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WO 01/92026 PCT/FRO1/01678
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"Procédé de fabrication d'un blanchet d'impression et
blanchet ainsi obtenu"
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un
blanchet d'impression obtenu par assemblage d'une
pluralité de couches et un blanchet ainsi obtenu.
Les blanchets de ce type, qui sont connus, sont
fabriqués par enduction de couches successives
d'élastomères sur des renforts en tissus. Ces couches
sont séchées, assemblées et vulcanisées. Les matières
utilisées et les procédés de fabrication de ces blanchets
impliquent l'utilisation de substances chimiques
dangereuses pour l'homme et pour l'environnement tels que
des solvants, des agents de vulcanisation, des
plastifiants et des produits de décomposition lors de la
vulcanisation ainsi que du noir de carbone. En effet, ces
produits contiennent notamment des substances
cancérigènes ou supposé être cancérigènes, tels que les
plastifiants, le noir de carbone et les produits de
décomposition, des substances dangereuses pour la
reproduction et des substances mutagènes comme notamment
les agents de vulcanisation, des substances allergogènes,
nocives et inflammables comme les solvants et des
substances toxiques et corrosives. De plus, les blanchets
connus fabriqués selon les procédés connus gardent un
taux de solvants résiduels quelles que soient les
précautions du séchage prises par les fabriquants. Ces
solvants résiduels peuvent provoquer une porosité et des
affaissements intempestifs en stockage et en service. Il
est à noter que l'affaissement est un des défauts
fonctionnels graves des blanchets. Les blanchets connus
présentent encore l'inconvénient de développer des
vapeurs et odeurs qui peuvent incommoder les utilisateurs
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en cas de stockage confiné. Enfin, ces blanchets selon
l'état de la technique peuvent difficilement être
éliminés en fin de vie à cause notamment de leur teneur
en chlore et en soufre.
L'invention a pour but de proposer un procédé et
des blanchets obtenus selon ce procédé, qui permettent
d'éliminer la dangerosité pour l'environnement et pour
l'homme des procédés de fabrication susmentionnés et des
blanchets réalisés selon ces procédés.
Pour atteindre ce but, le procédé selon l'invention
est caractérisé en ce que les différentes couches sont
fixées les unes sur les autres par des moyens
n'impliquant pas l'emploi de solvants, notamment par un
traitement de type Corona, d'ionisation ou de flammage.
Selon une caractéristique de l'invention, on
utilise pour la réalisation des couches des élastomères
qui ne contiennent pas d'agents de réticulation
thermiques et sont de nature thermoplastique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la
réalisation des couches d'élastomères se fait par voie
sèc-he sans utilisation de solvants, avantageusement par
extrusion.
Selon une autre caractéristique de l'invention,
pour créer un blanchet en forme d'un manchon, on enroule
une couche en matériaux thermoplastique, d'une longueur
prédéterminée, autour d'un manchon formant support, après
avoir biseauté les extrémités de cette couche, en
superposant les extrémités biseautées et crée une
structure tübulaire par assemblage des extrémités par
échauffement approprié, la structure tubulaire ainsi
obtenue pouvant servir de support pour la réalisation
d'une autre couche tubulaire.
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Selon une caractéristique de l'invention, la couche
lithographique d'un blanchet en forme de manchon est
réticulée par radiation, puis, le cas échéant rectifiée
et poncée.
Selon une autre caractéristique de l'invention, une
couche tubulaire compressible est réalisée en lui
conférant la possibilitê d'expansion lors de l'assemblage
à chaud des extrémités, grâce à des microsphères
expansibles, préalablement incorporés à la couche.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts,
caractéristiques, détails et avantages de celle-cï
apparaîtront plus clairement dans la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins
schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple
et dans lesquels .
- les figures 1 à 6 sont des vues en coupe de six
modes de réalisation d'un blanchet selon l'invention, et
- la figure 7 est une vue schématique illustrant un
procédé de réalisation d'un blanchet selon l'invention,
Un blanchet multicouches selon l'invention qui ne
constitue pas un danger pour l'homme et pour
l'environnement est réalisé avantageusement par extrusion
de couches successives d'élastomères assemblées avec des
renforts et d'autres couches d'élastomères ou de
polymères assemblées dans un calandre en aval de
l'extrudeuse. Les tissus entrant dans l'assemblage des
couches sont amenés à adhérer aux couches d'élastomères
par traitement de type Corona ou d'ionisation ou de
flammage pour éviter l'emploi de solvants.
On pourra également utiliser des adhésifs sans
solvants de type sensibles à la pression.
Les élastomères utilisés dans le cadre de
l'invention sont mélangés dans le fourreau d'une
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extrudeuse alimentée avec les divers ingrédients de la
formulation, ou pré-mélangés par des moyens connus en soi
et alimentés dans ce fourreau sous forme de granulés ou
similaires.
Les élastomères utilisés dans le cadre de
l'invention ont les particularités qu'ils ne contiennent
pas d'agents de réticulation thermique. Ils sont de
nature thermoplastique avec une rhéologie adaptée et les
différentes couches peuvent être réticulées par radiation
l0 après assemblage de tout ou partie du blanchet.
La réalisation des couches d'élastomères se fait
par voies sèches sans utilisation de solvants et
notamment par extrusion.
Les matériaux utilisés ont la faculté de devenir
fluides à haute température et permettent donc la
création de films minces de bonne qualité notamment par
extrusion.
A titre d'exemple d'élastomères et de renforts
utilisables dans les blanchets conformes à l'invention,
on pourrait nommer des formulations d'élastomères ou de
polymères de type TPU en assocïation avec d'autres
polymères, des élastomères de vulcanisation dynamique de
type basés sur PP, PAN et PVC, des élastomères de la
famille des styréniques, des formulations d'élastomères
de la famille des oléfines, copolymères d'oléfines et des
oléfines fonctionnalisées, des élastomères de la famille
des acrylonitriles, des EPDM ou des CSM ou encore des ACM
ou AEM et des combinaisons d'élastomères modifiés ou non,
des renforts à fibres ou fils de type aramide, des
renforts à fibres ou fils de type polyéthylène ou
polypropylène, des renforts à fibres ou fils de type
polyester ou des mélanges de tels fibres ou de tels fils.
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Les matériaux sans solvants et ainsi sans risque
pour l'environnement et pour l'homme, utilisés dans le
cadre de l'invention, grâce à leur mise en oeuvre
thermoplastique et donc de leur propriété de fusionner
5 par simple réchauffage à température élevée pour créer
des jonctions parfaites, permettent de réaliser des
blanchets tubulaires comportant une ou des couches
compressibles, une ou des couches de renfort, une couche
lithographique, associées, le cas échéant, à une couche
de support, à d'autres couches fonctionnelles ou à des
couches de remplissage.
Ainsi, par exemple, on peut réaliser une couche
lithographique tubulaire à partir d'une couche
lithographique obtenue par extrusion et coupée à la
longueur appropriée et après avoir biseauté les
extrémités, en enroulant cette couche sur un manchon de
support, en superposant les extrémités biseautées et en
chauffant celles-ci. Cette couche pourrait être réticulée
par radiation, le cas échéant, puis rectifiée et poncée.
Le manchon de support dans ce cas pourrait être la couche
duwblanchet sur lequel repose la couche lithographique.
Une couche compressible pourrait être réalisée d'une
manière similaire avec la possibilitê supplémentaire
d'assurer l'expansion de cette couche lors de
l'assemblage des extrémités grâce à des microsphères
expansibles préalablement incorporés aux matériaux
formant la couche. Le film extrudé destiné à devenir une
couche compressible pourrait avantageusement comporter
des fibres qui seront orientées dans le plan lors de
l'extrusion pour conférer à la couche des propriétés
anisotropes. Un film extrudé comportant des fibres
orientées pourra êgalement faire fonction de couche de
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renfort ou de stabilisation ou de contrôle de débit de
papier.
La structure tubulaire peut également être obtenue
par extrusion directe d'une ou de plusieurs couches
successives concentriques sur le manchon ayant un support
interne et en cours de réalisation. L'extrusion directe
peut être de type à ruban ou de type annulaire. En
variante, la co-extrusion est également envisageable.
En réalisant la couche au dos, c'est-à-dire sur la
l0 face opposée à la face comportant la couche
lithographique, en un matériau polymère rectifiable,
l'épaisseur du blanchet peut être uniformisé par
rectification de cette couche au dos, tout en préservant
ou même améliorant les qualités d'impression du blanchet.
La rectification de la couche de polymère au dos
permet de régulariser l'épaisseur notamment des blanchets
à couche lithographique rectifiée et poncée et de
blanchets à surface plus lisse obtenue par moulage et
présentant, de ce fait, une excellente qualité
d'impression.
Mais, de façon générale, l'invention est applicable
à tous les blanchets dont l'épaisseur doit être
uniformisée, indépendamment des moyens employés pour
réaliser une surface lithographique assurant une bonne
qualité d'impression.
L'invention permet ainsi d'obtenir, par rapport au
blanchet sans rectification, un gain de précision d'un
facteur 2, à savoir une tolérance globale d'épaisseur de
+/- 0,01 mm contre +/- 0,02 mm environ de l'état de la
technique.
En plus de l'uniformisation de l'épaisseur du
blanchet, l'invention permet également d'obtenir une
réduction de l'épaisseur totale du blanchet. En effet, en
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séparant les différentes fonctions à accomplir par Ie
blanchet, et en conférant ces fonctions à des couches
spécifiques, on peut établir une structure optimale de
blanchet par assemblage de couches de tissu, de couches
compressibles et de la couche lithographique. I1 s'est
avéré que l'utilisation d'une ensouple ou d'un fil ou
d'une grille tissée permet de remplacer plusieurs tissus
et procure ainsi une réduction d'épaisseur. L'utilisation
d'une ensouple de fil de type aramide par exemple permet
d'économiser l'épaisseur relative d'au moins un pli de
tissu. Le gain est au moins de 0,5 mm. L'ensouple
utilisée dans le cadre de l'invention est elle-même
d'épaisseur plus faible que les tissus qu'elle remplace.
Etant donné que l'ensouple remplace des tissus de
renfort qui contribuent à la compressibilité du blanchet;
on maintient cette compressibilité malgré la suppression
des tissus en rendant la couche de polymère au dos,
compressible en conséquence.
Ainsi l'invention permet de réaliser un blanchet
d'une épaisseur pratiquement unïforme de 1,00 à 1,30 mm
toùt en conservant la résistance de la rupture des
blanchets connus qui ont, pour la plupart, une épaisseur
de 1, 7 à 2 mm.
L'invention permet la réalisation d'un blanchet
comportant, de l'intérieur vers l'extérieur les couches
suivantes . une couche en polymère légèrement
compressible, une ensouple aramide ou équivalent en sens
chaîne, une couche compressible principale, un tissu de
stabilisation avec, par exemple, des mono-filaments en
sens trame et chaîne souple et une couche lithographique.
Dans une première variante, le tissu de
stabilisation peut être remplacé par une couche de
polymère dure éventuellement renforcé par des fibres et,
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dans une deuxième variante, la ou les couches
compressibles peuvent être rendues anisotropes par
incorporation de fibres orientées dans le plan du
blanchet.
Les figures 1 à 6 montrent la structure de six
modes de réalisation avantageux d'un blanchet selon
l'invention, ayant une épaisseur réduite. Sur ces figures
désigne le numéro de référence 1 une couche de polymère
légèrement compressible, le numéro 2 une ensouple, le
l0 numéro 3 une couche compressible, le numéro 4 un tissu de
stabilisation ou une couche dure renforcée, le numéro 5
une couche lithographique et le numéro 6 une couche de
polymère compacte.
Le blanchet représenté sur la figure 1 comporte, de
l'intérieur à l'extérïeur une couche de polymère
légèrement compressible 1, une couche compressible 3 à
laquelle est intégrée l'ensouple 2, un tissu de
stabilisation ou couche dure renforcée 4, et une couche
lithographique 5. Le blanchet présente une épaisseur
d'environ 1,2 mm. Dans le blanchet selon la figure 2, la
couche de polymère compacte 6 est supprimée par rapport
au blanchet de la figure 1, ce qui permet de réduire
l'épaisseur du blanchet à environ 1,l mm. La figure 3
montre un blanchet dans lequel l'ensouple 2 est intégrëe
à la couche de polymère 1 au dos du blanchet, la couche
de polymère compacte 6 étant également supprimée.
L'épaisseur du blanchet est d'environ 1,2 mm. Le blanchet
de la figure 4 correspond à celui de la figure 3, avec la
différence cependant que l'ensouple 2 est intégrée dans
la couche compressible en partie haute de celle-ci.
L'épaisseur du blanchet est de 1,1 mm. Le blanchet
représenté sur la figure 5 présente une épaisseur encore
plus faible d'environ 1 mm grâce au fait que les couches
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1 de polymère compressible et la couche 6 de polymère
compacte ont été omises, l'ensemble 2 étant intégré à la
couche compressible 3 en partie haute de celle-ci. Enfin,
la figure 8 montre un blanchet comportant au dos une
couche compressible 3 avec l'ensouple intégrée à la
partie haute de celle-ci, une couche compressible
anisotropique 7 et une couche lithographique 5.
L'épaisseur de ce blanchet est également d'environ 1 mm.
Dans le cadre de l'invention, il s'est avéré
avantageux d'incruster dans la couche lithographique du
blanchet, en surface, des fines particules, par exemple
des microbilles en verre ou des poudres de polymère ou de
céramique. On obtient ainsi des surfaces de transfert
particulières ayant une microrugosité et une
microhétérogénéité spécifiques. En utilisant des
microbilles en verre, on obtient une bonne propriété
d'étalement de l'eau en surface. L'incrustation des
particules peut également être faïte en surface de la
couche au dos si celle-ci est réalisée en un matériau de
polymère. Cette incrustation permet de réduire
avântageusement et le coefficient de friction de cette
surface. Un coefficient de friction faible est très utile
pour faciliter la fixation sur le cylindre de la machine
à imprimer.
Les particules incrustées sont, de préférence, de
nature sphérique et ont des diamètres compris, de
préférence, entre 1 et 100 microns.
La figure 7 illustre un procëdé et une installation
avantageuse pour mettre en oeuvre cette incrustation.
Selon cette figure, on fait passer la couche polymère 8
dans la surface de laquelle les particules doivent être
incrustées, en aval de la filière extrudeuse 9, avec la
carcasse de blanchet représentée en 10 entre deux
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cylindres de calandre 11 et 12. Le cylindre de calandre
qui vient en contact avec la surface à traiter 13, à
savoir le cylindre inférieur 12, plonge à sa partie
ïnférieure dans un bac 15 contenant des fines particules
5 par exemple sous forme d'une poudre. Le passage du
cylïndre plongeur par ce bac provoque la formatïon d'un
film de particules indiqué en 17 sur la surface du
cylindre, qui, en se tournant, les transporte et
l'incruste dans la surface 13 de la couche de polymère 8.
10 La rugosité de la surface du cylindre plongeur constitue
un des paramètres de la quantité de particules
transportées. Le bac peut être animé d'un mouvement de
vibration pour garantir un dépôt régulier sur la surface
du cylindre de calandre plongeur.
Un dispositif de raclage du cylindre plongeur peut
également être prévu pour doser la quantité de particules
déposées et incrustées en surface du blanchet.
En variante de réalisation, l'incrustation décrite
ici peut se faire sur la surface d'un film polymêre
préalablement extrudé et, le cas échéant, rectifié par
simple réchauffage de la surface de celui-ci par des
moyens connus en soi, tels que des rampes infrarouges, et
passage du blanchet avec sa couche de polymère réchauffée
en surface entre les cylindres de la calandre de la
figure 7.
En variante, on peut également envisager de déposer
un film de produit liquide ou de produit pâteux ou empâté
qui, entraîné par le cylindre plongeur, se fige au
contact du film polymère chaud à la surface du blanchet
lors du passage dans la zone de contact entre les deux
cylindres de la calandre".
L'invention procure de nombreux avantages. Grâce à
la rectification de la couche de polymère au dos~du
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blanchet, l'épaisseur de celui-ci est plus précise et
uniforme. Ceci a un impact direct sur la performance des
blanchets. En effet, une êpaisseur contrôlée améliore la
qualité d'impression et la longévité des blanchets. Une
épaisseur de blanchet plus régulière rallonge également
la durée de vie de ceux-ci en autorisant une hauteur
d'habillage plus réduite limitant les efforts mécaniques
sur le blanchet et retardant ainsi l'apparition
éventuelle de faibles à l'impression. L'excellente
qualité d'impression que procure une surface d'impression
lisse et même très lisse peut être conservée. Une telle
surface lisse permet d'imprimer les détails de façon
précise et générer une impression dite "pointue" ou
encore impression "haute fidélité". Elle permet
l'utilisation d'une trame stochastique. La surface lisse
peut être caractérisée par une rugosité très faible (Ra .
rugosité moyenne mesurée au profilomètre) inférieure à
0,4 ~ contre des valeurs de 0,8 à 1,5 ~, pour les
blanchets de l'état de la technique. La détérioration de
l'épaisseur lorsqu'on souhaite obtenir une surface
d'impression très lisse, par exemple par un ponçage de
cette surface et le compromis fait pour les blanchets
connus se contentant d'un ponçage moins performant et
donc d'une surface moins lisse peut être supprimée grâce
à la rectification de la couche au dos, telle que
proposée par l'invention. La réduction de l'épaisseur des
blanchets procure une réduction des vibrations en
permettant de concevoir des cylindres à gorge étroite de
fixation du blanchet et donc de minimiser les rebonds
lors du roulage à haute vitesse. L'invention assure en
outre une réduction de coût dans la mesure où un blanchet
mince nécessite pour sa réalisation une quantité moindre
de matière qui est le poste le plus important dans le
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prix de revient. L'invention permet d'obtenir encore une
réduction des quantités de déchets. En effet, des
blanchets moins épais signifient une quantité de déchets
à éliminer moins importante. D'autre part, en incrustant
des particules à la surface de la couche lithographique,
ou la couche au dos, on peut obtenir une
microhétérogénéité de surface souhaitée et/ou réduire la
friction du blanchet sur le support. Enfin, l'invention
permet de réaliser des blanchets "écologiques", c'est-à-
dire ne constituant aucun risque pour l'homme et pour
l'environnement.
