Brevet FR2061566A1 — publié le 19710625

La présente invention concerne d'une manière générale l'obtention d'un matériau complexe contrecollé, et vise plus particulièrement l'obtention d'un matériau complexe contrecollé carton-papier de hautes qualités pour bottages de présentation soignée. Jusqu' ce Jour deux techniques différentes sont utilisées pour l'obtention d'un carton contrecolié. Selon une première de ces techniques, on forme en continu sur une même machine, à partir d'une patte, une feuille support en carton fabriquée en continu, sur laquelle on rapporte par collage une feuille de papier également dévidée en semi-contin. carton contrecollé ainsi obtenu, dit carton affiché, est de qualité ordinaire, voire médiocre. En particulier, il ne présente qu une rigidité quelconque. Les motifs en sont multiples. Tout d'abord, et pour des raisons économiques, on n'utilise à ce jour pour la fabrication de ce carton affiché qu'une pâte de mauvaise qualité, contenant initialement beaucoup d'impuretés diverses, mal épurée et d'élaboration relativement négligée. Ceci a déjà unetriple conséquence : le carton ainsi obtenu ne présente pas une bonne finesse de surface et la qualité des fibres utilisées, mal assurée, n'est pas à même de lui conférer une bonne rigidité et l'hétérogénéité de la composition fibreuse utilisée sur des machines spécialisées pour la fabrication de cartons ordinaires, donne un produit terminé présentant des variations importantes de poids, d'épaisseur et de rigidité incompatible avec les impératifs exigés pour la production du complexe contre collé tel que défini ci-dessous. De plus le contrecollage du papier se fait alors que le carton support est déjà pratiquement sec, à l'aide d'une colle bon marché comportant un large excès d'eau. La conséquence en est que les fibres superficielles de ce carton absorbent à nouveau, lora du con- trecollage, une certaine quantité d'eau, qui les fait gonfler. Par suite, la finesse de surface du carton, déjà médiocre, se dégrade encore et Sa rigidité aussi. En bref le carton affiché, bien qu'imprimable, n'eat guère uti- lisé que pour la réalisation de boisages inférieurs, du type bottes à chaussures, pour lesquels les qualités de surface et de rigidité et de régularité ne sont pas particulièrement recherchées. Dans le cas au contraire où de telles qualités sont exigées et c'est le cas notamment des étuis pliants pour produits détergents pour lesquels les cadences de remplissage et de manutention automatiques nécessitent des matériaux de bonne rigidité mettant la production à l'abri des aléas d'une rupture de boîtage, on fait appel à une deuxième technique. Celle-ci consiste à réaliser le contrecollage isolement, sur un carton support de bonne qualité, de qualité "surfin" par exem- ple, réalisé indépendamment, dans une autre machine ; le terme "surfin" iupliquc un ensemble de qualités parmi lesquelles l'homme de l'art relève plus particulièrement certaines qualités de blan cheur et de finesse de surface, et de régularité de fabrication. Cotte deuxième technique, qui imposè une reprise de matériau, est onéreuse. En outre elle conduit à un amenuisement de la rigidité du carton initial utilisé. En effet, le contrecollage étant opéré sur un support sec, il provoque, comme précédemment, un gonflage des fibres superficielles dudit support, et donc une détérioration de la finesse de surface de celui-ci. Pour obtenir cette finesse de surface, il est nécessaire d'avoir un support très lisse donc de passer ce support sur des cylindres de glaçage ou lissage, ce qui a conjointement pour conséquence d'en provoquer une réduction d'é- paisseur et donc de rigidité. Il s'avère en effet que la rigidité d'un carton dépend notamment de son épaiss/eur, et varie sensiblement comme le cube e celle-ci. Pour compenser la rigidité relativement réduite tant du carton contrecollé sur machine usuel, ou carton affiché, que du carton contrecollé hors machine, il est donc nécessaire de les utiliser sous des épaisseurs relativement plus fortes, ce qui en augmente le grammage, c'est-à-dire le poids au mètre carré, et donc le prix de revient. La présente Invention a pour objet de pallier ces iconvé- nients Selon l'invention, pour la fabrication en continu ar contrecollage d'un matériau complexe formé d'une feuille de papier rap portéc- sur une feuille- support en carton ou papier, on forme ladite feuille support à partir d'une pâte apte à fournir une feuille support de qualité "surfin", et, sur la même machine, on effectue en continu le contrecollage d'une feuille de papier sur la feuille support obtenue lorsque celle-ci a atteint une siccité correspondant à 82 % à 90 % en poids de produit sec par rapport au produit brut total. Cette disposition permet d'obtenir en continu, donc de manière économique, un matériau complexe carton-papier ayant des qualités supérieures à celles des matériaux complexes analogues connus à ce jour. Si l'on compare globalement le carton contrecollé selon l'invention, au carton contrecollé dit affichez ordinaire et au carton contrecollé hors machine, le carton contrecoZlé selon l'invention présente, à rigidité comparable, un grammage inférieur d'environ 20 % dans le premier cas et d'environ 15 * dans le deuxième. I1 est donc, dans les deux cas, plus économique. Si on le compare individuellement au carton affiché, le carton contrecollé selon l'invention présente des qualités de blancheur et de finesse de surface, et donc d'imprimabilité, bien supérieures, au moins équivalentes à celles d'un bon carton couché. Si on le compare individuellement enfin au carton contrecollé hors machine, le carton contrecollé selon l'invention présente des qualités de surface comparables, et, à grammage régal, une épaisseur supérieure, donc une rigidité supérieure. D'une manière générale, le carton contrecollé selon l'invention a une "main" c est-à-dire un rapport épaisseur sur poids particulièrement élevé pour un carton contre collé de qualité "surfin" : sa main est toujours supérieure à 1,5 alors quelle est le plus souvent inférieure à 1,35 pour les cartons contrecollés hors machine usuels. En bref le carton contrecollé selon l'invention combine avantageusement les qualités d'économie du carton affiché et d'imprrma- bilité du carton contrecollé hors machine, tout en présentant une rigidité supérieure à ceux-ci. Il convient donc tout particulière- ment à la confection d'étuis pliants ou autrea bocages pour produits détergents. Outre l'obtention en continu dtun carton contrecollé nouveau, de qualité "surfin", l'invention présente encore l'avantage de permettre l'utilisation au mieux de ses capacités de la machine à papier ou à carton mise en oeuvre. En effet, d'une part, on n'y fabrique qu'une feuille support au lieu d'un carton couvert ou glacé, ce qui permet d'utiliser la machine à sa pleine puissance, sans limitation due à la sécherie disposée en aval, et d'autre part, on conjugue économiquement, au sein de cette même machine, une activité de fabrication et une activité de transformation, en une seule opération. Les caractéristiques et avantages de l1 invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'une installation permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention; la figure 2 est un bloc diagramme illustrant certaines des caractéristiques du produit selon l'invention vis-h-vis des produits antérieurs comparables déjà connus ; la figure 3 est un bloc diagramme illustrant, en coupe transversale, un produit selon l'invention vis-à-vis d'un produit de qualité comparable antérieur connu. l'installation représentée à la figure 1 ae situe en aval d' une machine à fabriquer du carton et peut faire corps avec cette machine, à la suite de celle-ci. Dans la machine à carton proprement dite, qui n'est pas représentée, on forme de manière connue en soi, à l'aide d'une pâte ou d'un mélange de pâtes, une bande ou feuille de carton 10 qui avance en continu et passe successivement sur chacun des rouleaux 11 d'une batterie de rouleaux sécheurs disposés en cascade. Pour mise en oeuvre de l'invention, la ou les pStea choisies pour la réalisation de la feuille de carton 10 sont de nature à conférer à celle-ci la qualité "surfin1. L'installation selon 11 invention comporte également un dévidoir de papier 12 déroulant en continu nne bande ou feuille de papier 13. Conformément à la forme de réalisation représentée, le dévi- doir 12 est disposé latéralement par rapport au sens d' avancement de la feuille de carton 10, et la feuille de papier 13, après passage sur différents rouleaux de guidage 14, passe sus une barre de retournement 15 qui, disposée à 450 par rapport au sens de déSile- ment de la feuille de carton 10, contraint la feuille de papier 13 à devenir parallèle à la feuille de carton 10 au-dessus de celleci. En variante, le dévidoir 12 pourrait naturellement être parallèle aux rouleaux sécheurs 11, ou dune manière plus générale, aux divers rouleaux qui guident la feuille de carton 10. Â l'extrémité aval de la batterie de rouleaux sécheurs 11, et au-dessus de celle-ci, se trouve un poste d'enduction 20, dans lequel penètre la feuille de papier 13. Ce poste d'enduction a pour objet, de manière connue en soi, l'application d'une colle appropriée sur l'une des faces de la feuille de papier 13. Il comporte un matériel d'enduction classi- que tel que rouleaux gravés, rouleaux transferts, rouleaux enducteurs, racles ou autre, et le réglage de la colle se fait également par des moyens traditionnels, par exemple par écartement relatif de deux ou trois rouleaux vis-à-vis du ou des rouleaux enducteurs, par raclage par racle tournante ou souple, ou autre. Bien entendu, l'enduction de colle pourrait se faire auasi bien sur l'une des faces de la feuille de carton 1O, ou conjointement sur l'une des faces de la feuille de papier 13, et sur l'une des faces de la feuille de carton 10. La colle utilisée est de préférence une colle du genre amidon ou dextrine, ou encore une colle synthétique. Pour enduction d'une face, de papier ou de carton, le dépôt de colle est de préférence de l'ordre de 4 à 10 g/m2, exprimés en poids de matière sèche. Après le poste station d'enduction 20, et conformément à la forme de mise en oeuvre représentee, la feuille de papier 13 passe sous un rouleau presseur 21 qui amène celle de ses places qui est enduite de colle en contact avec la feuille de carton 10. Cette opération constitue le contrecollage proprement dit. Tel que décrit, ce contrecollage se fait par auperposibion des deux feuilles 10 et 13 et serrage de celles-ci entre un rouleau sécheur 11 et un rouleau presseur 24. En variante, le rouleau presseur 21 pourrait être retiré, un contact convenable des deux feuilles 10, 13 entre elles était alors assuré par une traction exercée sur ces feuilles du fait d'un en traSnement en rotation convenable des rouleaux sécheurs situés en aval. Selon l'invention, l'emplacement du poste d'enduction 20 et du rouleau presseur 21 doit être choisi de manière telle que la feuille de carton 1G se présente à l'aplomb du rouleau presseur 21 avec une siccité comprise entre 85 et 92 ,% en poids de produit sec par rapport au produit brut total. En effet et selon l'invention, cette feuille de carton doit être suffisamment sèche pour, d'une part, ne pas remouiller le papier 13 de couverture qui lui est appliqué et, de ce fait, altérer l'état de surface de ce papier, et, d'autre part, absorber malgré tout l'eau de constitution de la colle dans le cas d'une solution aqueuse. Parallèlement, cette feuille de carton 10 ne doit pas être trop sèche pour éviter que ses fibres superficielles n'aient tendance à regonfler au contact de l'eau apportée par la colle. En effet, et ainsi qu'on l'a exposé ci-dessus, ce gonflement est préjudiciable à la finesse de surface du matériau complexe final obtenu. Enfin, il est nécessaire de garder en réserve en aval du poste d'enduction, un nombre limité de rouleaux sécheurs 11, en contact alternativement avec la feuille de carton 10 et la feuille de papier 13, de manière, d'une part, à ce que ces deux produits soient portée l'un et l'autre à des siccités comparables et n'aient donc pas tendance à prendre des retraits différentiels préjudiciables à l'aplat du matériau complexe final obtenu, et d'autre part, à ce que ce matériau complexe final soit à la sortie des rouleaux sécheurs en équilibre hygrométrique avec l'atmosphère. Cet équilibre hygrométrique doit de préférence correspondre à une atmosphère à environ 20 C et 60-65 % d'humidité relative. Dans ces conditions, le matériau complexe obtenu a la qualité "surfin" et présente une finesse de surface remarquable sans qu'il soit besoin pour cela de procéder nécessairement à un liss-age soit du support soit du complexe terminé. Ce matériau complexe peut d'ailleurs et à la suite des opérations précédentes, être traité comme un carton habituel, c'est-àdire subir, si désiré, des opérations de couchage, de pressage et éventuellement de lissage. Quoi qu'il en soit, il présente par lui-même une rigidité remarquable. Pour fixer les idées, on peut préciser à ce sujet qu'un matériau complexe selon l'invention ayant un grammage de 470 g présente une rigidité de 19.000 milli-gurley dans le sens transversal, et de 42.000 milli-gurley dans le sons longitudinal. Pour un grammage de 520 g, ces valeurs sont respectivement portées à 24.000 et 53.000 milli-gurley. Pour mieux rendre sensibles les différences du matériau complexe obtenu selon l'invention avec les matériaux complexes antérieurement connus, on se reportera maintenant à la figure 2. Sur cette figure 2, le bloc A concerne un carton affiché, c' est-à-dire un carton contrecollé sur machine de qualité ordinaire, tel qu'actuellement connu ; le bloc B concerne un carton collé hors machine actuellement connu ; et le bloc C un carton contre collé selon l'invention. Ces blocs concernent tous des cartons ayant la même rigidité et leurs surfaces relatives sont à l'image de leurs grnmmRges respectifs. Si l'on suppose par exemple que pour un carton contrecollé sur machine ordinaire, il faut un grammage de 500 g pour obtenir une certaine rigidité, pour un carton contrecollé hors machine, ce grammage est, pour la meme rigidité, ramené à 470 g et pour un carton contrecollé selon l'invention, ce grammage est, pour la même rigidité, réduit à 400 g. Le carton contrecollé selon l'invention permet donc une réduction notable de grammage, de 20 7o dans le premier cas, de 15 à 16 ffi dans le deuxième ; il permet donc une économie sensible des prix de revient, tant du point de vue matière utilisée que du point de vue utilisation plus rationnelle de la machine de fabrication. En effet, en ce qui concerne ce dernier point, on rappellera que la production d'une machine à carton est le plus souvent conditionnée par le débit de la sécherie qui est disposée en aval. Or, selon l'invention, la machine ne sert qu'à fabriquer la feuille de carton support 10, et on applique à celle-ci une feuille de papier déjà sèche 13 ; par suite, cette machine peut être utilisée au plein de sa capacité, sans être limitée par la batterie de séchage, qui n'est pas concernée par la feuille de papier. En outre, l'invention permet de conserver au maximum les qualités mécaniques de la feuille de carton support 10, c'6st-à-dire son épaisseur et donc sa rigidité, en évitant le plus souvent le lissage qu'il est usuel de pratiquer sur les cartons contrecollés antérieurement connus. Ainsi qu'on l'a vu, ce lissage entrain, en effet, une réduction en épaisseur et donc une perte en rigidité. Cet aspect de l'invention est illustre par la figure 3 sur laquelle le bloc D représente une coupe d'un carton contrecollé selon l'invention ayant un gramme déterminé, et le bloc E une coupe analogue d'un carton contrecollé en machine antérieure ayant le même grammage et les mimes qualités de surface. Ce dernier a, en raison du lissage qu'il a été nécessaire de lui appliquer, une épaisseur réduite donc une rigidité moindre. Pour fixer les idées, il est possible de préciser que pour un grammage de 520 g, le carton contrecollé selon l'invention a une épaisseur d'environ 0,8 mm, ce qui correspond a' ane main, cJest-i- dire à un rapport épaisseuripoide de 1,54. Dans les mêmes conditions, un carton contrecollé hors machine du type de ceux antérieurement connus, et ayant des qualités de finesse de surface comparables, a pour le même grammage une épaisseur de 0,69 mm, ce qui correspond à une main de 1,32. Ainsi, et c'est une des caractéristiques du matériau complexe selon l'invention, la main d'un tel matériau est le plus souvent supérieure à 1,5. REVENDICATIONS 1) Procédé pour la fabrication en continu par contrecollage d'un matériau complexe formé d'une feuille de papier rapportée sur une feuille support en carton ou papier, du genre suivant lequel, dans une même machine, on forme à partir d'e pAte une feuille support dévidée en continu sur laquelle on rapporte par collage une feuille de papier également dévidée en continu, un tel procédé caractérisé en ce que, on utilise comme psste une pate apte à fournir une feuille support de qualité "surfin", et en ce que on ef- fectue le contrecollage de papier lorsque la feuille support ainsi obtenue a atteint une siccité correspondant à 82-90 % en poids de produit sec par rapport au produit brut. 2) Matériau complexe obtenu par la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1. 3) Matériau complexe suivant la revendication 2, caractérisé en ce que, s'agissant d'un complexe carton-papier de qualité "sur- fin", il présente une main, c'est-à-dire un rapport épaisseur sur poids supérieur à 1,5. 4) Installation pour la fabrication du matériau selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce qu'elle comporte une machine à fabriquer du carton, des rouleaux sécheurs disposés en cascade et sur lesquels passe la feuille de carton ainsi fabriquée, un dévidoir adapté à dévider en continu une feuille de papier, un poste d'enduction pour enduction de colle d' une face de l'une au moins desdites feuilles, et des moyens pour amener les deux feuilles en contact après enduction, ledit poste d'enduction étant disposé en amont du rouleau sécheur le plus en aval, en un point oil la feuille de carton a atteint une siccité comprise entre 82 % et 90 % de produit sec par rapport au produit total brut. 5) Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le dévidoir de papier est disposé latéralemnt, une barre de retournement à 450 étant interposée sur le trajet de la feuille de papier pour l'amener à être parallèle à la feuille de carton.