Alors que les encres éco-solvants poursuivent leur évolution, Simon Eccles examine leurs qualités et leurs avantages pour les prestataires de services d’impression et l’environnement.

Les encres à solvant léger pour jet d’encre, souvent appelées éco-solvants, sont apparues au début des années 2000 pour les travaux de signalisation à usage général. Elles ont été développées en réponse à une demande de l’industrie pour des encres plus conviviales pour l’opérateur et le client que les encres à solvant « fort » ou « agressif » d’origine.

Les solvants puissants ont une teneur élevée en COV (composés organiques volatils) qui nécessitent souvent une ventilation et une extraction forcées pour protéger les opérateurs de l’imprimante, et nombre d’entre eux conservent une odeur persistante distinctive qui les rend inadaptés à une utilisation en intérieur où elle est perceptible.

D’autre part, les solvants puissants sont relativement peu coûteux et très efficaces, en particulier pour la signalisation extérieure, les graphismes de véhicules, etc. Ils ont pour effet de dissoudre et d’assouplir partiellement les supports plastiques, ce qui permet aux pigments colorants de « mordre » de manière permanente dans la surface.

Les encres éco-solvants, en revanche, ont une teneur en COV relativement faible et sont même utilisables dans les studios et les bureaux, à condition qu’il y ait une ventilation adéquate. Elles ont peu d’odeur et peuvent donc être utilisées pour les graphiques et la signalisation en intérieur. Ils n’attaquent pas les buses et les composants du jet d’encre de manière aussi agressive que les solvants puissants, de sorte qu’ils ne nécessitent pas un nettoyage aussi constant – une ou deux fois par semaine sont souvent indiquées. Elles nécessitent plus de chaleur pour sécher que les solvants forts, ce qui affecte certains supports – en général, vous devez utiliser un vinyle plus épais et donc plus cher pour résister à la chaleur que vous ne le feriez avec une encre à solvant fort.

Ces encres ramollissent également le support plastique et s’y fixent, mais un peu moins que les solvants puissants. Cela signifie que leur résistance aux intempéries, aux UV et aux rayures n’est pas aussi bonne. Si les éco-solvants sont largement utilisés pour les travaux d’extérieur, c’est généralement pour des applications qui ne doivent durer qu’un ou deux ans.

Elles sont largement utilisées dans les jets d’encre grand format d’entrée et de milieu de gamme, bien que le segment supérieur, « industriel », du marché ait encore tendance à utiliser des solvants forts pour le même type d’applications. Les encres éco-solvants sont plus chères que les solvants forts, ce qui est particulièrement important pour les utilisateurs de gros volumes.

Les fabricants ont progressivement amélioré leurs éco-solvants au cours des dix dernières années. Par exemple, Sun Chemical a introduit une toute nouvelle « plate-forme » chimique pour ses encres grand format il y a deux ans, explique Tony Cox, directeur commercial de l’usine mondiale de fabrication d’encres à jet d’encre de Sun Chemical à Midsomer Norton, au Royaume-Uni. « Nous sommes partis de zéro avec les matières premières et nous avons cherché la meilleure façon d’obtenir les résultats que nous voulions avec les connaissances disponibles aujourd’hui », déclare-t-il. « Il s’agit d’une technologie de base que nous pouvons utiliser pour différentes technologies d’imprimantes et types de têtes d’impression, pour diverses applications.

Les nouvelles cartouches d’encre Streamline ESL 2 de Sun sont destinées aux imprimantes Roland Pro 4.

Toutes les encres solvant grand format de Sun sont vendues sous la marque Streamline en tant que substituts des encres du fabricant d’origine : par exemple, les encres Streamline ESL 2 récemment introduites sont conçues pour remplacer les encres standard Eco-Sol Max de Roland dans les imprimantes VersaCamm et autres imprimantes similaires. « Nous avons lancé la première encre éco-solvant avec cette technologie il y a environ deux ans », explique M. Cox. « Nous en sommes déjà à la troisième génération de cette nouvelle technologie, alors qu’auparavant, nous avions peut-être quatre générations d’éco-solvants sur une période d’environ six ans. Les encres sont maintenant très robustes, elles fonctionnent bien, elles sont très robustes, elles permettent une bonne stabilité de la tête, elles ont de bonnes propriétés de film – résistantes, flexibles, durables – la technologie des éco-solvants est aujourd’hui vraiment très bonne ».

La fin du mois de septembre 2015 a vu l’annonce de l’Eco-Sol Max 3 de Roland DG, une nouvelle génération de ses encres qui sera fournie en standard avec ses nouvelles imprimantes éco-solvants et qui sera également disponible en tant que mise à jour pour certaines imprimantes installées, qu’il s’agisse de modèles actuels ou  » anciens « . Selon Roland DG, la nouvelle encre « offre des temps de séchage plus rapides, des cartouches de plus grande capacité, un prix plus bas par cm3 d’encre et une amélioration globale des performances ».

Qu’est-ce que l' »éco » ?

La partie « éco » du nom a été remise en question au fil des ans. À l’origine, on pensait qu’il s’agissait d’une abréviation de « ecological » (écologique), au motif qu’une réduction des COV devait être une bonne chose pour l’environnement. Lorsque d’autres fabricants d’encres ont commencé à faire remarquer que les solvants éco n’étaient pas particulièrement écologiques, certains fabricants ont affirmé qu’ils signifiaient en fait « économique ». On peut aussi discuter de ce point. Il serait plus simple d’appeler ces encres des encres à solvant léger ou doux, mais le terme « éco » est resté.

Il y a plus de dix ans, Tony Martin, alors président du fabricant d’encres britannique Lyson, soulignait que les solvants puissants n’étaient pas nécessairement dangereux, mais que les solvants doux l’étaient parfois : « Par exemple, l’éther monométhylique du dipropylène glycol est un produit couramment utilisé dans de nombreuses encres à solvant doux à faible odeur, avec une limite d’exposition fixée par l’agence américaine de sécurité et de santé au travail à 100 parties par million sur le lieu de travail », a-t-il déclaré. « Comparez cela à certains lactates utilisés par les fabricants d’encres agressives qui sont en fait des additifs alimentaires, sont facilement métabolisés et n’ont pas de limites d’exposition fixées.

Les premières encres à solvant fort utilisaient de la cyclohexanone, comme le rappelle Holdon, responsable du développement commercial de Colorific : « Cette encre collait à tout et séchait très rapidement », explique-t-il, « mais l’utilisation de la cyclohexanone est désormais limitée et elle n’est plus utilisée dans les encres grand format ».

Cela ne veut pas dire non plus que les éco-solvants sont dangereux. Par exemple, les encres Eco-Sol Max 2 et Eco-Sol Max 3 de Roland DG sont toutes deux certifiées Greenguard Gold, ce qui signifie qu’elles émettent peu de substances chimiques et qu’elles peuvent être utilisées à l’intérieur dans des lieux tels que les écoles et les hôpitaux.

Selon Holdom : « L’évolution des éco-solvants s’accompagne aujourd’hui d’une modification de la législation mondiale. Le développement des encres permet aux machines d’aller plus vite, d’offrir une meilleure qualité et une plus grande durabilité. Cependant, le défi pour tous les chimistes est de rendre les produits tout aussi bons, mais en utilisant moins de solvants nocifs, en devenant biodégradables et en éliminant la teneur en nickel – que l’on trouve en particulier dans les pigments jaunes – et en ayant une très faible teneur en COV ».

Hybrides solvant-UV

Les encres hybrides solvant-UV, vendues par Fujifilm, Mimaki et Colorific/Lightbar, constituent une variante relativement récente des encres éco-solvants. Ces encres utilisent une petite quantité de solvant ajoutée aux encres UV, avec de nombreux avantages des deux types d’encres (voir notre article précédent ici : www.fespa.com/news/features/solvent-uv-ink-what-is-it-and-when-should-it-be-used.html.

Selon Mike Horsten, directeur général du marketing pour l’Europe chez Mimaki, « cette nouvelle technologie combine le meilleur des deux mondes : « Cette nouvelle technologie combine le meilleur des deux mondes. L’encre à solvant offre une très bonne adhérence sur le vinyle et l’encre UV permet d’obtenir une finition brillante et colorée. Ce type d’encre UV est également flexible, ce qui vous permet de l’utiliser à partir d’un rouleau. L’autre avantage est qu’il n’est pas nécessaire d’attendre avant de commencer à travailler avec. Vous pouvez le laminer sans attendre.

« L’avantage de cette technologie d’encre est qu’elle laisse suffisamment de temps aux particules de pigment contenues dans l’encre pour tomber et se déposer sur le substrat, ce qui lui confère une surface très plate, une grande résistance aux rayures et la meilleure réflexion de la gamme de couleurs la plus large qui soit.  »

Alternatives

L’un des principaux concurrents des encres à éco-solvant est l’encre latex, qui se compose essentiellement de polymères activés par la chaleur et dispersés dans l’eau. Elles sont présentées comme étant plus « vertes » que les encres à éco-solvant car elles ne contiennent pas de solvants organiques, bien qu’un contre-argument soit qu’elles nécessitent beaucoup plus de chaleur pour extraire l’eau, ce qui consomme de l’électricité. Contrairement aux encres à solvant et aux encres UV, elles ne contiennent pas de COV ni de HAPS, de sorte que ces encres conviennent même aux environnements intérieurs sensibles tels que les revêtements muraux dans les écoles et les hôpitaux.

HP a été la première à commercialiser le latex (nom qu’elle a choisi) en 2008 et ses encres en sont maintenant à leur troisième génération, qui a été considérablement améliorée. Leur durée de vie en extérieur est considérée comme équivalente à celle des encres à éco-solvant et l’adoption d’un fluide d’amorçage permet aux encres de se lier au support avec une demande de chaleur et d’énergie moins importante qu’auparavant. Mimaki a mis au point une encre largement similaire, également appelée Latex, qu’elle utilise dans les modèles JV400 LX. Ricoh utilise la même encre dans ses modèles Pro L4100 très proches.

Les encres UV chevauchent les encres à solvants forts et éco-solvants pour certaines applications sur des matériaux souples – l’intérêt est de pouvoir travailler avec pratiquement n’importe quel support, avec un durcissement instantané et sans dégagement gazeux. Cependant, les imprimantes et les encres UV sont toujours beaucoup plus chères que les éco-solvants de même taille et de même débit. La dernière génération de lampes de séchage LED pour les encres UV fonctionne beaucoup plus froidement que les lampes UV conventionnelles ou que les réchauffeurs des imprimantes à solvant, ce qui pose peu de problèmes pour les supports sensibles à la chaleur ou minces.

Conclusion

Aujourd’hui, les éco-solvants ne sont qu’une des nombreuses « solutions » d’encre (dans les deux sens du terme) disponibles pour les imprimeurs grand format. Bien qu’ils n’aient en aucun cas remplacé les solvants forts, leur convivialité, leur polyvalence et leur faible coût d’entrée en font le choix idéal pour les débutants. En effet, pour de nombreux imprimeurs grand format, l’éco-solvant est peut-être le seul système dont ils auront jamais besoin.