Brevet FR2624531A1 — publié le 19890616

MATERIAU DE DENSITE DIMINUER CONTENANT UNE CHARGE VEGETALE, UTILISATION NOTAMMENT DANS LE DOMAINE DES PAPIERS ET CARTONS La présente invention a trait à lutilisation dl charge végétale de granulométrie contrôlée. Elle concerne plus particulièrement l'obtention d'un matériau composite de densité diminuée grâce à une telle charge végétale. Elle est particulièrement intéressante dans domaine de la fabrication des-feuilles fibreuses telles papiers, cartons et autres non-tissés, d'une part, et celui de la préparation d'enductions et peintures, d'autre part. Ainsi, la présente invention conce'rne, suivant l'un de ses aspects, la fabrication d'un matériau en feuille par voie papetière renfermant une charge végétale de granulométrie contrôlée pour permettre la diminution de la densité, l'augmentation de l'épaisseur et l'amélioration du bouffant de ce matériau. Suivant un autre aspect, l'invention -concerne l'obtention de matériaux tels que enductions et peintures qui soient allégés au moyen de ladite charge végétale de granulométrie contr8lée. Par ailleurs selon l'invention, la diminution de la densité et l'augmentation de l'épaisseur du matériau confèrent notamment pour les feuilles fibreuses des propriétés spécifiques et bénéfiques comme l'opacité, l'isolation accoustique, thermique et électrique. L'utilisation de charges ou pigments minéraux, organiques, synthétiques est classique en papeterie. Les charges pigments minéraux les plus couramment utilisés sont le talc, le kaolin, le carbonate de calcium naturel et précipité ou provenant des opérations de régénération des liqueurs noires extraites de la cuisson des pâtes kraft, carbonate de magnésium, les hydrates d'alumine, le sulfate de calcium, la silice colloldale, le sulfate de baryum, le dioxyde de titane, l'hydroxyde de magnésium, et leurs mélanges. charges usuelles de la papeterie des diamètres sphériques équivalents, mesurés au moyen du dispositif SEDIGRAPH, variables mais en règle générale toutes charges ont des particules de dimensions inférieures à 100 micromètres, en particulier inférieures à 50 micromètres et notamment inférieures à 30 micromètres.' . Ainsi, le kaolin à incorporer dans la masse 50 % de particules de granulométrie comprise entre et 8 micromètres (d50 e-" 6-8 micromètres) et 98 % de particules de granulométrie inférieure à 50 micromètres (d9o micromètres). Le talc de masse a un d50 compris entre et 10 micromètres et un d98 inférieur à 50 micromètres, et, le carbonate de calcium un d50 compris entre 7 et micromètres et un d98 inférieur à 25 micromètres. pigments de couchage quant à eux ont un compris entre 1 et 3 micromètres et un d98 inférieur à micromètres. Les pigments organiques sont beaucoup plus fins et un d5o compris entre 0 l et 1 micromètre. sait, notamment de EP-B-0 006 390, de EP- 050 316 et de FR-A-2 578 870, que les charges minérales favorisent la réduction du corit matière selon leur nature, l'opacité surtout dans le domaine supports d'impression-écriture et de certains papiers spéciaux. Si la teneur en charges minérales dans matériau est élevée comparativement à celle des fibres cellulosiques, elles peuvent favoriser l'inertie, stabilité dimensionnelle et c'est notamment le recherché dans les supports de base pour revêtement sols muraux; mais l'emploi de ces charges minérales a un effet néfaste sur l'épaisseur du matériau, d'une part, et l'augmentation du taux de cendres restantes se traduit aussi par une augmentation sensible de la densité matériau qui ne joue pas en faveur du coût au m2, d'autre part. L'industrie papetière utilise certaines charges pigments spéciaux afin d'augmenter l'épaisseur de la feuille, par exemple la diatomite ou les terres diatomées naturelles, calcinées ou activées, les microsphères de carbone ou de verre, les silicates de calcium et les silices colloîdales, mais ces charges ou pigments sont généralement très chers. L'incorporation de pâtes cellulosiques dites mécaniques comme les pâtes -thermomécaniques ou chimico- mécaniques et, à un degré moindre, les pates mercerisées, les fibres synthétiques, notamment polyester, de polyéthylène et de polypropylène jouent aussi sur l'amélioration du bouffant mais l'utilisation de ces fibres ne concerne que des applications bien spécifiques. La présente invention préconise une nouvelle solution technique pour pallier difficultés précitées. Cette solution fait appel une matière première bien connue, naturelle, abondante et renouvelable, à savoir le bois, matière première à partir de laquelle seront fabriquées les charges végétales à la granulométrie souhaitée afin qu'elles puissent être incorporées dans la masse, soit directement comme une quelconque autre charge classique de la papèterie, soit préférentiellement selon l'enseignement de -B-0 050 316 et FR-A-2 578 870 sous la forme mélange préalablement floculé de charge et de liant. Ôn sait que l'on a déjà signalé dans le passé la possibilité d'utiliser de la poudre ou farine de bois en tant que charge dans la fabrication de papiers et cartons, voir notamment US-A-3 184 373. Mais une telle possibilité est restée une curiosité de laboratoire dès lors qu'elle n'a jamais eu de succès sur le plan technique et commercial. Une des caractéristiques fondamentales procédé selon l'invention est l'utilisation d'une charge végétale pulvérulente ayant un d98 inférieur à 150 micromètres C'est-à-dire que 98 % des particules de charge végétale (pourcentage exprimé en poids) traversent un tamis à mailles carrées en acier inoxydable, d ouverture 150 x 150 micromètres, selon la norme française NF X 501. Suivant l'invention, on préconise donc procédé pour diminuer la densité d'un matériau, qui notamment choisi parmi les feuilles fibreuses, les enductions et peintures, au moyen d'une charge végétale, ledit procédé étant caractérisé en ce que l'on introduit lors la fabrication dudit matériau une charge végétale dont des particules ont des dimensions inférieures à 150 micromètres, de préférence inférieures à 100 micromètres mieux inférieures à 70 micromètres. En d'autres termes, l'invention procure grâce à utilisation de ladite charge végétale un procédé pour augmenter l'épaisseur et/ou diminuer la densité du matériau. Pour l'obtention de la charge végétale suivant invention, toutes les essences de bois peuvent être utilisées comme les bois de résineux tels que sapin, pin épicéa, les bois *de feuillus tels que bouleau, hêtre, charme, châtaigner. Ces bois peuvent provenir soit de coupes d'éclaircie, soit de coupes rases en forêt, soit de sous-produits de l'industrie du sciage, croutes déligniures, sciure, mais il est aussi possible d'utiliser des souches, des écorces et des branches petits diamètres. Ces bois ayant des caractéristiques physiques, chimiques et morphologiques différentes confé reront au matériau final des propriétés variables selon les essences utilisées. Le bois sous forme de rondins ou de déchets de scieries ou de souches sera préalablement mis sous forme de copeaux ou plaquettes selon les technologies bien connues de l'industrie des pâtes à papier avec rouleau écorceur pour les rondins non écorcés et lignes de coupeuses spécifiques classiques pour rondins écorcés, pour déchets de scieries, pour souches Citons à titre d'exemple les coupeuses à disques avec 6 12 couteaux et pouvant débiter entre 150 et 1 M3/micromètres de copeaux. Les dimensions de ces copeaux ou plaquettes, à savoir leur longueur, leur largeur, leur épaisseur sont importantes quand ces copeaux sont utilisés pour la fabrication de pâtes cellulosiques les procédés kraft et bisulfite par exemple. En régle générale et pour fixer les idées ces copeaux, après l'opération de classage ont la granulométrie suivante. - Refus au tamis à mailles carrées 29 mm x 29 mm 1 % - Refus au tamis à mailles 60 à 65 % sur carrées 15 mm x 15 mm et les acceptés 10 mm x 10 mm du tamis précédent. - Refus au tamis à mailles 20 à 25 % sur carrées 6,5 mm x 6,5 mm les acceptés du tamis précédent. - Refus au tamis à mailles 10 à 15 % sur carrées 3 mm x 3 mm les acceptés du tamis précédent. Selon le procédé de l'invention ces copeaux de bois seront soumis à une opération de coupe-broyage complémentaire afin de produire les charges végétales aux dimensions granulométriques requises pour l'objet de l'invention. Ce résultat peut être obtenu au moyen des techniques de fragmentation, broyage, micronisation connues et déjà utilisées pour diverses matières premières telles que charges minérales ou organiques, produits abrasifs, céramiques, produits alimentaires, matières et pigments colorants, matières plastiques, caoutchouc, déchets, produits chimiques et pharmaceu tiques. Ces techniques de broyage et/ou micronisation font appel à un principe de base : usure par frottement, friction ou cisaillement avec ou sans fluide (vapeur, air comprimé, courant gazeux inerte ... . Les impacts intensifs, les collisions à haute vitesse, les tourbillons, les vibrations, les changements de pression provoquent une désagrégation progressive de la matière jusqu'à l'obtention de la finesse souhaitée. Si nécessaire on peut combiner techniques de broyage-micronisation afin d'obtenir dans un premier stade une fragmentation grossière puis dans un deuxième stade la finesse recherchée. Dans les applications papetières les charges végétales selon l'invention auront donc un d98 inférieur à 100 micromètres (98 % des particules de bois traversant un tamis à mailles carrées de '100 micromètres sur 100 micromètres), de préférence un d98 inféri.eur à 100 micromètres et mieux un d98 inférieur à 70 micromètres et se situant dans la gamme allant de 70 à 20 micromètres; elles seront associées à des fibres pour la préparation des feuilles fibreuses. Le rapport pondéral charge végétale puvérulente/ fibres selon l'invention se situera généralement dans la gammè allant de 1/100 à 6/1. On utilisera avantageusement pour la fabrication de papiers d'emballage un rapport pondéral charge végétale/fibres dans la gamme de 1/100 à 2/10 (et mieux de 1/100 à 1/10), pour celle de supports impression-écriture un rapport pondéral dans gamme 2/10 à 5/10 (et mieux de 2,5/10 à 3,5/10), pour celle cartons un rapport pondéral dans la gamme de 1/10 à 5/10 et pour celle des papiers spéciaux un rapport pondéral dans la gamme de 6/100 à 6/1 (et mieux 3/10 à 8/10). Les fibres utilisables pour ces diverses applications sont notamment les fibres organiques naturelles ou synthétiques comme les fibres cellulosiques, les fibres de polyamide, les fibres de polyester, les fibres de polyalkylène, les fibres de polyacrylate, les fibres minérales comme les fibres de verre, les fibres de céramique, les fibres gypse aciculaire, les fibres de carbone et la laine roche, fibres de régénération de la cellulose. fibres peuvent être utilisées seules ou en mélange. fibres plus couramment employées seront fibres cellulosiques provenant des pâtes chimiques kraft ou bisulfite, des pâtes mécaniques, thermomécaniques ou chimico- thermomécaniques. Ces pâtes produites partir essences de résineux ou de feuillus peuvent être écrues, mi-blanchies ou blanchies. Il est aussi possible d'utiliser pâtes cellulosiques dites de récupération provenant vieux papiers et vieux journaux, seules ou en association avec fibres cellulosiques nobles. Selon le procédé de l'invention, les charges végétales de granulométrie contr8lée peuvent être associées à d'autres charges minérales organiques ou synthétiques ou leurs mélanges, ces charges ou pigments usuels ou spéciaux de la papeterie sont ceux qui ont déjà été cités ci-dessus. pratique, selon l'invention, la charge végétale va remplacer une partie de l'ingrédient essentiel du matériau à savoir les fibres dans le domaine papetier, d'une part, et va pouvoir remplacer la totalité ou une fraction seulement de la charge usuelle notamment minérale du matériau, d'autre part. Dans la fabrication du papier, il peut etre avantageux d'incorporer dans la masse fibreuse contenant les charges végétales, un ou des agents classiques en papeterie de renforcement des résistances à l'état de la feuille comme, par exemple les amidons natifs ou modifiés par voie chimique, enzymatique ou thermique les dextrines, les alcools polyvinyliques, la caséine, la colle animale, les protéines végétales, les esters cellulosiques comme la carboxyméthycellulose, les alginates, les dispersions de polyamines synthétiques, les latex styréne-butadiène carboxylés ou non carboxylés, les latex acryliques, les latex styrène-acrylique, les latex d'acétate de vinyle, les latex de néoprène, les latex d'acrylonitrile, les latex de chlorure de vinyle et leurs mélanges. La quantité de ces polymères organiques naturels ou synthétiques qui jouent un rôle de liant de masse ou de surface peut être très variable selon les applications mais elle est en règle générale comprise entre 0,5 10 parties en poids sec de liant pour 100 parties en poids de fibres pour les applications classiques et notamment pour les papiers et cartons d'emballage, les papiers pour impression-écriture, mais -elle peut être beaucoup plus élevée et comprise entre 10 et 50 parties en poids et préférentiellement entre 10 et 30 parties en poids sec pour 100 parties en poids-de la feuille fibreuse pour des applications spéciales comme les supports de base pour complexage, pour enduction, pour revêtements. Il peut être aussi nécessaire d'améliorer les- résistances à l'état humide des feuilles fibreuses selon l'invention, notamment avec des additifs usuels de la papeterie tels que les résines urée-formol et mélamine- formol, le glyoxal, les polyalkylèneamines notamment cationiques et réticulées, les produits de condensation de mélamine-formaldéhyde et d'acide amino-caproîque Outre les fibres, les charges végétales combinées ou non à d'autres charges ou pigments en présence non de polymères organiques naturels ou synthétiques pour l'amélioration des propriétés à l'état sec et humide, on peut aussi utiliser : - - des agents de collage de l'industrie papetières. pour réduire la sensibilité à l'eau du papier tels que les colophanes modifiées, les émulsions de paraffine le's alkylcétènes dimère ; - des agents de régulation du pH comme le sulfate d'alumine et l'acide sulfurique - des agents de rétention amioniques /ou cationiques pour réduire les pertes de matières au cours de la formation de la feuille. On peut citer notamment les résines polyéthylènes-imine, polyamide-amine, polyalkylamine notamment réticulées, polyacrylamide notamment modifiés, les ammonium quaternaires. D'autres additifs usuels en papeterie peuvent aussi être employés : - les agents anti-mousse - les azurants optiques - les agents de coloration ou de nuançage - les agents fongicides et/ou bactéricides. Selon un autre aspect de l'invention, ces charges végétales peuvent être préalablement soumises un traitement chimique pour leur conférer des propriétés d'aspect, des caractéristiques physiques ou chimiques qu'elles n'ont pas à l'état naturel et avant leur introduction dans la masse. Citons à titre d'exemple les traitements.ayant une influence sur la modification de la couleur des particules de bois, les traitements fongicides, bactéricides, ignifuges ou ceux favorables à la diminution de la sensibilité à l'eau du bois. Une feuille contenant les charges végétales suivant l'invention peut être réalisée sur une machine à papier ou à carton classique avec une ou plusieurs tables plates, inclinées ou verticales équipées ou de formeurs mono ou double toile et de formes rondes. Cette feuille peut être mono-jet ou multi-jets avec des jets de compositions identiques ou différentes comme celà est notamment le cas pour les cartons. feuille fibreuse suivant l'invention renfermant des charges végétales peut être aussi soumise à différents traitements de surface classiques en papeterie, sur ou hors machine à papier et avec les moyens surfaçage, d'imprégnation, d'enduction et de couchage connus des fabricants et des transformateurs de papiers La charge végétale suivant l'invention est utilisable dans la masse et à la surface lors de la fabrication de la feuille fibreuse. Elle est introduite dans la masse, soit directement comme toute autre charge papetière classique, d'une part, soit préférentiellement sous la forme d'-un mélange de charge végétale et de liant organique préalablement homogénéisé puis floculé (notamment au moyen d'un floculateur étagé ) avant d'être incorporé dans la suspension aqueuse des fibres en amont de la caisse de tête, conformément à l'enseignement du brevet EP-B-0 050 316 et du document FR-A-2 578 87 , d'autre part. Elle est, si cela est nécessaire, apportée à la surface de la feuille fibreuse selon des méthodes usuelles de traitement des surfaces des papiers et cartons, notamment par enduction, couchage et/ou imprégnation. charge végétale suivant l'invention est directement utilisable dans le domaine de la préparation d'enductions et peintures. Le but essentiel la diminution de la densité du matériau. Les buts seconds, qui sont également intéressants, sont l'augmentation de l'épaisseur du matériau, l'amélioration du bouffant du matériau et les propriétés bénéfiques en ce qui concerne l'amélioration de l'opacité et de l'isolation acoustique, thermique et électrique. Pour les applications papetières, le meilleur mode de mise oeuvre a été donné ci-après. Stade 1 fibres cellulosiques 'en suspension aqueuse sont raffinées de façon classique à un degré Schoepper- Riegler compris entre 15 et 70, selon les applications à une concentration variable comprise entre 20 et 350 #.g/1, notamment entre 20 et 60 g/1, à l'aide de raffineurs coniques doubles disques standards, ou notamment entre 250 et 350 g/1 avec des raffineurs spéciaux pour raffinage dit à haute concentration employé pour la fabrication de supports d'emballage. A ce stade, on peut introduire, si cela est nécessaire d'autres types de fibres synthétiques ou minérales seules ou en association. En particulier, les fibres de verre sont utiles pour améliorer la stabilité "dimensionnelle de feuille. A ce stade, la composition fibreuse peut être unique quand il s'agit de fabriquer une feuille mono- il ou variable quand il s'agit de fabriquer une feuille multi-jets comme cela est notamment le cas pour carton. Stade 2 Les charges végétales sont produites à partir copeaux ou plaquettes de bois provenant d'une ligne coupe classique de l'industrie des pâtes à papier. copeaux de bois auront les dimensions habituelles obtenues avec le matériel conventionnel de la papèterie. seront ensuite traités dans une installation coupe-broyage afin de produire des particules de bois finesse souhaitée, pour les applications objet invention. Ces charges végétales auront un d98 inférieur micromètres et notamment un d98 micromètres, -à-dire que 98 Z des particules de bois traverseront un tamis de maille carrée de 80 micromètres sur micromètres. Ces charges végétales peuvent provenir soit unité de coupe-broyage dans le site de production papier ou carton soit provenir d'une unité externe. Les charges végétales sont aisément véhiculées moyens mécaniques par bandes transporteuses ou moyens pneumatiques jusqu'à l'unité de stockage avant leur utilisation dans le site de leur production une 'usine intégrée ou leur fourniture en sac, en vrac ou semi-vrac à des clients externes. Stade 3 Les charges végétales à la granulométrie souhaitée peuvent être directement introduites dans la masse comme une charge classique de la papèterie. la quantité de charges végétales peut varier de 1 à 50 parties en poids et notamment de 1 à 30 parties en poids pour 100 parties en poids de fibres pour des papiers ou cartons classiques emballage, impression écriture mais elle peut aussi varier de 60 à 600 parties en poids de charges végétales pour 100 parties en poids de fibres pour des applications spéciales du type support d'enduction, d'imprégnation pour les matériaux de construction, les revêtements de murs et sols. Ces charges végétales peuvent être également introduites dans la masse avec mélange et homogénéisation préalable de la charge avec un liant organique ou synthétique dans un premier stade puis floculation de ce mélange au moyen d'un floculant cationique dans un deuxième stade suivant le procédé breveté EP-B-0 050 316. Cette opération s'effectue en continu dans un floculateur étagé permettant de contrôler les conditions d'homogénéisation., de concentration et de dilution pour l'obtention du diamètre requis des flocs charges-liant avant leur incorporation dans les circuits tête de la machine à papier ou à carton. Stade 4 Après mélange des fibres et des charges végétales, est alors possible d'introduire dans masse les autres additifs classiques -et les adjuvants requis en fonction des objectifs souhaités. La feuille de papier ou de carton peut avoir un grammage variable entre 20 et 500 g/m2 mais pour des applications spéciales ce grammage peut être beaucoup plus important, par exemple 600 à 1000 g/m2 pour certains cellodermes et revêtements. Cette technologie peut avantageusement être exploitée pour la fabrication de papiers et cartons et notamment les papiers d'emballage, les papiers pour ondulé, les papiers et cartons à usages graphiques, les kraft d'emballage, le carton compact, le carton pour 1 emballage des liquides, les krafts couverture de caisse, les papiers et cartons à usages industriels et spéciaux, les papiers à usages domestiques, les supports pour enduction, les revêtements. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mieux compris à la lecture qui va suivre d'exemples non limitatifs mais donnés à titre d'illustration pour l'utilisation de ces charges végétales notamment dans le domaine papetier. EXEMPLES 1-3 Pour apprécier propriétés conférées par les charges végétales selon l'invention, on a préparé des formettes d'un grammage de 200 g/m2 pour comparaison. L'exemple 1 concerne un papier de formulation classique suivant l'art antérieur et les exemples 2 et 3 des papiers obtenus selon l'invention. Les quantités des divers ingrédients (exprimées en parties en poids) et les modalités opératoires sont consignées dans le tableau I ci-après. Les résultats obtenus sont donnés dans le tableau II ci-après. Le tableau II montre que l'utilisation de la charge végétale selon 'invention confère aux feuilles fibreuses de bonnes résistances mécaniques d'ensemble et plus particulièrement quand la charge végétale a été préfloculée avec un liant. Les produits des exemples 2 et 3 selon l'invention présentent une augmentation d'épaisseur de 16 Z et diminution de la densité de 12 à 15 % par rapport au produit de l'exemple 1 obtenu selon une formulation classique de l'art antérieur. On constate également une amélioration du collage pour les produits des exemples 2 et 3 par rapport au produit de l'exem ple 1. TABLEAU I --------------------------------------------------------- Composition Ex 1 * Ex 2 ** Ex 3 ------------------------------------------- Pate Kraft de résineux (a) 100 83 83 (raffinage *SR) (23) (23) Talc M 25-30 (pour 0 0 avoir 15 à 18 Z de charges restantes) Charge végétale (c) 0 17 (d) 17 (e) Agent de collage (f) 0,3 0,3 0,3 Alun (g) (g) (g) Amidon cationique 0,2 0,2 0,2 --------------------------------------------------------- Notes : formulation classique sulvant l'art antérieur; exemple suivant l'invention (a) origine : pin maritine ; (b) de graunulométrie d5o = 8-10 micromètres (c) poudre de bois de d98 70 micromètres ; origi ne : pin maritime - (d) incorporation dans la masse; (e) incorporation dans la masse après mélange préalable d'amidon natif (0,3 partie) et floculation avec polyéthylèneimine' (0,4 partie) selon EP-B-0 050 316 et WO-A- 86/05530 ; M émulsion de colophane (g) en quantité suffisante pour pH 4,5-4,7 -------------------------------------------------------- TABLEAU II ------------------------------------------------ Ex 1 * Ex 2 ** Ex 3 ** ------------------------------------- ------------ grammage (g/m2) 200 201 198 épaisseur (a) 269 313 312 densité(kg/m3) 743 642 634 Perméabilité à 168 340 354 lt Bendtsen /mn) Résistance à la traction, il 10,6 11,1 moyenne SM/ST (kN/m) Allongement moyenne SM/ST 3,2 2,8 3,2 Energie à la rup ture (J/m2) 133 121 130 Résistance à l'éclatement (kPa) 798 772 885 Collage Cgbb à 60 s (g/m ) 33 21 20,5 Charges restantes M 16,5 0 0 ------ ----------------------------------- ---------- Notes formulation classique suivant l'art antérieur; exemple suivant l'invention (a) en micromètres. ------------------------------------------------------- RX PLES 4-6 Pour comparaison on a préparé trois échantillons de papiers d'un grammage de 120 g/m2 destinés à la fabrication d'enveloppes, suivant les quantités (exprimées en parties en poids) et modalités opératoires données dans le tableau III ci-après, le produit de l'exemple 4 étant un papier d'une formulation classique suivant l'art antérieur, et les produits des exemples 4 et étant des papiers contenant une charge végétale selon l'invention. Les résultats obtenus qui sont consignés dans le tableau IV ci-après montrent que l'incorporation de charges végétales est très favorable à l'épaisseur et à la diminution de densité, respectivement + 22 % et -20 % pour l'exemple 6 par rapport au témoin 4 : l'exemple 6 est intéressant par rapport au témoin 4 car les quantités introduites de charges sont identiques. Les propriétés mécaniques d'ensemble de la formule n* 6 sont intéressantes avec un coilt de composition inférieur de 5 pourcents. Il convient de noter également les bonnes performances de collage ainsi que l'augmentation sensible de 'épaisseur qui a un effet très favorable sur la rigidité, qui varie proportionnellement avec le.cube de l'épaisseur, cette propriété étant essentielle pour la machinabilité de cette enveloppe sur le matériel moderne de transformation. TABLEAU III" --------------------------------------------------------- Composition Ex 4 * Ex 5 ** Ex 6 ** --------------------------------------------------------- Pate Kraft de résineux (a) 75 71 63 Pate Kraft blanchie de feuillus 25 23 21 (raffinage *SR) (22-25) (22-25) -25) Talc (b) 12-15 (pour avoir 0 0 8 à 10 % de char ges restantes) Charge végétale (c) 0 8 (d) (e) Copolymère amylacé 1 1 0 Agent de collage (f) 0,3 0,3 0,3 Alun (g)- (g) (g) Amidon cationique 0,2 0,2 0,2 --------------------------------------------------- --- Notes : formulation classique suivant l'art antérieur; exemple suivant l'invention (a) origine : pin maritine ; (b) de graunulométrie d50 e-- 8-10 micromètres (c) mélange de poudre de bois de sapin et de bois de hêtre dans un rapport pondéral 90/10 et de granulométrie d98 70 micromètres (d) incorporation dans la masse; (e) incorporation dans la masse après mélange préalable d'amidon natif (0,3 partie) et floculation avec polyéthylèneimine (0,4 partie) selon EP-B-0 050 316 et WO-A- 86/05530 ; (f) émulsion de colophane (g) gn quantité suffisante pour pH 4,5-4,7 --------------------------------------------------------- TABLEAU IV --------------------------------------------------------- Ex 4 Ex 5 Ex 6 ---------------- -------------------------------------- grammage (g/m2) 122 119 120 épaisseur (a) 157 167 192 densité(kg/m3) 777 712 625 Perméabilité à 164 214 440 l'air Bendtsen (ml/mn) Résistance à la traction, 11,3 13,4 11,4 moyenne SM/ST (kN/m) Energie à la 2) rupture ( /m 137 189 141 Résistance à l'éclatement (kPa) 925 1 015 865 Collag# Cobb s) 22,5 19 18,5 en g/m Charges restantes (Z) 9 0 0 -------------------------------------------------------- Notes : formulation classique suivant l'art antérieur; exemple suivant l'invention (a) en micromètres. ------------------------------------------------------- EXEMPLES 7-9 a préparé une feuille de papier d'un grammage de g/m2 suivant les quantités d'ingrédients (exprimées en parties en poids) et les modalités opératoires du tableau V ci-après. Les résultats obtenus ont consignés dans le tableau VI ci-après. résultats montrent que dans le cas d'espèces les produits des exemples 8 et 9 qui comportent une charge végétale selon l'invention ont une densité plus faible 30 à 40 % par rapport au produit de l'exemple obtenu selon une formulation de l'art antérieur. compositions 8 et 9 sont très économiques (déchets de scierie et souches) avec moins de liant synthétique, ce qui explique les résistances mécaniques légèrement plus faibles, mais ces caractéristiques physiques sont largement au-dessus des exigences classiques pour des supports de base pôur l'enduction matières plastiques prévus pour la fabrication matériaux destinés au bâtiment. constate également une bonne tenue thermique des feuilles avec charges végétales selon les exemples et 'augmentation sensible de l'épaisseur et diminution de la densité jouent sur l'atténuation accoustique apportée par le matériau ou revêtement. TABLEAU V --------------------------------------------------------- Composition Ex 7 * Ex 8 ** Ex 9 --------------------------------------------------------- Pate Kraft écrue écrue de résineux 100 50 50 (a) (raffinage OSR) (20-22) (20-22) (20-22) Fibres de verre 6 6 6 Talc (b) 45 à 55 (pour 0 0 charges res tantes 30-35 %) Charge végétale (c) 0 50 (d) 50 (e) liant acrylique 10 8 8 liant amylacé 0 1 1 Polyamide cationique 0 1 1 Amidon cationique 0 '0,2 0,2 Agent de collage (f) 1,2 1,2 1,2 Alun (g) (g) (g) -------------------------------------------------------- Notes : formulation classique suivant l'art antérieur exemple suivant l'invention (a) origine : pin maritine ; (b) de granulométrie d 0 = 8-10 micromètres (c) granulométrie d98 2 70 micromètres pour un mélange de déchets de scierie et de souche de pin maritime dans le rapport pondéral 80-20 ; (d) incorporation dans la masse; (e) incorporation dans la masse après mélange préalable d'amidon natif (0,3 partie) et floculation avec polyéthylèneimine (0,4 partie) selon EP-B-0 050 316 et WO-A- 86/05530 ; (f) émulsion de colophane (g) en quantité suffisante pour pH 6,0-6,5 --------------------------------------------------------- TABLEAU -------------------------------- ---------------------- Ex 7 * Ex 8 ** Ex 9 ** ------------------------------- -------------------- grammage (g/m2) 215 208 207 épaisseur (a) 270 398 395 densité(kg/m3) 796 522 524 Perméabilîté à 320 550 1 520 l'air Bendtsen (ml/mn) Résistance à la traction, 7,95 6,22 6,98 moyenne SM/ST (kN/m) Energie à la 2) rupture (J/m 99 78 87 Résistance à l'éclatement (kPa) 570 539 565 Collag2 Cobb (60 s) 20 18,5 18,5 en g/m Charges restantes M 32 0 0 Stabilité dimensionnelle - étuvage (105*C, 1 h) 0,7 % 0 % 0 % - trempage eau (l h) 0,6 0,6 0,6 -------------------------------- -------------------- Notes : formulation classique suivant l'art antérieur; exemple suivant l'invention (a) en micromètres. (b) retrait -------------------------------------------------------- EXEMPLES 10 - 11. On a préparé des échantillons de feuilles de carton compact dit à multijets, à verso blanc destiné à des' bottes pliantes. Les quantités des ingrédients (exprimées en parties poids) et les modalités opératoires ont été consignées dans le tableau VII ci- après. Les résultats des essais obtenus sont donnés dans le tableau VIII ci-après TABLEAU VII CARTON COMPACT NULTIJETS VERSO BLANC POUR BOITES PLIANTES ------------------------ ----------------------------- N* exemples Ex 10 Ex 11 Composition fibreuse recto Kraft résineux blanchi 60 60 Kraft feuillus blanchi 40 40 Gra age 1 h jet (A) 50 g/m2 50 g/mr Composition fibreuse intérieure Pâte thermo-mécanique 70 70 Pâte chimico-thermomécanique 30 30 Charges végétales de maritime d98 70 micromètres 0 10 (B) Grarage-du jet intérieur 120 g/m2 12d g/m Composition fibreuse verso Kraft résineux blanchi 100 100 Grammage du jet verso (A) 60 g/m2 60 g/m2 -------------------------------------------------------- Notes formulation classique suivant l'art antérieur exemple suivant l'invention ; (A) : avec collage à la colophane classique puis addition de sulfate d'alumine avant la caisse de tête ; (B) : incorporation après mélange préalable avec l'amidon (0,3 partie) et floculation avec polyéthylèneimine (0,4 partie en poids) selon le brevet EP-B-0 050 316. ---------------------------------------------------- Ce carton est couché sur machine (couche supplémentaire offset dépôt de 22-25 g/m2 en deux applications). Les résultats des essais sont donnés ci- après. TABLEAU VIII --------------------------------------------------------- Ex 10 * Ex 11 ** --------------------------------------------------------- Grammage g/m2) 230 230 Epaisseur (micromètres) 375 400 Densité (kg/m3) 613 575 Rigidité Taber Sm 10,7 li'l ST 5,3 6,3 ---------- ------------------------------------------ Notes formulation classique suivant l'art antérieur exemple suivant l'invention ; ----------- --------------------------------------------- On constate que l'incorporation de *charges végétales dans la comp osition intérieure du carton traduit par une augmentation d'épaisseur d'environ 10 et cette amélioration est favorable à la rigidité, caractéristique importante du carton compact. Cette technologie peut aussi être favorablement exploitée pour la fabrication de cartons multijets pour l'emballage des liquides alimentaires, des krafts pour couverture de caisse car pour ces applications, l'épaisseur et la rigidité sont des propriétés fondamentales recherchées. PLES 12 - 13 a préparé des supports pour imprégnation de résine phénolique destinés à la fabrication de panneaux stratifiés, l'exemple 12 étant obtenu selon formulation classique de l'art antérieur, et le produit de l'exemple 13 étant obtenu avec une charge végétale selon 'invention. Les quantités des ingrédients (exprimées en parties en poids) et les modalités opératoires ont été consignées dans le tableau IX après. Les résultats des essais sont donnés dans tableau X ci-après. Le tableau X montre que le produit de l'exemple 13 selon l'invention a une augmentation d'épaisseur de 30 % et une diminution de densité de 21 % par rapport au produit de l'exemple 12. Cette situation est particulièrement avantageuse pour permettre diminution du nombre de feuilles constituant les noyaux internes de panneaux stratifiés. TABLEAU IX ----------------------------------------------------- No exemples Ex 12 * Ex 13 ** -------------------------------------------------- Pate Kraft de résineux (pin maritime) 40 40 Pate kraft d'eucalyptus 60 20 Raffinage ('SR) 22 22 Charges végétales d98 70 micromètres 0 40 Anti-mousse 0,1 0,1 -------------------------------------------------- Notes formulation classique suivant l'art antérieur exemple suivant l'invention ; TABLEAU X ----------------------- ----------------------------- Ex 12 * Ex 13 ** --------------------------------------------------------- Grammage (g/m2) 180 182 Epaisseur (micromètres) 295 382 Main (cm3/g) 1,64 2,1 Densité (kg/m3) 610 476 Porosité (s) 14-18 10-12 Ascension capillaire en 10 minutes (mm) 40 à 50 40 à 50 Résistance à la traction à sec, moyenne SM/ST (kN/n) 6,1 5,8 Résistance à la traction à l'état humide (SM) 0,6 0,5 -------------------------------------------------------- Notes formulation classique suivant l'art antérieur exemple suivant l'invention ---------------------- ----------------------------- EXEMPLE 14 Avec une composition comprenant iOO parties en poids sec de hot-melt Mobil EF 78 BE et 20 parties en poids sec de charge végétale de d98- micromètres, ladite charge végétale étan't introduite 'après fusion du hot-melt, on réalise enduction sur un support de base destiné à un complexe industriel. Le produit obtenu présente une opacité améliorée. EXEMPLE On prépare un produit pour enduction comprenant 100 parties en poids sec de carboxyméthylcellulose mise en solution à 5 %, 50 parties poids sec de charge végétale de d98 micromètres (ladite charge végétale étant introduite sous agitation dans la carboxyméthylcellulose) et 10 parties en poids sec de latex acrylique (dilué à 50 %) Le produit ainsi obtenu est utile comme enduit dans domaine du traitement d'articles en bois eu égard à ces propriétés adhésives et opaques. REVE ICATIONS 1. Procédé pour diminuer la densité d'un matériau notamment choisi parmi les feuilles fibreuses enductions et les peintures, au moyen d'une charge végétale, caractérisé en ce que l'on introduit lors de fabrication du matériau une charge végétale dont 98 % des particules ont des dimensions inférieures à 150 micromètres. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce 98 % des particules de la charge végétale ont des dimensions inférieures à 100 micromètres. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce 98 Z des particules de lacharge végétale ont des dimensions inférieures à 70 micromètres. Procédé suivant la revendication 1, pour diminuer la densité de papiers et cartons, caractérisé en ce que charge végétale est incorporée directement dans la masse fibreuse. Procédé suivant la revendication 1, pour diminuer la densité de papiers et cartons, caractérisé en ce que la charge végétale est préalablement mélangée avec un liant pour donner un mélange homogène q4i est floculé puis introduit dans la masse fibreuse. 6. Procédé suivant revendication 1, pour diminuer la densité de papiers t cartons, caractérisé en ce que la charge végétale est introduite à la surface de la masse fibreuse par un traitement choisi parmi les traitements de surfaçage, d'imprégnation et de couchage.