Brevet FR2762307A1 — publié le 19981023

OBJET: Systeme de conditionnement d'une colle thermofusible auto-adhésive, par enroulement sur un tourillon, permettant ainsi l'alimentation en automatique de lignes de productions à consommations élevées. SITUATION ACTUELLE. Les colles thermotusibles auto-adhésives sont actuellement conditionnées dans des emballages qui ne permettent pas l'alimentation continue d'une ligne de production, et ce, sans générer des problèmes de recyclages des emballages vides. CONDITIONNEMENTS CONNUS. - Emballages en papiers ou cartons siliconés. Le remplissage de ces emballages n'est pas automatisé, ils ont en outre d'autres inconvénients Il arrive régulièrement que ces emballages vides contiennent des résidus de carton, due à la découpe. Les résidus s'ils se retrouvent dans les circuits d'applications, donnent lieu à des bouchages et des arrêts machine pour nettoyage des filtres ou buses. Il est également difficile de remplir les barquettes à leur juste poids, et souvent l'on constate des coulures de colle entre les barquettes, ce qui rend difficile leur démoulage. * L'utilisation de barquettes siliconées ainsi que de cartons siliconés est génératrice de main d'oeuvre peu valorisante, aussi bien pendant le montage des emballages que pendant leurs démoulages. * Lors du démoulage, les blocs de colles auto-adhésives ont tendance à coller après les doigts, ce qui peut provoquer lors de leurs introductions dans les fondoirs des éclaboussures, donc des brûlures graves. * L'usage de ces emballages est unique, et les papiers siliconés sont très difficiles à recycler Ce procédé génère des emballages perdus qui finissent en incinération - Fûts aciers ou cartons. Le remplissage de ces futs, quoique maîtrisé actuellement par les fabricants de colles, comporte des risques L'inclusion de bulles d'air peut lors du passage sous un vide fûtes avec plateau chauffé suiveur, provoquer des accidents lors du chauffage souvent élevé, 180 OC par exemple, la bulle d'air emprisonnée monte la pression, et dans certains cas, fait exploser le fut. Par ailleurs, ces fuuts méme remplis sont sensibles aux chocs. Une bosse dans leurs parois et il devient impossible de les vider, puisque le plateau suiveur descend dans les fûtes en épousant la paroi Quand les fûtes sont vides, leur changement occasionne un arrêt d'autant plus prolongé, qu'il faut purger l'air de tout le plateau, et attendre que la nouvelle colle fonde. Les fûts ne se vident jamais complètement, ce qui rend impossible leur réutilisation avec un autre produit. Les futs contenants un résidus de colle ( 2 - 3 Kgs) sont difficiles à recycler. CO EXTRUSION Ce procédé qui est connu et utilisé dans différents métiers, y inclus les colles thennofusibles, mais les utilisateurs de cette technique, coupent les joncs dans de l'eau ou en sortie après figeage. Les coextrudats se présentent sous forme de petits coussinets ou de coussins plus grands, mais leur utilisation pour une alimentation en continue n'est pas connue. Il est constaté également que des bulles d'eau sont de temps en temps prisonnières entre le coextrudar et la colle, ce qui crée des perturbations sous forme de mousse, lors de la refonte. Il est également constaté que lors de fusions de grandes quantités de colles coextrudées, le film de coextrusion fond moins vite et, se retrouve nageant en surface de la colle fondue. PAINS AUTOPROTEGES Il existe deux procédés - Poudrage par procédé électrostatique des moules et, coulage des colles adhésives - Pulvérisation de colles sèches en fusions dans des moules. Ces produits sont ensuite conditionnés dans des cartons, une alimentation en automatique n'est pas connue La présente invention consiste à coextruder dans un bain d'eau la colle en jonc et, de l'enrouler sur des tourillons aprés refroidissement L'alimentation des fondoirs est automatisable, car le jonc est déroulé par une vis archiméde chauffée, ou une pompe à engrenage chauffée, la colle arrive déjà préchauffée dans le fondoir et le film protecteur est fondu et mélangé avec la colle. L'âme de ces joncs consiste, soit en une masse thermofusible auto-adhésive, soit en une masse sensible à l'humidité, le film faisant à la fois antiadhérant et barrière à l'humidité Actuellement, les colles thermofusibles sont de plus en plus demandées pour remplacer des colles solvantées ou aqueuses, qui sont utilisées en grandes quantités, à savoir 500 en plus de 1 000 kgs/heure . Une alimentation d'une colle liquide à température ambiante est facilement automatisable, il fallut trouver une solution pour les colles solides à température ambiante. Avec les conditionnements connus à ce jour, I'opération d'alimentation pour une ligne concernant 1 To/heure donne la situation suivante: CONDITIONNEMENT EN BARQUETTES DE 4 Kgs: I 000 Kgs / 60 Mn = 16,6 Kgs/ Minute = + de 4 Barquettes à démouler par minute. EN CARTON DE 20 Kgs: 1 000 Kgs/ 60 Mn = 16,6 Kgs/ Minute = 1 carton toutes les 1'12". EN FUT DE 200 L ( 170Kgs): 170: 16,6 = 1 Fût toutes les 10 minutes. II faut une installation avec un tandem de 2 frits et, pour changer de ftits, il faut environ 10 minutes, donc changement de ffits non-stop. Pains autoprotégés dans des cartons de 20 Kgs, vider un carton toutes les 1' 12". Dans tous les cas de figures, la colle ajoutée dans le bac, est froide. Dans le cas d'une alimentation par joncs coextrudés et enroulés sur tourillon, la colle est préfondue par l'alimentation, par extrudeuse ou pompe à engrenage. Sur un tourillon d'une largeur utile de 1 600 mm et d'une hauteur utilisable de 1 000 mm, il est donc possible de conditionner 1 Tonne. FABRICATION DES JONCS. Les joncs peuvent être coextrudés en différents diamètres, selon leur consistance. Exemple de joncs de 40 mm de diamètre (Voir croquis 1). La zone de refroidissement comporte un mélangeur statique, qui permet de refroidir efficacement les colles thermofusibles, afin qu'elles augmentent leurs viscosités et leurs cohésions internes. Le coextrudat est adapté à la formule, il en fait partie intégrante. La longueur du bain de refroidissement est choisie en fonction du débit souhaité. L'enroulement se fait par entraînement du tourillon, fait par un moteur électrique ou une turbine hydraulique. Exemple d'une formule de colle autoadbésive à coextruder. 1) Base: STYRENE ETHYLENE BUTYLENE STYRENE ( S E B S) 15 % KRISTALEX 3115 HERCULES 39.8 % REGALITE R 101 HERCULES 0.2 % IRGANOX 1010 CIBA tS % KRATON G1650 SHELL 20 % M B G 274 HERCULES 100% Viscosité: environ 42 000 m Pas à 175 C Point de ramollissement 128 OC Bille anneau. COEXTRUDAT 15 % KRISTALEX 3115 HERCULES 20 % M BG 274 HERCULES 5% IRGANOX 1010 CIBA 25 % KRATON G 1652 SHELL 35 % CIRE H 101 EXXON 2) Base: POLVALPHAOLEFINE (APAO) 14 % VESTOPLAST 792 HULS 37.6 % NAPVIS D 10 BP 33 % PICCOTAC 95 HERCULES 7.5 % VESTOWAX A 227 HULS 7.5 % KRATON G 1657 SHELL 0.4 % IRGANOX 1010 CIBA 100 % Exemple de remplissage d'un tourillon. Calcul quantitatif: tourillon 1 600 mm de large. e Diamètre utile: 1000 mm 40 spires sur 1 600 mm . e Diamètre jonc 40 mm. e Diamètre moyen 200 mm. Rangée e nominal Longueur d'une spire longueur de 40 spires (mètres) 240 753.60 30.144 2 320 1004.80 40.192 3 400 1256. 50.240 4 480 1507.20 60.288 5 560 1758.40 70.336 6 640 2009.60 80.384 7 720 2260.80 90.432 8 800 2425.12 100.48 9 880 2763.20 110.52 10 960 3014.40 120.57 11 1040 3265.60 130.62 TOTAL 884.12 mètres Le diamètre nominal augmente de 2 x 40 mm à chaque nouvelle rangée de 40 joncs. La longueur d'une spire égale au diamètre nominal x 3.14 Volumes: 40 mm R x R x3.14x longueurs = 0.02 x 0.02 x 3 14 x 884.12 = 1,11 m3 1,11 m3 poids spécifique 0.98 = 1080 Kgs. Il est donc possible d'obtenir un tourillon avec 1 tonne de colle qui permet d'alimenter en continu une machine consommant 1 tonne/heure et, de ne changer que toutes les heures de conditionnements d'alimentations. ALIMENTATION DES MACHINES Le tourillon est présenté devant ou au dessus de l'extrudeuse, qui va tirer le jonc et vider le tourillon. L'extrudeuse qui peut-être à simple vis, fond et mélange le film de protection avec la masse de l'âme. La colle arrive chaude dans le fondoir/tampon . Ce procédé, outre les avantages mentionnés précédemment, permet d'éviter au maximum, l'apport de poussièe et de produits tels que fibres ouate, pouvant se trouver à proximité des machines utilisatrices. n est également possible de fabriquer des joncs avec des diamètres plus grands ou plus petits. Ces derniers permettant d'alimenter en automatique de plus petites machines. Lors du déroulement, le tourillon peut-être équipé d'un dispositif de freinage qui agira lors de l'arrêt de l'extrudeur, ce dernier étant asservi par le réglage de niveau du bac. REVENDICATIONS 1. Système de conditionnement d'une colle thermofusible auto adhésive, caractérisé en ce qu'il comporte un tourillon sur lequel on enroule ou on déroule ladite colle sous forme de câble. 2. Procédé de conditionnement d'une colle thermofusible auto adhésive caractérisé en ce qu'il consiste à enrouler ladite colle sur un tourillon permettant ainsi l'enroulement ou le déroulement de la colle pour une alimentation. 3. Colle thermofusible auto adhésive, caractérisée en ce qu'elle est conditionnée sous forme d'un câble allongé destiné à être enroulé sur un tourillon.