Brevet FR2537920A1 — publié le 19840622

O "Procédé de gaufrage de feuilles de papier et article ainsi pro- duit, notamment serviette en papier". La présente invention a pour objet un procé- dé de gaufrage de feuilles de papier, notamment pour fabriquer des serviettes en papier et des articles similaires Elle se rap- porte plus particulièrement à des procédés de gaufrage de feuil- les de papier à plusieurs plis L'invention s'étend aux articles ainsi produits. Dans l'industrie de fabrication du papier, il est bien connu que le gaufrage d'une feuille de papier donne du bouffant à cette feuille, propriété qui a une importance particu- lière dans la fabrication des serviettes en papier parce que le consommateur l'associe à la douceur et à la capacité d'absorption. Le bouffant est important non seulement en ce qui concerne le tou- cher des feuilles individuelles, mais aussi en ce qui concerne le volume du produit emballé Dans le cas de serviettes en papier, pour lesquelles les articles sont emballés sous forme de rouleaux, il est souhaitable de réduire le plus possible l'emboitement des feuilles l'une dans l'autre pour conserver un grand diamètre du rouleau pour un nombre de feuilles donné. Pour la fabrication des feuilles de papier à plusieurs plis, deux procédés de base sont bien connus dans la teck nique L'un d'eux est un procédé d'emboîtement et l'autre est un procédé d'appui sur coussins Le procédé d'emboîtement est décrit dans le brevet des E U A N 03 694 300 (Small) et dans le brevet des E U A N 03 867 225 (Nystrand) D'une façon générale, il com- prend le gaufrage séparé des deux plis entre un cylindre en caout- chouc et un cylindre de gaufrage en acier, on applique un adhésif avec un cylindre sur les éléments gaufrés en saillie de l'un des plis et on combine les deux plis l'un avec l'autre de manière que les saillies d'une feuille soient fixées à l'intérieur des ren- foncements de l'autre feuille. Le procédé d'appui sur coussins est similaire et décrit dans le brevet des E U A N 03 961 119 (Thomas) Cepen- dant, dans ce procédé, les plis sont assemblés par stratification -2- l'un sur l'autre de manière que les saillies d'un pli ne soient pas disposées à l'intérieur des renfoncements de l'autre pli. Dans ces deux procédés, il est nécessaire d'avoir deux cylindres presseurs en caoutchouc et en acier ainsi qu'un applicateur d'a- dhésif du type à cylindre Les installations correspondantes sont nécessairement encombrantes. L'utilisation des motifs gaufrés pour amélio- rer l'attrait esthétique de l'article est également connue dans la technique, comme décrit dans le modèle des E U A N 0262 747 (Erickson) qui présente un modèle en trèfle. L'invention a pur but de réduire les tendances à l'emboitement des feuilles enroulées et concerne à cet effet un procédé pour fabriquer des serviettes en papier, caractérisé en ce qu'il comporte une étape dans laquelle-on gaufre un voile à plusieurs plis liés à l'avance, avec des cylindres conjugués en acier, chaque cylindre présentant un motif de zones déformées al- ternativement en saillie et en renfoncement séparées par un plan neutre essentiellement non déformé. L'invention s'étend à une feuille de papier à plusieurs plis, convenant notamment pour l'usage en tant que ser- viette en papier, présentant une première face et une seconde face avec un motif réalisé sur elles par gaufrage, ce modèle gaufré étant constitué par la disposition en fond de zones défor- mées alternativement en saillie et en renfoncement séparées par un plan neutre essentiellement non déformé, les zones en renfonce- ment et les zones en saillie de la première face correspondant respectivement aux zones en saillie et aux zones en renfoncement de la seconde face. Les cylindres conjugués en acier donnent davan- tage de contrôle sur la formation du bouffant, demandent moins d'énergie, provoquent une formation réduite de charges statiques et durent plus longtemps que les cylindres caoutchouc/acier. L'invention présente un avantage essentiel sur les procédés et les articles antérieurs en ce que l'on ob- tient un article à faces similaires (les deux faces de la feuille 3 - et un toucher similaires) Elle réduit également l'emboîtement, ce qui est obtenu en incorporant dans le motif de fond un modèle présentant une surface non gaufrée accrue (plan neutre) et/ou un arrangement des éléments dans ce modèle suivant une grille différente de celle du motif de fond Les éléments situés dars le modèle peuvent aussi avoir une grandeur, une forme ou un orien- tation différentes si on les compare à celles du motif de fond. Cela réduit encore la tendance à l'emboîtement vis-à-vis du motif de fond. Suivant une autre réalisation, l'invention concerne une feuille de papier gaufré, dans laquelle presque toute E les zones gaufrées (zones déformées correspondant aux éléments de gaufrage des cylindres de gaufrage) présentent un grand axe et un petit axe et dans laquelle le grand axe est orienté sensible- ment dans la direction transversale à la machine (direction C D) Des formes de gaufrage appropriées sont les formes ovales, en as de carreau, rectangulaires, etc ainsi que les formes dissymé- triques ou irrégulières On a constaté que l'orientation du grand. axe dans la direction C D réduisait la chute de résis- tance dans la direction C D provoquée par le gaufrage Pour les besoins de la présente description, l'orientation 'sensiblement" dans la direction C D signifie dans une limite de 100 enviror par rapport à la direction C D On estime qu'un moindre degré d'o- rientation réduit les avantages relatifs obtenus L'expression "presque toutes les zones gaufrées" signifie au moins 80 % des zones de fond gaufrées du modèle de gaufrage Un plus faible pourcentage de zones gaufrées convenablement orientées entraînerait un avan- tage plus faible en ce qui concerne la réduction de la chute de résistance. On va maintenant décrire l'invention plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la fig 1 est une vue schématique représen- tant le déroulement d'un procédé conforme à l'invention; la fig 2 est une vue en coupe transversale montrant le profil d'un voile à deux plis conforme à l'invention; 4 - la fig 3 est une vue en plan d'un exemple de réalisation de feuille de papier conforme à l'invention repré- sentant des rangées courbes successives de zones de fond gaufrées; la fig 4 est une vue en plan d'un second exemple de réalisation de feuille de papier conforme à l'inven- tion, représentant l'orientation de l'axe principal des zones de fond gaufrées suivant la direction transversale à la machine. On va d'abord décrire l'invention plus en détail en dirigeant l'attention sur la fig 1 La fig 1 est une vue schématique représentant le mode de fabrication de feuilles de papier conforme à l'invention Des cylindres distincts 1 et 2 amènent des voiles à assembler entre des cylindres presseurs Au moins l'un des voiles est muni d'un adhésif, de préférence par pulvérisation 3 Dans l'intervalle entre les cylindres, les deux voiles sont liés pour constituer une feuille 6 assemblée au préa- lable Bien que cela ne soit pas représenté, la feuille 6 assemblée au préalable peut être enroulée sur une bobine mère pour être uti- lisée ensuite en tant que rouleau d'alimentation pour l'étape de gaufrage pour donner la souplesse nécessaire pour les vitesses de production variables. La feuille assemblée au préalable est ensuite envoyée entre des cylindres de gaufrage conjugués en acier 7 et 8 o le motif de gaufrage désiré est formé sur la feuille assem- blée au préalable, ce qui donne la feuille gaufrée 9 Il est clair que le mode de formation de la feuille assemblée au préalable ne doit pas être considéré comme limitant l'étendue de l'invention. Par exemple, la feuille à plusieurs plis peut être formée en pli- ant un voile unique et en coupant le pli pour produire une feuil- le à deux plis, au lieu d'amener chaque pli à partir d'un rou leau séparé, comme représenté sur la fig 1 De plus, une feuille comprenant-plus de deux plis peut aussi être gaufrée conformément à la présente invention, pour autant que les plis soient suffisam- ment liés entre eux, soit mécaniquement, soit par adhésif, pour maintenir l'intégrité de la feuille au cours de l'opération de gaufrage Cela est nécessaire parce que l'opération de gaufrage ne procure pas une liaison suffisante entre les plis et que l'un -5- des buts du procédé est de ne pas endommager la feuille par per- çage traversant provoqué par les cylindres S'il se produisait, un tel perçage procurerait en lui-même et par lui-même un certain degré de liaison entre les plis. La fig 2 est une coupe transversale d'une par- tie de la feuille gaufrée 9 représentée sur la fig 1 On a repré- senté les zones déformées en saillie 10, les zones déformées en renfoncement 11 et le plan neutre 12 sensiblement non déformé de la feuille à deux plis Suivant un mode de réalisation préférentiel la hauteur des saillies 10 et la profondeur des renfoncements 11 est égale à 0,4 mm environ Les zones déformées lorsqu'on les re- garde à partir du dessus ou du dessous de la feuille, sont de forme ovale et ont une longueur (grand axe) de 1,9 mm environ et une largeur (petit axe) de 0,9 mm environ La largeur du plan neutre 12, c'est-à-dire la distance entre les zones déformées 10 et 11 est égale ou supérieure à 0,9 mm Il est préférable que l'es- pacement des zones déformées soit-au moins égal à la longueur du petit axe dans les exemples o les zones déformées ont une forme générale allongée Si les zones déformées ont une forme sensible- ment circulaire, il est préférable que l'espacement soit au moins égal au diamètre Il est clair que l'espacement et la forme précis des zones déformées peuvent varier suivant la résistance de la feuille et les conditions esthétiques posées La fig 2 représente également la disposition relative entre les saillies et les ren- foncements d'un côté de la feuille par rapport aux renfoncements et aux saillies de l'autre côté de la feuille. La fig 3 est une vue en plan d'une feuille gaufrée réalisée conformément à la fig 1 et à la fig 2, cette vue montrant un motif de gaufrage intermittent en forme de trèfle. Les ovales noirs représentent des zones déformées en saillie et lei ovales blancs représentent des zones déformées en dépression La zone de fonc en blanc constitue le plan neutre sensiblement non déformé Comme représenté, les zones déformées de forme ovale sont disposées pour former un motif de fond présentant des rangées courbes successives de zones déformées alternativement en saillis -6- et en renfoncement séparées par le plan neutre Il n'est pas nécessaire que le motif de fond forme des lignes courbes, mais un tel motif est avantageux parce qu'il se rapproche d'un motif formé au hasard et qu'il réduit la tendance des feuilles à s'em- boiter lorsqu'elles sont enroulées pour constituer des rouleaux. De plus, le motif intermittent en forme de trèfle réduit également la tendance à l'emboitement comme men- tionné précédemment, la réduction de l'emboîtement améliore la sensation de bouffant de l'article enroulé Comme représenté, le motif en forme de trèfle est essentiellement un motif à plan neu- tre présentant des zones déformées de fome ovale alternativement en saillie et en renfoncement dont le grand axe est orienté dans une direction différente de celle des ovales du motif de tond Ce- la favorise encore le retardement de l'emboîtement. La fig 4 représente un modèle de gaufrage simi- laire au modèle représenté sur la fig 3, sauf que le grand axe des ovales de fond est tourné de 90 parallèlement à la direction de la machine MD des voiles constituant la feuille On a constaté que cette orientation réduisait la chute de résistance dans la direc- tion transversale à la machine par suite du gaufrage. EXEMPLE Au cours de la fabrication de serviettes gau- frées à deux plis, on a formé deux bobines d'enrouleuse contenant des voiles appropriées à un seul pli sur une machine à papier uti- lisant un matériel et des technologies typiques dans l'industrie du papier Les bobines d'enrouleuses ont été déroulées et les deux feuilles de base à un seul pli ont été liées l'une à l'autre en pulvérisant entre elles un adhésif à base d'acétate de polyvinyle et en les faisant passer entre des cylindres presseurs développant une charge de 3,6 à 7,2 kg/cm environ L'adhésif à base d'acétate de polyvinyle avait une teneur en matières solides de 15 à 30 % en poids environ On a utilisé de façon normale environ 3,1 à 6,2 kg de matières adhésives solides par tonne de feuille de base pour une feuille de base ayant un poids de base par pli de 16,9 à 23,7 g/m 2. La feuille à deux plis obtenue a été enroulée à nouveau pour cons- tituer une bobine mère à des vitesses comprises entre 763 et 1373 mètres environ par minute. 2537920- -7- Les bobines mères à deux plis ont été trans- fôrmées en articles finis en utilisant, (sauf en ce qui concerne les cylindres de gaufrage) un matériel standard de transforma- tion en serviettes en papier La feuille à deux 'plis a été dérou- lée et on l'a fait passer entre des cylindres de gaufrage conjugués en acier à des vitesses comprises entre 400 et 550 mètres par mi- nute environ Les cylindres de gaufrage avaient un diamètre de 36 à 41 cm environ et une largeur de 2,51 mètres environ Les cylin dres de gaufrage ont été calés dans la même position que celle dans laquelle ils avaient été gravés de façon conjuguée et ils pré- sentaient le modèle représenté sur la fig 4 Les cylindres de gau- frage ont été ajustés avec une cote de jeu de fond comprise entre 0,2 et 0,5 mm environ et réglés pour qu'il n'y ait pas de contact acier sur acier La liaison entre les plis de l'article final était donc due plutôt à l'adhésif qu'au gaufrage. Les cotes du modèle de gaufrage ovale étaient les suivantes grand axe de l'ovale: 1,8 mm; petit axe de l'o- vale: 0,9 mm; espacement d'un élément à l'autre dans la direc- tion M D 1,65 mm; espacement d'un élément à l'autre dans la direction C D: 1,22 mm; profondeur d'un élément: 1,27 mm Ces dimensions pouvant varier de + 10 %-dans le modèle. On a fait ensuite passer la feuille gaufrée par une opération d'impression, on l'a perforée et on l'a enroulée en rouleaux finis ayant le nombre de feuilles désiré Les rouleaux ont ensuite été découpés en segments de largeur voulue qui ont été enveloppés. La description ci-dessus n'a été fournie qu'à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs et il est évident que l'on peut y apporter des modifications ou variantes sans pour autant sortir du cadre de la présente invention En particulier- les zones gaufrées de forme allongée peuvent être ovales, rectan- gulaires ou en forme d'as de carreau. REVENDICATIONS. 1 'l Feuille de papier à plusieurs plis, caractérisé en ce qu'elle présente une première face et une seconde face avec un motif réalisé sur elles par gaufrage, ce motif gaufré étant constitué par -la disposition en fond de zones ( 10, 11) déformées alternativement en saillie et en renfoncement séparées par un plan neutre ( 12) essentiellement non déformé, les zones en renfoncement ( 11) et les zones en saillie ( 10) de la première face correspondant respectivement aux zones en saillie ( 11) et aux zones en renfoncement ( 10) de la seconde face. / Feuille de papier selon la revendication 1, caractérisée en ce que les zones déformées ( 10,11) du fond sont disposées suivant des rangées courbes successives. 30/ Feuille de papier selon la revendication 2, caractérisée en ce que les zones déformées ( 10, 11) ont une forme générale allongée avec un grand axe et un petit axe. / Feuille de papier selon la revendica- tion 3, caractérisée en que l'espacement des zones déformées ( 10, 11) est égal ou supérieur à la cote du petit axe. / Feuille de papier selon la revendication 4, caractérisée en ce que les zones déformées ( 10,11) sont de forme ovale. / Feuille de papier selon la revendication 5, caractérisée en ce que le grand axe des zones déformées ovales est orienté dans la direction de la machine (MD). 7 / Feuille de papier selon la revendication 6, caractérisée en ce que la cote du grand axe est égale à 1,9 millimètre environ, la côte du petit axe est égale à 0,9 milli- mètre environ et en ce que l'espacement entre des zones déformées ovales voisines est égal à 0,9 millimètre environ. 8 / Feuille de papier selon la revendication , caractérisée en ce que le grand axe des zones déformées ovales est orienté dans la direction transversale à la machine (CD). 90/ Serviette en papier à deux plis, carac- térisée en ce qu'elle présente une première face et une seconde -9- face avec un motif réalisé sur elles par gaufrage, ce motif gaufré comportant des rangées courbes successives de zones déformées ( 10, 11) de forme ovale alternativement en saillie et en renfoncement, ces zones étant orientées de manière que le grand axe de l'ovale soit orienté dans la direction transver- sale à la machine (CD) et étant séparées par un plan neutre essentiellement non déformé, les zones en renfoncement ( 11) et les zones en saillie ( 10) de la première face correspondant respectivement aux zones en saillie ( 11) et aux zones en renfon- cement ( 10) de la seconde face. / Serviette en papier selon la revendi- cation 9, caractérisée en ce que le motif gaufré comporte en outre un motif intermittent du plan neutre présentant des zones déformées de forme ovale en saillie et en renfoncement dont le grand axe de l'ovale est orienté dans une direction différente de celle des ovales du motif de fond. 11 / Serviette en papier selon la revendica- tion 10, caractérisée en ce que le motif intermittent du plan neutre définit une forme suggérant celle d'un trèfle. 12 / Procédé pour fabriquer des serviettes en papier, caractérisé en ce qu'il comporte une étape dans la- quelle on gaufre un voile ( 6) à plusieurs plis, liés à l'avance, avec des cylindres conjugués en acier ( 7,8), chaque cylindre présentant un motif de zones déformées alternativement en saillie et en renfoncement séparées par un plan neutre essentiellement non déformé. / Feuille de papier gaufrée, caractérisée en ce que les zones gaufrées ont un grand axe et un petit axe, le grand axe de la presque totalité des zones gaufrées étant sensiblement orienté dans une direction transversale à la machine (CD). 14 / Feuille de papier selon la revendication 13, caractérisée en ce que les zones gaufrées ( 10, 11) sont de forme allongée, notamment ovales, rectangulaires ou en forme d'as de carreau. - / Feuille de papier selon la revendication 13, caractérisée en ce que le grand axe est parallèle à la di- rection transversale à la machine' (CD)o