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Vous êtes ici : Accueil > Technique > Consommables > Les encres offset > Désencrage (1)           Révision : 02 juillet 2001
Les encres offset de labeur
Dominique Gilet - CERIG
(Juin 2001)
X - Le désencrage (début)
 

X-1 Introduction     Précédent     Sommaire     Suite

En France aujourd’hui, plus de la moitié de la matière première papetière utilisée dans la fabrication des papiers-cartons est issue de papiers et cartons récupérés. Ces derniers proviennent des déchets industriels ou ménagers. Il peut s’agir de vieux journaux, d’emballages industriels et ménagers, de vieux papiers industriels et commerciaux, de chutes de transformation, etc. [37]

Les produits fabriqués à base de papier recyclé sont essentiellement des cartons ou des papiers d’emballage, dans lesquels la proportion de fibres recyclées avoisine les 100%. On trouve également des vieux papiers dans la fabrication de papiers impression-écriture, le plus souvent en mélange avec de la pâte vierge mais aussi parfois seul comme pour du papier journal.

Les sortes de papiers désencrés sont les journaux, les magazines, les catalogues, les brochures et les inserts, ainsi que les papiers bureaux. Le papetier se trouve ainsi face à une multitude de produits différents, en termes de composition des supports (pâte mécanique ou chimique) et des encres, mais aussi de procédés d’impression. Les nouvelles tendances des encres et des procédés d’impression doivent ainsi être suivies de près par les papetiers pour s’assurer de la désencrabilité des produits.

Parmi les composants d’une encre, c’est essentiellement le type de véhicule et de séchage qui détermine l'aptitude de l'encre à se décrocher de la fibre. Une encre difficile à décrocher génèrera une pâte désencrée contenant des points noirs ou colorés (défaut de poivrage) [19]. Dans le cas des papiers couchés, l’encre se dépose sur la couche et c’est l’ensemble couche+encre qui doit être éliminé au cours du désencrage.

De façon générale, plus un papier non couché imprimé en offset vieillit, plus son aptitude au désencrage diminue : l'accrochage de l'encre sur les fibres devient de plus en plus fort, en raison des réactions de polymérisation qui se poursuivent.

 
X-2 La technique du désencrage     Sommaire

Pour désencrer un papier imprimé, différentes étapes sont nécessaires :

    décrocher l’encre par trituration ;
  éliminer l'encre par lavage ou flottation ;
  disperser les particules non éliminées ;
  blanchir la pâte si besoin [19, 45].
10-2-1 Trituration

La première étape du désencrage consiste en premier lieu à remettre les fibres et autres éléments (encres, charges, mais aussi plastiques, agrafes etc) en suspension dans de l’eau dans un pulpeur, avec une chimie adaptée au désencrage (soude, eau oxygénée, silicate de sodium et savon). C'est l'étape du défibrage et du décrochage de l'encre.

La soude a pour rôle de fournir un milieu basique propice au gonflement des fibres, ce qui favorise le décrochage de l’encre. En revanche, elle a l’inconvénient de jaunir la pâte, ce qui est compensé par le peroxyde d’hydrogène qui permet en outre une augmentation de la blancheur. Le silicate de soude a un effet tampon et dispersant, stabilisant du peroxyde d’hydrogène.

Des agents complexants sont aussi ajoutés pour éviter la décomposition du peroxyde d’hydrogène dans l’eau ainsi que des agents tensio-actifs pour décrocher l’encre de la surface de fibres.

10-2-2 Élimination (encre et contaminants)

Après la mise en suspension, il faut éliminer les différents contaminants : plastiques, agrafes, dos collés, encres, charges etc. Les techniques d'élimination sont basées sur des différences de tailles, sur des différences de densité, ou sur des différences de propriétés de surface.

   

Les deux techniques faisant une distinction des particules par rapport à leur taille sont le lavage, qui élimine les contaminants plus petits que les fibres, tandis que le classage élimine ceux qui sont plus grands. Le lavage consiste à enlever les petites particules (charges et particules d'encres de petites tailles, en dessous de 10 micromètres) grâce à de l'eau, à travers un filtre qui retient les fibres et les gros contaminants. Le classage consiste à retenir uniquement les gros contaminants ( au-delà de 150 micromètres) sur une grille (à fentes ou à trous) qui laisse passer les fibres : films plastiques, papiers traités REH (résistance à l'état humide).

 

Des différences de densité permettent de séparer les fibres des contaminants (lourds ou légers, selon les besoins) par une épuration hydrocyclonique utilisant la force centrifuge. On peut ainsi éliminer les métaux, le sable, et parfois des particules de vernis ou encres UV (densité de 1,25) ainsi que des adhésifs hot-melt et des particules de plastiques. La taille des particules éliminées par ce procédé se situe entre 100 et 350 micromètres.

 

Les différences de propriétés de surface sont exploitées dans le procédé de flottation où les particules hydrophobes sont éliminées. La flottation consiste à injecter des bulles d’air dans la solution. Elles entraînent avec elles à la surface de la cellule de flottation les particules hydrophobes (encres, vernis et particules adhésives). Des additifs (savons) sont utilisés pour améliorer l'efficacité du procédé et l'accrochage des particules d'encres par les bulles d'air. La taille des particules éliminées se situe dans ce cas entre 50 et 150 micromètres.

 

La dispersion est une autre technique employée après les étapes précédentes. Elle est destinée à réduire la taille des particules non éliminées précédemment afin qu'elles ne soient plus visibles à l'œil : adhésifs hot-melt, particules de vernis, toners. Mais cela n'est pas efficace sur les adhésifs issus de "scotchs" ou d'étiquettes.

La pâte peut ensuite subir un blanchiment si nécessaire.
10-2-3 Désencrage du papier

Les lignes de désencrage de vieux papiers comportent une succession d'étapes impliquant les différents procédés cités. Le choix des techniques dépend de la qualité des papiers à désencrer, de la qualité de la pâte souhaitée et de son utilisation.

L'encre est éliminée par les deux techniques de lavage ou de flottation. Le choix de l'un ou l'autre de ces procédés dépend de la pâte à réaliser.

Le schéma 9 ci-dessous montre un exemple de boucle de désencrage de papiers récupérés destinés à la fabrication d'un papier journal ou d'impression.

Désencrage
 Figure 9 - Schéma d'une boucle de désencrage

Face à la diversité des papiers désencrables, les papetiers peuvent rencontrer des difficultés avec les produits suivants :

    parmi les journaux et magazines, les produits imprimés en flexographie ou avec des encres à l’eau ;
  les journaux trop vieux, ainsi que les annuaires ou encore les impressions heat-set sur papier non-couchés ;
  les papiers issus des ménages contenant des couvertures vernies (avec vernis UV) ;
  les papiers bureaux – impressions lasers et photocopieurs ;
  les papiers calques utilisés pour certaines publicités (fibres très raffinées).
 
X-3 Désencrage des encres minérales heatset     Sommaire

Les produits imprimés avec ce procédé sont les magazines, brochures et catalogues. Ils sont généralement imprimés sur deux types de supports : le papier supercalandré SC (Super Calandered) ayant subi un calandrage ou le papier faiblement couché LWC (Light Weight Coated). Cette distinction est importante car dans le premier cas, l’encre se fixe directement sur les fibres, tandis que dans le deuxième cas, l’encre entre au contact de la couche.

Ces produits constituent une importante source de matière recyclable et leur tonnage s'accroît d'année en année. Aussi, leur aptitude au désencrage a été analysée [18], particulièrement en fonction de la composition des encres et de la composition du support.

Composition des encres. La présence d'huiles siccatives et de résines alkydes nuit au désencrage des papiers non couchés. Toutefois, la diminution de l'aptitude au désencrage des imprimés ne varie pas linéairement par rapport au taux de résine alkyde de l'encre heatset.

Type de support. Différents supports ont été analysés : papier couché ou non, papier composé de pâte mécanique ou non. Il ressort que les encres heatset se détachent le plus facilement sur des papiers sans bois (sans pâte mécanique) couchés.

Pour les papiers non couchés, la proportion de pâte mécanique influence directement l'aptitude au désencrage : la présence de lignine dans les fibres cellulosiques semble conduire à un accrochage de l'encre plus solide sur les fibres. Plus le taux de pâte mécanique est important, moins bon sera le désencrage.

Pour une même composition de pâte, le couchage permet d'améliorer sensiblement l'efficacité du désencrage. En effet, l'encre est fermement liée à la couche et la technique de flottation s'applique aux particules d'encre et de couche. Enfin, un calandrage des papiers couchés ou pigmentés améliore le détachement de l’encre. Il semble que la couche améliore le désencrage uniquement dans le cas où elle est suffisamment lisse et épaisse pour empêcher l’encre d'atteindre les fibres.

Il faut donc noter que, si la tendance aux États-Unis montrant un accroissement de la consommation en papier couché destiné à l’impression heatset se confirmait (de 55 à 67 % en 1999 [20]), cela favoriserait l’aptitude au désencrage des papiers. Mais en Europe, il apparaît que les habitudes en termes de support papetier ne suivent pas forcément celles des américains. En effet, les publicités sont imprimées sur des supports moins nobles, en général sur du papier peu ou non-couché.

 
 
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