Process Edition 1/2002 L Blanchet . CO . CO T I NE NT AL N N E T I N NTA Savoir-faire dans le détail lente et d'une progressivité continue (compressibilité d'environ 20 %), à une couche de surface en caoutchouc souple (d'une dureté Shore A de 55 °) et à une structure nouvelle atteignant une épaisseur totale 2,3 mm. Couche de surface Dissolution adhésive Comme il y a 100 ans les pneus gonflables avaient révolutionné l'automobile, il y a 40 ans que le premier brevet pour la fabrication de blanchets compressibles à couche intermédiaire microporeuse initiait la voie au grand savoir-faire que détient ContiTech pour le développement de blanchets spéciaux. Depuis longtemps déjà, les cartonniers appelaient de leurs vœux un blanchet à tout faire. D'autant plus que, depuis début 1999, en imprimant directement sur les feuilles d'ondulé, KBA avait ouvert la voie à de nouvelles potentialités d'emballages de haute qualité. Il s'agissait en particulier d'éviter l'effet de «tôle ondulée» tant redouté, et en plus de la cannelure G, d'imprimer directement en offset des cartons encore plus lourds comme les cannelures F ou E avec une bonne qualité (même dans les aplats), d'exploiter de nouvelles possibilités de vernissage en ligne haut de gamme avec des encres hybrides et des vernis UV en final ou encore de rouler successivement de l'ondulé, du carton compact et du papier de fort grammage sans avoir à prévoir à chaque fois du temps pour changer de blanchet comme c'était nécessaire jusque là. KBA en demandait donc beaucoup à ContiTech, son partenaire en développement. Il ne lui fallu pourtant pas très longtemps pour proposer, avec le CONTI-AIR PRESTIGE, une solution orientée vers la pratique, fondée sur la technologie de la couche compressible brevetée en 1964. Couche compressible Dissolution adhésive Couche 2 tissu coton Dissolution adhésive Couche 3 tissu coton Structure d'un blanchet CONTI-AIR PRESTIGE avec une couche à micropores fermés travaillant en surpression CONTI-AIR PRESTIGE en bref • très grande compressibilité jusqu'à 20 % (normale: 6 %) • cellules fermées remplies de gaz sous pression • grande capacité de déformation sans effet mémoire • épaisseur de la couche compressible d'env. 1,55 mm (normale 0,50 mm) • couche compressible «épousant» la structure superficielle du support • surface finement poncée pour une haute qualité d'impression • dureté de la couche de surface d'env. 55° Shore A • carcasse à deux plis à faible allongement • habillage compressible supplémentaire inutile • report uniforme sur toute la surface • très faible compression du support en roulage • très grande constance du repérage, même sur supports épais • correction inutile du développement • précompression inutile avant roulage • stabilité de la pile de sortie garantie par la faible pression sur le support • utilisable sur toutes les machines feuilles • utilisable du papier au carton ondulé Comportement de la couche compressible de 1,55 mm : en haut : hors pression, en bas: sous pression Mesure de qualité sur une KBA Rapida 142 (format 120 x 142 cm) à blanchets CONTI-AIR PRESTIGE: aucun doublage ni allongement du point n'est décelable kPa 1400 1200 Une compressibilité inédite 1000 800 600 400 Le CONTI-AIR PRESTIGE s'adapte à la texture de la surface de presque tous les supports à imprimer en offset aujourd'hui employés en emballage, et ce, grâce à une caractéristique de mise en pression extrêmement Edition 1/2002 KBA- Process 200 0 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 CONTI AIR CRYSTAL CONTI AIR FSR CONTI AIR PRESTIGE Compressibilités des blanchets Conti-Air Crystal et FSR comparées au nouveau CONTI-AIR PRESTIGE: la plage d'utilisation du nouveau blanchet est nettement supérieure Ce qui est également nouveau avec le CONTI-AIR PRESTIGE, c'est sa grande universalité d'emploi avec des encres à base d'huile, UV et les nouvelles encres hybrides. Des essais ont également démontré sa très grande résistance en cas de bourrages. Des mesures de qualité effectuées sur une machine grand format Rapida 142 ont démontré en outre que le CONTI-AIR PRESTIGE offrait une grande précision de repérage en grand format sans qu'il soit besoin de jouer sur le développement. Grâce à la faible compression en roulage, la feuille imprimée est décollée proprement. La surface finement poncée du blanchet garantit un relâchement optimal de la feuille. Sa très bonne aptitude au report, sa tendance réduite au glaçage, sa bonne dépouille du point et sa grande stabilité pendant l'impression des aplats autorisent l'impression de produits de haute qualité. Nouvelles possibilités pour les cartonniers Aujourd'hui, dans une cartonnerie moderne, tous les processus doivent être sûrs, d'un grand niveau de qualité, d'un prix raisonnable et reproductibles. Le CONTI-AIR PRESTIGE, testé maintenant aussi avec grand succès avec de la cannelure F et E sur machines offset feuilles KBA, ouvre aux cartonniers offset de nouvelles perspectives que KBA et ContiTech vont continuer de tester et d'optimiser en commun dans l'intérêt de tous les utilisateurs. Pour plus d'informations, vous pouvez joindre Albrecht Szeitszam par téléphone au ++ 49 5551/702-289 ou par courriel: albrecht.szeitszam@ elastomer.contitech.de 27 Encres pour ondulé Encres pour impression offset directe sur carton ondulé Bien des emballages servant au transport de produits fabriqués un code barres et la désignation du produit imprimés en une à grands frais présentent aujourd'hui généralement une image couleur est la règle. C'est là négliger un vaste potentiel de sur- bien terne. L'emploi de kraft-liner marron, portant tout au plus face publicitaire (Fig. 1 à 3). Fig. 2 Fig. 1 28 L'absence de couleur attrayante sur les emballages de transport s'explique d'abord par la relative complexité et par le coût du procédé de pré-impression puis de l'affichage sur ondulé. Sans oublier que les petits tirages, qui précisément sont de règle pour les emballages de transport, en augmentent encore notablement le prix. • la machine à imprimer offrant des conditions techniques adaptées, • le blanchet particulièrement élastique, • le support (liner aussi clair que possible avec couchage approprié) et • l'encre aux caractéristiques spécifiques. Une autre solution, attrayante et économique, consiste à imprimer directement en offset le carton ondulé. Comparé à la flexographie, l'offset offre l'avantage d'une meilleure qualité mais surtout d'utiliser des formes imprimantes nettement moins onéreuses. La haute qualité de l'impression offset directe sur carton ondulé (cannelure F et G) dépend essentiellement des facteurs suivants: Le pôle principal de notre département offset feuilles est consacré à l'emballage. Nous sommes particulièrement réputés comme fabricant d'encres d'imprimerie ne modifiant ni le goût ni l'odeur du produit, d'encres pour étiquettes et de concentrés pour la préparation de couleurs d'accompagnement. Quand on nous a demandé de mettre au point une encre pour Fig. 3 l'impression directe sur carton ondulé, nous avons vu là un défi intéressant. Il s'agissait essentiellement pour cette encre d'éviter autant que possible «l'effet de tôle ondulée» (Fig. 4) dû aux écarts de pression au passage des creux et des crêtes de l'ondulé. Tous les partenaires impliqués dans le développement, à savoir les fabricants de machines à imprimer, de blanchets, de carton ondulé et d'encres, ont concentré leurs efforts pour réduire autant que possible ce phénomène. Avant d'expliquer comment l'encre peut contribuer à atteindre Fig. 4 cet objectif, il convient de rappeler la composition des encres offset. Ces encres se composent de pigments qui déterminent la couleur, de résines qui assurent l'adhérence du pigment sur le papier ainsi que d'huiles siccatives et de résines alkydes nécessaires à la dissolution des résines et à la formation du film d'encre. On emploie aussi des huiles minérales pour diluer les résines et allonger l'encre. On peut aussi y trouver des additifs d'accélération du séchage, d'amélioration de la résistance au frottement ou conférant d'autres propriétés (tableau). En règle générale, les résines, les huiles siccatives, les résines alkydes et l'huile minérale sont KBA- Process Edition 1/2002 Encres pour ondulé Composition de l'encre transformées à leur tour un produit de base, «l'huile cuite», qui porte les principales caractéristiques de l'encre et qui constitue donc pour ainsi dire son ossature. Le fabricant dispose dans l'élaboration de cette huile de base du choix entre diverses combinaisons de résines et de possibilités presque infinies des variantes de fabrication. Pour empêcher la «tôle ondulée», l'encre doit remplit deux impératifs: Tant dans les tramés que dans les aplats, le transfert de l'encre doit rester uniforme malgré les différences de pression. La figure 5 illustre la problématique et montre quelles doivent être les caractéristiques de l'encre. Ce schéma, certes très exagéré, montre le contact du point de trame résidant sur le blanchet avec le carton ondulé. Tandis que le point coloré situé en haut d'une crête est intégralement reporté, celui qui se trouve dans un creux ne bénéficie que d'un contact incomplet avec la surface du papier. Pour éviter un effet clair/foncé, il faut donc que l'encre soit transférée intégralement malgré le contact incomplet. C'est cet impératif que remplit une encre au comportement beaucoup plus élastique que la normale. Pour mieux comprendre ce qui se passe, comparons un chewinggum gros comme un point de trame avec la même quantité de crème Nivea. Alors que le chewing-gum n'aurait besoin que d'un léger contact avec le support, pour être transféré ou non sur le support, la crème ne serait appliquée que dans la zone directement en contact. Edition 1/2002 KBA- Process Matières premières Rôle • Pigment • Résine • Huiles siccatives / résine alkyde • Huile minérale • Additifs • Coloration • Adhérence au papier • Dissolution des résines, Formation d'un film • Dilution des résines, allongement • Accélération du séchage, résistance au frottement, etc. Ce qui est vrai pour le point de trame vaut aussi en aplat (Fig. 6). Dans ce cas, il faut toutefois que se produise, après le transfert de l'encre, une diffusion que l'extrême élasticité de l'encre n'est pas de nature à favoriser. Il importe donc de trouver un bon compromis entre l'élasticité et l'aptitude à la diffusion de façon que l'encre remplisse de manière optimale ces deux impératifs. Le choix de la formulation optimale dépendait des essais d'impression car il n'est pas possible de présumer, seulement à partir de valeurs de mesure, du comportement complexe de l'encre lors de l'impression. En résumé: L'impression offset de haute qualité directement sur le carton ondulé est possible et l'encre employée compte pour beaucoup dans le bon résultat. Cylindre de blanchet Cylindre de pression Encre Blanchet Surface du carton Pour plus d'informations, vous pouvez joindre Dr. Hans-Peter Seyer par téléphone au ++ 49 - 69/7802-282 ou par courriel: hans-peter.seyer@ gs-druckfarben.de Encre Fig. 5 et 6 29 Encres GA CORONA®-MGA: Une nouvelle dimension dans les emballages alimentaires La protection du consommateur interdit que les emballages alimentaires puissent contaminer leur contenu. Les supports, les encres et les vernis ne doivent pas contenir de substances qui, au-delà d'une certaine teneur, migrent dans le produit emballé. D'après la législation, ce sont les fabricants et les distributeurs qui assument la responsabilité de la conformité des emballages alimentaires (et non les fabricants d'encres). En tant que partenaire conscient de ses responsabilités, le Groupe Huber offre à l'industrie graphique et à ses commanditaires davantage de sécurité – avec des encres à faible migration et sans odeur destinées à l'offset en feuille. Plus de 90% des produits alimentaires en vente en Europe occidentale sont emballés. Dans l'impression d'emballages par offset en feuille, ce sont surtout des boîtes pliantes en carton et des papiers d'emballage qui sont produits, le pourcentage en emballage primaire ayant nettement augmenté au cours des dernières années. En règle générale – et par précaution –, c'est la face non imprimée de l'emballage qui est en contact avec le produit alimentaire. Mais cela ne suffit pas pour protéger les produits plus délicats contre la contamination par les substances contenues dans le support et les encres. Des études ont en effet montré que les produits alimentaires peuvent être contaminés par leur emballage. 30 Les principales sources de danger: le maculage et la migration La contamination peut se produire de trois manières différentes. Dans le premier cas, elle résulte de la production. Dans la pile ou dans la bobine, la face du carton non imprimée est en contact avec la face imprimée qui se trouve immédiatement au-dessous. Il peut alors y avoir transfert de substances non colorées comme des solvants et donc un «maculage invisible». Ces substances peuvent ensuite migrer dans les produits alimentaires. Dans le deuxième cas, il s'agit de particules présentant des molécules de petite taille traversant le support d'impression. Enfin, le troisième cas est le passage de substances volatiles de l'emballage au contenu dans des endroits non aérés et l'altération du produit emballé. Alors que jusqu'ici, les efforts visaient surtout à mettre au point des méthodes évitant que les produits alimentaires prennent le goût ou l'odeur de l'emballage, l'identification et la minimisation de la contamination par maculage et migration sont des démarches assez récentes. A ce sujet, le Conseil de l'Europe prépare une résolution relative aux encres d'imprimerie employées pour les emballages. KBA- Process Edition 1/2002 Encres GA L'imprimeur est responsable selon la législation relative aux produits alimentaires La protection du consommateur contre les dangers pour la santé que représentent les produits alimentaires contaminés est définie par la loi allemande sur les produits alimentaires. Celleci spécifie également les règles à respecter pour les emballages de produits alimentaires et cosmétiques tout comme pour ceux des produits à base de tabac. Deux articles de cette loi sont d'une importance particulière. L'article 30, alinéa 1, exige que soit garantie l'«innocuité physiologique» et interdit donc de fabriquer des produits de consommation courante – comme des emballages – qui du fait de leur composition, et surtout de la présence de substances toxiques ou de l'exposition à une contamination, nuisent à la santé. L'article 31, alinéa 1, intervient également, car il concerne «le passage de substances (migration) dans les produits alimentaires». Il interdit que des emballages »soient utilisés ou mis en circuit dans le commerce de telle sorte que des substances qu'ils contiennent puissent passer dans les produits alimentaires ou dans leur surface, à l'exception des substances non toxiques, sans odeur et sans goût propre et qu'il est impossible d'éviter avec les moyens techniques normaux». Ces deux articles et leurs exigences se rapportent au produit fini que constitue «l'emballage» et non aux différents composants comme le support d'impression, les encres d'imprimerie ou les couches de vernis. C'est pourquoi, selon la législation allemande relative aux produits alimentaires, ce sont les fabricants d'emballages alimentaires et les distributeurs qui assument la pleine responsabilité pour ces produits, et donc également les imprimeurs. Edition 1/2002 KBA- Process Pour éviter que la migration excède les valeurs-limites fixées – comme cela s'est avéré le cas dans les études les plus récentes sur des boîtes pliantes contenant des produits alimentaires – une barrière fonctionnelle, p.ex. une pochette intérieure ou un carton complexé, serait nécessaire. Optez pour la sécurité grâce à des encres sans migration et sans odeur Dans le Groupe Huber, les services de recherche et d'application ont cherché et trouvé une solution au problème de la migration. Depuis peu, l'entreprise propose une gamme de produits spéciale et brevetée pour l'impression des emballages: • encres pour offset en feuille CORONA®-MGA • vernis à dispersion ACRYLAC®-MGA Les trois dernières lettres indiquent qu'il s'agit là des premiers (et jusqu'ici des seuls) encres et vernis pour offset en feuille exempts de migration et à caractéristiques sensorielles neutres. Les encres CORONA®-MGA représentent la meilleure technologie disponible à l'heure actuelle pour la fabrication de boîtes pliantes destinées aux emballages alimentaires. Ces encres contiennent uniquement des substances à faible potentiel migratoire; vis-à-vis du produit alimentaire, elles font preuve de neutralité aussi bien pour l'odeur que pour le goût. Le solvant employé est un ester d'acide gras non toxique qui, du fait de son poids moléculaire important, n'est guère en mesure de traverser le carton des boîtes pliantes. Comme les essais d'un institut indépendant l'ont indiqué, la valeur-limite de la migration globale de 10 mg/kg de graisse ou de simulant de graisse n'est pas atteinte et de loin. Les encres CORONA®-MGA se distinguant par une faible pénétration, il est nécessaire de travailler avec des supports absorbants. Grâce aux encres CORONA®- MGA et au vernissage en ligne avec les vernis à dispersion ACRYLAC®-MGA, les spécialistes des emballages alimentaires du groupe huber ont réussi à résoudre le problème de la migration lors de l'impression des boîtes pliantes sans qu'il soit nécessaire d'intercaler une barrière fonctionnelle. Bien entendu, ce résultat a été obtenu sans la moindre concession au niveau du brillant, de la résistance mécanique ou du frottement. Et le système d'encres présente même un atout de plus: Les encres pour offset en feuille traditionnelles, lorsqu'elles sont en contact avec les films OPP employés entre autres pour emballer les cigarettes, les font souvent gonfler. De ce fait, l'emballage perd sa qualité. Cela est dû aux huiles minérales qui pénètrent dans la matrice des polymères. Avec les encres MGA, cela fait désormais partie du passé. Leur principal avantage, toutefois, est qu'elles permettent de fabriquer des emballages primaires qui satisfont à toutes les exigences légales – sans renoncer pour au- tant aux avantages économiques et qualitatifs de l'offset en feuille. Ce que la loi sur les produits alimentaires spécifie comme contamination «qu'il est impossible d'éviter avec les moyens techniques normaux» devra, suite au développement des encres CORONA®-MGA, être redéfini. La barre a été remontée. Et quelle chance que l'état le plus récent de la technique soit vendu à un prix très raisonnable. Vous pouvez obtenir de plus amples informations par télécopieur sous le numéro ++49 89/9003-535 ou par e-mail à l'adresse [email protected] en indiquant «CORONA®-MGA». 31 Effets nacrés Effets nacrés en impression offset! Un traitement possible à partir du dispositif d'encrage Le recours aux encres nacrées ouvre des perspectives inédites lors de l'impression. Jusqu'ici, ces pigments se rencontraient surtout en impression en hélio, en flexographie et en sérigraphie ainsi qu'en offset pour autant qu'une vernisseuse soit intégrée à l'installation. Désormais, de nouveaux procédés de fabrication des encres rendent possible le recours aux pigments nacrés à partir du dispositif d'encrage offset. Les pigments nacrés à l'origine d'effets changeants et irisés confèrent un grand raffinement à tous les imprimés. Ces effets et nuances variant selon l'angle de vue font partie de l'arsenal de moyens destinés à attirer le regard du consommateur et confirment le bien-fondé de la maxime: «là où les yeux ne trouvent rien pour s'accrocher, les pieds poursuivent leur chemin». Les pigments nacrés (iriodine): Les pigments nacrés sont des plaquettes revêtues d'oxydes. L'effet nacré est produit par interférence dans la transmission des ondes. Cet effet est connu et mis en application depuis plus de 30 ans. Les écailles de poissons réduites en poudre autrefois employées sont maintenant remplacées par les pigments en forme de plaquettes. L'effet nacré est obtenu plus facilement et avec de meilleurs résultats. Les nouveaux procédés de fabrication des encres mentionnés dans ce qui précède et la demande en hausse croissante de traitements des imprimés bon marché ont permis à cette technique d'atteindre de nouveaux sommets. Les pigments nacrés et l'offset: Des pigments nacrés présentant une taille jusque 25 µm peuvent être utilisés en offset. Le transfert de pigments de taille supérieure n'est plus réalisé de manière optimale dans le dispositif d'encrage. De tels pigments conviennent mieux aux systèmes d'encrage spéciaux (râcle à alvéoles) ou aux autres procédés d'impression mentionnés plus haut. G-Welle G-Cannelure G-Flute Cartone microonda onda G Microondulado-G Perlglanzfarbe Lithoyellow und ACRYLAC Perlmutt von Huber Farben München! Nacreous ink Lithoyellow and ACRYLAC nacre from Huber Farben München! Inchiostro semilucido Lithoyellow e ACRYLAC madreperla da Huber Farben München! Encres brillantes de Lithoyellow et ACRYLAC nacre de Huber Farben München! Color nacarado Lithoyellow y ACRYLAC nacar de la firma Huber Farben München! 32 Lors de l'impression avec pigments nacrés, l'utilisation d'un blanchet spécial est recommandée afin d'éviter le plaquage. Ce blanchet est toutefois uniquement nécessaire au niveau du dispositif d'encrage où l'encre nacrée est appliquée. Selon le type de machine, il peut s'avérer judicieux d'adap- ter les paramètres et réglages habituels. Contrairement à l'impression en hélio, il n'est pas possible de reproduire des demi-teintes en offset. Celles-ci doivent être décomposées par le truchement d'une trame. Dans les parties imprimantes reproduites de cette manière, la largeur de trame ne doit pas être inférieure à 34 lignes par centimètre, sans quoi des problèmes risquent de se présenter lors du transfert des pigments. Les encres nacrées et l'offset: La consistance des encres nacrées utilisées en offset correspond à celle des encres normales. Quant à la structure, les encres nacrées se composent comme toutes les encres de pigments, de liants et d'additifs. C'est le véhicule filmogène (liants et additifs) qui permet de transporter les pigments et de les appliquer de manière durable sur le support d'impression. Les effets obtenus avec les encres nacrées sont très variés et sont fonction des pigments employés. En combinant différentes teintes ou en KBA- Process Edition 1/2002 Effets nacrés effectuant des superpositions, il est possible d'obtenir des jeux de couleurs et des effets sophistiqués. Il existe dix séparations réalisées spécialement pour le dispositif d'encrage en offset. L'effet varie aussi en fonction de la taille des pigments. Les encres devraient dans la mesure du possible être sélectionnées en coopération avec le fabricant d'encres en fonction de l'application spécifique. Les encres sont ensuite livrées prêtes à l'emploi à l'imprimerie. Supports d'impression: Tous les supports employés couramment en offset conviennent ici aussi. Plus la surface est mate et lisse et mieux les pigments pourront déployer leurs effets irisants. Une opacité élevée et une faible transparence du support sont avantageuses. Prescriptions relatives à la protection de l'environnement: Traitement ultérieur: Le rôle important joué par les encres et vernis nacrés est sans doute lié à leur respect de l'environnement, qui permet à l'industrie graphique de se conformer aux prescriptions en vigueur dans ce domaine. A l'instar de tous les procédés d'impression courants, l'utilisation d'encres et de vernis nacrés n'a pas d'influence négative sur le traitement ultérieur. Le vernissage, les superpositions d'encres, même en recourant à d'autres procédés d'impression, ainsi que le soudage à chaud et à froid et le complexage peuvent être réalisés de la manière habituelle. Les pigments des encres nacrées n'ont pas de répercussion défavorable sur la résistance de l'encre face aux différentes sollicitations. Les pigments des encres nacrées satisfont aux exigences de pureté de l'Office allemand de la santé et de l'Office du contrôle pharmaceutique et alimentaire aux Etats-Unis en ce qui concerne les valeurs-limites tolérées pour les métaux lourds et la teneur en amines aromatiques. Les encres nacrées sont homologuées pour les emballages alimentaires et sont consi- dérées comme non toxiques et chimiquement inactives. Toutes ces caractéristiques sont essentielles au vu des exigences sévères qui sont formulées vis-àvis de l'innocuité des encres et vernis d'impression. Citons pour exemple: • l'évacuation des résidus d'encres • le nettoyage des formes imprimantes et des dispositifs d'encrage • la faculté de recyclage des imprimés ou l'évacuation des résidus de l'impression. Vous pouvez obtenir de plus amples informations par télécopieur sous le numéro ++49 89/9003-1328 ou par e-mail à l'adresse [email protected]. Exemple d'application: ✹ ✹ ✹✹ ✹ ✹ ✹✹ Edition 1/2002 KBA- Process 33 Vernis barrière en emballage VEGRA® : vernis barrière 1315 aux graisses ou à l'humidité pour offset, En plus des impératifs classiques inhérents à l'emballage tels la on exige souvent des vernis en dispersion d'autres caractéristiques brillance, la résistance au frottement et le respect de l'environnement, comme la neutralité pour le contact avec des produits alimentaires. Fig. 1: Courbe de dilution du vernis en dispersion 1315 VEGRA® Fig. 2: Valeur Cobb120 en fonction de la viscosité du vernis, quantité 4 g/m2 Valeur Cobb120 (g/m2) 80 70 60 50 10 8 6 40 4 30 2 20 0 50 10 25 à 20 18 à 16 Viscosité DIN 4 mm, 20°C 0 5 10 15 20 Quantité d'eau (% du poids) 34 12 Pour le vernissage d'emballages de fast-food, on demande aux vernis en dispersion de résister à l'eau, aux graisses, aux huiles alimentaires, à l'acide acétique et à la soude. Cette résistance est contrôlée conformément aux consignes publiées dans la norme DIN EN 646 (conformité attestée par des instituts de contrôle). Pour des quantités de 4 g humide/m2 en moyenne dans la viscosité correspondante, les caractéristiques de répulsivité à l'eau et aux graisses sont celles qui figurent sur les courbes et tableaux ci-dessus. Les vernis barrière sont appliqués sur machines offset, de préférence par chambre à racle avec une viscosité de 50, en flexo avec une viscosité de 25 à 20 et en hélio avec une viscosité de 18 à 16 secondes (coupe DIN 4 mm à 20°C). VEGRA fournit des vernis à la viscosité appropriée ou accrue de 80 secondes, la valeur nécessaire pouvant être adaptée sur site par addition d'eau (Fig. 1). L'essai de résistance à l'eau permet de mesurer la valeur Cobb120 qui renseigne sur l'absorption d'eau du matériau, en grammes par mètre carré, pendant une durée d'exposition de 120 secondes. Pour les trois modes d'application du vernis barrière VEGRA, l'absorption d'eau du kraft-liner testé est inférieure à 10 g/m 2 (Fig. 2). Sur des supports très absorbants, un double vernissage peut s'avérer indispensable. Ajout d'eau (%) à DL 1315 / 80 secondes: 3% env. Le test Kit définit la répulsivité aux huiles et aux graisses. Les valeurs s'échelonnent de 1 à 12, les valeurs les plus basses étant les plus mauvaises et les valeurs les plus élevées les meilleures. Avec les trois modes d'applications, pour notre vernis barrière, les valeurs se situent dans la plage de 11 à 12, ce qui constitue une très bonne barrière aux graisses, suffisante pour la plupart des applications (Fig. 3). 12% env. 20% env. La norme européenne EN 646 décrit la procédure de contrôle des papiers et cartons ondulés imprimés destinés à entrer en contact direct avec des produits alimentaires. Un institut d'analyse de produits alimentaires réputé a contrôlé notre vernis barrière 1315 selon cette norme et a confirmé son aptitude pour le contact alimentaire direct. Le vernis barrière 1315 ainsi que l'encre offset qu'il recouvre sur carton GD 2 ont été déclarés résistants aux produits répertoriés dans le tableau ci-après. KBA- Process Edition 1/2002 Vernis barrière en emballage flexo et hélio Valeur kit Fig. 3: Valeur kit en fonction de la viscosité du vernis, quantité 4 g/m2 Résistance du vernis barrière1315 VEGRA® et de l'encre offset sous-jacente sur carton GD 2 suivant DIN EN 646, procédure a (contact de longue durée) 9,0 9,5 résistant à l'eau la solution de soude la solution d'acide acétique à l'huile d'olive Recto imprimé 5 5 5 5 Verso imprimé 5 5 5 5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 0 10 20 30 40 50 60 Viscosité (en s) DIN 4 mm, 20°C La résistance est notée de 1 à 5 points: 1 n'offre aucune résistance, 5 correspond à la plus forte résistance. Trouver la bonne viscosité La bonne viscosité du vernis barrière 1315 s'obtient par addition et mélange manuel ou automatique d'eau. La quantité d'eau nécessaire peut être déterminée à partir du diagramme de dilution de la figure 1. Pour traiter de grandes quantités de vernis et pour maintenir à un niveau constant la quantité de vernis déposé, il est recommandé d'employer un appareil de régulation automatique de la viscosité, comme par exemple le type Viskomat 2000 de la société EASYLAC® (photo ci-contre). Le Groupe VEGRA® a été fondé en 1979. Vegra fabrique des produits biodégradables et, pour la plupart, recyclables. Cet appareil automatique mesure en continu la viscosité dans le système d'application et utilise de l'eau pour la dissolution et prioritairement l'eau du vernis qui s'accumule automatiquement pendant le vernissage. Cette solution permet d'éviter la formation de déchets et contribue ainsi activement à la sauvegarde de l'environnement. Contact: [email protected] Edition 1/2002 KBA- Process Sa gamme comprend des vernis en dispersion et UV, des adjuvants pour eau de mouillage, des produits de nettoyage et autres produits d'assistance à l'impression. Notre filiale fabrique des groupes de filtration et des rouleaux spéciaux pour impression avec peu ou pas d'alcool. Pour plus d'informations, vous pouvez visiter nos sites Internet: www.vegra.de www.easylac.de Auteur: Albert Uhlemayr, président 35 Ennoblissement des emballages Qu'attend-on du vernis ? Les missions d'un emballage sont multiples. Outre la fonction approprié et lui fournissent même le cas échéant des informa- première de protéger le contenu, il existe encore d'autres impé- tions légales obligatoires comme des précautions d'utilisation ratifs qui peuvent varier fortement selon le type de cartonnage. ou des consignes de sécurité. Mais l'emballage doit en outre Certains emballages renseignent déjà sur le produit contenu. inciter à l'achat du produit: il doit être le facteur déclenchant Ces informations aident le consommateur à choisir le produit de l'acte d'achat. Les caractéristiques d'un emballage dépendent aussi dans une large mesure des vernis employés: ce n'est pas pour rien qu'environ 90% des emballages reçoivent un vernissage. Une surface intacte, sans rayures, représente le préalable indispensable pour que le packaging apparaisse sous son meilleur jour. Des vernis mat, brillant, nacré ou métallique renforcent encore l'attractivité du design. Sur les linéaires, c'est souvent la seule possibilité de se démarquer de la concurrence. En emballage, le système le plus couramment employé est un vernis en dispersion aqueuse, car il ne provoque pas de problème vis-à-vis des encres offset conventionnelles, il sèche rapidement et surtout il se prête à l'obtention d'une multitude de caractéristiques et de propriétés spéciales. Séchage des vernis en dispersion L'avantage des vernis en dispersion le plus souvent mis à profit est leur rapidité de séchage qui autorise en général le façonnage des produits le jour même. A ce moment, il importe que les vernis en dispersion soient non seulement suffisamment secs en surface, mais qu'ils aient déjà atteint leur résistance définitive au frottement. Cette propriété tient à la fois à la structure et au mécanisme de séchage des vernis aqueux qui, contrairement aux encres offset ou aux vernis à base d'huile, ne nécessitent aucun séchage postérieur par oxydation. Le séchage des vernis en dispersion est de nature purement physique. les uns avec les autres. Il ne s'agit pas d'une réaction chimique. Outre sa rapidité, ce processus présente un autre avantage décisif: les vernis en dispersion ne contiennent aucun composant susceptible d'entrer en réaction comme des monomères ou des photo-initiateurs dont la présence indispensable caractérise les vernis UV. Ils ne libèrent donc aucun monomères résiduels ou produits de réaction secondaires qui, avec des vernis séchant par oxydation, risquent d'altérer le goût ou l'odeur du contenu de l'emballage. Les vernis en dispersion conviennent donc particulièrement bien pour le vernissage des encres sans odeur qui, compte tenu de leur liant, doivent être vernies pour atteindre une bonne résistance au frottement. A l'état liquide, les polymères du liant sont entourés du «solvant» eau. Dès que l'eau a pénétré dans le support, les polymères commencent à fusionner Cette combinaison permet d'imprimer des emballages qui n'altèrent ni le goût ni l'odeur même des contenus les plus sensibles, sans obliger à renon- cer au brillant et à la résistance au frottement. Propriétés des vernis en dispersion En plus de leurs avantages communs du fait de leur mode de séchage, il est possible de conférer à tous les vernis en dispersion d'autres propriétés. Aspect brillant Les vernis en dispersion peuvent atteindre un très bon niveau de brillance. Les types très brillants nécessitent toutefois un séchage plus lent que les vernis standards. Autre facteur: la quantité de vernis déposé qui dépend du dispositif de vernissage employé. Un dépôt fort mais en même temps uniforme et lisse donne un résultat plus brillant. Le vernis n'est pas le seul paramètre: le support lui aussi influe sur la brillance. Seul un faible relief permet à une surface lisse de vernis d'atteindre un degré de réflexion (= brillance) correspondant. Aspect mat Une surface paraissant mate est obtenue par une structure micro-rugueuse qui ne reflète pas la lumière dans une seule direction, mais au contraire de façon diffuse. Les vernis en dispersion permettent d'obtenir une très bonne matité. Une exception pourtant: les zones brillantes qui risquent d'apparaître sous l'effet de forte contrainte mécanique qui «fait reluire» la surface. Des brillances de 85% sont possibles 36 Formation du film (principe) KBA- Process Edition 1/2002 Ennoblissement des emballages Aspect nacré Comparés aux encres offset, les vernis en dispersion permettent de travailler avec des pigments nacrés présentant des particules de plus grande taille, ce qui présente l'avantage de disposer d'une plus large gamme d'effets possibles. Outre l'aspect nacré typique, on peut aussi obtenir un aspect de brillant soyeux ou pailleté. L'emploi de vernis nacrés nécessite impérativement un dispositif de vernissage par chambre à racle. Vernis métallisés Ils impliquent aussi un dispositif de vernissage par chambre à racle sinon les petits textes ou les textes en défonçage en particulier ne présenteraient pas une qualité suffisante. Leur avantage par rapport aux encres métalliques offset résident là aussi dans la plus grande taille des particules qui autorise un aspect métallique plus brillant. Tandis que des vernis en dispersion classiques peuvent servir de liant aux pigments nacrés, les pigments métalliques requièrent eux un liant particulièrement destiné à cette application. Effets visuels Les vernis mats, brillants, nacrés et métalliques permettent aux créateurs de donner libre cours à leur imagination pour les packagings. C'est surtout en combinant plusieurs aspects que le design d'un emballage se démarque fortement d'un produit concurrent. Résistance au thermoscellage Aptitude au thermoscellage Nombre de produits alimentaires de luxe sont scellés sous film plastique pour préserver leur arôme. Scellé sur lui-même, le film ne doit cependant pas adhérer à l'emballage. Le vernis sert alors de couche de protection et d'isolation du film par rapport à l'emballage. Bien que la résistance au thermoscellage des vernis en dispersion puisse être qualifiée de bonne, il n'est pas possible de se dispenser d'un contrôle au cas par cas. Les paramètres de scellage (pression, température, durée) ainsi surtout que le film utilisé peuvent conduire à des résultats très divers. Des matières spéciales permettent de formuler aussi des vernis blister susceptibles de remplacer une colle thermofusible. Il convient cependant de procéder à des essais proches de la pratique pour vérifier que le vernis blister convient au substrat utilisé et de vérifier la matière du blister. Thermocollage A l'exception de quelques formulations spéciales, les vernis en dispersion peuvent recevoir un film appliqué par thermocollage: un film dont le dos est revêtu d'une colle fusible est alors contrecollé sur l'emballage sous l'effet combiné de la chaleur et de la pression. Des difficultés risquent parfois de surgir du fait de la présence de composants silicone dans certains vernis spéciaux pour lesquels on recherche par exemple un bon relâchement (pour décoller des autocollants sans endommager l'impression par ex.). Appareil de contrôle de l'angle de glissement Vernis barrière En résumé Ils peuvent remplacer un pelliculage du support. Il existe des barrières protégeant des graisses, de la lumière ou encore de l'action directe de l'humidité. Il convient ici de déposer une forte quantité de vernis et de disposer d'un substrat approprié. Un contrôle de la faisabilité de l'application est indispensable. Primaire Les vernis en dispersion peuvent être employés pour améliorer l'accrochage et la mouillabilité de la couche entre les encres offset conventionnelles et les vernis UV. Ils permettent également de réduire le poudrage et les écarts de brillance entre les zones imprimées et non imprimées. Les vernis en dispersion peuvent améliorer de façon décisive l'aspect d'un emballage. Mais seule la conjugaison avec de nombreux avantages techniques et de multiples possibilités de variantes rend ce système de vernis particulièrement intéressant en emballage. De pure et simple protection contre le frottement pour accélérer le façonnage, les vernis en dispersion sont devenus un atout pour le design et la fonction d'un emballage. Pour plus d'informations, vous pouvez joindre Sun Aqua Systems Europe HARTMANN Druckfarben GmbH au ++ 49-6109/605077 ou par courriel: [email protected] Effet glissant/ anti-glissant Outre l'aspect visuel, les vernis en dispersion permettent aussi d'influer sur l'effet glissant d'un emballage. Les vernis anti-glissants sont utilisés pour le bon transport des emballages par convoyeurs tandis que les vernis glissants favorisent eux le traitement sur des chaînes d'emballage rapides. Edition 1/2002 KBA- Process 37 Encres hybrides Starbrite Le marché exige de plus en plus de l'ennoblissement haute Imprimabilité Equilibre encre/eau Contrairement aux encres purement UV, en matière d'équilibre encre/eau les encres hybrides ont un comportement similaire à celui des encres conventionnelles. Cette propriété se traduit par la stabilité de l'émulsion et réduit nettement le risque de sèche. brillance. Les 85 points et plus sont aujourd'hui une demande courante: des valeurs accessibles uniquement par pelliculage ou vernissage UV. Pour que le vernis UV apporte cette haute brillance, il convient aussi respecter divers paramètres. Ainsi, pour éviter que le vernis ne pénètre dans le film d'encre, il est nécessaire que le support à vernir soit sec. Une certaine longueur du parcours de la feuille vernie jusqu'au sécheur UV favorise l'étalement du vernis UV: on obtient ainsi un meilleur tendu de la surface du vernis et donc un plus fort degré de réflexion. Cette réflexion accrue permet d'atteindre des brillances supérieures à 85 points, ce qui n'était accessible jusqu'ici que sur vernisseuse. Opération de fabrication supplémentaire, le vernissage UV sur vernisseuse demande du temps et entrave la flexibilité de l'utilisateur. Cette opération peut être remplacée par le double vernissage en ligne. Après impression des encres humide sur humide, un premier dispositif de vernissage dépose en ligne un primaire à l'eau dont le rôle est de former une surface parfaitement sèche entre l'encre humide et le vernis UV qui sera déposé ensuite. Le vernis primaire est séché au moyen de deux groupes morts successifs à séchage IR/air chaud. Ce procédé permet d'obtenir des brillances relativement élevées mais qui souvent diminuent fortement après un certain temps (effet peau d'orange). Ce phénomène s'explique par le fait que l'encre conventionnelle n'étant pas complètement sèche, elle autorise la migration du primaire et du vernis UV dans les couches d'encre et dans le papier. Il est possible d'employer tout additif courant pour l'eau de mouillage. Les adjuvants favorisant le séchage risquent cependant d'entraîner des difficultés et ne sont donc pas recommandés. Des essais d'impression ont montré en effet que ces additifs de mouillage déclenchaient le séchage des encres hybrides sur les rouleaux. Il est recommandé de procéder à une analyse de l'eau car elle influe aussi sur l'imprimabilité des encres hybrides. En général le fournisseur contrôle gratuitement la qualité de l'eau et émet les recommandations correspondantes. Rhéologie La rhéologie d'une encre regroupe les notions de viscosité, de tack ou tirant ainsi que d'aptitude à l'écoulement. Il existe une étroite corrélation entre ces trois grandeurs. Il est très difficile d'en modifier une sans influer sur les deux autres. La principale propriété de l'encre qui entre en ligne de compte pour le transfert est son tack ou tirant. C'est la mesure de l'effort nécessaire pour scinder l'encre pendant son transport à travers la batterie d'encrage et la reporter du blanchet au support. Pour les encres hybrides, le tirant à sec (encre sans eau) est légèrement supérieur à celui des encres conventionnelles; en revanche, le tirant humide est quelque peu inférieur. Pour obtenir un parfait résultat, les deux tirants (sec et humide) doivent être soigneusement adaptés l'un à l'autre. Courbe d'écoulement 1.000 Pa·s 900 1.200 Pa 1.000 Des essais ont montré qu'il était possible d'atteindre des brillances souvent tout aussi élevées avec des vernis en dispersion de haute qualité qu'avec le double vernissage. La technologie hybride représente la troisième et dernière variante en date du vernissage en ligne. Ce système d'encre combine les propriétés des encres à base d'huile minérale et des encres réagissant aux UV. 800 900 τ 800 700 700 600 600 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0 0 Les principaux avantages des encres UV sont leur rapidité de séchage complet et la compatibilité de leur liant avec le vernis UV, aussi bonne que celle des encres UV. Les encres hybrides n'autorisent qu'une très faible migration du vernis UV dans les couches d'encres, d'où une brillance très élevée et reproductible. La technologie hybride exige de l'utilisateur le respect certains paramètres. Les informations ci-après fournissent l'essentiel du savoir technique nécessaire pour comprendre ce système d'encre. Stabilité au stockage Elle dépend de la température de stockage: plus la température est élevée, plus la stabilité diminue. D'autres facteurs comme la structure chimique du pigment jouent également un grand rôle. Une vaste campagne d'essais a permis de trouver des pigments, même pour des encres spéciales, qui peuvent être conservés pendant six mois au moins à 25°C. 38 η 1 2 3 4 Taux de cisaillement 5 6 7 8 9 1/s 10 γ La viscosité caractérise le freinage à l'écoulement d'un système chimique. Il tient au frottement entre les molécules qui le composent et qui s'oppose à une pression ou à une poussée. Cette poussée (n) soumet la matière à un cisaillement d'une vitesse constante. Le quotient entre la poussée et la vitesse de cisaillement est qualifié de viscosité dynamique exprimée en Pa.s. Pour décrire et optimiser les propriétés telles que le comportement et la limite d'écoulement, le temps de relaxation, etc. en fonction des applications, les mesures de viscosité revêtent une importance capitale dans la mise au point de l'encre. Pour plus d'informations, vous pouvez nous joindre par téléphone au ++ 49-821/4603-224 ou par courriel: [email protected] KBA- Process Edition 1/2002 Encres hybrides Qualité d'impression La qualité d'impression réalisable avec des systèmes hybrides est tout à fait comparable à celle obtenue avec des encres conventionnelles. Le graphique représente les courbes caractéristiques comparées à celles d'une gamme d'encres conventionnelles du marché. Evaluation par chromatographie gazeuse Facilement volatils, ce sont les aldéhydes qui sont responsables des altérations sensorielles. Des examens par chromatographie gazeuse ont été effectués pour rechercher ces aldéhydes dans les encres Starbrite. Courbe du noir Le système d'encre Starbrite a fait l'objet de deux types de recherches: comparaison d'une part avec une encre conventionnelle séchant par oxydation, et d'autre part avec une encre offset conventionnelle dégageant peu d'odeur 100 La concentration en aldéhydes très volatils figure ci-après: 1. Butanal C 4 aldéhyde 2. Retanal 3. Hexanal C 6 aldéhyde 4. Heptanal 90 80 C 5 aldéhyde C 7 aldéhyde 70 60 50 60 40 55 30 50 Starbrite Convent. 10 45 40 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Courbe du cyan U [mV ] 20 Heptanal Support à imprimer Starbrite Encre séchant par oxydation 35 30 25 20 100 15 90 Hexanal Pentanal Butanal 10 80 5 70 0 60 10 50 12 14 16 18 40 20 t [min] 22 24 26 28 30 Starbrite Convent. 20 10 C'est l'aldéhyde de type hexanal qui est la principale cause de l'émission d'odeur. Dans les encres conventionnelles, on voit nettement un pic (courbe verte) alors que le pic correspondant pour le système Starbrite se situe considérablement plus bas. 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Courbe du magenta 100 La comparaison de l'encre peu odorante avec Starbrite montre la courbe des quantités émises. 90 80 Support à imprimer Starbrite Encre séchant par oxydation 70 60 50 40 30 5 Starbrite Convent. 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 U [mV ] 0 100 Courbe du jaune Butanal Pentanal Hexanal 100 90 80 0 10 70 12 14 60 16 18 20 t [min] 22 24 26 28 50 En conclusion, les encres Starbrite présentent aussi peu de nuisances liées aux aldéhydes que les encres peu odorantes. A noter que, pour l'emballage des produits alimentaires, tout comme avec les systèmes conventionnels, le produit ne doit pas être en contact avec l'encre. 40 30 Starbrite Convent. 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Le test Robinson permet de tester l'ensemble du produit. Compte tenu de sa sensibilité, le papier, le vernis, le liquide de mouillage et même le mode de stockage des produits imprimés jouent un grand rôle. Il est donc recommandé de faire procéder à un test Robinson séparé pour les emballages imprimés avec des encres hybrides par un institut spécialisé. Méthodes de contrôle On peut employer les deux méthodes suivantes pour contrôler le séchage des vernis UV. 2. Test au talc 1. Essai MEC Domaines d'application Cet essai sert au contrôle du séchage de tous les vernissages UV. Le durcissement des surfaces vernies en UV se traduit par différentes résistances au méthyl éthyl cétone (MEC). Méthodologie L'essai doit toujours être effectué sur le support original. On recouvre de papier ou d'une feuille d'aluminium une partie du support verni en UV et on le passe encore une fois sous le sécheur UV pour que la partie non recouverte soit séchée à 100%. C'est cette partie séchée deux fois qui sert d'échantillon standard pour l'essai MEC. Domaines d'application Cet essai sert au contrôle du séchage de tous les vernissages UV en examinant l'adhérence du talc sur la surface du vernis. Méthodologie L'essai doit toujours être effectué sur le support original. On recouvre de papier ou d'une feuille d'aluminium une partie du support verni en UV et on le passe encore une fois sous le sécheur UV pour que la partie non recouverte soit séchée à 100%. C'est cette partie séchée deux fois qui sert d'échantillon standard pour l'essai au talc. Produit d'essai Méthyl éthyl cétone ou acétone et coton hydrophile Produit d'essai Poudre de talc, coton hydrophile Exécution de l'essai On passe en appuyant légèrement un coton imbibé de MEC sur l'ensemble du support imprimé à tester, c'est-à-dire sur l'original séché ainsi que sur les parties séchées deux fois, jusqu'à attaque du vernis UV ou de l'encre. Si le vernis UV et l'encre sous-jacente est attaqué plus rapidement sur la partie du support en l'état d'origine que sur la zone séchée deux fois, cela signifie que le vernis n'est pas suffisamment durci. Exécution de l'essai On passe en appuyant légèrement un coton chargé de talc sur l'ensemble du support imprimé à tester, c'est-à-dire sur l'original séché ainsi que sur les parties séchées deux fois. Si le vernis UV n'est pas suffisamment sec, en essuyant le talc avec du coton, il reste de la poudre adhérente à la surface du vernis. C'est la quantité de poudre de talc qui reste sur le vernis qui indique le degré de durcissement du vernis. Edition 1/2002 KBA- Process 39 Contrôle de la résistance aux encres hybrides Influence des encres hybrides sur la matière des rouleaux Les encres hybrides constituent une extension intéressante de la palette des encres d'imprimerie. Pourtant les utilisateurs potentiels se posent toujours une question importante: faut-il employer des rouleaux revêtus d'élastomères spéciaux? Quand l'encre vient au contact de la matrice caoutchouc, il peut se produire par principe deux phénomènes. Ou bien des substances pénètrent dans la matrice caoutchouc, ce que l'on désigne généralement par le gonflement qui augmente le diamètre des rouleaux. Ou bien des substances, en particulier des plastifiants sont extraites du rouleau: c'est le retrait qui diminue le diamètre des rouleaux. Ces deux phénomènes dépendent de la température, de la durée de l'exposition aux encres et des matériaux des rouleaux. Le diagramme montre l'influence de la température: plus elle est élevée, plus les variations sont importantes sous l'effet d'un même produit. Evolution représentative de la touche en cas de gonflement Rouleau d'encrage Essai de résistance chimique Rouleau de mouillage épaisseur de 6 mm pour l'échantillon. Rouleau d'encrage Chez Böttcher, l'essai de gonflement est effectué conformément à la norme DIN 53521, à l'exception cependant d'une En cas de gonflement, la largeur de la touche entre rouleaux augmente. Si le conducteur ne vient pas y remédier, des diffi- Variation du volume en % C'est au laboratoire que le fabricant simule ces phénomènes. Les échantillons sont des rondelles d'un diamètre de 36 mm plongées statiquement dans l'encre à tester pendant sept jours à 50°C. On calcule ensuite la variation de volume en mesurant la masse de l'échantillon dans l'eau et dans l'air. Il ne faudrait pas conclure que les résultats de cet essai statique traduisent exactement ce qui se passe dans la pratique. En effet, en machine, les rouleaux sont soumis à des efforts dynamiques alternés de sorte que les encres n'entrent en contact qu'avec la face supérieure du revêtement tandis qu'au laboratoire elles agissent de tous côtés sur l'échantillon. Seule la longue expérience du fabricant de rouleaux lui permet d'extrapoler pour estimer quelle valeur sera encore admissible pour quelle matière et autorisera normalement une exploitation sans problèmes. 16 14 12 10 8 6 4 2 0 –2 –4 –6 –8 –10 –12 –14 –16 20° C 50° C 80° C 31035 37435 Encre A 31035 37435 Encre B Variation du volume après 7 jours dans l'encre Profil de l'interstice en cas de rétrécissement du rouleau cultés d'impression, sèche par exemple, risquent de survenir. Compte tenu de la forte sollicitation dynamique du revêtement du rouleau, sa surface risque d'être endommagée. En général, la variation de diamètre est généralement plus forte au centre que sur les bords, ce que l'on désigne généralement comme la forme en cigare. Sur les diagrammes, le gonflement est représenté par une variation positive du volume. Le rétrécissement des rouleaux a lui d'autres conséquences. En l'absence d'ajustement des réglages, le contact entre les rouleaux se perd. Le diamètre diminue souvent moins sur les bords qu'au centre. Le profil du rouleau devient creux. Dans le cas normal, ce phénomène n'a pas de répercussions car les parties restant évasées se situent hors de la zone imprimante. Sur les diagrammes, le retrait est représenté par une variation négative du volume. Depuis le lancement des encres hybrides sur le marché européen, Böttcher a testé des gammes d'encres de différents fabricants pour examiner leur compatibilité avec les matériaux qu'elle emploie. Les encres hybrides sont elles-mêmes des mélanges d'encre conventionnelle et d'encre UV. On peut donc escompter que des élastomères convenant à l'impression alternée UV/ conventionnelle peuvent également être employés avec des encres hybrides. De nombreux utilisateurs veulent également savoir si les matériaux déjà présents dans l'encrage et le mouillage pour des encres conventionnelles, matériaux 179 25 et 220 22 par exemple, peuvent également être utilisés avec des encres hybrides. A titre d'exemple, on a représenté sous forme de diagrammes des gammes d'encres hybrides de différents fabricants avec lesquelles tous les matériaux mentionnés pour les rouleaux se sont avérés utilisables au vu des expériences recueillies à ce jour. Pour plus d'informations, vous pouvez nous joindre par téléphone au ++ 49-221/4907-467 ou par courriel: [email protected] Gonflement en fonction de la température 40 KBA- Process Edition 1/2002 Contrôle de la résistance aux encres hybrides Les matériaux testés sont les suivants 179 25 Matériau standard pour encres conv. et différentes gammes d'encres hybrides 375 38 Matériau standard p. impression alternée UV/conv. 171 25 Matériau standard p. impression alternée UV/conv. 471 38 Matériau standard p. impression alternée UV/conv. 220 25 Matériau standard p. rouleaux de mouillage 2840 25 Matériau spécial p. rouleaux de mouillage, pour impression à taux d'alcool réduit Résumé Les résultats des essais effectués jusqu'à présent montrent que les matériaux pour l'impression alternée UV/conv. peuvent être employés avec les encres hybrides disponibles sur le marché. Les encres hybrides préconisées par KBA Radebeul peuvent aussi être mises en œuvre avec des matériaux standards pour encres conventionnelles. Essai de résistance chimique de matériaux Böttcher à des encres hybrides, Version D 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 Variation du volume en % Variation du volume en % Essai de résistance chimique de matériaux Böttcher à des encres hybrides, Version A 0 –1 –2 –3 –4 –5 Jaune Magenta Cyan 0 –1 –2 –3 –4 –5 Noir Conditions d'essai: 1 jour à 50°C Jaune Magenta Cyan Noir Conditions d'essai: 1 jour à 50°C Essai de résistance chimique de matériaux Böttcher à des encres hybrides, Version B Essai de résistance chimique de matériaux Böttcher à des produits de nettoyage pour encres hybrides, Version A 5 4 7 3 5 1 Variation du volume en % Variation du volume en % 2 0 –1 –2 –3 –4 –5 Jaune Magenta Cyan Noir 3 1 –1 –3 Conditions d'essai: 1 jour à 23°C Conditions d'essai: 1 jour à 50°C Essai de résistance chimique de matériaux Böttcher à des encres hybrides, Version C Essai de résistance chimique de matériaux Böttcher à des produits de nettoyage pour encres hybrides, Version B 5 30 4 3 25 1 Variation du volume en % Variation du volume en % 2 0 –1 –2 –3 –4 –5 Jaune Magenta Conditions d'essai: 1 jour à 50°C Edition 1/2002 KBA- Process Cyan Noir 20 15 10 5 0 Conditions d'essai: 1 jour à 23°C 41 Comparaison technologie hybride/double vernissage Vernissage UV en ligne: comparaison tec du point de vue de l'utilisateur expérime Malgré leur technique relativement simple et leur coût avantageux, recèle encore des potentiels considérables d'accroissement de la les encres hybrides suscitent encore le scepticisme. Pourtant, l'intérêt qualité, de la rentabilité et du respect de l'environnement. En la est très vif chez les cartonniers. Les fabricants d'encres et de vernis matière, le progrès technique doit être compris comme une chance se sont donc fixés pour objectif de mettre au point des produits et non comme une menace des positions actuelles sur le marché. émettant peu ou pas d'odeur. Encore tout récemment, des déclarations ont jeté le trouble dans la L'engagement de KBA en faveur de cette nouvelle technologie profession. Des incertitudes en matière de configurations des repose sur de multiples raisons. Alors qu'au quotidien, les tirages ont machines et des qualités qu'elles permettent d'obtenir en vernissage tendance à diminuer tandis que la pression sur les prix et les UV en ligne ont fait l'objet de vives controverses. L'article ci-après délais augmente, le procédé hybride ouvre de nouvelles perspectives vise à fournir à l'utilisateur une vue objective de «l'état actuel» de d'ennoblissements à bon compte. L'optimisation des procédés la technologie hybride. Configuration de machine hybride en version de base 6 5 4 3 2 1 La philosophie d'une machine hybride est claire: 1 encrages pour encres conventionnelles et hybrides avec rouleaux à revêtement standard 2 sécheur UV intermédiaire à un émetteur de 160 W/cm 3 tour de vernissage à deux circuits de vernis (dispersion et UV) ou: circulateur Lithocoat™ (voir pages 10 à 12) 4 sortie rallongée, sécheur IR et air chaud 5 sécheur UV de sortie à trois émetteurs de 160 W/cm chacun 6 aspiration ACS (recommandée, voir page 13) Cette configuration n'est possible que sous réserve d'emploi des encres hybrides et produits de lavage correspondants recommandés et validés. Dispositifs et produits de lavage L'objectif visait à développer un produit de lavage à haut point d'ébullition, utilisable sur laveurs. Les fabricants y sont parvenus. Les produits de lavage à haut point d'ébullition contiennent plus d'huile que les produits à bas point d'éclair, ce qui nécessite une définition méticuleuse des programmes de lavage. Des séries de tests 42 ont montré qu'ils permettent de réduire le dosage du produit de lavage. Compte tenu du film de produit de lavage à base végétale, il faut en revanche augmenter la proportion d'eau. Sur les dispositifs de lavage des rouleaux, le dosage est par principe identique. Il est cependant recommandé, après le lavage automatique des encres hybrides, de terminer le nettoyage avec un shampoing pour rouleaux pour décoller les rési- dus gras et les souillures invisibles incrustées dans la matière des rouleaux. Configuration de machine hybride à équipement optionnel La configuration de la machine est toujours définie en fonction de l'application, ce qui peut conduire à une extension optionnelle de la version de base. Pour le cartonnier, l'impression de supports aluminisés n'a rien d'exceptionnel mais, en fabrication conventionnelle, ces produits ne sont pas sans poser de problèmes. En règle générale, on commence par appliquer un blanc couvrant au cours d'un premier passage. L'indispensable temps de séchage des feuilles qui s'ensuit est loin d'être négligeable. Au second passage, on imprime le motif proprement dit, mais la KBA- Process Edition 1/2002 Comparaison technologie hybride/double vernissage hnologie hybride/double vernissage nté poudre qui subsiste depuis le premier passage impose des lavages fréquents. En technologie hybride au contraire, le blanc couvrant est imprimé au cours du même passage que le motif, ce qui implique l'ajout optionnel d'un sécheur après le premier groupe. Ce sécheur intermédiaire peut aussi devenir indispensable en cas de • machines de plus de cinq groupes, • motifs à forte charge, • emploi de certains tons directs, • hautes vitesses de roulage. Il est recommandé de solliciter un conseil personnalisé et compétent auprès d'un de nos techniciens d'application pour définir la configuration de la machine en fonction de la gamme des produits à fabriquer. Processus de séchage La technologie hybride exige du conducteur un réglage minutieux du séchage. Et pourtant, ce n'est pas en «en faisant des tonnes» que le processus sera plus sûr. Une température trop forte risque de nuire au substrat. Dans les cas extrêmes, la pile peut même se transformer en brique et cela d'autant plus que l'ennoblissement utilise des encres hybrides et à base d'huile minérale. Une température trop élevée risque aussi de provoquer un jaunissement du vernis à base d'huile minérale. Une température d'environ 50°C dans la pile n'a rien d'inhabituel et ne conduit pas nécessairement au collage. Il est recommandé de déposer un intercalaire sous forme de poudre. Edition 1/2002 KBA- Process Mesure de la brillance Et maintenant, la question qui se pose est la suivante: comment mesurer objectivement la brillance? Dans l'état actuel des connaissances, la brillance de vernissages UV en ligne dépend des paramètres ci-après: • vitesse de roulage, • puissance du sécheur, • substrat, • charge d'encres, • primaire et type de vernis UV, • couleur et fabricant • opérateur Il n'existait dans son principe aucune forme-test standardisée pour déterminer des valeurs exactes de brillance dans les conditions ci-dessus. Les techniciens d'application de KBA en ont donc développé une. Chacun des champs présente une structure de teinte spécifique avec une gradation atteignant jusqu'à 4 fois 100% de couver- ture. Cette forme-test permet une évaluation métrologique de la brillance pour chaque substrat, chaque vitesse de roulage, chaque couverture, et chaque vernis employé. L'utilisateur peut facilement déterminer luimême la brillance et vérifier aussi sa reproductibilité sur les commandes les plus diverses. L'approche métrologique de la brillance constitue certes une base, mais il convient bien entendu aussi de prendre en compte l'impression visuelle. Les deux motifs de la forme conviennent très bien, car ils comportent aussi bien des lumières que des parties à forte charge. La transition brutale avec les zones à forte charge se traduit par un effet «peau d'orange» (voir pages 38/39). La forme contient aussi des champs pour la mesure de l'engraissement du point. Des séries d'essais approfondis ont toujours conduit aux résultats reproduits ci-après et apporté ainsi la preuve de la reproductibilité. Possibilités d'ennoblissement En plus des vernissages haute brillance, il existe encore tout une multitude de possibilités d'ennoblissement accessibles sans grands moyens technologiques avec la technologie hybride. Si l'on souhaite par exemple un produit comportant des éléments en vernis mat et d'autres en vernis brillant, il existe trois modes de fabrication possibles: 1. double vernissage en ligne 2. vernissage en deux passages 3. vernissage sur vernisseuse Dans la mesure où il ne s'agit pas de figures géométriques, tous ces procédés impliquent la découpe mécanique ou manuelle de formes pour les deux types de vernissage. L'autre voie consiste à insoler des clichés 43 Comparaison technologie hybride/double vernissage Perspectives Matériels employés Machine hybride: Rapida 105-5+L ALV2 Machine double vernissage: Rapida 105-5+T+T+L ALV2 Plaques: positives, cuites Rouleaux d'encrage: conventionnels (voir pages 40/41) Blanchets: standard (pas spécial UV) Additif de mouillage: standard, sans activateur de séchage (voir pages 38/39) Température d'eau de mouillage: 10 °C Formes de vernissage: clichés Substrat: papier photo double couchage, brillant, 150 g/m2 Encres à base d'huile minérale + primaire et vernissage final UV Mesure de brillance immédiate et après 72 h 90 85 Il serait présomptueux d'affirmer que la technologie hybride a atteint le sommet de son évolution. Les fournisseurs regardent l'avenir avec objectivité et vont travailler en étroite coopération avec Koenig & Bauer AG pour concrétiser les demandes et les souhaits des utilisateurs. Les efforts actuels visent d'abord à parvenir à peu d'odeur, à développer des encres hybrides pour plastique et à travailler à l'aptitude au rainage et au gaufrage des supports. On étudie également l'influence de la composition chimique de l'eau de mouillage. Des résultats positifs sont attendus à moyen terme. avec réserves sur un banc à tambour. Cette solution est longue, onéreuse et doit généralement être confiée à un fournisseur extérieur. 80 75 Le travail de réglage pour la mise en repérage du vernis sur les dispositifs de vernissage fait vite plonger la rentabilité. 70 65 60 55 MN 70% 140% CM 70% 140% CMJ 70% 210% MN 100% 200% CM 100% 200% Mesure immédiate, 10 000 f./h Mesure immédiate, 12 000 f./h CMJN 70% CMJ 100% CMJN 100% 280% 300% 400% non imprimé Mesure après 72 h, 10 000 f./h Mesure après 72 h, 12 000 f./h Le graphique montre en ordonnées les niveaux de brillance de 55 à 95 points. En abscisses figurent la charge des différentes encres et la valeur de référence du papier blanc, vernis, non imprimé. Les mesures effectuées immédiatement après l'impression montrent de très bonnes brillances. Les feuilles ont été mesurées une nouvelle fois après 72 h: on ne constate aucune peau d'orange. Encres hybrides avec vernissage final UV Mesure de brillance immédiate et après 72 h 100 En technologie hybride au contraire, tous ces impératifs peuvent être remplis sur une machine cinq couleurs à tour de vernissage et sortie rallongée. Les encrages des quatre premiers groupes reçoivent des encres hybrides en gamme européenne. Tous les motifs mats sont obtenus en offset sur le cinquième groupe avec un système à base d'huile minérale. Les éléments à haute brillance sont réservés en négatif. 95 90 85 80 75 70 65 MN 70% 140% CM 70% 140% CMJ 70% 210% MN 100% 200% CM 100% CMJN 70% CMJ 100% CMJN 100% 200% 280% 300% 400% Mesure immédiate, 10 000 f./h Mesure immédiate, 12 000 f./h Résultats d'essais en technologie hybride Les conditions de cette série d'essais étaient identiques à ceux des essais en double vernissage. Les résultats montrent nettement une plus forte brillance. Même après 72 h, 44 non imprimé Mesure après 72 h, 10 000 f./h Mesure après 72 h, 12 000 f./h on ne constate qu'un effet minime de peau d'orange. Ces résultats de mesure permettent de conclure que la technologie hybride autorise un vernissage UV d'une qualité très élevée et reproductible. En pénétrant dans le système d'encre à base d'huile minérale, le vernis UV appliqué en aplat en vernissage UV final produit l'effet de contraste mat/brillant attendu. Comme le repérage du vernis est obtenu en offset, il n'existe pratiquement plus de limites aux possibilités de création et d'application. A quoi s'ajoute l'excellente efficience économique! Important: Les encres hybrides et leur utilisation constituent un procédé spécifique qui ne peut être conjugué à aucun auxiliaire d'impression destiné à des encres à base d'huile minérale ou purement UV. Les compatibilités chimiques entre les encres ne sont pas non plus assurées: même les encres hybrides et les auxiliaires d'impression hybrides de divers fabricants ne sont pas compatibles entre eux. Pour plus d'informations, vous pouvez nous joindre par téléphone au ++ 49-351/833-2674 ou par courriel: [email protected] KBA- Process Edition 1/2002 Rentabilité du procédé hybride Moindres coûts, et flexibilité accrue pour des produits plus séduisants La conjonction des machines offset feuilles de nouvelle génération et des nouveaux consommables recèle des potentiels encore considérables en termes de rentabilité, de polyvalence et d'originalité pour les produits imprimés. La technologie hybride pour le vernissage en ligne en est une remarquable illustration. L'étude ci-après compare sa rentabilité à celle du procédé conventionnel. Cette étude comparative repose sur de très nombreux évaluations de prix de revient et de modèles de calcul fondés sur la pratique. Elle a été réalisée sur machines moyen format Rapida 105, l'une purement UV avec double vernissage classique, l'autre hybride, équipée aussi bien pour l'impression avec encres hybrides suivie d'un vernissage UV final que pour l'impression avec des encres normales suivi de l'application d'un vernis en dispersion. Dans les deux cas, l'équipement et l'investissement pris pour référence concernent une machine de base cinq couleurs, à tour de vernissage, sortie doublement rallongée et dispositifs automatiques de lavage des blanchets et des rouleaux. Cette machine de base (désignée par (0) sur les fig. 1 à 3) est complétée, selon le procédé, par un équipement qui augmente plus ou moins le montant de l'investissement nécessaire. Solution 1: machine purement UV Solution 2: machine à double vernissage A l’origine, le procédé UV constituait, en plus des vernisseuses, la seule solution pour réaliser des vernissages en ligne haut de gamme, humide sur humide. L’équipement indispensable d’une machine purement UV se compose alors des éléments suivants: Elle comporte, en plus de la machine de base (0): 7 deux tours de séchage intermédiaire (IR + air chaud), 8 une seconde tour de vernissage avec chambre à racle et kit UV, 9 un circulateur pour vernis en dispersion et UV, avec chauffage, agitation et rinçage, et deux circuits, et enfin 10 plusieurs sécheurs en sortie, activés selon l'application, pour encres conventionnelles et vernis de surimpression, pour encres conventionnelles et vernis brillant ou encore pour encres et vernis UV. 1 kit UV pour les groupes et la tour de vernissage; 2 rouleaux UV et agitateurs d’encre; 3 circulateur de vernis UV avec chauffage et rinçage; 4 deux sécheurs UV intermédiaires, pouvant être montés non seulement aux endroits notés sur la figure mais aussi 5 à trois autres positions entre d’autres groupes; 6 un sécheur de sortie pour encres et vernis UV. 1;3 6 1;2 4 10 10 9 8 KBA- Process 5 1;2 4 1;2 5 1;2 5 7 1;9 Solution 3: machine hybride Comme la machine UV, la machine hybride ne nécessite qu'une seule tour de vernissage mais elle offre une polyvalence nettement plus grande pour l'emploi d'encres et de vernis. Outre les équipements de la machine de base (0), la machine hybride est dotée des éléments suivants: 1 un kit UV pour les groupes et la tour de vernissage, 4 deux sécheurs UV intermédiaires, 9 un circulateur pour vernis en dispersion et UV, 10 des sécheurs pour encres conventionnelles et vernis de surimpression ou brillant dans la sortie rallongée d'une part, et pour encres et vernis UV dans la montée vers la réception d'autre part 11 des rouleaux combinés pour l'emploi alterné d'encres hybrides et d'encres standard. Fig. 1: Equipement de la machine UV Rapida 105-5+L ALV2 avec dispositifs de lavage des blanchets et des rouleaux Fig. 2: Equipement de la machine à double vernissage Rapida 1055+L+T+T+L ALV2 avec dispositifs de lavage des blanchets et des rouleaux 1;11 1;11 1;11 1;11 1;11 4 Edition 1/2002 1;2 Cet équipement, beaucoup plus complet, et donc aussi plus onéreux que celui d'une machine purement UV, permet d'employer cette machine pour des encres offset normales avec application ensuite d'un primaire et, après un premier séchage intermédiaire, dépôt d'un vernis UV ou encore d'utiliser des encres offset normales avec double vernissage acrylique, ce qui pourrait cependant nécessiter un sécheur intermédiaire IR supplémentaire avant la première tour de vernissage. 4 Fig. 3: Equipement de la machine hybride Rapida 1055+L ALV2 avec dispositifs de lavage des blanchets et des rouleaux 45 Rentabilité du procédé hybride La nouvelle génération d'encres hybrides permet, pour certaines applications, de combiner avec une grande rentabilité les avantages du procédé UV, à savoir une configuration machine moins complexe et donc moins onéreuse et un haut degré de brillance du vernissage avec ceux des encres et vernis conventionnels. > 300 000 € traduise par un coût d'investissement notablement supérieur. Pour procéder à la comparaison de rentabilité des configurations de machines indispensables aux trois procédés envisagés, KBA a déterminé dans chaque cas l'encombrement, le montant de l'investissement et la consommation d'énergie nécessaires Figure 4: Comparatif des montants à investir Agitateur, rouleaux UV, circulateur vernis UV, sécheur sortie UV Deux sécheurs intermédiaires, kit UV sur le groupe Circulateur de vernis et sécheur de sortie pour vernis UV et acrylique a Deux groupes morts intermédiaires et 2ème tour Machine de base RA105-5+LALV2 avec dispositifs de lavage encre conv., encre Primer, hybride, vernis UV vernis UV encre UV, vernis UV Figure 5: Comparatif des consommations d’énergie > 39 000 € /an (0,11 € / kWh) Sécheur de sortie UV Sécheur de sortie IR Groupe mort IR/air chaud Sécheur intermédiaire IR Sécheur intermédiaire UV Moteur, asservissements, groupe de mouillage Double vernissage 46 Hybride UV C'est ainsi que, sans modifier l'équipement de la machine et sans longues opérations de conversion (selon le travail à réaliser), il est possible d'employer des encres hybrides avec un vernis UV ou bien des encres offset conventionnelles avec un vernis en dispersion. C'est ce que pratiquent déjà toute une série de clients KBA. ainsi que le coût des consommables tels que les encres, les vernis, les clichés de vernissage et enfin l'efficience exprimée sous forme de production annuelle ou encore de coût du tirage. La machine hybride peut donc faire nettement plus qu'une machine UV, sans que cela se Une Rapida 105 moyen format en version double vernissage mesure environ 3,20 m de plus en Machine hybride: gain de place de 20 % comparé au double vernissage longueur qu'une machine UV cinq couleurs ou une machine hybride. Alors qu'une machine à double vernissage occupe environ 160 m2, 135 m2 suffisent à une machine hybride. Le gain de place réel est donc d'environ 20%. Bases de l'étude comparative de rentabilité KBA est partie de l'hypothèse de 3000 heures de fabrication par an sur deux équipes, avec un taux d'utilisation de la machine de 85 %, ce qui, du point de vue industriel et pratique, se situe légèrement au-dessous de son niveau de disponibilité technique de 92 à 95 %. Le calcul des coûts des consommables correspond à un motif à imprimer d'un format de 70 x 100 cm, avec une couche d'encre de 1 µm avec 30 % de tons moyens et cinq groupes, et une couche de vernis de 4 g/m2 (humide) sur 80 % de la surface. Par souci de simplification, on a supposé que les quantités de vernis étaient les mêmes pour les vernis primaires, en dispersion et UV. Pour ce qui est de la fabrication, on a retenu un tirage moyen de 10 000 feuilles et, sur les 3 000 heures de production potentielles par an, la réalisation de 1600 tirages dans l'année nécessitant une durée moyenne de mise en train de 45 à 55 minutes. C'est justement sur les machines hybrides ou UV que les calages pour passer à un autre travail peuvent être dans certains cas nettement inférieurs, de l'ordre de 25 minutes. Pour rester proche de la pratique, il a aussi été tenu compte de la part des temps nécessaires aux changements d'encres, aux lavages de cylindres de pression et autres travaux. On peut estimer en moyenne que la mise en train sur une machine à double vernissage dure, à main d'œuvre égale, environ 10 à 20 minutes de plus que sur machine hybride ou UV, pour caler en repérage les deux clichés nécessaires en double vernissage, en particulier pour les travaux comportant des réserves délicates. Machine double vernissage: 20 % env. plus chère qu'une machine hybride Si l'on fixe à 100 le coût d'investissement d'une machine hybride, la machine UV est d'environ 3 % moins chère. Cet écart provient en particulier de l'équipement de séchage supplémentaire et du circulateur plus conséquent sur la machine hybride, qui peut utiliser non seulement des vernis UV mais aussi acryliques avec des encres standard. En revanche, la machine à double vernissage se situe elle à environ 20 % au-dessus, soit 300 000,- euros env., car ce procédé implique une seconde tour de vernissage et deux groupes morts pour le séchage intermédiaire. Consommation d'énergie nettement supérieure en double vernissage Même pour la consommation d'énergie, loin d'être négligeable dans les coûts annuels de fabrication dans une imprimerie, la machine à double vernissage se situe jusqu'à 80 % au-dessus de la machine hybride ou UV. Outre le surcroît de puissance nécessité par son architecture nettement plus longue, sa consommation d'énergie relativement élevée s'explique par la présence des deux sécheurs IR/ air chaud et par le sécheur IR en sortie. Sur la base d'un prix de 0,11 euro par kWh, les machines à double vernissage généreraient un surcoût annuel en énergie d'environ 39 000 euros. C'est là un poste de coût conséquent qu'il convient de répercuter sur les clients ou qui vient grever les résultats. KBA- Process Edition 1/2002 Rentabilité du procédé hybride Consommables moins chers aussi sur machine hybride Si l'on considère les coûts des consommables pour les trois procédés, (voir fig. 6), ceux de la machine à double vernissage se situent ici aussi, du fait du prix très élevé des clichés à environ 58 % au-dessus de ceux de la machine hybride et à environ 60 % au-dessus de ceux de la machine UV. Dans des cas extrêmes, l'écart peut même atteindre près de 0,5 million d'euros par an pour les seuls consommables. On a supposé par hypothèse que le double vernissage implique deux clichés. Si le primaire peut être déposé en aplat, au moyen d'un blanchet par ex., la part du coût des clichés reste bien entendu nettement inférieure. Sans les clichés, la machine à double vernissage reste la moins chère à l'exploitation car les coûts nettement plus bas – actuellement encore – des encres offset normales, comparés à ceux des encres hybrides ou UV (50 % env.), se répercutent positivement. Les fabricants d'encres hybrides se doivent là de faire progresser la diffusion de la nouvelle technologie en concédant des prix plus doux aux clients importants. On en- registre déjà des évolutions en ce sens. Si les travaux s'y prêtent, la machine hybride peut bien entendu aussi tourner sans problèmes avec des encres offset standard et du vernis en dispersion: l'avantage de coût de la machine à double vernissage ne subsiste que si l'on compare des choses qui ne le sont pas. De plus, en cas de commande occasionnelle sans vernissage, la machine hybride est nettement plus performante que la double vernissage qui comporte toute une série d'équipements supplémentaires qui continuent de tourner alors qu'ils ne sont pas nécessaires pour ce travail. Forte efficience du procédé hybride La comparaison a porté enfin sur l'efficience des trois procédés: double vernissage, hybride et UV. • Les colonnes «Investissement» reposent sur les mêmes sommes que celles des »montants à investir«. • Le Rendement absolu est un rendement moyen fictif, prenant en compte tous les temps de roulage, de calage et les arrêts supposés. • La colonne Calage ne tient compte que des mises en train moyennes, c'est-à-dire que le 174 Figure 7: Efficience Double vernissage (LTTL) / Hybride (Hy) / UV Coût aux mille feuilles en € pour machine hybride 66 57 52 47,5 Hybride UV –– Hybride (€) Edition 1/2002 > 480 000 € /an Clichés [130% 65% 65%] Gâche au démarrage suppl. [2,9% 0% 0%] Vernis UV [6,5% 6,5% 6,5%] Vernis en dispersion [3,2% 0% 0%] Encres [13% 28% 25%] encre conv., Primer, vernis UV encre hybride, encre UV, vernis UV vernis UV temps pris par les opérations qui ne sont pas nécessaires à chaque changement de commande est réparti uniformément sur plusieurs travaux. Sur la figure 7, la machine à double vernissage n'a été affectée que de dix minutes de calage supplémentaires par rapport aux machines hybride ou UV, étant supposé que les deux tours de vernissage sont réglées en parallèle, ce que signifie un surcroît de main d'œuvre. • La production annuelle possible en feuilles est calculée à partir du volume du tirage, du temps de calage, de la vitesse de roulage des machines (11 500 f./h en moyenne par hypothèse pour les trois machines) et de la capacité de fabrication disponible de 3000 heures par an. 92,5 Double vernissage (LTTL) InvesRend. Ca- f. /an tissement abs. lage Figure 6: Coût des consommables: encres, vernis, clichés et gâche suppl. 2 KBA- Process 5 10 15 20 Tirage (x 1000 feuilles) 30 Les colonnes figurant à droite représentent (en pourcentage) le coût de fabrication au mille, calage compris, la machine de référence (valeur 100) étant la machine hybride. On voit nettement sur la figure 7 que le coût de fabrication au mille est légèrement plus favorable sur la machine UV que sur la machine hybride du fait des possibilités réduites de vernissage, mais qu'il se situe entre 38 et 20 % plus haut sur la machine à double vernissage selon le volume du tirage. Le net avantage de la machine hybride en termes de coût de fabrication diminue avec l'augmentation du tirage, car aussi bien le temps de calage plus long que les frais élevés des clichés inhérents à la machine à double vernissage se diluent avec la progression du tirage. Globalement pourtant, les coûts de production avec encres hybrides et vernis UV final pour les volumes courants en offset feuilles restent nettement plus avantageux qu'en double vernissage. La courbe en haut, à droite, de la figure 7 indique les coûts de fabrication réels en euros (sans le papier) pour 1000 feuilles sur la machine hybride en fonction du tirage. Ils diminuent bien sûr rapidement avec l'accroissement du volume pour se situer ensuite légèrement sous les 50 euros vers 20 000 feuilles. Avant toute décision d'investissement, il conviendrait de définir au préalable quels sont les travaux qui seront principalement fabriqués sur la machine et de ne pas se focaliser seulement sur certains postes de coûts comme les encres par exemple. Pour plus d'informations, vous pouvez nous joindre par téléphone au ++ 49-931/ 909-4336 ou par courriel: [email protected] 47 Nous remercions toutes les sociétés qui, par leurs articles, ont contribué à la publication de ce premier numéro du «KBA-Process». Pour plus d'informations à propos des différentes contributions, nous vous communiquons avec plaisir ci-après les coordonnées des interlocuteurs mentionnés. Sociétés participantes Votre interlocuteur Baldwin Alexander Fischer Tél. ++ 49-821/7942360 Koenig & Bauer AG, Radebeul Postfach 020164, 01439 Radebeul Tél.: ++ 49-(0)351/833-0 Fax: ++ 49-(0)351/833-2550 Web: www.kba-print.de Courriel: [email protected] Böttcher Gerhard Schmiedel Tél. ++ 49-221/4907- 467 ContiTech Albrecht Szeitzsam Tél. ++ 49-5551/702-105 Mobile: ++ 49-170/5763127 Votre interlocuteur: Jürgen Veil Tél.: (0351) 833-2674 Courriel: [email protected] Eichhorn Wellpappenwerke Hellmut Eichhorn Tél. ++ 49-2461/699200 Eltosch Jens Gottschalk Tél. ++ 49-40/84000756 Epple Druckfarben Norbert Lenzgeiger Tél. ++ 49-821/4603-224 Flint-Schmidt Dr. Hans-Peter Seyer Tél. ++ 49-69/7802-282 Grafix Andreas Döderlein Tél. ++ 49-711/78 69-200 Harris & Bruno Gerhard Palinkas Tél. ++ 49-7171/947040 Huber-Gruppe Roland Schröder Tél. ++ 49-89/9003-328 Mobile: ++ 49-170/7808241 Lithec Thomas Fuchs Tél. ++ 49-8025/99720 Sun Chemical Dr. Bernhard Fritz Tél. ++ 49-69/4000-215 Vegra Albert Uhlemayr Tél. ++ 49-8638/96780 Si vous ne connaissez pas encore notre revue «KBA- Report » ou si vous ne la recevez pas, vous pouvez la demander auprès de Madame Anja Enders (E-mail: aenders@kba-print), Tél.: ++49 (0)931/909-4518, Fax: +49 (0)931/909-6015 48 KBA- Process Edition 1/2002 People & Print L'imprimerie au service de la communication Que serait la vie sans l'imprimerie? D'un carton banal, des producteurs, créateurs d'emballages, stratèges en marketing, publicitaires, acheteurs et imprimeurs font, grâce à notre technologie, un produit de marque. Et nous en sommes fiers. L'imprimé permet de communiquer, d'informer, de transmettre le savoir et de divertir. La communication est un élément capital de la vie. Et l'imprimé y joue un rôle prédominant. KBA.I.319 f C'est à cela que nous travaillons. Demain comme aujourd'hui. Koenig & Bauer AG, Radebeul Postfach 02 0164, D-01439 Radebeul, Tel. ++ 49-351/833-0, Fax: ++ 49-351/833-2550 Web: www.kba-print.de, E-mail: [email protected] People & Print