Les encres pour imprimantes

Comme tout produit de consommation, l’encre a elle aussi un impact sur l’environnement à toutes les étapes de son cycle de vie, de sa fabrication en passant par son emballage (souvent conséquent), son transport, son utilisation et son recyclage. De plus, selon sa composition, il sera plus ou moins aisé de désencrer le papier en vue de son recyclage.

deee_poubelle.jpg Les cartouches d’encre usagées font partie des DIS (Déchets Industriels Spéciaux) car elles contiennent des matériaux toxiques pour l’environnement (plastique non biodégradable, métaux lourds, résidus d’encre…). A ce titre, elles doivent impérativement être traitées par un organisme appliquant les règles rappelées par le code de l’environnement et la loi du 13 juillet 1992

Diverses encres sont utilisées selon la technologie des imprimantes mises sur le marché :

Jet d’encre

Ce procédé se divise en 2 catégories : le jet continu et la goutte à la demande. L’encre est un mélange composé de solvant, de matière colorante, d’un liant et d’additifs :

  • le rôle du solvant est de transporter l’encre entre la cartouche et le papier et contribue au séchage ; on utilise généralement du méthyléthylcétone, des acétates, de l’éther glycol et des alcools ; certains solvants sont toxiques quand ils sont respirés, avalés ou par contact avec la peau et ont un impact sur l’environnement
  • le colorant a d’abord été constitué de composants très solubles ayant une bonne tenue à la lumière et sans métaux lourds ; aujourd’hui, on s’oriente vers l’utilisation de pigments très fins (<1 µm) qui sont très toxiques (métaux lourds en général)
  • le liant assure la cohésion de l’encre et contrôle sa viscosité ; il permet l’adhésion de la matière colorante au support ; les résines phénoliques ont aujourd’hui tendance à être remplacées par des copolymères
  • les additifs sont présents dans l’encre dans un proportion inférieure à 1% ; ils ont pour objet d’améliorer la fluidité, l’adhésion, la rhéologie [[Etude de la déformation et de l’écoulement de la matière sous l’effet d’une contrainte appliquée]] du liant ou la conductivité de l’encre ; ils peuvent être de puissants allergènes

L’encre utilisée dans la technologie à jet d’encre rendrait le papier impropre au recyclage d’après l’INGEDE, organisme regroupant des usines de papier européennes traitant le papier de récupération (source IFRA)

Laser

Chaque année, 50 millions de cartouches laser sont achetées en Europe. Ces cartouches contiennent 25 000 tonnes de toner et représentent 50 000 tonnes de plastiques. Chaque cartouche en fin d’utilisation contient encore 15% du toner initial. (Source Innotec)

L’impression laser est un procédé d’impression photo-électrique qui utilise de l’encre en poudre (toner). Cette poudre est constituée en majeure partie de fines particules de matière plastique, de résine et de pigments magnétiques. Les polymères (copolymères, résines polyesters) utilisés varient selon le fabricant. Initialement, la taille moyenne des particules se situaient entre 14 et 16 µm ou plus. Quand on passe à une résolution de 600 ppp, la taille des particules peut passer de 8 à 10 ?m.

Comme dans le cas de l’impression jet d’encre, le toner n’est pas sans conséquences sur l’environnement et la santé. Une enquête menée sur une soixantaine d’imprimantes laser a en effet révélé que presque un tiers des modèles testés rejette dans l’air des résidus d’encre potentiellement dangereux (source PCImpact – 08/2007).

Encre solide

La technologie d’impression à encre solide utilise des bâtons d’encre en cire à la place de fluide (jet d’encre) ou de toner (laser). Ces bâtons ne sont pas toxiques. L’impression peut s’effectuer sur une large gamme de médias, y compris les papiers recyclés. De conception plus simple que les imprimantes laser, les imprimantes à encre solide fondent les bâtons d’encre dans un procédé proche de l’impression offset. Côté environnement :

  • le constructeur de cette technologie annonce une production de déchets divisée par 20 par rapport à l’impression laser
  • le procédé de fabrication très simple des bâtons d’encre solide, la réduction au minimum de l’emballage (donc de ce fait du volume à transporter) permettent de réduire les émissions de CO2
  • Moins d’énergie est employée pour fabriquer l’encre solide en raison de la simplicité de sa conception
  • pas de production d’ozone en cours d’utilisation
  • par contre, le procédé de fusion des bâtons d’encre engendre une consommation énergétique (même en mode veille avec 50 W annoncés par le constructeur) qui est supérieure à celle du laser
  • à chaque extinction de l’imprimante, l’encre contenue dans le le système de projection de l’encre est évacuée dans un réceptacle d’encre usagée, d’où une surconsommation d’encre

A noter que le constructeur de cette technologie expérimente une autre solution prometteuse basée sur le même brevet : l’encre en gel

Encre végétale

Encre au soja, une solution pour la production d’une encre plus verte ? En 2008, une entreprise américaine a mis au point une cartouche de toner pour imprimante laser dont la poudre est constituée à plus de 53% de germes de soja. D’autre part, l’encre à base d’huile de soja pour l’industrie de l’imprimerie existe depuis de nombreuses années. Les avantages :

  • la culture du soja nécessite peu d’eau et peut être réalisée au plus près des sites de fabrication des cartouches d’encre
  • l’encre liquide au soja est naturellement pauvre en composants volatils
  • le désencrage du papier est plus facile à réaliser
  • le papier ainsi recyclé contient des taux extrêmement faibles de résidus d’encre
  • au niveau recyclage, l’encre n’est pas considérée comme un produit industriel nécessitant un traitemement approprié
  • il semble que moins d’encre au soja soit nécessaire que d’encre à base de produits pétroliers pour imprimer la même quantité de documents

Les inconvénients :

  • l’encre liquide à base d’huile de soja n’est pas 100% biodégradable du fait de la présence des pigments et de produits chimiques
  • de plus, elle ne semble pas encore être disponible pour les imprimantes à jet d’encre
  • les cartouches de toner à base de germes de soja contiennent encore près de 50% de produits dérivés du pétrole
  • la mise en concurrence de produits végétaux entre le monde industriel et alimentaire est-elle réellement une voie soutenable au regard de l’expérience des “bio-carburants” ?

Attention : des puces implantées sur les cartouches d’encre (jet d’encre comme laser) donnent une fausse indication sur le niveau d’encre restant dans la cartouche. Celle-ci serait déclarée vide alors que de l’encre subsiste – jusqu’à 43% dans les cas extrêmes (source PCWorld). Lorsque ce niveau minimum est détecté par la puce, il est impossible de poursuivre l’impression sans changer la cartouche. Chez plusieurs constructeurs, une option dans le menu de configuration de l’imprimante permet de désactiver cette fonction

Pour finir sur le sujet des encres végétales, à noter ce projet coréen avec une encre à base de résidus de café ou de thé : le RITI Coffee Printer.

Un bon moyen pour limiter l’impact environnemental des cartouches d’encre est d’utiliser des cartouches recyclées par des sociétés spécialisées (cf. notre visite à Innotec en 2008 et/ou des organismes à vocation d’insertion (cf. ci-dessous)

Ressources complémentaires

- Les critères nécessaires aux cartouches d’encre pour être labellisées NF Environnement (pdf)

- L’écofont : une police de caractères avec des micro-trous permettant d’économiser 20% d’encre

- L’encre en chiffres

- Environmental Impact of printing inks (pdf)

- La problématique du désencrage en impression numérique

- How Much Ink Is Left in That Dead Cartridge ?

- Risques pour la santé des imprimantes laser, des photocopieuses et du toner Office Fédéral de la Santé Publique Suisse (pdf)

- Solid Ink technology

- Soy ink

- RITI Coffee Printer

- Une association du réseau Cartouches Solidaires

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