Brevet FR2554089A1 — publié le 19850503

-1- La presente invention c ncçerne une feuille composite pour l'emballage dc Lroduits alimenrtailr-es et autres produits de consommation courante, ladit feuille composite étant constituée de deux couches de barrage ou plus, ainsi que ae nappes de matière plastique disposées entre lesdites couches de barrage et formant les surfaces extérieures de la feuille composite; en addition, la présente invention a trait à un procédé pour la fabrica- tion de ladite feuille composite. Des conteneurs fermés ou doublés, qui sont constitués d'une feuille com- posite et qui sont fréquemment pourvus de couches de barrage sous une forme ou sous une autre, sont utilisés pour la préservation de produits alimentaires et autres produits de consommation courante. Des tubes dans lesquels la feuille composite elle-même constitue également la structure portante, constituent une catégorie très commune dans les moyens de con- ditionnement mettant en oeuvre des feuilles composites. La couche de bar- rage constituée d'un métal, par exemple, d'aluminium, a pour fonction de servir de couche de protection au travers de laquelle des substances avec lesquelles elle est en contact, ne peuvent pas pénétrer à l'intérieur du conteneur et vice-versa. La plupart des métaux étant sujets à la corrosion, ils ne doivent pas pouvoir venir au contact de la substance à préserver, et doivent donc être protégés. Une telle protection est réalisée en général au moyen d'un film de matière plastique ou d'un vernis protecteur qui est étendu, par exemple, sur la feuille d'aluminium lors de la fabrication de cette der- nière. En raison de considérations relatives notamment à la mise en couleur, au poids, et similaires, un revêtement spécifique de protection est appliqué sur les deux faces de la feuille composite. On connait plusieurs procédés et matériaux destinés à la fabrication de feuilles composites, par exem- ple, selon les demandes de brevet finnois N 820247 et 821686, et le bre- vet US N 3.817.427. Tous les procédés de fabrications de feuilles composites reposent sur le principe consistantà étendre sur le métal une couche suffisamment épaisse d'un polymère en masse souple et peu coûteux. Une des propriétés exigées d'une telle couche de-protection est qu'elle doit être épaisse, en raison de considérations relatives à son soudage et similaires, puisque l'opéra- -2- tion de soudage à chaud exige une quantité suffisante de matériau de sou- dage. Une des raisons expliquant le fait que cet inconvénient n'a pas été corrigé jusqu'à présent, réside dans le caractère peu coûteux des matiè- res plastiques en masse. Le principe qui a été retenu est que la soudure d'un récipient fait d'une feuille composite exige un film épais de matiè- re plastique capable de fondre aisément, dans le but d'obtenir une résis- tance convenable de la soudure et une résistance suffisante de la feuille composite. Dans le cas de nombreux emballages tels que des tubes, il importe que la forme de l'emballage fait d'une feuille composite soit irréversible après sa déformation par compression. Une telle propriété ne peut être obtenue qu'au moyen d'une feuille composite comportant une couche de barrage mé- tallique à laquelle on donne une épaisseur exagérée de manière à ce que son profil ne revienne pas, après sa déformation, à sa forme initiale sous l'effet de l'élasticité des couches en matière plastique. On connatt de façon générale des feuilles composites reposant sur le principe du "sandwich", et comportant plusieurs structures de barrage ou de support. De telles feuilles composites ont été décrites, par exemple, dans les brevet allemands OS-DE 30 24 725 et OS-DE 31 13 428. Ces brevets visent néanmoins des feuilles composites auto-portantes et spécialement rigides, dont le procédé de fabrication comprend une étape de doublage par couches successives, qui exige de nombreuses phases et un travail considérable. Ils ne conviennent pas à la fabrication et à la production de masse d'emballages du type dans lequel la feuille composite est re- pliée et soudée au moyen d'un procédé tel que le soudage à chaud. Aucune tentative n'a été faite pour réaliser des économies de matériaux dans les solutions ainsi proposées, qui cherchent plutôt à améliorer la résistance structurelle des feuilles composites. L'arête de la feuille composite restant à l'intérieur du conteneur à fa- çonner pose également un problème dans les solutions connues, puisque dans la plupart des cas, cette arête ne doit pas pouvoir entrer en con- tact avec les substances à préserver. Une tentative pour résoudre un tel problème a été faite, au moyen d'un traitement supplémentaire de soudage à chaud à l'aide d'une certaine quantité d'une matière plastique fluide, ainsi qu'au moyen d'une "dissimulation" de l'arête de la feuille sous la 3- pliure. Le premier procédé évoqué est peu sûr et implique l'utilisation de films de matière plastique encore plus épais; le second procédé évoqué est utilisable mais implique des mesures spécifiques avant l'étape de soudage. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients susmention- nés, et de réaliser une feuille composite pour emballage, qui est fine et qui conserve néanmoins une rigidité suffisante pour toutes les applica- tions usuelles des feuilles composites d'emballage. La feuille composite d'emballage selon la présente invention est ainsi essentiellement carac- térisée en ce qu'elle est formée en reliant et en soudant des nappes constitutives comprenant une première couche de barrage, une première fa- ce desdites nappes étant recouverte d'une couche de matière plastique destinée à protéger les surfaces intérieures et extérieures, et la secon- de face desdites nappes étant recouverte d'une couche de matière plasti- que visant à souder ainsi qu'à séparer et isoler les couches de barrage. Le matériau en nappe constituant la feuille composite selon la présente invention peut être fabriquée de manière classique en utilisant des équi- pements existant actuellement. La nappe est repliée pour former une feuille composite, et elle est soudée à chaud, par exemple, au moyen d'une simple presse chauffante. Grâce à sa structure en sandwich, la ri- gidité de la feuille composite est suffisamment bonne pour la plupart des applications d'emballage lorsqu'elle est simplement repliée en double sur elle-même. L'avantage présenté par une feuille repliée un nombre pair de fois, réside dans le fait que le point de pliage de la feuille composite terminée définit une arête dans laquelle les couches de barrage ne sont pas exposées à l'air ambiant mais sont recouvertes par un film ininter- rompu de matière plastique. Selon un premier mode de réalisation avanta- geux de la présente invention, la feuille composite est formée au moyen d'un pliage en double de la nappe qui la constitue. Selon un mode de réalisation avantageux de la présente invention, la feuille composite est repliée de façon dissymétrique d'une manière telle que les nappes constitutives ont des longueurs différentes, la languette formée par la nappe la plus longue formant un élément de soudage. Ledit élément de soudage est utilisé pour réaliser des soudures externes de ma- nière simple en soudant à chaud le côté de la languette qui est pourvu de -4- la couche de matière plastique la plus épaisse sur la couche la plus bas- se, et pour réaliser ainsi de manière rapide un récipient constitué d'une telle feuille composite. Selon un mode de réalisation avantageux de la présente invention, les couches de barrage de la feuille composite sont constituées d'une feuille d'aluminium, et la surface extérieure de la feuille composite est consti- tuée d'un film de polyéthylène, la couche de soudage disposée entre les couches de barrage étant constituée de deux feuilles ou films de polyé- thylène qui sont soudé(e)s l'un(e) à l'autre. Une épaisseur souhaitable de la feuille d'aluminium est, par exemple, de 5 m (10 microns), l'épaisseur de la surface extérieure de la feuille composite étant de 3.10 5 m (30 microns) approximativement, et l'épais- seur totale de la couche de soudage de 10-4 m (100 microns) approximati- vement. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, les couches de barrage de la feuille composite sont constituées de carton, dont l'é- paisseur et la qualité sont déterminées en fonction de la rigidité et des propriétés de barrage souhaitées, et la surface extérieure de la feuille composite est constituée d'un film de polyéthylène, la couche de soudage disposée entre les couches de barrage étant constituée de deux feuilles ou films de polyéthylène soudé(e)s l'un(e) à l'autre. Selon un mode de réalisation du procédé de fabrication de la feuille com- posite selon la présente invention, la feuille composite est formée en assemblant et en soudant des nappes constitutives comprenant une première couche de barrage, une première face desdites nappes étant recouverte d'une couche de matière plastique destinée à protéger les surfaces inté- rieure et extérieure, et la seconde face comportant une couche de matière plastique destinée à assurer le soudage. Selon un autre mode de réalisation avantageux du procédé de la présente invention, la feuille est formée en repliant en double la nappe consti- tuant la feuille composite. Selon un autre mode de réalisation avantageux du procédé de la présente invention, la feuille composite est repliée de façon dissymétrique d'une manière telle que les nappes constitutives ont des longueurs différentes, la languette formée par la nappe la plus longue formant ainsi un élément 5- ce soudage. : mode de realisation de la feuille composite pour emballage, ainsi qe u procédé de fabrication de ladite feuille composite, selon l'invention va maintenant être décrit, à titre d'exemple nuilement limitatif, en r4- férence aux dessins annexes dans lesquels: - la figure 1 est une vue montrant une feuille composite d'emballage ci- ventionnelle, pourvue d'une seule couche de barrage; - la figure 2 est une vue montrant une nappe constitutive destinée à ccn fecnionner la feuille composite d'emballage selon la présente invention; n - la figure 3 est une vue montrant le pliage de la nappe constitutive pour former la feuille composite au moyen du procédé selon la présente invention; et - la figure 4 est une vue montrant le façonnage d'un récipient en forme de tube, au moyen du procédé selon la présente invention. La feuille composite représentée sur la figure 1 a pour base une feuille d'aluminium 1 relativement épaisse, ayant une épaisseur typique de 4.105 hi (40 microns) approximativement, dont les deux faces ont été revêtues d'un polymère 2 en masse quelconque, constitué dans la plupart des cas par du polyéthylène. Les revêtements de matière plastique ont une épais- seur de 10 à 1,5.104 m (100 à 150 microns), la feuille composite a une épaisseur totale comprise dans une plage de 2,4.10-4 à 3,4.10- i m (240 à 340 Microns). Ainsi qu'il a été déjà observé, il est nécessaire que les couches de matière plastique aient une épaisseur suffisante pour assurer un soudage convenable. Dans le cas des structures de barrage con- portant plusieurs structures de barrage ou de support, les épaisseurs sont typiquement au moins identiques, exception faite des couches super- ficielles plus minces, ce qui les rend impropres aux applications visées par la présente invention. La figure 2 est une vue montrant la nappe constitutive 3 à partir de la- quelle peut être fabriquée la feuille composite selon la présente inven- tion. La nappe 3 est constituée d'une couche de barrage 4 en aluminium, j5 dont l'épaisseur est de 10 m (10 microns) approximativement; d'un film de - d5 polyéthylène ayant une épaisseur de 3.10 m (30 microns) approximati- vement et disposée sur une première face de la nappe constitutive 3; et d'un film de soudage 6 en polyéthylène ayant une épaisseur de 5.10-5 m -6(50 microns) approximativement et disposé sur la seconde face de la nappe 3. L'épaisseur de la feuille composite, apres pliage en double, est en conséquence de 1,8.10-4 m (180 microns) approximativement, et il a été constaté que la rigidité de la feuille composite ainsi obtenue à partir de ladite nappe 3 est aussi grande que celle de la feuille composite eon- ventionnelle représentée sur la figure 1. La feuille composite 7 est formée à partir de la nappe constitutive 3 telle qu'elle est représentée sur la figure 3, en la repliant en double et en soudant les couches les unes aux autres. La nappe 3 est repliée de façon dissymétrique d'une telle manière que les couches ont des longueurs différentes, la languette 8 formée par la couche de plus grande longueur constituant un élément de soudage. La figure 4 est une vue montrant le mode de façonnage d'un conteneur tel qu'un récipient en forme de tube, à partir de la feuille composite 7 ob- tenue selon le procédé illustré parla figure 3. L'arête repliée 9 de la feuille composite 7 est introduite dans le récipient en forme de tube, de sorte que la substance à préserver ne peut pas venir au contact de l'alu- minium qui constitue les couches de barrage. La languette 8 est rabattue par pression dans le sens indiquée parla flèche, formant ainsi une soudu- re qui est suffisamment résistante pour assurer l'intégrité du récipient. Il est évident pour l'homme de l'art que les différents modes de réalisa- tion de la présente invention ne sont pas limités par l'exemple unique décrit, mais qu'ils peuvent former des variantes sans sortir du cadre des revendications annexées. En conséquence, chaque couche de barrage peut, par exemple, être constituée de plusieurs couches assemblées les unes aux autres. -7- REVENDICATIONS 1. Feuille composite pour l'emballage de produits alimentaires et autres produits de consommation courante, constituée de deux couches de barrage (4) ou plus ainsi que de revêtements en matière plastique (5,6) disposés entre lesdites couches de barrage et constituant les surfaces extérieures de ladite feuille composite, caractérisée en ce que la feuille composite (7) est formée en reliant et en soudant des nappes constitutives (3) com- prenant une première couche de barrage (4), une première face desdites nappes étant recouverte d'une couche de matière plastique (5) destinée à protéger les surfaces intérieures et extérieures, et la seconde face des- dites nappes étant recouverte d'une couche de matière plastique (6) des- tinée à souder ainsi qu'à séparer et isoler lesdites couches de barrage. 2. Feuille composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que la feuille composite (7) est formée au moyen d'un pliage en double de la nappe constitutive (3). 3. Feuille composite selon la revendication 2, caractérisée en ce que la feuille composite (7) est repliée de façon dissymétrique d'une manière telle que les couches constitutives ont des longueurs différentes, une languette (8) formée par la couche la plus longue formant un élément de soudage. 4. Feuille composite selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que les couches de barrage (4) de la feuille composite (7) sont consti- tuées d'une feuille d'aluminium, et la surface extérieure (5) de la feuille composite est constituée d'un film de polyéthylène, la couche de soudage (6) disposée entre lesdites couches de barrage étant constituée de deux films de polyéthylène qui sont soudés l'un à l'autre. 5. Feuille composite selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que les couches de barrage (4) de la feuille composite (7) sont constituées de carton, dont l'épaisseur et la qualité sont déterminées en fonction de la rigidité et des propriétés de barrage souhaitées, et la surface extérieure (5) de ladite feuille composite est constituée d'un film de polyéthylène, la couche de soudage disposée (6) disposée entre lesdites couches de barrage étant constituée de deux films de polyéthylè- ne soudés l'un à l'autre. 6. Procédé pour confectionner la feuille composite selon la revendication -8- 1, caractérisé en ce que la feuille composite (7) est formée en assemb- lant et en soudant des nappes constitutives (3) comprenant une première couche de barrage (4), une première face desdites nappes étant recouverte d'une couche de matière plastique (5) destinée à protéger les surfaces intérieure et extérieure de l'emballage, et la seconde face comportant une couche de matière plastique (5) destinée à assurer le soudage. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la feuille composite (7) est formée en repliant en double la nappe constitutive (3). 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la feuille composite (7) est repliée de façon dissymétrique d'une manière telle que les couches ont des longueurs différentes, la languette (8) formée par la couche la plus longue formant ainsi un élément de soudage.