A l'intérieur d'une même gamme d'encre (même marque et même catégorie) on trouve des différences entre les couleurs : ceci est dû au fait que les pigments sont plus ou moins denses et de différentes natures selon les teintes (minérales ou organiques).

Le séchage se fait naturellement à l'air libre ou par des procédés mécaniques ou physiques. Il s'échelonne de quelques minutes à 48 H et même plusieurs semaines pour un durcissement total.

Pour bien maîtriser ce problème il faut connaître les encres en profondeur, savoir à quelles familles chimiques elles appartiennent.

On distingue 5 catégories : celles qui sèchent par évaporation, par oxydation, par polymérisation, par absorption et par fusion.

Les encres qui sèchent par évaporation sont celles qui contiennent des solvants (l'eau est un solvant dans ce cas là) qui passent dans l'air sous forme gazeuse. Les encres perdent de cette manière en séchant une bonne partie de leur poids. Il s'agit des encres à l'eau par exemple, ou des encres papiers ayant pour diluant un hydrocarbure ou du white spirit. L'évaporation est une réaction physique.

Le phénomène de l'oxydation est une véritable réaction chimique qui s'opère entre l'encre et l'air (l'oxygène de l'air). Cette réaction est très lente (48 heures parfois). En fait ces encres séchant en deux temps, premièrement par l'évaporation du solvant comme précédemment puis ensuite par la réaction oxydante proprement dite. Les encres entrant dans cette catégorie sont en général des encres extra-brillantes glycérophtaliques, des encres pour le verre, l'aluminium...

L'oxydation est une réaction à la fois physique et chimique.

La polymérisation est une réaction purement chimique. Pendant le séchage les molécules d'encre changent complètement d'état, elles se réunissent et forment finalement d'autres molécules plus volumineuses et plus complexes. Cette réaction s'opère avec ou sans l'adjonction d'un catalyseur à l'encre. Les encres "UV" sont polymérisées par le rayonnement ultra-violet. Les encres plastiques en plus de cette réaction interne se mélangent aux molécules de la surface du support.

L'absorption est le processus de séchage qui concerne entre autres les encres textiles à l'eau, elles se fondent dans les fibres du tissu. Cette opération est renforcée par la chaleur (fixage de l'encre à la presse à repasser par exemple).

La fusion est la réaction qui se produit quand l'encre (qu'on appelle un émail à ce stade là) se combine complètement avec son support pour en devenir une partie intégrante et indissociable. Cette réaction s'obtient par la chaleur, la base qui supporte les pigments de l'encre brûle totalement ; il faut des températures de 600° pour obtenir cette fusion sur le verre et jusqu'à 1100° pour la céramique.

Il est possible et parfois indispensable (pour les encres qui sèchent par oxydation par exemple) de laisser sécher les épreuves toutes seules sans aucune intervention.

C'est ce qui se passait il y a quelques années et qui se passe encore dans les petits ateliers. Dans ces endroits on possède le nombre de séchoirs à claies suffisant pour stocker la production de la journée, les épreuves ont toute la nuit pour sécher. Il est bien évident que dans des entreprises plus importantes et mécanisées ce type de séchage est impossible pour des raisons de place. La production est beaucoup plus rapide donc le nombre de feuilles à sécher est beaucoup plus importants. La place qu'il faudrait alors serait énorme. Dans ces entreprises on a donc recours au séchage mécanisé.

Les dispositifs de séchage mécanique peuvent être de deux sortes :

- ceux qui seront uniquement mécaniques,

- ceux qui auront recours à un procédé chimique ou physique (la chaleur).

Dans le premier type d'appareil la feuille est transportée tout le temps nécessaire à son séchage naturel. Les avantages de cette option sont :

- le faible coût en énergie

- la distorsion pratiquement nulle du support

Les séchoirs de ce type sont dits "wicket dryer". Ce sont des claies qui sont convoyées sur un parcours sans fin de 8 m environ dans une position presque verticale, une soufflerie permet l'évacuation des solvants qui s'accumulent dans l'air. Il existe aussi des systèmes où les claies voyagent dans un tunnel chauffé. Les inconvénients des "Wicket dryer" sont la surface occupée et les pannes (plus un système est compliqué mécaniquement plus les pannes sont fréquentes).

Les séchoirs à air pulsé sont moins compliqués mécaniquement. Leur principe est le suivant : les imprimés sont déposés sur un tapis roulant qui passe sous un tunnel où circule de l'air chaud. À la sortie du tunnel les feuilles sont sèches. Le gros inconvénient est que la chaleur déforme les supports. Il faut donc veiller à régler la température du tunnel et la vitesse du tapis juste ce qui est nécessaire à un séchage total pour limiter ainsi une déformation trop grande des feuilles par un surséchage. Certains tunnels sont équipés d'un dispositif qui humidifie le tapis. Les feuilles se chargent durant leur trajet de vapeur d'eau. Cette vapeur en pénétrant dans les feuilles va leur redonner leur dimension du départ. Ces tunnels possèdent des parties chauffantes qui vont réchauffer l'air. Cet air chaud est stocké dans des chambres de compression percée de petits trous par lesquels il va s'échapper en direction du tapis (vers le bas). Une partie de cet air retourne sur les parties chauffantes une autre est évacuée vers l'extérieur, ce qui écarte tout risque d'explosion (n'oubliez pas que cet air est chargé de solvants). La température de ces tunnels atteint 150° mais on constate que dans un usage normal on utilise de l'air tiède et même la température ambiante avec des encres à évaporation rapide.

Les tunnels aux infra-rouges sont tout à fait différents même si l'aspect extérieur ils ressemblent aux autres. Le point commun est le tapis roulant sur lequel on pose les feuilles. Les infra-rouges sont des radiations situés sur l'échelle de mesure (échelle Angström) après la lumière visible c'est à dire entre 650 et 1400 millionièmes de mm. Quand le rayonnement infra-rouge rencontre un objet il est absorbé par celui-ci et se transforme en chaleur. L'encre commence à sécher par sa couche inférieure. Les infra-rouges sont émis par des lampes ou des tubes.

Les ondes courtes sont aussi utilisées comme moyen de séchage. Dans l'échelle des radiations ces ondes se trouvent proches des ondes radio. Ces ondes agissent sur les molécules d'encre et provoquent un échauffement qui a pour conséquence le séchage de celle-ci. Dans cette technique le support n'est pas chauffé. Ce type de séchoir est surtout efficace pour les encres à l'eau.

Le type de séchoir qui a le plus d'avenir est celui qui utilise les ultra-violets qui sont des radiations situées sur l'échelle angström immédiatement avant la lumière. Ce type de séchoir à la contrainte de ne pouvoir sécher que des encres prévues pour cela (les encres UV). Dans ce type de tunnel la chaleur n'intervient pas mais est quand même présente. Les lampes produisent en plus des radiations, de la chaleur. Tous les tunnels UV sont équipés d'un dispositif de refroidissement par air ou par eau. Le rayonnement des lampes UV est de l'ordre de 120 Watt par cm. Le séchage des encres est très rapide, de l'ordre de 3/10e de seconde ; c'est pour cela que les tunnels "UV" sont très courts (3m d'un bout à l'autre du tapis). L'avantage de cette technique est que la distorsion du support est pratiquement nulle (si le refroidissement du tunnel est au point). Dans tous les autres modes de séchage forcé par la chaleur le changement de dimension du support est le véritable casse tête.

Il est bien entendu, que seules les feuilles de papier et carton posent un problème. La chaleur en faisant s'évaporer les solvants agit aussi sur les feuilles et les débarrasse de leur humidité et par suite les fait rétrécir et onduler, ce qui rend impossible le repérage d'une deuxième couleur. Pour résoudre ce problème il faut tout d'abord éviter les surcharges (si des encres sèchent à 80° il est inutile de pousser le séchoir à 100°). Une autre solution consiste à humidifier le papier, certain tunnel ont un tel dispositif. On peut aussi présécher le papier avant l'impression.

(Synthèse d'un document technique "SILIUM")

L'entreprise Silium fabrique en France des tunnels d'air chaud, à Ultraviolet et des tunnels mixtes (Air Chaud et UV). Ce dernier en version de base comprend un caisson équipé d'une lampe UV, un caisson chauffant et d'une section de refroidissement. Ce tunnel est conçu pour être rallongé si le besoin s'en fait sentir par d'autres caissons UV et air chaud. De même le caisson UV peut recevoir une lampe supplémentaire. Les laizes de tapis existent en huit largeurs : 80 - 90 - 110 - 130 - 150 - 170 - 190 - 210 (cm).

Le caisson UV est équipé d'un ou 2 tubes d'une puissance de 300 W au pouce (soit 120 W en centimètre). Les tubes, porte-tubes et réflecteurs sont dans une enceinte formée de façon à réduire l'échauffement du support. Les caissons où se trouvent les tubes UV s'ouvrent par devant ce qui rend l'entretien très facile.

Chaque tube UV est muni d'un ampère mètre, d'un compteur horaire et d'un thermomètre permettant de connaître la température de l'air évacué.

Le caisson à air chaud est équipé d'un ventilateur de forte puissance relié à une gaine de fort diamètre "la gaine de recyclage". Le système de soufflage ne provoque pas de remous, il s'agit d'un système à lames d'air (au lieu d'une installation ou l'air passerait par une tôle perforée ou par des buses cylindriques). La zone d'aspiration se situe sous le tapis. Ce four est très bien isolé, l'air arrive à une température de 40° grâce au fort brassage et au moteur de la ventilation. (résistances de

chauffage coupées).

L'air qui rentre est filtré (pas de poussière dans le four) cet air est évacué en partie à l'extérieur par une gaine. Le tout est très accessible.

La section de refroidissement mesure 2m mais existe aussi en 1 - 3 et 4 mètres. Des ventilateurs hélicoïdes équipent cette partie.

Le convoyeur est le système mécanique sur lequel on pose les feuilles. Le tapis est recouvert de téflon.

Ce tapis est entraîné et tendu par un ensemble de six rouleaux et de 4 guides. L'avantage est que le tapis est toujours tendu (même en cas d'allongement aucun glissement n'est noté), sa vitesse peut-être réglée de 2 à 37 m/mn.

Source : M. Caza, "La Sérigraphie" et doc. technique de SILIUM.