Brevet FR2698314A1 — publié le 19940527

PRODUIT STRATIFIE EN OUATE DE CELLULOSE L'invention se rapporte au domaine du papier sanitaire et domestique ; elle vise la réalisation de produits stratifiés composés d'au moins deux plis d'ouate de cellulose, notamment à usage de mouchoir, serviette de table ou autres applications similaires. Les mouchoirs en papier, conditionnés généralement en étui, que l'on trouve actuellement dans le commerce sont constitués de plusieurs feuilles de papier absorbant crêpé, désigné également ouate de cellulose, superposées, et maintenues ensemble par une liaison mécanique à la périphérie. Cette liaison est obtenue par une opération de gaufrage, du type acier/acier ou acier/papier, selon laquelle on fait passer les feuilles entre deux cylindres engrenant l'un sur l'autre. Un des cylindres comporte des reliefs en surface et l'autre des cavités correspondantes. Les feuilles sont ainsi déformées localement en des zones qui constituent des points d'attache.Ce mode de liaison donne satisfaction lorsque le grammage des plis n'est pas trop élevé, de l'ordre de 10 à 20 g/m2, et lorsque l'on utilise de l'ouate de cellulose sans additif. Cependant il présente un certain nombre d'inconvénients - le choix des motifs de gaufrage est limité ; il est guidé par la nécessité d'obtenir un accrochage entre les plis - il devient inopérant lorsque l'on souhaite utiliser des papiers présentant des caractéristiques différentes entre les plis, un allongement différentiel entre les plis par exemple ou bien une différence de composition fibreuse ou chimique. Ainsi l'addition d'un produit à effet déliant destiné à conférer de la douceur au papier n'est pas possible. On constate dans ce cas qu'il ne se produit aucun accrochage entre les plis. - Le gaufrage donne un aspect rugueux qui se révèle désagréable pour une application en tant que mouchoir L'invention remédie à ces inconvénients en fournissant un produit, tel que mouchoir ou serviette, réalisé par association d'au moins deux plis d'ouate de cellulose découpés au format désiré et liés entre eux le long d'une zone périphérique caractérisée en ce que lesdits plis sont liés par collage le long de ladite zone de manière à présenter une résistance minimale à la délamination de 1 g/cm, ladite zone périphérique représentant moins de 50 % de la surface totale du produit. Le collage est effectué au moyen de tout produit adhésif généralement utilisé dans le domaine des papiers sanitaires et domestiques tel que, par exemple, un alcool polyvinylique en solution dans un milieu aqueux. De préférence, le collage est réalisé le long des quatre côtés des plis. Cependant l'invention comprend également le cas où seulement deux côtés opposés sont liés. Le collage est effectué le long d'une zone périphérique couvrant une bande dont la largeur peut varier entre une limite inférieure correspondant à une résistance suffisante à la délamination et une limite supérieure où le produit deviendrait trop rigide. La zone liée doit représenter moins de 50 % du produit mouchoir ou serviette de table. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, ladite zone représente entre 30 et 40 % de la surface totale. Le long de cette zone, le collage peut être effectué par enduction continue d'adhésif mais aussi par application de celui-ci sur une pluralité de surfaces de faible étendue, ou points, réparties uniformément. Un mode de liage préféré est alors celui décrit dans la demande de brevet français 89 14202 qui permet d'assurer un dépôt de colle uniforme dans la zone liaison sans rigidifier la feuille. Certes, la Demanderesse n'ignore pas qu'il est déjà connu de réaliser des serviettes en ouate de cellulose où les plis sont collés entre eux. Ainsi, par exemple, le brevet US 3673060 décrit une serviette de table réalisée de cette manière : deux plis de ouate de cellulose sont placés l'un sur l'autre de façon que leurs lignes de crêpage soient parallèles entre elles, et sont collés entre eux par points. I1 est à noter que ce collage est uniformément réparti sur toute la surface de la serviette suivant des points rapprochés ; un contrecollage limité aux bords de la feuille n'est pas envisagé. Ce type de produit n'est pas satisfaisant dans la mesure où la zone centrale, fonctionnelle, présente un état de surface et une souplesse plus ou moins altérés par le collage. La solution proposée permet de réaliser des produits stratifiés de type mouchoirs, serviettes ou autres produits semblables, c'est-à-dire se présentant sous la forme de feuilles individuelles, possédant une excellente résistance à la délamination sans pour autant être rendues rigides au centre, c'est-à-dire dans la zone fonctionnelle d'utilisation, ni être susceptibles d'irriter la peau par le collage. Les tests montrent que l'on peut obtenir très facilement des produits dont la résistance à la délamination est largement supérieure à celle d'une liaison mécanique de l'art antérieur. Ainsi la solution proposée offre de nombreux avantages - Le nombre de possibilités offertes au fabricant pour décorer son produit et le rendre plus attractif est considérablement accru. Par exemple, il peut ne pas être gaufré à la périphérie ; il reste alors parfaitement plat et son conditionnement est plus facile - On peut teinter la colle de manière à créer un effet de liséré plaisant à l'oeil. L'adhésif étant appliqué entre les plis, les pigments ne sont pas susceptibles de venir au contact de la peau - On peut choisir un motif de gaufrage quelconque sans aucune contrainte sur la forme des reliefs et le motif du gaufrage ; on n'est pas lié par la nécessité d'assurer une liaison mécanique entre les feuilles par ce moyen. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, on associe par collage périphérique des feuilles présentant des compositions fibreuses et/ou chimiques différentes. Conformément à un mode de réalisation particulier, on associe une feuille incorporant un additif améliorant les caractéristiques mécaniques à l'état humide du papier à au moins une feuille sans additif ou bien incorporant un additif pour améliorer la douceur. On obtient de la sorte un complexe stratifié combinant des propriétés que l'on ne peut trouver ensemble sur un produit à couche unique. Conformément à un autre mode de réalisation, on associe des plis réalisés avec des pâtes différentes. Par exemple, pour un mouchoir à trois plis, on peut choisir de réaliser le pli central avec des pâtes de moindre côut que les plis de couverture, telles que CTMP ou au bisulfite. Il est certain également que l'on peut y incorporer ou non des additifs chimiques connus de l'homme du métier. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui suit faisant référence aux dessins annexés sur lesquels La Figure 1 représente un produit, mouchoir par exemple, avec une zone de liaison périphérique des différents plis. Un coin a été délaminé pour montrer les plis. La Figure 2 représente une installation susceptible de permettre la réalisation d'un produit selon l'invention. La Figure 3 représente un détail de l'installation de la Figure 2. Sur la Figure 1 on a représenté schématiquement, et vu de dessus, un mouchoir ou une serviette de table (1) constitué de 3 feuilles (la, lb, lc) d'ouate de cellulose liées entre elles, par collage à la périphérie, le long d'une zone (3) de largeur déterminée. Selon le mode de réalisation représenté, le collage a été effectué par points (5) de manière à ne pas rigidifier le complexe ; conformément à l'invention, la zone centrale n'est pas encollée ; elle peut, le cas échéant, comporter un gaufrage visant à en améliorer l'aspect. La zone périphérique (3) couvre moins de 50 % de la surface totale du mouchoir ou de la serviette, de préférence cette zone en représente 30 % à 40 %. Par exemple une serviette de table de dimension 40 cm x 40 cm sera bordée par une bande de liaison formée par le collage des feuilles depuis la ligne de bord sur une largeur de 4 cm. La zone liée couvre ainsi 36 % de la surface totale de la serviette. Selon une forme particulièrement préférée de l'invention, la liaison part effectivement du bord des plis de façon à éviter tout bâillement des plis ou bien la formation de pliures à la périphérie qui nuisent à l'aspect du produit. Pour réaliser ce type de produit on peut utiliser toute installation connue, par exemple celle représentée à la Figure 2. Les plis (11) et (12), l'un étant éventuellement double, de ouate de cellulose venant de leur dévidoir respectif, non représentés, sont guidés pour venir passer autour de cylindres en caoutchouc (13) et (14) puis entre ceux-ci et des cylindres gaufreurs (15) et (16) en acier pourvus de reliefs appropriés. Ces reliefs peuvent être répartis selon le motif de la Figure 1, par exemple. L'un des plis (12) est encollé au moyen d'un cylindre applicateur (18) en caoutchouc représenté à la Figure 3. Ce cylindre comporte, conformément à l'invention, une partie (181) en relief dont le dessin correspond à celui de la zone périphérique d'encollage des feuilles, de façon que la colle entraînée par le cylindre applicateur soit répartie selon ce motif. Après encollage, les plis (11) et (12) sont assemblés dans l'intervalle de pincement ménagé entre les cylindres gaufreurs (15) et (16) qui tournent à des vitesses égales et opposées. La feuille multipli issue du dispositif est entraînée vers une installation de transformation où elle est découpée et pliée conformément à l'application envisagée : mouchoirs, serviettes ou autres. Selon une variante du procédé, les plis (11) et (12) peuvent être issus d'une même bobine à 2 plis, et avoir été soumis à un calandrage commun de façon à opérer un lissage de la face extérieure et conférer une plus grande douceur. Ensuite, seulement, les deux nappes sont séparées pour être gaufrées individuellement. On a réalisé un essai pour tester le comportement du produit à la délamination par rapport à un mouchoir témoin. On a confectionné un mouchoir en liant, au moyen d'une colle en solution dans l'eau, PVA, 3 plis de format 21,5 x 21,5 cm, à la périphérie sur une bande de 2 cm de large. On a découpé des éprouvettes de 15 mm de large dans la zone liée des mouchoirs et on a procédé au test de délamination à 1800. Ce test consiste à mesurer la force moyenne de délamination d'une éprouvette à une vitesse constante déterminée de 100 mm/min. Pour cela on enserre entre deux paires de mâchoires les extrémités de deux plis dont on veut mesurer la force de délamination, on écarte les deux paires de mâchoires l'une de l'autre, à vitesse constante, et on mesure la force exercée. Sa valeur est ramenée à l'unité de largeur. Délamination à 1800 témoin lié par échantillon simple gaufrage avec collage de l'art antérieur Force moyenne (g/ cm)/ force maximale relevée SM 0.55/1 2.4/6.4 ST 0.65/1 6.2/20 On constate donc que le collage permet de réaliser un produit offrant une résistance à la délamination fortement accrue, aussi bien sens marche (SM) que sens travers (ST). Exemples Produit I On a confectionné un mouchoir à partir de 3 plis d'ouate de cellulose, constituée de 60 % de fibres de résineux et de 40 % de fibres de feuillus, ayant chacun un grammage de 18 g/cm2 et incorporant un additif, à raison de 1,5 kg par tonne ayant un effet déliant sur les fibres pour améliorer la douceur (produit commercialisé par la société ENKA NOBEL sous la marque BEROCELL 595). La liaison a été réalisée par collage périphérique. Un tel produit ne serait pas réalisable avec la technique antérieure de gaufrage périphérique du fait de la présence de l'additif. Produit Il On a confectionné un mouchoir avec un pli central réalisé à partir d'un mélange de pâtes de résineux (75 %), de feuillus (10 %) et d'une pâte chimicothermomécanique (grammage : 21 g/m2) incorporant un additif améliorant ses caractéristiques de résistance quand il est à l'état humide (produit commercialisé par la société HERCULES sous la marque KYMENE 557 H), et deux plis de couverture réalisés avec un mélange de pâtes de résineux (65 %) et de feuillus (35 %) (grammage : 14,5 g/m2) incorporant un additif (BEROCELL 595) pour la douceur. La liaison a été réalisée par collage périphérique. Produit III On a confectionné un mouchoir témoin à partir de 3 plis (18 g/m2) sans additif - Liaison par gaufrage. La mesure des résistances, sèche et humide, a été effectuée sur des éprouvettes de 15 mm découpées dans la zone de liaison des plis ; elle est exprimée en longueur de rupture des trois produits (cm) rassemblés dans les caractéristiques I II III Grammage mesuré 52,8 49,3 51,8 g/m2 Epaisseur (mm) 0,20 0,21 0,18 Résistance sèche SM 505 630 580 ST 180 280 220 Allongement 10,5 % 11 % 12,5 % Résistance humide SM 130 165 175 ST 52 95 65 Eclatement Sec 330 440 450 Humide 100 170 115 Par rapport à l'échantillon témoin III, on constate que l'invention permet la réalisation de produits présentant un large éventail de caractéristiques selon l'application envisagée. REVENDICATIONS 1) Produit cellulosique fibreux tel que mouchoir ou serviette, réalisé par association d'au moins deux plis d'ouate de cellulose, découpés au format désiré et liés entre eux le long d'une zone périphérique caractérisé en ce que lesdits plis sont liés le long de ladite zone par collage, de manière à présenter une résistance minimale à la délamination de 1 g/cm, ladite zone périphérique représentant moins de 50 % de la surface totale du produit. 2) Produit selon la revendication 1 caractérisé en ce que le collage est réalisé sur tout le pourtour des feuilles. 3) Produit selon l'une des revendications précédentes carac térisé en ce que la colle est déposée par points répartis dans ladite zone de manière discontinue. 4) Produit selon l'une des revendications précédentes carac térisé en ce qu'il présente un gaufrage dans la zone de liaison. 5) produit selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les plis ont des compositions chimiques et/ou fibreuses différentes. 6) Produit selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'un des plis comprend un additif améliorant les caractéristiques mécaniques de la feuille à l'état humide. 7) Produit selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que l'un des plis comprend un additif améliorant la douceur. 8) Produit selon l'une des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que les plis sont réalisés avec des pâtes différentes.