Brevet FR2234984A1 — publié le 19750124

La présente invention se rapporte à un matériau stratifié destiné à la fabrication d'enveloppes servant à la confection de pro duits divers, et convenant spécialement à la fabrication d'envelop- pes servant à la préparation sous vide de produits alimentaires stérilisés sous enveloppe.. L'invention vise, en particulier, un matériau stratifié, du type comprenant au moins une couche métallique laminaire et au moins une couche en matière plastique. Pour la confection de produits alimentaires et, en particulier, d'aliments cuits et stérilisés sous enveloppe, on a utilisé jus qutà présent des enveloppes fabriquées à l'aide de matériaux stratifiés du type indiqué ci-dessus. Les avantages assurés par de tels matériaux stratifiés sont remarquables, surtout dans le cas des produits de dimensions et de poids faibles, qui imposent des conditions de légèreté de l'enve- loppe, de faible prix du produit confectionné et de résistance aux chocs et au pliage, peu favorables à l'utilisation de récipients de type courant, par exemple en verre, en métal, en bois ou en grès. On sait également que pour la fabrication d'enveloppes et d'articles similaires ayant la destination indiquée ci-dessus, s'est développé l'emploi de matériaux stratifiés formés de pellicules à base de polyesters, de polyamides, de polyéthylènes, de polyalkymènes, de polymères vinyliques ou de dérivés cellulosiques, et d'une ou de plusieurs feuilles minces en métal par exemple en aluminium, en étain ou en plomb.Parmi ces matériaux stratifiés, ceux qui sont constitués par une couche laminaire d'aluminium intercalée entre deux couches de résine polyester à l'état pelliculaire, et par une couche pelliculaire de polypropylène associée~à l'une de ces couches de résine polyester, sont ceux qu'on utilise le plus couramment pour la confection d'aliments prêts à la consommation, aussi bien en raison de leurs meilleures caractéristiques chimicophysiques, qui assurent la conservation et la protection désirées du produit, qu'en raison du fait qu'ils sont plus facilement manipulés par les machines. Toutefois, si des enveloppes souples réalisées avec des matériaux stratifiés du type défini ci-dessus sont manipulées sans précaution, il peut se former dans la couche métallique, en particulier si elle est en aluminium, de petites fissures (pouvant être microscopiques), qui risquent de laisser passer de très faibles quantités d'oxygène. Ces infiltrations d'oxygène peuvent provoquer, surtout lors de conservation de longues durées, une dégradation inacceptable des caractéristiques organoeptiques du produit confectionné sous enveloppe, sans toutefois nuire à sa stérilité.En fait, à la suite de chocs et de pliages pratiqués expérimentalement sur ces enveloppes, à l'imitation de ce qui a lieu dans la réalité sur un emballage entre le moment oU on le ferme hermétiquement et le moment où on l'ouvre pour consommer le produit confectionné, on a cons tatê qu'il se forme, dans la couche pelliculaire continue en polyester, en raison de son degré de rigidité, des plis à angle vif qui non seulement coupent la couche d'aluminium associée, mais encore, en coincidant avec les plis à angle vif qui se sont formés dans cette couche, provoqueat en plusieurs points la formation des fissures microscopiques signalées plus haut.En pratique, les plis à angle vif qui se forment dans la pellicule de polyester. et ceux qui se for nuent dans la couche d'aluminium agissent conjointement sur la couche d'aluminium, en formant des ruptures microscopiques aux endroits où cette action conjointe l'emporte sur la résistance de l'aluminium. Dans le cadre des essais signalés ci-dessus, on a constaté, de plus, que les matériaux stratifiés de type connu (feuille métallique comprise entre deux couches pelliculaires continues en matière plastique), présentent une résistance assez faible à la perforation à l'aide de poinçons de calibre donné. I1 est bien évident que ces inconvénients d'ordre technique des matériaux stratifiés que l'on trouve sur le marché et qui sont destinés à la confection des produits alimentaires, en particulier des produits cuits et stérilisés sous enveloppe, ont pour conséquence de limiter le temps pendant le quel on peut laisser ces produits dans une boutique sans qu'ils perdent leurs qualités organoleptiques. L'objet fondamental de l'invention est de fournir un matériau destiné à la fabrication d'enveloppes servant à la préparation de produits alimentaires (et en particulier de produits cuits stérilisés sous enveloppe), ce matériau étant moins susceptible de se fissurer, moins perforable, plus souple et plus résistant que les matériaux stratifiés connus, tout en étant aussi facilement manipulable par les machines servant à la confection de ces produits. L'invention assure ces avantages, grâce au fait que la couche en matière plastique est constituée par un tissu léger de fibres de matière plastique. Suivant une caractéristique de l'invention les fibres en matière plastique qui constituent le tissu sont des fibres synthétiques étirées. Suivant une autre caractéristique, le tissu est constitué par des fibres étirées en résine polyester. Ltexpression "fibres synthétiques étirées" désigne des fibres manufacturées que l'on a soumises, au cours de la filature ou après, à une opération d'étirage qui donne au filé obtenu une forte ténacité et un module d'élasticité élevé. En général, ces caractéristiques s'accompagnent de l'anisotropie des -propriétés optiques de la fibre dans le sens de celle-ci et suivant des directions perpendiculaires. L'avantage assuré par l'invention réside, en particulier,dans le fait suivant Les matériaux stratifiés de type connus présentent une forte stabilité dans leurs dimensions, due surtout au fait que la feuille métallique intercalée a un module d'élasticité élevé, c'est-a-dire est rigide et résiste à l'allongement. Mais, si l'on soumet un tel matériau stratifié à-des efforts considérables, il peut se former dans la feuille métallique, pour les raisons exposées plus haut,des fissures, même microscopiques.Dans ces matériaux stratifiés de type connu, les couches pelliculaires en matière plastique qu'ils com- portent contribuent de façon importante à la -résistance de l'enve- loppe ainsi fabriquée, mais leur contribution à la résistance de la feuille métallique (par exemple, en aluminium) est limitée, étant donné que ces couches pelliculaires ne sont mises en tension que lorsque la feuille métallique a été sollicitée. Au contraire, dans le matériau stratifié selon l'invention, le tissu de fibres synthétiques étirées à un module d'élasticité élevé est mis sous tension meme pour de faibles déformations en même temps que la feuille métallique, sans abimer celle-ci. En d'autres termes, le tissu formé de fibres à module d'élasticité éleva et la feuille métallique qui se trouve dans le matériau stratifié, travaillent et résistent simultanément, du fait qu'ils ont des modules d'élasticité plus rapprochés. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en-regard des dessins annexés,d'une forme de réalisation avec ses variantes. Sur ces dessins, - la Fig. 1 représente de façon schématique, en perspective et à très grande échelle, un matériau stratifié conforme à l'inven- tion, et - la Fig. 2 représente, de manière analogue, une variante de réalisation de ce matériau. Le matériau stratifié, conforme à l'invention et désigné par la référence 1 sur la figure 1, est essentiellement formé d'une couche laminaire ou feuilles 2, en aluminium, intercalée entre une couche extérieure 3 et une couche intérieure 4 en résine polyester. -La couche extérieure 3 est constituée par un tissu léger en fibres synthétiques, par exemple en fibres étirées de résine polyester et, de façon avantageuse, la couche intérieure 4 est constituée par un tissu léger de fibres étirées de résine polyester. Les dimensions des mailles 5 et 6 de ces tissus 3 et 4 sont choisies en fonction des conditions d'utilisation ou, mieux, en fonction des efforts auxquels-sera vraisemblablement soumise l'enveloppe fabriquée avec le matériau stratifié 1 et en fonction de la matière (solide ou liquide) du contenu de cette enveloppe et de ses dimensions. Le matériau stratifié 1 comprend, de plus, une couche pelliculaire 7 en résine thermoplastique, par exemple en polypropyline, appliquée exterieurement sur la couche intérieure 4. Quand on utilise ce matériau stratifié 1 pour la fabrication d'une enveloppe destinée à la préparation sous vide d'aliments cuits et stérilisés sous enveloppe, on constate qu'on peut la travailler avec la même facilité que -les matériaux stratifiés de type connu et sur les mêmes machines. On a soumis un emballage obtenu à l'aide du matériau stratifié 1 selon l'invention; après l'avoir fermé hermétiquement, aux mêmes essais de choc et de pliage que les emballages obtenus à l'aide des matériaux stratifiés que l'on trouve sur le marché. A la suite de ces essais, on a constaté que le matériau stratifié 1 selon l'invention est notablement plus résistant à la traction, plus souple et bien moins susceptible de se fissurer que les matériaux stratifiés de type connu. Une telle amélioration des caractéristiques mécaniques est une conséquence directe de la présence d'au-moins une couche formée d'un tissu de fibres synthétiques étirées, en particulier de fibres de polyester. En fait, l'opération d'étirage à laquelle on soumet ces fibres pendant ou après la filature confère au filé une forte tenacité et lui assure un module d'élasticité élevé, dont la valeur est nettement plus voisine du modèle dtélasticité de la feuil le d'aluminium que ne ltest le modèle d'élasticité d'une couche pelliculaire continue en résine synthétique. On a procédé également à un essai de résistance à la perforation, dans les conditions suivantes - un échantillon du matériau stratifié conforme à l'invention, - un échantillon de matériau stratifié de type connu, constitué par une feuille d'aluminium intercalée entre deux couches de ré- sine polyester continues et pelliculaires, et par une couche intérieure de polypropylène, et - une boite d'aluminium, sont soumis à l'action d'un poinçon d'acier, pesant 150 g, que l'on fait tomber sur ces pièces d'une hauteur de 3 cm, la pointe de ce poinçon d'acier ayant un diamètre de 0,4 mm. On constate, à la suite de cet essai, que l'échantillon 1 en matériau stratifié selon l'invention n'est pas troué, tandis que l'échantillon de type connu et la boite d'aluminium le sont tous les deux. D'autres essais analogues montrent que l'échantillon de matériau stratifié du type connu n'est perforé que si la pointe du poin çon d'acier a un diamètre supérieur au millimètre. La figure 2 représente une variante du matériau stratifié de la Fig. 1. Selon cette variante, le matériau stratifié, désigné dans son ensemble par la référence 10, comporte une couche intermédiaire formée d'une pellicule 14 de résine polyester, en remplacement de la couche 4 décrite plus haut qui était constituée par un tissu de fibres de polyester étirées Les essais effectués sur ce matériau stratifié 10 montrent qu'il possède des propriétés mécaniques supérieures à celles des matériaux stratifiés de la technique antérieure, mais inférieures à celles du matériau stratifié de la Fig. 1. On peut apporter d'autres modifications Sans sortir du cadre de l'invention, c'est ainsi, par exemple, que l'on peut remplacer la couche la plus intérieure 7 en polypropylène, décrite en regard des figures 1 et 2, par une couche de résine thermoplastique rendant les mêmes services, ou la supprimer complètement, dans certains cas d'utilisation des enveloppes. REVENDICATIONS 1. Matériau stratifié destiné à la fabrication d'enveloppes servant à la préparation de produits alimentaires et formé d'aumoins une couche laminaire métallique et d'au-zoins une couche de matière plastique, caractérisé en ce que la couche de matière plastique est constituée par un tissu léger de fibres de cette matière plastique. 2. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres de matière plastique sont des fibres étirées. 3. Matériau selon l'une des revendications I et 2, caracterisé en ce que les fibres qui constituent le tissu sont des fibres de polyestèr étirées. 4. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par une couche laminaire en métal, intercalée entre une couche extérieure et une couche intérieure en résine polyester, la couche extérieure au-moins étant constituée par un tissu léger de fibres de polyester étirées. 5 Matériau selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couche laminaire métallique est en aluminium. 6. Matériau selon ltune des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la couche extérieure et la couche intérieure sont constituées chacune par un tissu léger en fibres de polyester étirées. 7. Matériau selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couche extérieure est formée d'un tissu léger en fibres de polyes ter étirées, et que la couche intérieure est formée par une pellicule continue de résine polyester. 8. Matériau selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une couche pelliculaire en résine cher moplastique, fixée extérieurement à la couche intérieure. 9. Matériau selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couche pelliculaire en résine thermoplastique est en polypropy lène.