Le procédé de fabrication d'encre peut être décrit comme un processus de mélange. Les pigments, le liant et les additifs sont généralement synthétisés séparément au préalable. Une étape importante de ce processus est la dispersion des pigments. Pour désagréger les agglomérats de pigments,broyeur à trois cylindresOn peut utiliser des broyeurs à boulets et d'autres types de broyeurs. Le broyeur à trois cylindres offre la force de cisaillement la plus élevée. Il est couramment utilisé dans la production d'encres de sérigraphie, d'encres de tampographie, d'encres UV, d'encres pour verre et d'autres encres diverses.
broyeur à trois cylindresCe procédé est particulièrement efficace pour la dispersion des pigments dans les pâtes à haute viscosité destinées aux encres offset lithographiques épaisses. Le broyage d'une encre liquide sur un broyeur à trois cylindres s'avère difficile en raison de l'évaporation du solvant. C'est pourquoi on utilise des broyeurs à billes. Toutefois, une bonne dispersion par broyage à billes n'est possible qu'à une viscosité appropriée (entre 1 600 et 2 400 cps).
Dispersion des pigments
L'objectif principal du processus de dispersion est de décomposer les agrégats et les agglomérats de pigments jusqu'à obtenir une taille optimale de particules de pigments et de répartir ces particules de pigments uniformément dans le même milieu, c'est-à-dire le support.
Une fois le vernis (contenant le solvant, la résine et les additifs) préparé, le pigment y est incorporé. À ce stade, les particules de pigment s'agglutinent. Ces agglomérats doivent être désagrégés et le pigment dispersé uniformément dans la résine à l'aide de trois broyeurs à cylindres.
Dispersion de noir de carbone
Les propriétés du carbone influencent les performances de l'encre. Par exemple, une granulométrie plus fine améliore le noircissement, la teinte, la protection et l'absorption UV, ainsi que la conductivité électrique. Une structure plus complexe peut réduire le noircissement et la teinte, améliorer la dispersibilité, augmenter la demande en liant et la viscosité, et accroître la conductivité électrique. Une porosité plus élevée peut également augmenter la demande en liant, la viscosité et la conductivité électrique, tout en réduisant la charge dans les applications conductrices. Une forte activité de surface améliore le mouillage par le liant, réduit la viscosité du système liquide et diminue la conductivité électrique.
La dispersion du noir de carbone comprend les étapes suivantes : incorporation du noir de carbone dans le liant, dispersion de l’air qu’il contient (mouillage du pigment) et réduction des agglomérats par broyage. Une bonne interaction entre le liant et le noir de carbone facilite le mouillage et accélère la dispersion. Autrement dit, une meilleure interaction noir de carbone/résine garantit une meilleure stabilité de l’encre. Le choix judicieux d’agents mouillants et dispersants efficaces permet d’améliorer considérablement les performances de l’encre. Dans l’industrie de l’encre, la dispersion est généralement caractérisée par des échelles de Hegman.
Comme mentionné précédemment, le type d'équipement utilisé pour disperser le noir de carbone dépend de la viscosité de l'encre. Les fabricants d'encre utilisent généralement des broyeurs à trois cylindres pour traiter les encres pâteuses à haute viscosité à des températures relativement basses.
Fabrication d'encre UV
Les encres à séchage UV constituent l'un des segments à la croissance la plus rapide de l'industrie graphique. Elles sont utilisées en impression offset, en flexographie et en sérigraphie.
Les principaux avantages offerts par la technologie UV sont des vitesses d'exécution plus rapides entraînant une productivité accrue, un démarrage rapide entraînant moins de déchets, un délai d'exécution et une conversion rapides grâce au séchage instantané du film d'encre, une technologie respectueuse de l'environnement sans utilisation de COV et une qualité d'impression supérieure (c'est-à-dire brillante).
On a utilisé des broyeurs à trois cylindres pour les encres UV car les broyeurs à billes créaient une réaction thermique incontrôlée qui pouvait conduire à une polymérisation.
