Brevet FR2707311A1 — publié le 19950113

PAPIS GAXIPRIS MJIICOIJCHKS. DISPOSITIF ET PIOCEDE POUR LEUR KUBORATION La présente invention a pour objet de nouveaux papiers multicouches. un dispositif et un procédé pour les fabriquer. L'invention concerne plus particulièrement les papiers utilisables dans le domaine ménager et domestique. en particulier les papiers gaufrés à base de papier crêpé de type ouate de cellulose encore appelé tissue. Dans ce domaine, on recherche tout particulièrement des papiers ayant de bonnes qualités d'absorption associées à une grande douceur et de bonnes propriétés de résistance mécanique. On s'est orienté dans ce domaine. depuis de nombreuses années, vers des papiers présentant plusieurs couches, en général deux ou trois, préalablement gaufrées. puis collées légèrement entre elles, de la colle étant disposée sur les extrémités des protubérances réalisées au cours de l'opération de gaufrage. Deux systèmes différents de gaufrage. d'assemblage et collage sont actuellement utilisés, conduisant à deux types de structure différents. Un premier type consiste à réaliser deux gaufrages identiques sur deux plis séparés de papier de façon à réaliser des protubérances sur les feuilles. à former un stratifié à partir de ces deux feuilles, les protubérances des deux feuilles étant dirigées vers la partie interne du stratifié et collées entre elles par leurs extrémités. Ce système réalise ce que l'on conviendra d'appeler un assemblage "pointe/pointe". Un tel procédé, ainsi que les laminés obtenus, est décrit dans le brevet US-A-3414459. Un tel système permet essentiellement de faire des papiers à deux couches avec la structure représentée à la figure 6 du brevet US-A-3414459. Une autre variante décrite dans ce brevet consiste, comme cela apparaît à la figure 7. à insérer avant le collage des pointes une feuille non gaufrée entre les deux feuilles gaufrées. Un autre procédé décrit en particulier le brevet US-A-3867225 consiste à réaliser un stratifié entre deux feuilles gaufrées. placées également de façon que les protubérances soient dirigées vers l'intérieur du stratifié, à encoller les extrémités des protubérances d'une des deux feuilles, et à réaliser le collage dans une position telle que les protubérances d'une feuille viennent s'emboîter entre deux protubérances de l'autre feuille. On conviendra d'appeler structure "emboîtée" ou "nested" la structure obtenue. D'une façon générale, pour les applications ménagères, on recherche des assemblages de feuilles de papier gaufrées alliant essentiellement des qualités de douceur, un toucher agréable, de bonnes propriétés d'absorption avec une bonne résistance mécanique. La demanderesse a poursuivi des travaux dans ce sens et a maintenant trouvé une nouvelle structure composée d'au moins trois feuilles de papier gaufrées et présentant à la fois des qualités de moelleux, de douceur et d'absorption améliorées du fait qu'une plus grande quantité d'air se trouve enfermée entre les couches de papier, en même temps qu'une résistance mécanique accrue. La présente invention propose donc une nouvelle structure de papier gaufré multicouches associant des qualités jusque là jamais réunies. Elle propose également un procédé et un dispositif pour réaliser ces papiers multicouches. Selon une de ces caractéristiques essentielles l'invention concerne un papier multicouches composé d'au moins trois feuilles de papier gaufrées présentant des protubérances régulièrement réparties et comprenant deux feuilles, dites feuilles externes dont les protubérances respectives sont placées en position pointe/ pointe et une troisième feuille gaufrée dite feuille intermédiaire dont les protubérances s'intercalent en position t'nested (ou emboîtée) par rapport aux protubérances de l'une des deux feuilles externes. Une telle structure a 1' avantage de présenter simultanément les avantages des deux structures Upointe/pointe" et nestedX décrites précédemment sans présenter les inconvénients que chacune d'elles peut avoir. En particulier on améliore par cette structure la résistance mécanique d'une simple structure pointe/pointe et la douceur d'une simple structure Unested". On supprime notamment l'effet rugueux, caractéristique du procédé Unested". résultant de la déformation du pli appliqué contre le cylindre marieur à revêtement déformable. Ainsi les papiers multicouches de l'invention présentent à la fois une bonne stabilité de structure, une bonne résistance à l'écrasement et une bonne absorption, ce qui les apparente aux produits de type "nested" ; enfin une épaisseur accrue. ce qui améliore les qualités de toucher et de douceur. Dans les papiers multicouches selon l'invention les deux feuilles externes présentent généralement des gaufrages identiques c'est-à-dire de même pas et de même amplitude. Ces deux feuilles sont placées de façon symétrique de façon que l'extrémité de leurs protubérances viennent en regard les unes des autres. Les protubérances de la feuille intermédiaire viennent s' intercaler entre les protubérances de l'une des feuilles externes, et sont avantageusement d'une hauteur au plus égale à la hauteur des protubérances de la feuille externe entre lesquelles elles s'intercalent en position nested". Ceci a l'avantage de ne créer, à l'extérieur de la feuille complexe de papier. aucune aspérité qui risquerait de nuire à la douceur du toucher de ce papier Toutefois, la hauteur des protubérances de la feuille intermédiaire est avantageusement au moins égale à 50 X de la hauteur des protubérances de la feuille externe entre lesquelles elles s'intercalent. Une telle proportion permet d'obtenir de bonnes propriétés mécaniques. Comme c'est le cas dans les papiers multicouches constitués de plusieurs feuilles de papier gaufrées, la cohésion entre les différentes feuilles de papier gaufrées est avantageusement assurée par collage. Ce collage est réalisé au niveau des extrémités des protubérances des feuilles externes placées l'une par rapport à l'autre en position pointe/pointe. Chacune des pointes de l'une des feuilles externes vient ainsi se coller sur la feuille intermédiaire, entre deux protubérances consécutives de ladite feuille intermédiaire, et en vis-à-vis d'une protubérance symétrique de l'autre feuille externe. Selon une variante de l'invention, de façon à améliorer encore, si nécessaire, la résistance de l'ensemble du papier multicouches, on peut prévoir de remplacer l'une au moins des deux feuilles externes par une double couche de papier gaufré selon le même principe. Les feuilles externes du papier multicouches, selon l'invention, sont constituées avantageusement de papier crêpé de type ouate de cellulose encore appelée tissue. Ce tissue présente avantageusement un grammage compris entre 10 et 30 gSm'. La feuille intermédiaire est également constituée avantageusement d'une feuille de tissue présentant un grammage compris entre 10 et 30 g/m'. Comme c'est classique dans le domaine des papier à usage ménager, on fait appel généralement à des tissues ayant subi un traitement pour améliorer leur résistance à l'humidité par incorporation d'un additif approprié. De tels tissues peuvent être utilisés pour la réalisation des trois feuilles constituant le papier multicouches de l'invention. Toutefois. selon un variante avantageuse de l'invention, la feuille intermédiaire est réalisée avec un papier qui n'a pas subi un tel traitement pour améliorer leur résistance à l'humidité. L'utilisation d'une telle qualité de papier pour réaliser la feuille intermédiaire permet d'encoller les extrémités des protubérances de seulement l'une des deux feuilles externes, puisque le papier intermédiaire présente alors une bonne perméabilité à la colle. On pourra également utiliser, avec le même avantage, pour la réalisation de la feuille intermédiaire, toute feuille de papier présentant une bonne perméabilité à la colle. Selon une autre de ces caractéristiques. l'invention concerne un procédé de fabrication des papiers multicouches décrits précédemment. Un tel procédé consiste à - gaufrer un premier pli de papier en réalisant sur ledit pli des protubérances, - gaufrer séparément un deuxième pli en réalisant sur ce pli des protubérances avec un meme pas que le gaufrage du premier pli, - gaufrer séparément un troisième pli avec un gaufrage également de même pas, - assembler les trois plis gaufrés précédemment de façon que les deux premiers plis soient placés en position pointe/pointe et que le troisième pli vienne s'intercaler entre les deux premiers plis en position "nested's par rapport à l'un d'entre eux. Pour améliorer la cohésion entre les différentes feuilles de papier constituant le papier multicouches de l'invention, on effectue avantageusement un collage entre les différentes feuilles. Ce collage est réalisé au niveau des protubérances des feuilles externes et, pour cela, on dépose de la colle sur les extrémités des protubérances d'au moins une des deux feuilles externes. En général, on dépose de la colle sur les extrémités de l'ensemble des protubérances des deux feuilles externes, et on assure ainsi un collage de chacune de ces feuilles à la feuille intermédiaire. Toutefois, dans la mesure où la feuille intermédiaire est suffisamment perméable à la colle, on pourra se contenter de réaliser l'opération d'encollage uniquement sur l'extrémité des protubérances de l'une des deux feuilles externes. Selon une autre de ces caractéristiques, l'invention concerne une installation permettant la réalisation des papiers multicouches décrits précédemment, Une telle installation comprend trois groupes de gaufrage dont deux au moins sont mobiles. chacun de ces groupes comprenant deux cylindres dont l'un est en matériau indéformable gravé et l'autre en matériau élastique, les trois cylindres gravés présentant des gravures de même espacement. L'installation comprend également. le cas échéant, au moins un groupe d'encollage. D'autres buts et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre, faite en référence aux dessins - la figure 1 représente schématiquement la structure d'une feuille de papier nmA$ioouches selon l'invention ; - la figure 2 représente schématiquement un dispositif permettant de réaliser un papier multicouches selon l'invention ; La figure 1 représente la structure d'une feuille de papier multicouches selon l'invention. Cette feuille est constituée de trois feuilles 1, 2, 3. Les feuilles I et 3 constituent les feuilles externes du papier selon l'invention, elles présentent des gaufrages symétriques et sont disposées de façon que leurs protubérances respectives 10, 30 soient disposées en position pointe/ pointe. Sur la structure représentée sur la figure 1, la hauteur hl des protubérances de la feuille 1 est identique à la hauteur h3 des protubérances de la feuille externe 3. La feuille intermédiaire 2 vient s' intercaler entre les feuilles externes 1 et 3 de façon à ce que les protubérances 20 viennent s'intercaler entre deux protubérances consécutives de la feuille 1, en position nnested". La hauteur h2 des protubérances de la feuille 2 est, dans le cas représenté sur la figure 1, légèrement inférieure à la hauteur des protubérances hl de la feuille 1. Ceci offre l'avantage de ne former extérieurement aucune aspérité sur la surface du papier tout en lui conférant d' excellentes propriétés de résistance mécanique. Le collage est réalisé au niveau des extrémités 11 des protubérances 10 de la feuille 1 et des extrémités 31 des protubérances 30 de la feuille 3. les extrémités de ces protubérances venant se coller entre les deux protubérances 20 consécutives de la feuille 2. La figure 2 représente une installation permettant de préparer un papier multicouches constitué de trois couches de papier gaufré. Cette installation est constituée de trois groupes de gaufrage. respectivement (Al. Cl), (A2, C2) et (A3, C3), constitués chacun d'un cylindre (Ci, C2, C3) en matériau indéformable gravé, par exemple en acier, d'un cylindre (C1, C2, C3) en matériau élastique. par exemple en caoutchouc. Sur l'installation représentée à la figure 2, on a également représenté deux groupes d'encollage (El et E2) permettant d'encoller les extrémités des protubérances qui seront réalisées par gaufrage des feuilles 1 et 3 respectivement, sur les cylindres gravés Ai et A3. Contre on l'a vu précédemment, suivant la nature de la feuille intermédiaire. on pourra se contenter d'un seul groupe d'encollage (El ou E2), si cette feuille intermédiaire est suffisamment perméable à la colle. Le groupe de gaufrage (Al. C1) est fixe, les deux autres groupes de gaufrage sont mobiles et sont disposés de façon que les extrémités des protubérances du cylindre A3 viennent en cours de fonctionnement en coincidence avec celles du cylindre Al alors que les extrémités des protubérances réalisées sur le cylindre A2 viennent s'intercaler entre les extrémités des protubérances de la gravure réalisée sur le cylindre Ai. En cours de fonctionnement, les différents cylindres tournent dans le sens indiqué par les flèches figurant sur ces cylindres à la figure 2. Le pli 1 provenant d'un dévidoir non représenté est gaufré en passant entre les cylindres Al et C1 du premier groupe de gaufrage. Le pli 2. en provenance d'un dévidoir non représenté, est gaufré en passant entre les cylindres A2 et C2 du deuxième groupe de gaufrage. Le pli 3 est également gaufré en passant entre les cylindres A3 et C3 constituant le troisième groupe de gaufrage. La position respective des cylindres Al, A2 et A3 décrite précédemment est telle que les plis 1 et 3 se trouvent associés en position pointe/pointe alors que le pli 2 vient s'intercaler en position "nested" entre les deux autres plis. Les deux groupes d'encollage (E1 et E2) permettent d'encoller les extrémités des protubérances réalisées respectivement sur les plis 1 et 3 et d'assurer le collage de ces deux plis lorsqu'ils passent entre les protubérances en coincidence des cylindres (Al et A3). IIVINDICATIOMS 1) Papier multicouches composé d'au moins trois feuilles de papier gaufrées (1, 2, 3) présentant des protubérances régulièrement réparties, caractérisé en ce qu'il comprend deux feuilles (1, 3) dites feuilles externes dont les protubérances respectives (10, 30) sont placées en position pointe/pointe et une troisième feuille (2) gaufrée dite feuille intermédiaire dont les protubérances (20) s'intercalent en position "nested" (ou emboîtées) par rapport aux protubérances de l'une des deux feuilles externes (1 ou 3). 2) Papier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux feuilles externes (1, 3) représentent des gaufrages identiques, de même pas et de même amplitude (h1 et h3). 3) Papier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la hauteur (h2) des protubérances constituant le gaufrage de la feuille intermédiaire (2) est au plus égale à la hauteur (h1, h3) des protubérances (10, 30) de la feuille externe (1, 3) entre lesquelles elles s'installent en position "nested". 4) Papier selon la revendication 3, caractérisé en ce que la hauteur (h2) des protubérances (20) de la feuille intermédiaire (2) est au moins égale à 50 % de celle des protubérances de la feuille externe (1 ou 3) entre lesquelles elles s'intercalent. 5) Papier selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il présente des points de collage au niveau des extrémités (11, 31) des protubérances des feuilles externes (1. 3) placées en position pointe/pointe. 6) Papier selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'une au moins des feuilles externes (1, 3) est constituée d'une double épaisseur de papier. 7) Papier selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chacune des feuilles externes est constituée de tissue dont le grammage est compris entre 10 et 30 g/m2. 8) Papier selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la feuille intermédiaire (2) est constituée d'une feuille de tissue de grammage compris entre 10 et 30 g/m'. 9) Papier selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les feuilles externes (1, 3) ainsi que la feuille inter médiaire (2) sont constituées d'un tissu ayant subi un traitement pour améliorer sa résistance à l'humidité. 10) Papier selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la feuille intermédiaire (2) est constituée d'un tissue n'ayant pas subi de traitement pour améliorer sa résistance à l'humidité. 11) Procédé de fabrication d'un papier multicouches selon l'une des revendications 1 à 10. caractérisé en ce qu'il consiste à - gaufrer un premier pli (1) en réalisant ledit pli des protubérances (10). - gaufrer séparément un deuxième pli (3) en réalisant sur ce pli des protubérances (30) avec un même pas que le gaufrage du premier pli (1), - gaufrer séparément un troisième pli (2) avec un gaufrage également de même pas, - rassembler les trois plis (1. 2, 3) de façon que les deux premiers plis (1, 3) soient placés en position pointe/pointe et que le troisième pli (2) s'intercale entre les deux premiers plis (1. 3) en position nnestedu par rapport à l'un d'eux. 12) Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'on encolle les extrémités (11. 31) des protubérances (10, 30) d'au moins un des deux premiers plis (1, 3) avant de rassembler les trois plis (1, 2, 3). 13) Installation permettant la réalisation d'un papier multicouches selon l'une des revendications 1 à 10 ou la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisée en ce qu'elle comprend trois groupes de gaufrage (Al. Cl), (A2. C2). (A3, C3) dont deux au moins sont mobiles, constitués chacun de deux cylindres dont l'un (Ai, A2, A3) est en un matériaux indéformable gravé, et d'un cylindre (cri, C2, C3) en matériau élastique, les trois cylindres gravés présentant des gravures de même espacement. 14) Installation selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'elle comprend en outre au moins un groupe d'encollage (El, E2).