Dans le domaine de la presse, la majorité des impressions sont réalisées grâce au procédé offset. Les encres offset sont constituées d’un véhicule composé de résines et d’huiles, dans lequel sont dispersés des pigments insolubles. Il existe d’ores et déjà des véhicules d’encres offset biosourcés à base d’huiles végétales, notamment dans la presse quotidienne (encres coldset). En revanche, les pigments sont généralement pétrosourcés. L’objectif de cette thèse est d’étudier le potentiel des pigments biosourcés pour réduire l’empreinte écologique des imprimés. Cette thèse est financée par le Ministère de la Culture, au titre du fonds pour la transition écologique de la presse, et par CITEO. Elle est réalisée en partenariat avec Sun Chemical et Ecograf.
Une approche expérimentale a été adoptée pour sélectionner et étudier des pigments biosourcés noirs et colorés. Des encres ont été formulées à partir de ces pigments et d’un véhicule d’encre fourni par le partenaire industriel. Les pigments ont été choisis pour se rapprocher des couleurs utilisées en quadrichromie (cyan, magenta, jaune et noir). La plupart des pigments noirs utilisés sont des végétaux pyrolysés. Quant aux pigments colorés, ils proviennent de plantes tinctoriales. Les encres ont été formulées, caractérisées et imprimées en laboratoire. En fonction des résultats obtenus, des modifications ont été apportées aux pigments et aux formulations afin d’améliorer leurs performances. Une campagne d’essais sur pilote industriel ainsi que des essais de désencrage ont été menés avec une encre noire expérimentale. Une étude de l’empreinte environnementale des pigments biosourcés a été réalisée en parallèle selon la méthode ACV (analyse de cycle de vie) pour évaluer leur intérêt écologique.
L’analyse des caractéristiques des pigments noirs biosourcés a permis d’identifier plusieurs leviers d’amélioration des encres correspondantes. En particulier, la distribution de taille des particules et leur teneur en carbone ont une forte influence sur les propriétés colorimétriques des encres. Les pigments ont été suffisamment améliorés pour formuler des encres lisibles, sans toutefois égaler les performances des encres industrielles. Par ailleurs, le calcul de l’empreinte carbone de ces pigments noirs biosourcés a démontré leur intérêt écologique dans la formulation d’encres offset par rapport aux noirs de carbone industriels. En revanche, malgré les tentatives d’optimisation, les pigments colorés issus de plantes tinctoriales n’ont pas donné de résultats satisfaisants : les caractéristiques colorimétriques, en particulier la densité optique des imprimés, sont très inférieures aux performances souhaitées. De plus, l’étude ACV a montré qu’il y a peu ou pas de gain écologique à privilégier les pigments colorés biosourcés plutôt que les pigments industriels actuels. Les résultats obtenus ont contribué à augmenter la connaissance sur l’ACV des encres et sur les pigments biosourcés. Les méthodes développées ouvrent la voie pour des applications aux encres d’autres procédés d’impression.
