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          Last update : February 25, 2014
Study of the marbling phenomenon on flexible PVC printed in rotogravure

Étude du phénomène de jaspage sur PVC souples imprimés en héliogravure


Bertrand Quesne

Grenoble INP-Pagora


PhD thesis defended on December 5, 2013
Thèse soutenue le 5 Décembre  2013

LGP2

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Abstract

   


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The objective of this thesis is to study a recurrent printing defect when industrial printing of PVC flooring, the marbling. This defect appears randomly in the printing production line with variable levels. It appears like a textured print instead of normally uniform solid print which generates many nonconformities of the products. The purpose of this work is to understand the origin of the phenomenon of marbling in order to identify the cause(s).

To achieve this objective, it was necessary to develop a reliable and non-subjective tool to quantify the defect based on an image analysis technic. This was used to study the main parameters that may be the cause of the marbling: the substrate wettability, the printing process parameters as well as the inks properties (surface tension, rheology). All of this work has highlighted the role of the formulated inks flow threshold, the phenomenon being linked to instabilities like Saffman-Taylor type raising in the cleavage of the ink film during the printing step of the flooring.

Résumé

L’objectif de cette thèse est d’étudier un défaut d’impression récurrent lors de l’impression industrielle de revêtements de sol PVC : le jaspage. Ce défaut apparaît de manière aléatoire sur les lignes d’impression industrielles avec des niveaux variables. Il se manifeste par un aspect texturé des zones normalement unies, ce qui génère bon nombre de non-conformités des produits. La finalité de ce travail est donc de comprendre l’origine du phénomène de jaspage afin d’en identifier la (les) cause(s).

Pour atteindre cet objectif, il a été nécessaire de mettre au point un outil fiable et non subjectif de quantification du défaut basé sur une technique d’analyse d’images. Ce qui a permis d’étudier les principaux paramètres susceptibles d’être à l’origine du jaspage : la mouillabilité du support, les paramètres du procédé d’impression ainsi que les propriétés des encres (tension superficielle, comportement rhéologique). L’ensemble de ce travail a mis en évidence le rôle du seuil d’écoulement des encres formulées, le phénomène étant dû à des instabilités de type Saffman-Taylor prenant naissance lors de la scission du film d’encre au cours de la phase d’impression du revêtement de sol.

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