Brevet FR2755425A1 — publié le 19980507

FEUILLE MINCE POUR PRODUITS FROMAGERS A BASE DE FEUILLE D'ALIJMINIUM D'EPAISSEUR REDUITE DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne le domaine des feuilles minces - typiquement d'épaisseur inférieure à 15 ,um - destinées par exemple à l'emballage de fromages ou portions de fromages fondus. ETAT DE LA TECHNIQUE Les feuilles minces connues sont constituées d'une feuille d'aluminium en alliage d'aluminium peu chargé de la série 1000 ou 8000 (désignation de l'Aluminum Association), de 12 ym d'épaisseur, recouverte extérieurement d'une laque protectrice, et recouverte intérieurement d'une couche de vernis thermocollant dont le rôle est à la fois de protéger la feuille d'aluminium de toute éventuelle attaque corrosive due au contenu (fromage, produit laitier), et d'assurer l'étanchéité. Lors de son utilisation en vue du conditionnement d'un produit fromager, la feuille mince, livrée en bobine, est découpée de manière à former, après un pliage adapté et/ou un emboutissage à l'aide d'un poinçon, une coquille , c'est à dire un récipient dans lequel sera placée ou coulée à chaud une pâte de fromage. Une portion découpée de feuille mince peut servir de couvercle, à moins que, par pliage complémentaire, la fermeture de la coquille puisse être assurée. Généralement, le produit fromager est une pâte coulée à chaud, de manière à ce que la couche de vernis thermocollant puisse être activée et assurer l'étanchéité finale du récipient constitué par l'ensemble coquille et couvercle . PROBLEME POSE Bien que les feuilles minces du commerce donnent satisfaction sur un plan technique, le fabricant doit faire face à une constante nécessité de réduire ses coûts de fabrication sans diminution de qualité, s'il veut conserver ses parts de marché. Par ailleurs, un autre objet de l'invention est de mettre au point une feuille mince de mise en oeuvre fiable et aisée chez le client quel que soit le type de machine utilisée par ce dernier pour la mise en forme de ladite feuille mince, typiquement pour la formation de coquilles destinées à recevoir le fromage fondu, et même avec des machines relativement anciennes présentant un certain jeu. L'invention vise donc à résoudre le double problème de la réduction des coûts de fabrication et celui d'une mise en oeuvre aisée sur machine, grâce à la mise au point d'une feuille mince selon l'invention, à base de feuille d'aluminium à épaisseur réduite. DESCRIPTION DE L'INVENTION Selon l'invention, la feuille mince pour produits fromagers constituée par une feuille d'aluminium d'au plus 12 ,um d'épaisseur, récouverte d'une couche de laque extérieure de protection et d'une couche d'un vernis intérieur thermocollant, est caractérisée en ce que, a) la feuille d'aluminium a une épaisseur nominale allant de 6 à 9 llm, b) la couche de laque extérieure de protection et/ou ladite couche de vernis intérieur contient une charge micronisée, de teneur et de granulométrie choisies de manière à contrôler la rigidité de ladite feuille pour permettre son utilisation sur machines de conditionnement standard, c'est à dire adaptées à l'utilisation de feuille mince à base d'aluminium de l'état de la technique à épaisseur dépassant 9 pm. Ladite épaisseur nominale est de préférence comprise entre 7 et 8 zm. A une valeur nominale d'épaisseur correspond une plage de valeurs d'épaisseurs égale à la valeur nominale +/- 8%. La demanderesse a ainsi pu résoudre le double problème posé, à savoir diminuer d'environ 20% l'épaisseur de la feuille d'aluminium, sans pour autant remettre en cause les équipements et les méthodes de transformation de ladite feuille mince chez le client conditionneur de fromage fondu. L'invention présente ainsi plusieurs modalités pratiques, ladite charge micronisée pouvant être incorporée soit à la couche de vernis intérieur, soit à la couche de laque extérieure, soit simultanément à ces deux couches, la fonction de ladite charge étant d'assurer un contrôle de la rigidité et, aussi de préférence, de l'épaisseur apparente de ladite feuille. La charge micronisée peut être totalement ou partiellement incorporée aux couches de venis intérieur ou de laque extérieure. La charge micronisée peut ainsi être constituée de micro-billes ancrées dans lesdites couches dont une partie est ancrée dans lesdites couches et dont une autre partie est extérieure auxdites couches de manière à assurer une surépaisseur pouvant au moins compenser la diminution de l'épaisseur de la feuille d'aluminium, comme illustré dans les figures. De manière connue en soi ladite couche de laque extérieure peut être une couche à base de résine nitrocellulosique, acrylique-vinylique, vinylique. Ladite couche de vernis intérieur peut être à base de résine vinylique, nitrocellulosique. Typiquement, ladite couche de laque extérieure a une épaisseur nominale de 1 à 4 m, et ladite couche de vernis intérieur a une épaisseur nominale de 3 à 9 um, l'épaisseur réelle étant comprise dans la plage épaisseur nominale +1-20% . DESCRIPTION DES FIGURES Les figures 1 à 4 sont des coupes schématiques de feuilles minces (1) selon 4 modalités de l'invention. Ces feuilles minces comprennent toutes une feuille centrale (2) d'aluminium revêtue d'une couche de laque extérieure (3) et d'une couche de vernis intérieur thermocollant (4). Dans la feuille mince de la figure 1, seule la couche de laque extérieure (3) comprend une charge ruicronisée (5). Dans la feuillle mince de la figure 2, la couche de laque extérieure (3) comprend une charge micronisée (5), et la couche de vernis intérieur (4) comprend une charge micronisée (6), qui peut être éventuellement différente, par sa nature chimique et/ou sa granulométrie, de celle (5) de la couche de laque extérieure (3). La feuille mince de la figure 3 se distingue de celle de la figure 2 en ce que la charge micronisée (50) de la couche de laque extérieure (3) présente une granulométrie différente avec notamment un diamètre moyen supérieur, de manière à avoir une épaisseur apparente Ea de la laque extérieure nettement supérieure à son épaisseur réelle Ev. Dans la feuille mince de la figure 4, la couche de vernis intérieur (4) comprend une charge micronisée (6), et la couche de laque extérieure, qui ne comprend pas de charge micronisée (5,51) au sens de la présente invention, comprend un agent de glissement (7) de l'état de la technique. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Dans les feuilles minces selon l'invention, ladite feuille d'aluminium est à base d'alliage d'aluminium de la série 1000 ou 8000, selon la désignation de l'Aluminum Association, ledit alliage d'aluminium de la série 8000 étant de préférence choisi parmi les alliages 8011, 8021, 8079 et 8111, pouvant comprendre notamment du Fe, typiquement de 1 à 1,4 %, et du Si typiquement de 0,05 à 0,4 % en poids. Lesdits alliages 8011, 8021, 8079 et 8111 sont de préférence obtenus par coulée en continu, ce qui permet l'obtention d'alliages à caractéristiques mécaniques plus élevées, compte tenu de la présence d'éléments (Fe) à l'état dissous et non à l'état de précipité dans la feuille d'aluminium. Selon l'invention, ladite charge micronisée est une charge minérale ou une charge organique, ou un mélange desdites charges minérales et/ou organiques, de taille particulaire moyenne comprise entre 1 et 10 pm. Comme exemple de charge minérale, on peut citer la silice micronisée, qui est une charge minérale préférée selon l'invention. Ladite charge organique est, de préférence, une poudre micronisée de polymère organique, à point de fusion supérieur à 100"C, peu soluble dans ledit vernis intérieur et/ou dans ladite laque extérieure. Un polymère organique préféré est le PTFE. Ainsi il importe que ladite charge présente une dureté et des caractéristiques mécaniques suffisantes pour augmenter la rigidité et l'épaisseur apparente de ladite feuille par incorporation à un vernis ou une laque. Une feuille utilisant seulement des charges de fable dureté (dureté Brinell typiquement inférieure à 5 hbar) ne conviendrait donc pas selon l'invention. Comme illustré aux figures 1 à 4, ces charges sont dispersées au sein desdites couches, mais elles peuvent, soit être entièrement noyées dans ladite couche comme dans le cas des charges (6) de la couche de vernis intérieur - voir figures 2, 3 et 4, soit dépasser à peine l'épaisseur de ladite couche, comme dans le cas des charges (5) de la couche de laque extérieure - voir figures 1 et 2, soit encore dépasser largement l'épaisseur de la couche de laque extérieure - voir figure 3 - et ainsi permettre d'avoir une épaisseur apparente Ea nettement supérieure à l'épaisseur réelle Ev de la couche de laque extérieure. Selon l'invention, la teneur en charge micronisée dans ladite laque extérieure et/ou dans ledit vernis intérieur est comprise entre 1 et 12 % en poids de ladite laque extérieure et/ou dudit vernis intérieur, et de préférence comprise entre 3 et 8 % en poids. En effet, il importe que ladite teneur soit suffisante pour qu'un effet positif apparaisse, et qu'elle ne soit pas trop élevée pour ne pas trop modifier les vernis ou laques et éventuellement rendre difficile leur application sur la feuille d'aluminium et/ou altérer leurs propriétés finales. La granulométrie de ladite charge micronisée est choisie en fonction de l'épaisseur des couches de laque extérieure et du vernis intérieur: la taille particulaire moyenne de ladite charge micronisée est prise égale de 1,4 à 4 fois l'épaisseur de la couche de ladite laque extérieure, lorsque ladite charge est incorporée à ladite laque extérieure, et est prise égale de 0,5 à 2 fois l'épaisseur de la couche dudit vernis intérieur, lorsque ladite charge est incorporée audit vernis intérieur. En effet, il importe d'une part, surtout lorsqu'il s'agit de charges incorporées à ladite laque extérieure que ces charges conduisent à une surépaisseur Ea/Ev par rapport à la couche de laque. Selon une hypthèse formulée par la demanderesse, grâce notamment à une telle surépaisseur, ladite feuille s'adapterait au jeu des outils utilisés lors de la mise en forme de ladite feuille et permettrait l'utilisation de feuille mince avec une feuille d'aluminium à épaisseur réduite. Par ailleurs, si la taille particulaire moyenne est trop élevée par rapport à l'épaisseur de la couche de vernis ou de laque, le risque est grand de voir ladite charge se détacher de ladite couche de vernis ou de laque, avec notamment un risque d'encrassement des outils de conditionnement. Comme cela a été déjà mentionné, ladite charge micronisée peut avoir simultanément plusieurs fonctions: * une première fonction essentielle est celle de renfort mécanique par incorporation aux couches de vernis et/ou de laque, pour compenser la perte de tenue mécanique de ladite feuille mince due à la diminution d'épaisseur de la couche d'aluminium, * une autre fonction importante de ladite charge est celle de surépaisseur de la couche de laque extérieure (et donc de ladite feuille mince), définie par Ea/Ev et illustrée surtout à la figure 3, Cependant, si la fonction renfort mécanique est pleinement exercée, il est possible de limiter la fonction surépaisseur avec une charge selon l'invention, comme illustré à l'exemple 4. * une autre fonction, optionnelle, est celle d' agent de glissement pour la couche de laque extérieure, illustrée aux figures 1 à 3, fonction qu'il est nécessaire d'assurer, soit par les moyens de l'invention, soit par ceux, connus, de l'état de la technique. Ainsi, comme cette dernière fonction doit, dans tous les cas être remplie, un agent de glissement traditionnel, tel une cire de PE ou de PA, doit être incorporé à la couche de laque extérieure, comme illustré à la figure 4, en l'absence d'une charge micronisée jouant ce rôle. Cependant, de préférence, on utilise une charge (5,51) ancrée dans la couche de laque extérieure qui joue aussi le rôle d'agent de glissement, grâce au fait que ladite charge émerge de la couche de laque extérieure. EXEMPLES On a fabriqué une feuille mince (1) selon l'invention à partir d'une feuille d'aluminium en alliage 8111, obtenue par coulée continue, de 8 pm d'épaisseur nominale, c'est à dire d'épaisseur garantie toujours comprise entre 8+1- 0,8 pm. Comme laque extérieure, on a utilisé un vernis nitrocellulosique, appliqué en couche de 2,5 g/m2 (vernis sec), soit en première approximation d'épaisseur de 2,5 pm. Comme vernis intérieur, on a utilisé un vernis vinylique, appliqué en 2 couches, conduisant à un grammage final de 6 g/m2, l'épaisseur totale de la couche de vernis sec étant en première approximation de 6 pm. Dans l'exemple 1, et de manière à obtenir une feuille mince selon la figure 1, on a incorporé de la silice micronisée à la couche de laque extérieure de manière à obtenir une couche finale comprenant 4 % en poids de ladite silice. Cette silice a une taille particulaire moyenne de 4 ,um, 95% des particules ayant un diamètre moyen inférieur à 8 pm et 95 % des particules ayant un diamètre moyen supérieur à 0,5 clam. Le rapport Ea/Ev, considéré en première approximation comme voisin du rapport taille particulaire moyenne de ladite charge / épaiseur de la couche de vernis ou laque , est égal à 4/2,5, soit 1,6. On pourrait aussi le déterminer par analyse d'image d'une feuille mince en coupe. Dans l'exemple 2, et de manière à obtenir une feuille mince selon la figure 2, on a incorporé, outre 4% de ladite silice à la couche de laque extérieure, 2% en poids de silice audit vernis intérieur, ces 2 % de silice étant introduits lors de l'application de la première couche de vernis intérieur. Le rapport Ea/Ev est le même que celui de l'exemple 1. Dans l'exemple 3, analogue à l'exemple 2, on remplacé les 4 % de silice à 4 pm de taille particulaire moyenne de ladite laque extérieure, par 4 % en poids de silice à 6 llm de taille particulaire moyenne. Le rapport Ea/Ev est égal à 2,4 (6/2,5). Dans l'exemple 4, analogue à l'exemple 2, on omis les 4% de silice de ladite laque extérieure. On a introduit dans ladite laque extérieure 1% en poids de cire de PE. Le rapport Ea/Ev est voisin de 1,2. Dans l'exemple 5, analogue à l'exemple 2, on a remplacé les 4 % de silice de la laque extérieure par 4% de poudre de PTEE de sensiblement même granulométrie. Le rapport Ea/Ev est voisin de 1,6. L'exemple 6 comparatif, est analogue à l'exemple 4, mais sans incorporation de silice dans la couche de vernis intérieur. Résultats obtenus: Toutes les feuilles obtenues selon les exemples présentent une rigidité voisine de celle d'une feuille mince selon l'état de la technique obtenue à partir d'une feuille d'aluminium de 10 clam. Elles ont été testées sur les machines de conditionnement usuelles adaptées à l'utilisation de feuille mince de l'état de la technique d'épaisseur comprise entre 10 ,um et 12 pm. Ces machines forment notamment des coquilles par pliage de portions de ladite feuille mince. Dans ces coquilles est coulée une pâte fondue de fromage, la fermeture des coquilles étant assurée soit par pliage complémentaire, soit par addition d'un couvercle formé par une portion de feuille mince, la feuille mince formant le couvercle pouvant éventuellement être différente de celle formant ladite coquille. On a observé que, contrairement à la feuille de l'exemple témoin (exemple 6), toutes les feuilles minces selon l'invention pouvaient passer sans problèmes sur machines de conditionnement standard, aux vitesses usuelles de fonctionnement. Cependant, les feuilles qui ont eu le meilleur comportement sur machine sont celles correspondant aux exemples 2, 3 et 5. AVANTAGES DE L'INVENTION L'invention permet d'une part de fabriquer une feuille mince à feuille d'aluminium d'épaisseur réduite, avec une réduction importante, de l'ordre de 30 % de l'épaisseur de la feuille d'aluminium usuelle, ce qui permet une réduction des coûts de fabrication. L'invention permet d'autre part d'augmenter la sécurité et la latitude d'utilisation lors du conditionnement de fromage fondu. Par latitude d'utilisation, on entend le fait que, avec les feuilles minces selon l'invention, de légères variations soit dans la qualité de feuille mince, soit dans les réglages des machines des conditionnement, n'entraînent pas - ou entraient beaucoup moins - des arrêts sur ligne de conditionnement. Par sécurité d'utilisation, on entend le fait que les arrêts sur ligne avec intervention des opérateurs sont moins fréquents, ce qui augmente d'autant la productivité de l'étape de conditionnement des produits fromagers fondus. Ceci est particulièrement vrai dans le cas de feuille mince ayant un rapport Ea/Ev au moins égal à 1,6. REVENDICATIONS 1. Feuille mince pour produits fromagers constituée par une feuille d'aluminium d'au plus 12 CLm d'épaisseur, récouverte d'une couche de laque extérieure de protection et d'une couche d'un vernis intérieur thermocollant, caractérisée en ce que, a) la feuille d'aluminium a une épaisseur nominale allant de 6 à 9 clam, b) la couche de laque extérieure de protection et/ou ladite couche de vernis intérieur contient une charge micronisée, de teneur et de granulométrie choisies de manière à contrôler la rigidité de ladite feuille permettant son utilisation sur machines de conditionnement standard, c'est à dire adaptées à l'utilisation de feuille mince à base d'aluminium d'épaisseur dépassant 9 llm. 2. Feuille mince selon la revendication 1 dans laquelle ladite épaisseur nominale est de préférence compris entre 7 et 8 zani 3. Feuille mince selon une quelconque des revendications 1 à 2 dans laquelle ladite feuille d'aluminnm est à base d'alliage d'aluminium de la série 1000 ou 8000, selon la désignation de l'AIuminum Association, ledit alliage d'aluminium de la série 8000 étant de préférence choisi parmi les alliages 8011, 8021, 8079 et 8111. 4. Feuille mince selon la revendication 3 dans laquelle lesdits alliages 8011, 8021, 8079 et 8111 sont de préférence obtenus par coulée en continu. 5. Feuille mince selon une quelconque des revendications 1 à 4 dans laquelle ladite charge micronisée est une charge minérale ou une charge organique, ou un mélange desdites charges minérales et/ou organiques. 6. Feuille mince selon la revendication 5 dans laquelle ladite charge minérale est de préférence de la silice micromsee. 7. Feuille selon la revendication 5 dans laquelle ladite charge organique est une poudre micronisée de polymère organique, à point de fusion supérieur à 100"C, peu soluble dans ledit vernis intérieur et/ou dans ladite laque extérieure. 8. Feuille selon la revendication 7 dans laquelle ledit polymère organique est un polymère de dureté Brinell au moins égale à 5 hbar, et de préférence le PTFE. 9. Feuille selon une quelconque des revendications 1 à 8 dans laquelle la teneur en charge micronisée, dans ladite laque extérieure et/ou dans ledit vernis intérieur est comprise entre 1 et 12 % en poids de ladite laque extérieure et/ou dudit vernis intérieur, et de préférence compris entre 3 et 8 % en poids. 10. Feuille mince selon une quelconque des revendications 1 à 9 dans laquelle la granulométrie de ladite charge micronisée est choisie en fonction de l'épaisseur des couches de laque extérieure et du vernis intérieur: la taille particulaire moyenne de ladite charge micronisée est prise égale de 1,4 à 4 fois l'épaisseur de la couche de ladite laque extérieure, lorsque ladite charge est incorporée à ladite laque extérieure, et est prise égale de 0,5 à 2 fois l'épaisseur de la couche dudit vernis intérieur, lorsque ladite charge est incorporée audit vernis intérieur.