CMC pour encres d'imprimerie : guide de sélection et d'utilisation

La carboxyméthylcellulose (CMC) est utilisée comme épaississant, stabilisant et modificateur de rhéologie dans toute une gamme de formulations d'encres d'impression, principalement dans les systèmes à base d'eau utilisés en flexographie, en héliogravure et en impression jet d'encre. Si vous envisagez d'utiliser la CMC pour la production d'encres ou dans des applications de pâtes d'impression, ce guide vous explique son fonctionnement, les paramètres de qualité à spécifier et les points à vérifier auprès de votre fournisseur.

Rôle du CMC dans les formulations d'encres d'imprimerie

Son rôle en tant qu'épaississant et modificateur de rhéologie

Dans les formulations d'encre, le CMC augmente la viscosité de la solution et permet de contrôler l'écoulement et le transfert de l'encre pendant l'impression. Il confère à l'encre un comportement pseudoplastique (fluidification sous cisaillement) : l'encre devient moins visqueuse sous l'effet du cisaillement exercé par les rouleaux d'impression ou au contact de l'écran, puis retrouve sa viscosité dès que le cisaillement cesse. Ce comportement permet à l'encre de se transférer proprement et de rester en place à la surface du support.

Le CMC contribue également à la stabilité de la dispersion des pigments, en réduisant leur tendance à se déposer ou à se séparer pendant le stockage de l'encre.

Compatibilité avec les systèmes d'encre à base d'eau

Le CMC est compatible avec la plupart des systèmes d'encre à base d'eau, y compris ceux utilisant des liants acryliques, des émulsions styrène-acryliques et des systèmes de résines hydrosolubles. Sa solubilité dans l'eau et sa large tolérance au pH en font un épaississant pratique pour toute une gamme de formulations d'encre.

Il n'est généralement pas utilisé dans les systèmes d'encre à base de solvant ou à séchage UV, qui nécessitent d'autres modificateurs de rhéologie. Si votre production fait appel à plusieurs types d'encre, vérifiez la compatibilité du CMC avec chaque système avant d'opter pour une seule qualité.

Applications du CMC par procédé d'impression

Encre à base d'eau pour l'impression flexographique et offset

Dans l'impression flexographique et offset à base d'eau, le CMC est utilisé pour ajuster la viscosité de l'encre et améliorer l'uniformité du transfert sur différents supports, notamment le papier, le carton et les films. Il est essentiel de maintenir une viscosité stable tout au long d'un tirage afin d'assurer une densité de couleur et une reproduction des points homogènes.

Pour ces applications, on utilise généralement des grades de CMC à viscosité moyenne. La concentration dans la formulation de l'encre est généralement faible — souvent inférieure à 1% — ; le grade de CMC doit donc présenter une bonne solubilité et se dissoudre sans former de grumeaux ni de particules gélifiées dans le mélange d'encre.

Impression héliographique : exigences en matière de stabilité de la viscosité

L'héliogravure utilise des encres à faible viscosité qui sont transférées à partir des alvéoles gravées sur un cylindre d'impression. Dans ce procédé, la viscosité de l'encre doit rester stable tout au long d'un tirage, en particulier dans les environnements de production chauds ou humides où l'évaporation des solvants ou l'absorption d'humidité peuvent altérer le comportement de l'encre.

Le CMC peut contribuer à la stabilité de la viscosité dans les formulations d'encres d'héliogravure à base d'eau. Cependant, il convient de choisir soigneusement la qualité du produit : un CMC à haute viscosité, même à de faibles concentrations, peut rendre l'encre d'héliogravure trop épaisse pour permettre le démoulage des cellules. Des qualités à viscosité faible à moyenne, utilisées à des concentrations contrôlées avec précision, sont plus adaptées à cette application.

IPrétraitement pour impression à jet d'encre : C à faible viscositéNotes MC

Dans l'impression numérique à jet d'encre sur textiles ou papier, le CMC est utilisé dans le revêtement de prétraitement appliqué sur le support avant l'impression, et non dans l'encre elle-même. Le prétraitement permet d'améliorer l'adhérence de l'encre, de réduire l'étalement et d'optimiser la définition des couleurs à la surface du support.

Les grades de CMC utilisés dans les applications de prétraitement doivent présenter une faible viscosité et une solubilité élevée, car la solution de prétraitement est généralement appliquée par tamponnage, pulvérisation ou enduction au rouleau à une vitesse relativement élevée. Vérifiez auprès de votre fournisseur si le grade de CMC que vous envisagez d'utiliser est adapté au prétraitement, et à quelle concentration il a été testé.

Paramètres clés de la note à préciser

Degré de substitution (DS)

Le DS indique le nombre moyen de groupes carboxyméthyle par unité de glucose de la cellulose. Pour les applications dans le domaine des encres d'imprimerie, le DS se situe généralement entre 0,7 et 0,9 ; cette plage garantit une bonne solubilité dans l'eau et un comportement visqueux stable dans les conditions habituelles de préparation et de stockage des encres.

Les grades dont le DS est inférieur à 0,7 peuvent présenter une solubilité incomplète dans l'eau froide, ce qui peut entraîner la présence de particules non dissoutes susceptibles d'entraver le bon fonctionnement des systèmes de filtration de l'encre. Les grades à DS plus élevé offrent une meilleure solubilité à des concentrations plus faibles, ce qui peut s'avérer utile dans les formulations où la clarté ou une faible teneur en solides est importante.

Plage de viscosité

La viscosité doit être adaptée au type d'encre et au procédé d'impression. À titre indicatif :

• CMC à faible viscosité est privilégié pour le prétraitement des encres d'héliogravure et des encres à jet d'encre, où une viscosité élevée de la solution entraînerait des problèmes d'application
• CMC à viscosité moyenne Convient aux encres flexographiques et offset à base d'eau nécessitant un épaississement modéré
• CMC à haute viscosité concerne davantage les formulations de pâtes d'impression textile que les encres d'impression commerciales

La viscosité est généralement indiquée sous forme de valeur mesurée d'une solution de CMC 1% ou 2% à 25 °C. Vérifiez la méthode de mesure auprès de votre fournisseur afin que les comparaisons entre les différentes qualités soient effectuées sur une base identique.

Pureté et solubilité

Dans les applications d'impression, la pureté du CMC influe sur la clarté de l'encre et la stabilité du filtre. Les résidus de chlorure de sodium (un sous-produit de la synthèse du CMC) peuvent affecter la force ionique de l'encre et interagir avec d'autres composants de la formulation. Demandez à votre fournisseur les spécifications de pureté — y compris la teneur en NaCl — avant de finaliser le choix de la qualité.

Le CMC doit se dissoudre complètement dans l'eau sans former de particules de gel non dissoutes. Il convient de tester le comportement à la dissolution à la température et selon la méthode de mélange habituelles, car certaines qualités nécessitent de l'eau chaude ou un temps de mélange plus long pour se dissoudre entièrement.

L'impression CMC dans le secteur textile par rapport à l'impression commerciale

Exigences rhéologiques différentes

Les pâtes d'impression textile et les encres d'impression commerciales présentent des exigences rhéologiques différentes, ce qui signifie qu'une même qualité de CMC peut ne pas convenir aux deux.

Les pâtes d'impression textile présentent généralement une viscosité plus élevée et doivent avoir une bonne consistance pour maintenir le colorant à la surface du tissu avant la fixation. Les encres d'impression commerciales — en particulier celles utilisées pour les procédés flexographiques et d'héliogravure — ont tendance à avoir une viscosité plus faible et nécessitent un transfert et une récupération plus rapides.

Si votre activité couvre à la fois l'impression textile et l'impression commerciale, il est préférable de choisir des grades de CMC distincts pour chacune d'entre elles plutôt que d'utiliser un seul et même grade pour toutes les formulations.

Choisir la qualité adaptée à chaque processus

FPour les pâtes d'impression textile, on utilise généralement un DS compris entre 0,6 et 0,8 et des grades de viscosité moyenne à élevée. En ce qui concerne les encres commerciales à base d'eau, on observe plus couramment un DS compris entre 0,7 et 0,9 et des grades de viscosité faible à moyenne.l.

Il s'agit là davantage de recommandations initiales que de spécifications fixes : le type de papier le mieux adapté à votre application dépend de votre formulation complète, du support et de votre équipement d'impression. Un essai sur échantillon constitue le moyen le plus fiable de vérifier l'adéquation du type de papier avant de passer une commande en gros.

Éléments à vérifier avant de passer une commande en gros

Avant de choisir une qualité de papier CMC pour vos impressions, demandez à votre fournisseur les éléments suivants :

• Fiche technique (TDS) — Gamme DS, spécifications de viscosité (méthode de mesure et concentration), pureté et remarques concernant la solubilité
• FDS (Fiche de données de sécurité) — conditions de stockage, durée de conservation et consignes de manipulation
• CoA (certificat d'analyse) — les résultats des tests spécifiques à chaque lot pour la commande que vous passez
• Quantité d'échantillons — pour les essais d'encre ou de pâte avant le passage à la production en série

Réalisez un essai de formulation à petite échelle avec l'échantillon avant de l'adopter à grande échelle : testez la viscosité au moment de la préparation, après 24 heures de stockage, ainsi que dans les conditions de température et d'humidité propres à votre environnement de production. Ceci est particulièrement important si votre site est situé dans une région au climat chaud ou humide, où la stabilité de l'encre dans les conditions de stockage revêt une importance particulière.

Comment FSX Chemical vous aide dans votre processus d'approvisionnement

FSX Chemical fournit du CMC de qualité industrielle destiné aux encres d'imprimerie et aux pâtes d'impression textile, notamment dans des grades à viscosité faible, moyenne et élevée, répondant à diverses spécifications de DS. Les fiches techniques, les fiches de données de sécurité et les échantillons sont disponibles sur simple demande.

Que vous développiez un nouveau système d'encre ou que vous souhaitiez remplacer un autre épaississant, notre équipe technique peut vous aider à choisir la référence la mieux adaptée en fonction de votre procédé d'impression, de votre support et des exigences de votre formulation.

Prochaines étapes :

• Demander un TDS — pour la qualité CMC adaptée à votre procédé d'impression
• Demander un échantillon — pour réaliser des essais de formulation avant de passer une commande en gros
• Demander l'alignement des notes — Indiquez-nous le type d'encre, le procédé d'impression et le support utilisés afin que nous puissions vous proposer une recommandation adaptée.
• Contactez notre service techniqueContactez-nousToute l'équipe — pour obtenir de l'aide concernant la formulation ou pour toute question relative au remplacement d'un autre modificateur de rhéologieContactez notre équipe technique — pour toute question concernant le remplacement de l'amidon ou d'autres agents épaississants📧 E-mail: Service@fsxchemical.com