Une énergie domptée

Le rayonnement UV est susceptible d’engendrer des réactions d’ionisation et de décomposition avec la formation de radicaux libres qui amorcent une réaction en chaîne de certains composés, en particulier de produits acryliques.

Si, au cours du premier tiers de ce siècle, des tentatives d’utilisation du rayonnement UV ont été faites, ce n’est qu’à partir de 1960 que l’on a commencé à envisager des possibilités d’emploi dans l’imprimerie, et en premier lieu pour le procédé d’impression offset. Auparavant, l’industrie du bois avait amorcé l’emploi de l’UV pour le séchage des vernis dans la réalisation de panneaux et de meubles.

Pour permettre une utilisation industrielle plus étendue, il était toutefois nécessaire de disposer des éléments suivants :

• des émetteurs de rayonnement UV fournissant un taux maximum d’UV et un taux minimum de rayonnement visible (UV-V) et d’infrarouge (IR), les deux derniers étant sans intérêt dans le processus;
• des composés acryliques susceptibles d’entrer dans la composition des encres et vernis, tout en permettant une utilisation dans les divers procédés d’impression et en offrant les cadences usuelles sur les différentes machines.

Il faut par ailleurs que le formulateur maîtrise l’assemblage des composants pour assurer, dans les meilleures conditions, la réaction conduisant au durcissement instantané du film d’encre ou de vernis sous l’effet des rayons UV.

Pour l’émetteur du rayonnement UV, on a utilisé assez rapidement les lampes générant un plasma à base de mercure. La décharge électrique, appliquée aux électrodes placées aux extrémités du tube émetteur, fournit un spectre de rayonnement d’une longueur d’onde située entre 200 et 400 nanomètres. La puissance linéaire optimale s’est rapidement située à 80 watts/centimètre (W/cm) mais le taux d’UV demeurait encore modeste par rapport au pourcentage de visible et d’infrarouge. Un travail important a donc été mené durant les vingt dernières années pour obtenir le profil et les performances des éléments de séchage UV dont nous disposons aujourd’hui.

Du côté des matières premières, les composés acryliques aptes à constituer les encres et vernis et à donner les réactivités suffisantes, présentaient par contre des risques élevés d’allergie pour le personnel des ateliers d’impression. Progressivement, les méthodes de purification ainsi que la mise au point de nouveaux dérivés sans risque allergique ont permis de surmonter les problèmes d’emploi. Les fournisseurs de matériel d’imprimerie et d’équipements durent, pour leur part, résoudre les problèmes de compatibilité de certains dérivés acryliques avec les rouleaux, les blanchets, les plaques et les clichés utilisés pour l’impression. Enfin, les fabricants d’encres ont longtemps cherché à obtenir des produits stables assurant une bonne durée de conservation ainsi qu’une compatibilité, non évidente, entre les pigments colorés et les résines acryliques. Il fallait également assurer les capacités de production dans le procédé offset et garantir un séchage immédiat, ce qui constitue l’un des principaux attraits du système de séchage UV.

Il est vrai que les étapes de mise au point furent laborieuses, parsemées de déceptions et d’incidents. Les industries concernées se connaissaient mal et le partenariat fut long à établir. Ces périodes difficiles sont maintenant révolues et la domination des diverses composantes permet de garantir leur fiabilité et l’extension à d’autres procédés d’impression ou d’autres domaines d’utilisation.

Mais les travaux de perfectionnement ne s’arrêtent pas pour cela. Dans la mise au point de ses éléments de séchage UV, FDS a ainsi pu développer plusieurs concepts nouveaux qui permettent d’obtenir de meilleures performances dans le rapport entre la formulation des encres et les capacités de réticulation totale.

L’énergie UV est donc bien domptée et connaît un succès important en raison des avantages certains qu’elle apporte dans l’imprimerie sur le plan de la sécurité de séchage, de la qualité des impressions et du respect de l’environnement.

Il est possible de « doper » les lampes avec quelque grammes de différents métaux pour modifier les spectres d’émission des lampes UV moyennes pression.