Brevet FR2008367A1 — publié le 19700123

La présente invention concerne d'une manière générale les matériaux d'emballage stratifiés et vise notamment un stratifié souple permettant d'emballer hermétiquement des produits alimentaires ou analogues. 5 On emballe hermétiquement certains produits alimentaires, tels que fromages et viandes, dans une feuille ou bande continue de matériau d'emballage souple qu'on transforme en un paquet. Un genre de paquet risquant particulièrement de subir des pliages répétés, qui peuvent provoquer des fuites, est celui, n'épousant 10 pas le contenu, dans lequel on superpose les borde longitudinaux opposés de la bande et on les réunit à chaud par soudure suivant la longueur du paquet. La bande dépasse les extrémités du produit et on la replie pour former des rabats plats dont on réunit par soudage à chaud les épaisseurs pour fermer hermétiquement les 15 extrémités du paquet» On replie ensuite ces rabats saillant contre les extrémités du produit. On peut former de tels paquets à la main, mais on les forme typiquement en continu dans une machine à emballer dans laquelle le paquet est mis sous vide ou rempli d'un gaz inerte tel qu'azote, gaz carbonique ou analogue, 20 destiné à en chasser l'air. Ainsi, une fois hermétiquement fermé , le paquet est imperméable aux vapeurs et aux gaz et notamment à 1'oxygène, ce qui évite que son contenu se détériore. Pendant formation du paquet, les matériaux d'emballage indiqués pour utilisation dans de telles machines à emballer subis-25 sent des flexions et pliages accusés, les rabats d'extrémité saillants subissant aussi des pliages pendant manutention et emmagasinage. Il faut donc utiliser un matériau d'emballage doté d'une bonne résistance au pliage pour éviter l'apparition de fissures et notamment de piqûres au sein des plis formés dans 30 le paquet. Quand les paquets contiennent des produits tels que blocs parallélépipédiques de fromage naturel, le consommateur découpe en général une portion à l'extrémité de ce bloc, puis referme le paquet en incurvant et en pliant l'extrémité ouverte autour du produit. 35 Pendant manutention et emmagasinage, les paquets subissent une abrasion à laquelle ils doivent résister. En conséquence,la face extérieure du paquet doit résister au frottement. Toutefois, tout en conférant au paquet les propriétés désirées, le K&tériau d'emballage ne doit pas avoir une éj-aisseur 40 '-xoesj-ivft, ce ;ui - p;:er^it le i cnnt.it-• e: ,:m ;.e la --i me à 3,7J 2008367 emballer. Un matériau d'emballage utilisé dans des paquets de ce genre et faisant l'objet du brevet des Etats-Unis n° 3 274 004 est un stratifié comportant, de l'extérieur vers l'intérieur, des 5 couches successives de polypropylène, de polyéthylène, de pellicule cellulosique revêtue de "Saran" et de polyéthylène, La couche intérieure, en polyéthylène, est appliquée contre la pellicu le cellulosique revêtue de "Saran" et permet le soudage à chaud. Bien que ce matériau permette en général un bon soudage, l'épais 10 seur de l'emballage rend le soudage difficile. Elle complique aussi la manutention par la machine à emballer. En conséquence la présente invention a pour but général de proposer un stratifié amélioré par rapport à ceux existants, indiqué comme matériau d'emballage pour la formation de paquets, et notamment de 15 paquets hermétiquement clos juxtaposés au contenu. Plus particulièrement, l'invention a pour but de proposer un matériau d'e» hallage amélioré pour utilisation dans des machines à emballer, permettant d'obtenir un paquet soudé à chaud hermétique résistant bien au pliage et au frottement. 20 D'autres buts et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-dessous, faite en référence au dessin annexé, sur lequel s la figure 1 montre en perspective un paquet de produit alimentaire comportant un emballage suivant l'invention } 25 la figure 2 illustre schématiquement un procédé de réalisa tion de l'emballage, et la figure 3 est, à plus grande échelle, une vue schéa&tique en coupe de l'emballage# Le dessin annexé représente, à titre d'exemple de réalisa-30 tion de l'invention, un matériau d'emballage amélioré 11, particulièrement indiqué pour machines assurant automatiquement la mi se en paquets de produits alimentaires tels que blocs parallélé-pipédiques de fromage naturel, du fait qu'il présente une uniformité d'épaisseur et une facilité de soudage à chaud amélio-35 rées. Ce matériau, bien que d'épaisseur faible, présente les propriétés désirées» Comme on l'exposera, il est formé de pellicules superposées qui lui confèrent une épaisseur uniforme facilitant beaucoup l'obtention, dans des machines de soudage à chaud, de soudures de haute qualité. Le plus, ce matériau d'em-4Q hallage demeure imperméable même s'il subit des pliages répétée 69 15193 3 2008367 et un frottement important pendant emballage» expédition et re-fermeture par le consommateur. le matériau d'emballage 11 doit être sensiblement imperméable aux gaz et vapeurs et, habituellement, on évacue l'air du pa-5 quet et on introduit pendant emballage dans le paquet du gaz inerte destiné à en chasser l'air. Comme indiqué, il est très important que le *atériau d'emballage demeure imperméable après avoir été plié, gaufré ét soudé à chaud et après avoir subi des frottements. Il est inadmissible que le matériau d'emballage présente, 10 après avoir été plié et soumis à des frottements, des fUsures ou piqûres qui laisseraient pénétrer l'air et notamment l'oxygène atmosphérique. On forme un paquet classique 13 en enfermant un bloe parai-lélépipédique de fromage naturel dans le matériau d'emballage par 15 superposition des bords longitudinaux opposés 15 d'une bande continue de ce matériau et réuni on à chaud des bords superposés par une soudure hermétique 17 qui s'étend suivant la longueur du paquet* Le matériau d'emballage dépasse aux extrémités du morceau de fromage et permet de former des rabats 18, qu'on fixe par des 20 soudures transversales 19 qui s'étendent sur toute la largeur du paqUet» le matériau d'emballage est habituellement plié suivant des arêtes vives en 21, sur les côtés du bloc rectangulaire» Aux extrémités de ce bloc, on ménage d'autres plis dans le matériau d'emballage en rabattant vers l'intérieur, l'une vers l'autre, 25 les faces latérales opposées des prolongements de paquet, puis en repliant le rabat pointu 18 ainsi formé contre l'extrémité verticale du produit emballé. Le matériau d'emballage 11 suivant l'invention présente une épaisseur relativement uniforme et une aptitude améliorée au sou-30 dage ; il comprend, comme on le voit le mieux sur la figure 3 t (1) une couche extérieure 25 de polypropylène, de préférence en feuille mince, (2) une couche de support intermédiaire 27, en pellicule cellulosique revêtue de "Saran" dont une première face est col- 35 lée à ladite feuille de polypropylène, et (3) une couche intérieure 29 d1éthylène-acétate de vinyle, de préférence formée par extrusion et liée à la seconde face de la pellicule cellulosique revêtue de "Saran". L'éthylène-acétate de vinyle (EAV) préféré est un copoly-40 mère et contient environ 16 à 24 $ d'acétate de vinyle, une te- ? 15193 2008367 neur de 18 ^ se révélant satisfaisante, et a un indice de fusion compris entre 8 et 35 environ, tel que raesuré selon la norme ASTM D-1238 qui décrit des essais normalisés pour la mesure du poids en gramme de résine traversant par unité de temps un orifice ca-5 libre, à une température et sous une pression donnéeso L'épaisseur de la couche 29 en EAV est de préférence d'environ 50/11. Par rapport à une couche de polyéthylène, la couche d'éthylène-acétate de vinyle a un point de fusion minimum plus faible, par exemple de 74 à 88°C, inférieur à la température habituelle de 10 soudage au polyéthylène. De plus, 11éthylène-acétate de vinyle s'écoule mieux à chaud que le polyéthylène et se refoule bien en couche. L'uniformité d'ensemble de l'épaisseur et la meilleure aptitude au soudage à chaud suppriment en combinaison les imperfections que présentent jusqu'à présent les soudures opérées sur 15 un stratifié à revêtement en polyéthylène. > La pellicule cellulosique de support 27, revêtue de "Saran'', r siste à l'étirement et assure une bonne résistance mécanique et une bonne résistance au' percement pendant soudage sous des pressions variées. Le "Saran" assure une bonne imperméabilité 20 aux gaz, à l'humidité et aux vapeurs. La couche de polypropylène 25 est de préférence une pellicule durcie à chaud et orientée suivant deux axes, conférant au paquet une excellente résistance au frottement superficiel. Le polypropylène résiste bien aux pliages répétés. Il est transpa-25 rent pour laisser voir la pellicule cellulosique 27, qu'on peut décorer p,ar estampage, impression ou métallisation. Le plus, le polypropylène est dur et résiste assez bien à l'étirement. Il a aussi une bonne résistance, au frottement. On assure la réunion adhérente des couches 25, 27 et 29 30 pour obtenir un stratifié d'un seul tenant, dont on ne s'explique pas entièrement la bonne résistance au pliage ; on pense toutefois qu'il y a répartition des efforts et interaction entre les diverses couches adhérentes. Toujours est-il que le matériau d'emballage peut subir des pliages répétés sans qu'il y apparaisse de 35 fissures ni de piqûres qui permettraient à des £az et vapeurs de ?'infiltrer dans le paquet. On va maintenant donner un exemple particulier illustrant un mode préféré de fabrication du matériau d'emballage stratifié: un rouleau d'alimentation 31 (figure 2) débite une pellicu-40 le cellulosique revêtue de "Pgran", destinée à former 1s couche 69 15193 5 2008367 27» vendue sous le nom commercial de "250 B.SIS" par l'American Viscose Division âs la FiLC Corporation ou sous le nom commercial de wK-256-204m par la Dupont de Nemours, ïïilmington, Delaware, cette pellicule avançant vers un poste auuuel une première de 5 jaces est enduite d'adhésif 34 (figure 3) par exemple par un cylindre enducteur Z'j* L'adhésif est vendu rc.us le nom commercif-] ce "Occote 329" par le Lortcn Chemical Company, filiale de la lior-tcn International, Inc. La pellicule avance vers un four 37 qui la débarrasse du solvant incorporé à l'adhésif. Une pellicule 25 10 de propylène duici à chaud, orientée suivant deux axes dienviron 150 M d'épaisseur, ver. du sous le nom commercial de "60-0 P. 400" par la Diamond-Shamiock Chemical Cy se dévide d'un rouleau d'alimentation 39 et entre en contact avec la face enduite d'adhésif de la pellicule cellulosique, puis les deux pellicules passent en-15 tre deux cylindres chauffés 41 qui les chauffent- et les pressent pour faire coller par l'adhésif la pellicule de polypropylène 25 à la pellicule cellulosique 27 revêtue de "Saran". Ce stratifié ou support à deux épaisseurs poursuit son avance vers un poste auquel un promoteur liquide à tasse température 42 (figure 2), 20 vendu sous le nom commercial de "Odcote PE.150" par la Lorton Chemical C°, filiale de la Morton International, Inc. est appliqué par un cylindre enducteur 43 sur la seconde face de la pellicule cellulosique 27. De 1'éthylène-acétate de vinyle vendu sous le nom commercial de "DQDA 3131 HT-7" par la Union Carbide 25 Corporation est refoulé par une boudineuse 45 en une couche 29 sous forme de feuille qui se dépose à une température de 177 à. 273°C sur le promoteur, puis défile immédiatement entre des cylindres refroidisseurs 47 destinés à refroidir 11éthylène-acétate de vinyle, qui peut alors être saupoudré à un poste 49 d'un 30 anti-agglutinant 51 tel qu'amidon. L'amidon empêche les faces en contact de 1'éthylène-acétate de vinyle de coller l'une à l'autre en se touchant lorsqu'on enroule en un rouleau le matériau d'emballage alors fini. Dans cet exemple, le maxJi-iau d'emballage stratifié a une 35 épaisseur globale d'environ -t."!, les épaisseurs inâividuelles étant d'environ 51ai pour la couche d1éthylène-acétate de vinyle, d'environ 20pour la pellicule cellulosique de "Saran'' et d'environ 15 n pour la couche de j elypropylène. Bien er-'---.du, on peut faire varier les épaisseurs de ces diverses ccucLte, sans 40 sortir ar cela du cadre de l'invention. BAD ORIGINAL 2008367 De ce qui précède, il ressort que l'invention offre un matériau d'emballage "bon marché, d'épaisseur uniforme, ayant line bonne aptitude au soudage. En utilisant une seule couche d'EAV boudiné au lieu de plusieurs couches de polyéthylène, on obtient une 5 épaisseur plus uniforme et suffisante pour soudage à chaud. -Par réunion adhérente des couches, on obtient un stratifié imperméable aux gaz ou vapeurs et sur lequel des piqûres ne risquent guère d'apparaître pendant pliage et utilisation dans des machinée à emballer. 10 Le mode de réalisation décrit et illustré est cité à simple titre d'exemple et on pourra lui apporter diverses modifications et variantes, sans sortir pour cela du cadre ds 1'invention,défini par les revendications ci-après. 69 15193 7 2008367 aSTODICAIIONS 1. Stratifié pouvant servir de matériau d'emballage pour denrées alimentaires, caractérisé par sa résistance à l'apparition de firsures et de piqûres, par sa résistance au frottement a-5 près flexion et pliage, ce stratifié étant formé de couches successives de polypropylène orienté, de pellicule cellulosique revêtue de "Taran" collée par une de ses faces à la couche de polypropylène orienté et d'une couche d'éthylène-acétate de vinyle collée à l'autre face de ladite pellicule cellulosique» 10 2. Stratifié selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' une couche d'adhésif lie la couche de polypropylène orienté à ladite couche de pellicule cellulosique et en ce qu'une couche de liaison est appliquée entre la couche d'éthylène-acétate de vinyle et ladite pellicule cellulosique. 15 3. Stratifié selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pellicule cellulosique revêtue de "Saran" a une épaisseur d'environ 20m, la couche d'éthylène-acétate de vinyle une épaisseur d'environ 50ai et la couche de propypène une épaisseur d'environ 15/xi. 20 4. Paquet de produit alimentaire hermétiquement fermé du gen re replié aux extrémités, caractérisé par sa résistance à la fissuration, à l'apparition de piqûres et par sa résistance au frottement après flexion et pliage, ce paquet étant formé d'une enveloppe stratifiée présentant, de l'extérieur à l'intérieur, des 25 couches successives de polypropylène orienté, de pellicule cellulosique revêtue de "Saran" et d*éthylène-acétate de vinyle,renfermant un produit alimentaire, contenant du gaz inerte et étant soudé à chaud et sous pression. 5. Paquet selon la revendication 4>caractérisé en ce qu'une 30 couche d'adhésif lie la couche de polypropylène orienté à ladite couche de pellicule cellulosique et en ce qu'une couche de liaison est appliquée entre la couche d'éthylène-vinylacétate et ladite pellicule cellulosique. 6. Paquet Félon la revendication 4» caractérisé en ce que 35 ladite pellicule cellulosique a une épaisseur d'environ 20 ai la c ouche d' éthylèniT-ac-i'tate â Bm ORIGINAL