Autocollant thermocollant

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Contexte

Un décalque thermocollant est une image imprimée sur du papier spécial qui permet de la transférer sur le tissu en appliquant de la chaleur et de la pression. Les thermocollants sont l'un des quatre principaux types de décalcomanies; les trois autres types sont coulissants, vernis et sensibles à la pression. Le terme décalque vient du français décalque, signifiant tracer ou copier. Les décalcomanies sont tracées, ou plus précisément, gravées au pochoir, sur un écran en tissu. L'encre est forcée à travers le pochoir et sur un substrat d'impression dans un processus connu sous le nom de sérigraphie. Les décalcomanies thermocollantes sont imprimées sur un substrat temporaire conçu pour libérer l'image lorsqu'elle est exposée à la pression et à la chaleur. L'acte de repasser l'autocollant fait passer l'image de son support papier au tissu, d'où le nom « fer sur ».

Le concept d'utiliser des pochoirs pour imprimer des images a été utilisé tout au long de l'histoire enregistrée. Il existe même des preuves suggérant que les premiers pochoirs étaient fabriqués à partir de grandes feuilles et étaient utilisés par les hommes préhistoriques pour créer des peintures rupestres. Au fil du temps, l'impression au pochoir a été utilisée pour décorer des objets tels que des meubles, des murs et des tissus. Un inconvénient de cette technique était que les trous dans les pochoirs sont reliés par des « ponts », qui apparaissent comme des interstices ou des « îlots » dans l'image finale imprimée. Ce problème a été résolu au début des années 1900 par Samuel Simons, qui a mis au point un moyen d'imprimer à travers un écran en tissu de soie. La soie a permis à l'encre de glisser autour des fibres fines et de donner une image plus lisse. Cette méthode modifiée d'impression au pochoir est connue aujourd'hui sous le nom de "sérigraphie". L'invention de Simon a été officiellement discutée pour la première fois dans son brevet britannique de 1907, mais malheureusement, elle a été lente à se développer commercialement. Ce n'est qu'en 1938 qu'un groupe d'artistes pratiquants relevant de l'administration fédérale des projets de travaux a commencé à explorer sérieusement la technique. À la fin de la Seconde Guerre mondiale, le processus de sérigraphie était reconnu comme une méthode d'impression précieuse et c'est aujourd'hui l'une des technologies d'impression les plus largement utilisées. Au cours des 40 dernières années, les imprimeurs ont développé des techniques pour sérigraphier différents types d'encre sur une grande variété de substrats. Les décalcomanies graphiques à transfert thermique sont fabriquées à l'aide de ces techniques avancées.

Matières premières

La production de décalcomanies thermocollantes nécessite des matériaux de fabrication de pochoirs, des encres, un écran d'impression poreux et un substrat d'impression pour recevoir l'image finale.

Matériaux de pochoir

Les pochoirs sont fabriqués à partir de papier non poreux ou de plastique recouvert de laque, de gélatine ou d'une combinaison de colle et de tusche, une substance lourde semblable à de l'encre. Ces matériaux sont soit solubles dans l'huile, soit solubles dans l'eau, selon le type d'impression. Le pochoir bloque des parties de l'écran pendant le processus d'impression, de sorte que l'encre ne touche le papier qu'à des endroits désignés.

Encres

Les encres couramment utilisées pour les décalcomanies thermocollantes se répartissent en deux catégories, le type plastisol et le type à sublimation. Les deux types utilisent des pigments créés à partir d'une variété de métaux, d'argiles, de plantes et de produits chimiques synthétiques pour donner de la couleur. Ces pigments sont en suspension ou dissous dans un solvant liquide tel que des essences minérales, de l'alcool ou de l'eau. L'encre Plastisol est une encre à base de laque spécialement conçue pour être utilisée sur les tissus. Il est séché en le chauffant à 300°F (149°C) pendant plusieurs minutes. Ce type d'encre est également assez épais et nécessite une manipulation particulière pour produire une bonne image. L'encre de sublimation n'est pas vraiment une encre mais plutôt un pigment ressemblant à un colorant. Lorsqu'il est exposé à la chaleur, le pigment se vaporise et se déplace de son support temporaire au tissu, où il se lie de façon permanente aux fibres. Les fibres synthétiques telles que le polyester et le nylon sont particulièrement efficaces pour la liaison avec les encres de sublimation. Ces deux types d'encre sont disponibles dans une large gamme de couleurs, de sorte que presque toutes les images peuvent être reproduites.

Impression écran

Les écrans utilisés dans ce processus sont généralement des tissus finement tissés, comme la soie, le nylon et le dacron, ou des mailles en acier inoxydable qui sont tendues étroitement sur un cadre rigide. Les écrans d'impression à petite échelle peuvent être en bois ou en plastique. Les grands écrans commerciaux sont généralement en métal.

Supports d'impression

Le substrat d'impression utilisé pour les transferts thermiques dépend du type d'encre utilisé. Les encres Plastisol ne peuvent être imprimées que sur un papier spécialement couché conçu pour absorber les encres. Lorsque le papier est placé face vers le bas sur le tissu et que de la chaleur et de la pression sont appliquées, le revêtement fond et permet à l'image de se transférer sur le tissu. Le revêtement produit une sensation caoutchouteuse sur le vêtement fini. D'autre part, les colorants par sublimation sont imprimés sur du papier non couché et sont transférés à la suite du changement chimique du solide au gaz.

Le processus de fabrication

Le processus de création de décalcomanies thermocollantes comprend trois étapes clés :la préparation du pochoir à utiliser pour imprimer l'image; le processus de sérigraphie lui-même ; et transfert de l'image sur le substrat en tissu.

Préparation du pochoir

• 1 La première étape consiste à créer un pochoir de l'image. Comme décrit ci-dessus, les pochoirs sont fabriqué à partir de feuilles de papier ou de plastique, qui sont recouvertes d'une fine couche de laque ou de gélatine. Un contour de l'image à imprimer est découpé dans cette fine couche et la laque ou la gélatine est décollée. Un solvant est ensuite utilisé pour faire adhérer le pochoir à la face inférieure de l'écran en tissu. Une fois que le pochoir a séché sur l'écran, la feuille de support en papier ou en plastique est retirée, ne laissant que la couche de film. Les parties du pochoir qui ont été découpées exposent une section de l'écran à travers laquelle l'encre peut être forcée. De tels pochoirs peuvent être produits à partir d'images photographiques par un processus similaire, mais au lieu de découper les parties de l'image, un matériau photosensible est utilisé pour marquer une image sur l'écran. Alternativement, le pochoir peut être peint directement sur l'écran à l'aide de tusche.

Sérigraphie

• 2 Le transfert d'image est réalisé en forçant diverses encres, qui sont placées sur le dessus de la toile de sérigraphie, à travers le pochoir et sur le substrat d'impression. Une raclette en caoutchouc est utilisée pour forcer l'encre à travers les ouvertures du pochoir. L'application d'encre peut être effectuée à la main ou par des processus d'impression automatisés. Les différentes couleurs sont posées séquentiellement, une à la fois. Le type plastisol doit être chauffé pour durcir après chaque application. Ce durcissement est effectué à des températures de 225 à 250 °F (107 à 121 °C). L'encre doit être chauffée à cette température pendant environ une minute, puis refroidie avant que la couleur suivante puisse être ajoutée. (Le type de sublimation ne nécessite aucun durcissement thermique.) Il convient également de noter que les couleurs sont posées dans l'ordre inverse, de la dernière à la première. Par conséquent, l'autocollant fini ressemble à un sandwich multicouche. La couche inférieure est le papier antiadhésif, suivi de ce qu'on appelle les couleurs de détail. Ensuite, les couleurs de fond sont posées une à la fois.

Processus de transfert

• 3 Une fois le processus d'impression terminé, l'image est prête à être transférée sur un T-shirt ou un autre vêtement. Avant de transférer l'image, le tissu doit être disposé sur une surface dure et lisse. Pour un tee-shirt, un morceau de carton épais est inséré entre le devant et le dos pour assurer un maintien ferme et empêcher le transfert de coller au dos du vêtement. La chaleur et la pression sont ensuite appliquées à l'aide d'un fer à repasser ordinaire ou d'un équipement spécial appelé presse de montage à sec. Ce dernier se compose de deux plaques métalliques plates chauffées électriquement qui fournissent une pression et une chaleur uniformes au tissu. L'utilisation de la presse à sec permet un meilleur transfert d'image avec moins de risques de brûlure. Pour les décalcomanies thermocollantes faites avec des encres plastisol, la presse à sec est réglée à environ 300°F (149°C). Cette température est suffisante pour faire fondre la couche de laque contenant les encres. La chaleur et la pression continues pendant une à trois minutes provoquent la migration du film d'encre/laque fondu vers le tissu. Lorsque la source de chaleur est retirée, la combinaison encre/laque se refroidit et se lie au tissu. Une fois le refroidissement terminé, le support papier est décollé. Un processus similaire est utilisé pour les encres de sublimation, sauf qu'aucune couche de support n'est nécessaire car les pigments se vaporisent et se transfèrent directement sur le tissu en raison de la chaleur et de la pression. Une température de 350-375°F (177-191°C) est généralement suffisante pour affecter ce changement. Les encres à sublimation transfèrent plus proprement que le type plastisol car il n'y a pas de revêtement de laque ou de film à transférer.

Contrôle qualité

Les mesures de contrôle de la qualité utilisées pour les décalcomanies visent à garantir que le transfert d'image est propre et net. Les facteurs suivants ont été déterminés comme étant essentiels à la qualité de l'image :

• La toile de l'écran doit bien adhérer au pochoir.
• Le bon type d'adhésif doit être utilisé pour coller le pochoir à l'écran.
• Le temps de contact de la colle doit être limité pour éviter de ramollir le pochoir.
• Le pochoir ne doit pas être coupé avec un outillage médiocre ou émoussé.
• L'écran doit être correctement nettoyé après chaque application d'encre.

Avec les encres plastisol, des précautions doivent être prises lors du transfert d'image pour s'assurer que la couche de vernis résiduelle ne colle pas au papier et ne provoque pas de bavures de l'image.

Sous-produits/Déchets

Le processus de fabrication des décalcomanies génère des déchets sous forme de matériaux excédentaires utilisés dans la production de pochoirs (laque, gélatine et papier). La nature même du pochoir dicte que du matériel sera gaspillé, car les parties inutilisées de l'image sont coupées. Les excès d'encre qui sont essuyés de l'écran contribuent également à la production de déchets, tout comme les solvants utilisés pour nettoyer l'équipement. Selon la chimie des matériaux spécifiques utilisés, les déchets peuvent être inflammables et considérés comme dangereux. Cela dépend dans une large mesure du fait que les déchets sont à base d'eau ou de solvant.

Le futur

Les méthodes de production de décalcomanies thermocollantes doivent être améliorées au fur et à mesure des progrès réalisés dans la chimie du revêtement de l'encre et du papier. Le développement d'encres à séchage plus rapide avec une gamme de couleurs plus large et une meilleure adhérence aux substrats en papier et en tissu augmenterait considérablement l'efficacité avec laquelle ces produits sont fabriqués. La tendance actuelle à une réglementation accrue pour protéger l'environnement aura probablement un impact sur les types d'encres, de solvants et de laques utilisés dans la production de décalcomanies. Le développement de produits sans danger pour l'environnement ou « verts » serait un atout pour l'industrie.

Par exemple, une récente amélioration de la technologie informatique a conduit à un meilleur processus de sérigraphie, connu sous le nom de tramage FM. Ce processus permet aux imprimeurs d'utiliser des écrans plus petits et plus uniformes, ce qui donne des images plus fluides. Une autre avancée intéressante dans l'impression de décalcomanies permet désormais aux personnes disposant d'un ordinateur personnel de créer leurs propres thermocollants. Plusieurs fabricants proposent du papier thermocollant spécialement traité qui peut être imprimé avec une imprimante couleur standard. Une image sur ce papier peut ensuite être simplement et facilement repassée sur des chemises ou d'autres vêtements. Ce processus peut être utilisé par n'importe qui pour créer des vêtements uniques et mémorables, mais il ne peut pas remplacer les processus d'impression commerciaux actuellement utilisés pour la sérigraphie des décalcomanies thermocollantes.