Brevet FR2689862A1 — publié le 19931015

SAC EN PAPIER La présente invention concerne les sacs en papier et notamment les sacs en papier de grande contenance et les sacs à valve. Les sacs en papier sont constitués d'une ou de plu- sieurs feuilles, appelées plis Ces différents plis sont généralement en papier, mais un ou plusieurs d'entre-eux peuvent être des films en matière plastique ou des films complexes sans que le sac ne perde l'appellation sac papier. Il est admis qu'un sac reste un sac papier s'il comporte plus de 50 % de papier en poids Les films complexes sont des films obtenus soit par assemblage de plusieurs feuilles, soit par enduction d'une feuille de papier avec une matière plastique, soit par combinaison de ces deux possibilités. Les matières usuellement employées dans les complexes sont le papier, généralement en tant que support et le polyéthy- lène et/ou l'aluminium, et/ou d'autres matières. Les matières plastiques sous forme de film ou de com- plexe, ou l'aluminium sous forme de complexe sont utilisés généralement pour leurs propriétés barrière anti-humidité ou anti-vapeur. Les films plastique sont parfois également utilisés pour leurs propriétés de souplesse, de soudabilité, de brillance ou de transparence dans le cas de fenêtres par exemple. Les contraintes actuelles liées à l'environnement mettent en valeur les points forts du papier qui sont sa biodégradabilité, sa recyclabilité et ses possibilités d'incinération sans dégagement réellement nocif. En revanche, l'utilisation de matière plastique ou de 2 - complexes incorporant des matières plastiques pose diffé- rents problèmes Le sac n'est plus biodégradable, le recy- clage reste possible mais est beaucoup plus difficile et moins efficace, l'incinération est généralement plus nocive. En outre, dans les sacs en papier à valve, c'est-à-dire comportant une valve formant un tube permettant le remplis- sage de sac au moyen d'une tubulure de remplissage, cette valve, incorporée à un fond croisé ou à un fond écorné, comprend parfois une pellicule de matière plastique mince s'étendant à l'intérieur du sac Cette pellicule, après le remplissage, forme une fermeture automatique par le fait que la pellicule est progressivement comprimée sous l'effet de la matière ensachée Cette pellicule de matière plastique est souvent associée à un flanc de papier pour former ce que l'on appelle une polyvalve Un des inconvénients de l'uti- lisation d'une pellicule de matière plastique, outre les inconvénients déjà cités précédemment, est qu'elle n'assure pas toujours une bonne étanchéité après le remplissage, cela en raison notamment de l'adhérence qu'elle peut avoir avec la tubulure utilisée pour le remplissage, qui lorsqu'elle est séparée du sac après remplissage a tendance à entraîner avec elle la pellicule de matière plastique. Pour pallier à ces inconvénients, la demanderesse pro- pose d'utiliser dans les sacs papier, une matière papetière présentant des propriétés permettant de supprimer totalement ou tout au moins partiellement l'utilisation de films de matières plastiques ou complexes incorporant des matières plastiques. L'invention propose un sac en papier comprenant au moins un pli constitué par une pellicule cellulosique Par pellicule cellulosique, on entend selon l'invention une pellicule (ou film), formée essentiellement à partir d'un polymère naturel à base de cellulose régénérée. Selon une réalisation du sac selon l'invention, le pli constitué par la pellicule cellulosique est un pli du sac, soit un pli libre, soit un pli contrecollé sur un pli en papier. Dans cette réalisation, le pli en pellicule cellulosi- que remplace avantageusement les films ou plis en matière 3 - plastique tel que le polyéthylène Il peut remplir des rôles barrières anti- graisse, anti-vapeur, anti-gaz, soit sous la forme d'un film non revêtu, soit plus généralement sous la forme d'un film revêtu. Le pli en pellicule cellulosique peut être aussi uti- lisé en pli extérieur contrecollé, lorsque par exemple on désire accroître la brillance du sac et/ou protéger une im- pression. Une autre application de la pellicule cellulosique dans le sac papier selon l'invention est la fermeture d'une fe- nêtre réalisée sur le sac par découpe du ou des plis en pa- pier. Dans ces deux dernières applications, la pellicule cellulosique peut mettre en évidence ses bonnes propriétés d'imprimabilité, de haut brillance et de transparence La pellicule peut être ainsi facilement imprimée par flexogr- aphie, par héliographie, avec des encres à l'eau. Dans une autre réalisation du sac selon l'invention, la pellicule cellulosique est utilisée en tant que pli de valve notamment dans des sacs écornés ou à fond croisé en papier. Dans cette dernière application selon l'invention, la pellicule cellulosique peut constituer l'ensemble de la valve, par exemple dans le cas de valves tubulaires soudées après remplissage du sac Elle peut aussi constituer le pli dépassant à l'intérieur du sac d'une valve à deux plis ap- pelée polyvalve Dans cette application, le pli en pellicule cellulosique, par sa souplesse, assure une très bonne étan- chéité après remplissage du sac. D'autres types de valves peuvent avantageusement, selon l'invention, utiliser un pli en pellicule cellulosique On peut citer par exemple une valve comme décrit dans la pu- blication FR-A-1 367 557 ou une valve comme décrite dans la publication FR-A-2 303 727 ou comme décrit dans la publica- tion FR-A-2 464 892, publications desquelles l'homme de mé- tier pourra tirer l'enseignement nécessaire. La pellicule cellulosique utilisée dans les sacs en papier selon l'invention peut être transparente ou teintée ou opaque selon l'application qui lui est destinée Elle peut aussi être enduite de tous types de vernis destinés à 4 - compléter ses propriétés naturelles, par exemple améliorer un effet barrière particulier, améliorer sa soudabilité. La pellicule cellulosique peut ainsi être enduite d'un vernis nitrocellulosique Par le choix d'adjuvants tels que des résines, des plastifiants, des cires, on peut rendre la pellicule cellulosique scellable ou non-scellable, améliorer ses propriétés anti-barrière, etc Comme décrit précédemment, la pellicule cellulosique utilisée selon l'invention peut être collée sur un pli de papier. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, on utilise en tant que colle pour l'adhésion du pli de pel- licule cellulosique sur un pli papier une dispersion aqueuse à base de copolymère acrylique Cette colle présente une grande machinabilité et elle ne provoque pas de retrait de la pellicule cellulosique, ni d'ondulations Enfin elle conserve son pouvoir adhésif dans le temps. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront dans la suite de la description d'exemples de sacs utilisant une pellicule cellulosique selon l'invention. Une application de la pellicule cellulosique dans le sac papier est son utilisation pour fabriquer une polyvalve papier/pellicule, comme décrit dans l'exemple ci-après. La polyvalve papier/pellicule est obtenue par superpo- sition d'un pli papier et d'une pellicule cellulosique dé- calés longitudinalement l'un par rapport à l'autre, de 40 mm environ La pellicule cellulosique peut être collée sur le pli papier à l'aide d'une colle formée d'une dispersion aqueuse à base d'un copolymère acrylique Elle peut aussi, en variante, être enduite sur la face placée vers l'inté- rieur de la valve par un vernis nitrocellulosique qui rend cette face thermoscellable. L'ensemble est replié selon une ligne perpendiculaire au sens longitudinal, à une distance de 60 mm environ du bord du papier L'ensemble se trouve positionné dans le fond du sac avant fermeture et est conformé lors de la fermeture du sac. La souplesse de la pellicule de la partie dépassant à l'intérieur du sac, surtout lorsqu'elle est enduite d'un - vernis nitrocellulosique, assure une bonne étanchéité de la valve une fois le sac rempli Lors du remplissage du sac, on n'observe aucune adhésion entre la pellicule et la tubulure de remplissage qui peut alors être séparée du sac sans en- traîner la partie libre de la pellicule. Comme indiqué précédemment, la pellicule cellulosique est formée d'un polymère naturel à base de cellulose régé- nérée Cette cellulose régénérée peut être obtenue par le procédé viscose qui de façon connue comporte plusieurs phases et notamment une préparation de l'alkali cellulose à partir d'une pâte de bois, suivie d'une transformation en xanthate de cellulose que l'on met en solution dans de la soude caustique diluée pour obtenir la solution de viscose. Cette solution de viscose est transformée en pellicule cel- lulosique à l'aide d'une filière à fente généralement im- mergée dans un bain d'acide sulfurique La pellicule passe ensuite par différents traitements, notamment des traite- ments pour compléter la coagulation, des traitements de désulfurisation, des traitements de blanchiment, de plasti- fication, etc D'autres procédés de régénération de la cellulose peu- vent aussi être utilisés. Le film cellulosique peut être utilisé tel quel, non enduit, ou au contraire enduit selon l'application. Les films enduits peuvent être enduits par des vernis et éventuellement par des enduits polymériques et copoly- mériques. La pellicule cellulosique utilisée dans le cadre de l'invention présente généralement une épaisseur comprise entre 15 et 50 m environ Sa masse volumique est comprise entre 1,2 à 1,5 kg/dm 3 environ Son module d'élasticité est de l'ordre de 2 à 6 gigapascals. La polyvalve papier/pellicule cellulosique peut être utilisée pour tous les types de sac papier pouvant être. remplis de manière mécanique Ces sacs sont par exemple des sacs de grande contenance pour les produits de l'industrie, notamment de l'industrie chimique et de l'agro-alimentaire. Une autre application de la pellicule cellulosique se- lon l'invention est le sac en papier présentant des 6 - propriétés barrières notamment anti-humidité, anti-graisse. Dans cette application, la pellicule cellulosique uti- lisée en tant que pli du sac soit en pli libre, soit en pli contrecollé sur le papier remplit des fonctions d'étanchéité aux graisses pouvant être contenues dans le sac, à l'humi- dité extérieure Dans cette application, la pellicule cel- lulosique obtenue comme décrit précédement peut être enduite d'un vernis nitrocellulosique, comme dans l'application en tant que pli d'une polyvalve papier/pellicule cellulosique déjà citée. Les propriétés de barrière aux graisses se revêtent de façon étonnante, meilleures que celles d'un film usuel en polyéthylène. Le collage de la face non revêtue de la pellicule cel- lulosique sur le papier est avantageusement réalisé à l'aide d'une dispersion aqueuse à base d'un copolymère acrylique. Cette colle ne provoque ni retrait, ni au contraire des on- dulations de la pellicule cellulosique. Une autre application de la pellicule cellulosique se- lon l'invention est le sac fenêtre permettant la visualisa- tion du contenu Dans cette application, la pellicule cel- lulosique transparente, généralement non enduite, peut être facilement collée sur un des plis du papier par utilisation de la colle décrite précédemment Un autre des avantages montrés par la pellicule cellulosique est sa très faible sensibilité à l'électricité statique, ce qui évite l'adhé- sion de poussières et autres particules perturbant la vi- sualisation du produit contenu dans le sac une fois rempli. La pellicule cellulosique présente des qualités lui permettant d'être au contact direct de denrées alimentaires. Le sac en papier comprenant selon l'invention au moins un pli constitué par une pellicule cellulosique formée es- sentiellement à partir d'un polymère naturel à base de cel- lulose régénérée présente des propriétés et des performances au moins équivalentes à celles présentées par un sac uti- lisant des plis en matière plastique et il y ajoute ses propriétés de biodégradabilité et/ou de facilité de recy- clage. REVENDICATIONS 1 Sac en papier, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un pli constitué par une pellicule cellulosique formée essentiellement à partir d'un polymère naturel à base de cellulose régénérée. 2 Sac en papier, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pli de pellicule cellulosique est un pli libre. 3 Sac en papier, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pli en pellicule cellulosique est contrecollé sur un pli papier. 4 Sac en papier, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pli en pellicule cellulosique est un pli de valve. Sac en papier, selon la revendication 4, caractérisé en ce que le pli en pellicule cellulosique est un pli de valve d'une polyvalve papier/pellicule cellulosique. 6 Sac en papier, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pli de pellicule cellulosique est un pli ob- turant une fenêtre d'un sac à fenêtre. 7 Sac en papier, selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le pli cellulosique est obtenu par le passage dans une filière à fente d'une solution de viscose. 8 Sac en papier, selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le pli cellulosique est un pli enduit au moins sur une de ses faces, notamment par un enduit ni- trocellulosique. 9 Sac en papier selon une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le pli de pellicule cellulosique est collé sur un pli papier à l'aide d'une colle formée d'une dispersion aqueuse à base d'un copolymère acrylique. Application d'une pellicule cellulosique dans un sac papier, en tant que pli faisant barrière à l'humidité. 11 Application d'une pellicule cellulosique dans un sac papier en tant que pli faisant barrière aux graisses. 12 Polyvalve pour sac papier, caractérisée en ce qu'elle est formée d'au moins un pli de papier et d'au moins un pli en pellicule cellulosique. 13 Polyvalve selon la revendication 12, caractérisée en ce que le pli en pellicule cellulosique est revêtu d'un 8 - enduit nitrocellulosique au moins sur sa face placée vers l'intérieur de la valve.