Brevet FR2701922A1 — publié le 19940902

PROCEDE POUR AMELIORER LA FERMETURE D'UN EMBALLAGE EN CARTON A L'AIDE D'UN RUBAN ADHESIF PAR IMPREGNATION DE PRODUIT COUVRANT ET EMBALLAGES EN CARTON COMPORTANT DES ZONES IMPREGNEES DE PRODUIT COUVRANT La présente invention concerne la fermeture d'emballages en carton du type kraft à l'aide d'un ruban adhésif. Elle concerne plus particulièrement la fermeture d'une caisse parallélépipédique par application d'un ruban adhésif simultanément sur les deux bords des rabats longitudinaux constituant le couvercle de ladite caisse ainsi que sur les zones des flancs transversaux situés dans le prolongement de la ligne de jonction des deux rabats. L'utilisation de ruban adhésif pour fermer des emballages en carton est bien connue. Cette utilisation pose, depuis peu, un problème particulier, notamment lorsque la fermeture dudit emballage est réalisée de manière automatique sur des chaînes de production. On a en effet remarqué que lorsque la fabrication du carton constitutif de l'emballage était réalisée en incorporant une proportion importante de matières recyclées d'origine variable, le carton obtenu présentait des propriétés modifiées. En particulier sa rugosité augmentait de façon très sensible et, corrélativement, s'agissant de caisses dont le fond et le couvercle sont constitués de rabats, on a constaté une nervosité anormale des rabats, le long de la ligne de pliure, qui se traduit par une tendance excessive des rabats à reprendre leur position initiale après fermeture du couvercle. Lorsqu'unie telle caisse est mise en oeuvre dans une chaîne de production, elle est véhiculée sur un tapis de transport dans un premier poste où s effectue son remplissage à l'aide des produits à emballer puis dans un second poste où s'effectue sa fermeture drune part par repliement des rabats puis par application continue et de manière automatique d'un ruban adhésif. On comprend que, lorsqu'il s'agit de produits à emballer de basse densité, l'application du ruban adhésif sur les rabats repliés ne peut être réalisée que sous faible pression dans la mesure où si une pression plus importante était exercée les deux rabats auraient tendance à pénétrer vers l'intérieur de la caisse, les produits emballés ne présentant pas une assise suffisante pour ladite pression. Ainsi, on constate régulièrement, avec les emballages -réalisés à partir de carton comportant une proportion importante de matières recyclées, que bon nombre de caisses se retrouvent ouvertes, en bout de chaîne de production, le ruban adhésif n'ayant pas une adhérence initiale suffisante pour tenir les rabats fermés. Bien sûr des solutions évidentes existent pour résoudre ce problème. Une première consisterait à augmenter la surface de contact entre le ruban adhésif et les zones d'encrage sur le carton. Une autre solution consisterait à utiliser un ruban dont l'adhésif aurait un meilleur pouvoir d'adhésion. Ces solutions nécessitent de modifier le processus de fabrication des chaînes de production actuelles, ou bien de mettre en oeuvre d'autres produits plus chers que les produits classiques. La demanderesse s'est fixée pour but de proposer un procédé destiné à améliorer la fermeture d'un emballage en carton de type kraft à l'aide d'un ruban adhésif qui apporte une solution aux problèmes précités sans présenter les inconvénients des solutions à la portée de l'homme du métier. Ce but est parfaitement atteint par le procédé de l'invention qui consiste à imprégner le carton, préalablement à l'application du ruban, d'un produit couvrant sur au moins certaines zones de l'emballage parmi celles sur lesquelles est susceptible d'être appliqué le ruban lors de l'opération de fermeture dudit emballage. La demanderesse a en effet remarqué, de manière tout-à-fait inattendue, que l'adhérence du ruban adhésif était nettement améliorée lorsque ledit ruban était appliqué sur une zone de carton comportant un produit couvrant. Par produit couvrant, selon la présente demande, il faut entendre un produit qui est apte à réaliser une augmentation de la surface de contact avec le ruban adhésif. Par exemple, mais non limitativement, le produit couvrant est une encre d'impression à l'eau. I1 pourrait s'agir aussi d'une encre ayant un autre solvant que l'eau. On sait qu'il existe plusieurs types de rubans adhésifs, se différenciant par le matériau utilisé comme adhésif. I1 existe en particulier des adhésifs à base de masses caoutchouc de Hot Melt, enfin d'autres à bases d'acrylique, pour ne citer que les principaux. Les films servant de supports peuvent également être variés. Des essais réalisés par la demanderesse ont montré que tous les rubans adhésifs, quelle que soit la nature de l'adhésif, présentaient des améliorations des propriétés d'adhérence lorsque ledit ruban était appliqué sur des zones comportant un produit couvrant. Cependant de manière tout-à-fait inattendue, l'amélioration obtenue avec un ruban dont l'adhésif est à base d'acrylique est très nettement supérieure à celle obtenue dans les autres cas lorsque le produit couvrant est une encre d'impression à l'eau. On pourrait tenter d'expliquer ce phénomène du fait d'une certaine interaction chimique entre l'encre d'impression à l'eau et l'adhésif acrylique, qui est aussi en phase aqueuse. Avantageusement l'application du produit couvrant, sur l'emballage en carton, est réalisée lors de l'impression dudit emballage, sur le panneau cartonné à plat avant assemblage. C'est un autre objet de l'invention que de proposer une caisse parallélépipédique en carton du type kraft, à fermeture par rabats. De manière caractéristique, ladite caisse comporte des zones imprégnées de produit couvrant, situées sur les flancs à proximité des rabats et éventuellement sur les bords de ceux-ci, lesdites zones étant destinées à recevoir l'application d'un ruban adhésif lors de la fermeture de la caisse. S'agissant plus particulièrement d'une caisse dont le couvercle comporte deux rabats longitudinaux et deux rabats transversaux, elle comporte au moins deux zones d'imprégnation du produit couvrant qui sont situées dans les parties médianes des flancs de la caisse, dans le prolongement de la ligne de jonction des deux rabats transversaux repliés du couvercle. L'augmentation du pouvoir d'adhérence du fait de l'application du ruban dans les deux zones imprégnées de produit couvrant est suffisante pour bloquer les rabats l'un contre l'autre et empêcher l'ouverture du couvercle, comme cela était constaté jusqu'à présent. Bien sûr on comprend que les zones d'imprégnation du produit couvrant sont à déterminer en fonction de la structure de l'emballage en carton et de son mode de fermeture par rabats. Dans le cas d'une fermeture par couvercle et par fond, constitué de rabats longitudinaux et transversaux, la caisse selon l'invention comporte au moins quatre zones d'imprégnation en produit couvrant, situées dans les parties médianes des flancs de la caisse à proximité des deux rabats transversaux du couvercle et du fond. D'autres zones d'imprégnation de produit couvrant peuvent être mis en oeuvre, en particulier le long des rabats. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple de réalisation d'une caisse parallélépipédique en carton kraft comportant quatre zones d'imprégnation d'encre d'impression à l'eau, illustré par le dessin annexé dans lequel La figure 1 est une représentation, en plan, d'un panneau de carton destiné à réaliser par assemblage et pliage une caisse parallélépipédique. La figure 2 est une vue en perspective d'une telle caisse avec son couvercle entrouvert, La figure 3 est une vue en perspective de la caisse de la figure 2 avec son couvercle refermé à l'aide d'un ruban adhésif, La figure 4 est une vue en plan d'un panneau en carton à quatre zones d'imprégnation de produit couvrant selon l'invention, et La figure 5 est une vue en perspective d'une caisse réalisée avec le panneau de la figure 4, dont seul le fond est fermé à l'aide d'un ruban adhésif. De manière traditionnelle, les caisses en carton sont obtenues par assemblage et pliage de panneaux plan, tels que celui représenté à la figure 1. Ce panneau 1 comporte un certain nombre de découpes et de lignes de pliage obtenues automatiquement selon une technique s'apparentant à l'emboutissage. Ces découpes délimitent successivement chacun des quatre flancs de la caisse, respectivement les deux flancs longitudinaux 1, 3, et les deux flancs transversaux 2,4, chacun de ces flancs étant prolongés à sa partie supérieure par les rabats du couvercle, respectivement les deux rabats longitudinaux 5, 7 et les deux rabats transversaux 6, 8, et à sa partie inférieure par les rabats de fond, respectivement les deux rabats longitudinaux 9,11 et les deux rabats transversaux 10, 12.Le second flanc transversal 4 est prolongé par une bande 13 qui est destinée à réaliser l'assemblage de la caisse par pliage de ladite bande et collage sur le bord avant 14 du premier flanc longitudinal 1. On a représenté à la figure 2 une caisse parallélépipédique, après assemblage et fermeture du fond par repliement des quatre rabats 9 à 12 et application d'un ruban adhésif sur les bords, sensiblement jointifs, des deux rabats longitudinaux 9, 11. La caisse 15, de la figure 2, est par exemple utilisée pour l'emballage de produits, sur ligne automatique de production. Une fois remplie, les rabats de couvercle 5 à 8 sont repliés, d'abord les deux rabats transversaux 6,8 puis les deux rabats longitudinaux 5,7. Cette opération étant réalisée, on applique automatiquement un ruban adhésif pour la fermeture dudit couvercle. Ce ruban 16 est appliqué d'abord sur le premier flanc transversal 2, dans la partie médiane de celui-ci et sur une faible distance d, puis sur toute la longueur de la caisse 15, à cheval sur les deux bords sensiblement jointifs des deux rabats longitudinaux 5,7 et enfin sur une courte distance, équivalente à d, sur le flanc transversal arrière 4 de la caisse 15. Comme on l'a signalé précédemment, lorsque le panneau 1 en carton kraft est réalisé en incorporant des matières recyclées d'origine très variable, on constate que l'accrochage du ruban adhésif sur les flancs transversaux 2 et 4, sur les distance d, n'est pas suffisant pour empêcher l'ouverture de la caisse 15. En effet, tous les rabats du couvercle ont tendance à se redresser et l'adhérence du ruban adhésif sur le carton est insuffisante pour s'opposer totalement aux forces ainsi mises en oeuvre. Conformément à l'invention, le panneau 17 de carton kraft, représenté à la figure 4, comporte quatre zones 18 dans lesquelles a été appliqué un produit couvrant. Cette application a pu notamment être faite à l'occasion de l'impression du panneau 17 destinée à apposer sur les parties visibles de la caisse 19 des indications de tous ordres, par exemple relatives à la provenance, au contenu de la caisse, au fabricant des objets Le produit couvrant est dans ce cas un produit telle qu'une encre d'impression à l'eau, colorée ou non. Cet apport de produit dans les zones 18 est destiné à améliorer localement le pouvoir d'adhérence du ruban adhésif 16. Les quatre zones 18 sont dans l'exemple illustré à la figure 4 situées dans les flancs transversaux 2, 4 du panneau, dans les parties médianes de ceux-ci et à proximité immédiate des rabats de couvercle et de fond. Ainsi comme on peut le constater sur la figure 5, les zones 18 se trouvent placées, une fois le panneau 17 plié et assemblé pour former la caisse 19, dans le prolongement des bords longitudinaux 5', 7', 9', 11' des rabats de couvercle 5,7 et de fond 9,11. Lors de la fermeture du fond de la caisse 19, les deux rabats transversaux 10, 12 ont tout d'abord été repliés puis les deux rabats longitudinaux 9,11. Les deux bords longitudinaux 9', 11' de ces deux derniers rabats sont sensiblements jointifs et on applique, pour la femeture du fond, un ruban adhésif en positionnant sa première extrémité dans la première zone 18a, située en partie basse du flanc transversal 2, en le déroulant tout en l'appliquant par-dessus les deux bords longitudinaux 9',11' des deux rabats 9,11 et en appliquant son autre extrémité sur la zone 18b située à la partie basse du second flanc transversal 4. Pour la fermeture du couvercle, on fait de même, en utilisant comme point d'ancrage du ruban adhésif 16, les deux zones 18 placées dans la partie supérieure des deux flancs transversaux 2 et 4. La demanderesse a vérifié l'amélioration du pouvoir d'adhérence de rubans adhésifs sur un carton classique incorporant environ 70% de matières recyclées. Les tests ont été menés en appliquant le ruban adhésif sur une zone à produit couvrant, selon l'invention, comparativement avec une zone sans produit couvrant. Le premier test concerne la mesure de l'adhésion selon les techniques classiquement utilisées dans le domaine des rubans adhésifs. I1 s'agit de mesurer la force qui est nécessaire pour désolidariser un ruban adhésif de 25 mm de large de son support. Les résultats obtenus figurent dans le tableau 1 ci-après, dans lequel le ruban adhésif R1 est un polypropylène/masse caoutchouc, le ruban R2 est un chlorure de polyvinyle/masse caoutchouc et le ruban R3 es tun ruban dont l'adhésif est à base d'acrylique. ADHESION I Sans produit couvrant I Avec produit couvrant cN/25 mm) I~ I I R1 1 370 1 520 1. I~ I R2 1 370 1 530 1. I I R3 1 450 1 1200 Les résultats obtenus montrent une amélioration de 40% de l'adhésion en ce qui concerne R1 et R2 et une amélioration spectaculaire de plus de deux fois et demi en ce qui concerne le ruban dont l'adhésif est à base dracrylique. Un test complémentaire a permis de confirmer ce résultat spectaculaire pour R3. Il s'agit du test de cisaillement, selon une technique classique dans le contrôle du ruban adhésif qui mesure en minutes le temps nécessaire au décrochement du ruban auquel est suspendu un poids de 1 kilo. Les résultats obtenus ont été de 11.000 minutes pour le ruban appliqué sur une zone du carton sans produit couvrant et de 49.500 minutes pour le ruban appliqué sur une zone comportant un produit couvrant, conformément à l'invention On sait que ce test de cisaillement donne habituellement des résultats moins bons pour un ruban dont l'adhésif est à base d'acrylique que pour un ruban dont l'adhésif est à base de caoutchouc. Ainsi, grâce à l'invention, il est possible d'utiliser des rubans dont l'adhésif est à base d'acrylique tout en obtenant des propriétés d'adhérence supérieures à celles obtenues classiquement avec les autres types de ruban. Ceci est un résultat tout à fait inattendu sur le plan technique, et qui présente des avantages économiques non négligeables dans la mesure où les rubans à base d'acrylique ne présentent pas les inconvénients des deux autres types de ruban concernant la protection de l'environnement ou la pollution. Indépendamment de l'accroissement de la surface de contact obtenue par la présence du produit couvrant sur les zones 18, il est vraisemblable que, dans le cas d'un adhésif à base d'acrylique, il se produise une interaction d'ordre chimique entre le produit couvrant et l'adhésif acrylique. Ceci pourrait résulter du fait de la présence d'atomes d'oxygène dans le produit couvrant, aptes à interagir avec les fonctions acryliques de l'adhésif. La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple non exhaustif. En particulier, il revient à l'homme du metier, en fonction de la structure de son emballage, de disposer de manière adéquate les zones à pouvoir couvrant, de telle manière que lesdites zones servent de point d'ancrage au ruban adhésif utilisé pour la fermeture dudit emballage. Ainsi les zones à produit couvrant seront de préférence disposées à proximité des bords le long desquels sera appliqué le ruban adhésif, voire même sur lesdits bords eux-mêmes. De même il appartient à l'homme du métier de déterminer la nature précise du produit couvrant en fonction du type d'adhésif mis en oeuvre dans le ruban adhésif utilisé. REVENDICATIONS 1. Procédé pour améliorer la fermeture d'un emballage en carton de type kraft à l'aida d'un ruban adhésif caractérisé en ce qu'il consiste à imprégner le carton, préalablement à l'application du ruban, d'un produit couvrant sur au moins certaines zones (18) de l'emballage parmi celles sur lesquelles est susceptible d'être appliqué le ruban lors de l'opération de fermeture dudit emballage. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le produit couvrant est une encre d'impression à l'eau. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le ruban mis en oeuvre est un ruban dont l'adhésif est à base d'acrylique. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'application du produit couvrant, sur l'emballage en carton, est réalisé lors de l'impression dudit emballage, sur le panneau cartonné à plat avant assemblage. 5. Caisse parallélépipédique en carton du type kraft à fermeture par rabats, caractérisée en ce qu'elle comporte des zones (18) imprégnées de produit couvrant situées sur les flancs (2,4) à proximité des rabats et éventuellement sur les bords de ceux-ci, lesdites zones étant destinées à recevoir l'application d'un ruban adhésif lors-de la fermeture de la caisse. 6. Caisse selon la revendication 5 caractérisée en ce que le couvercle étant constitué de deux rabats longitudinaux (5,7) et deux rabats transversaux (6,8), elle comporte au moins deux zones d'imprégnation du produit couvrant qui sont situées dans les parties médianes des flancs (2,4) de la caisse dans le prolongement de la ligne de jonction des deux rabats transversaux repliés du couvercle. 7. Caisse selon la revendication 6 à fermeture par couvercle et par fond, constitué de rabats longitudinaux et transversaux, caractérisé en ce qu'elle comporte au moins quatre zones d'imprégnation en produit couvrant, situées dans les parties médianes des flancs (2,4) de la caisse à proximité des deux rabats transversaux du couvercle (6,8) et du fond (10,12).