Brevet FR2779157A1 — publié le 19991203

L'invention concerne un procédé de fabrication d'une ficelle biodégradable destinée, notamment, à la fixation temporaire des branches d'un végétal sur une structure support, ladite ficelle étant composée d'au moins un fil métallique oxydable enveloppé dans un papier perméable à l'eau et à l'air, plus particulièrement du papier kraft. La présente invention concerne également une installation conçue apte à mettre en oeuvre ce procédé. Cette invention concerne le domaine de la fabrication de ficelles biodégradables trouvant une application, plus particulièrement mais de manière non limitative, lorsqu'il s'agit de fixer un végétal, notamment les branches ou les rameaux de ce dernier, sur un support quelconque par exemple des fils de soutien tuteurs ou autres. A titre exemple, de telles ficelles biodégradables sont fréquemment utilisées pour lier temporairement les rameaux de vignes aux fils de palissage. Il convient d'observer en effet que, après la récolte, de tels rameaux sont coupés et jetés, tandis que les liens subsistent sur ces fils de palissage. De par leur nature biodégradable, ils vont donc disparaître sans générer une quelconque pollution et sans aucune intervention manuelle. Ainsi, tel que décrit ci-dessus, ces ficelles biodégradables sont constituées d'au moins un fil métallique oxydable enveloppé dans un papier perméable à l'eau et à l'air plus particulièrement du papier kraft. Quant à la durée de dégradation de cette ficelle, elle dépend, souvent, de l'épaisseur du ou des fils métalliques utilisés. Quoi qu'il en soit, pour fabriquer une telle ficelle, une solution consiste à enrouler le papier kraft autour d'un fil métallique sachant qu'il est également connu d'emprisonner un ou plusieurs de ces fils métalliques entre deux bandes de papier que l'on vient coller l'une sur l'autre. Dans ce dernier cas, l'on vient enduire en continu de colle le ou les fils métalliques en les faisant passer dans un bac approprié. Puis ils sont emprisonnés entre deux bandes de papier venant adhérer l'une sur l'autre du fait de la présente colle sur ce ou ces fils métalliques. Il est ensuite procédé au séchage d'une telle ficelle avant son découpage en tronçons réguliers ou son stockage en forme de bobine. Un tel procédé de fabrication présente, cependant, un certain nombre d'inconvénients. Ainsi, il est particulièrement difficile de doser la quantité de colle venant imprégner le ou les fils métalliques. En effet, elle dépend, bien sûr, de la viscosité de la colle, de la tension de surface au niveau des fils métalliques, de la vitesse de défilement de ce dernier, mais encore des paramètres atmosphériques, tels que la température et le degré d'hygrométrie dans les locaux de fabrication. Ainsi, il n'est pas rare que cette imprégnation soit insuffisante sachant qu'un excès de colle se détecte assez aisément, par des projections et/ou des débordements de colle venant entraver le bon défilement de la ficelle et son séchage, sans compter que l'arrêt des installations est, alors, inévitable pour procéder à leur nettoyage. Quoi qu'il en soit, la vitesse de fabrication d'une telle ficelle biodégradable est particulièrement tributaire de cette phase d'encollage du ou des fils métalliques. En effet, l'enduction de ces derniers se faisant par un phénomène de capillarité, il est indispensable de ne pas dépasser une certaine vitesse sans quoi le dépôt de colle devient insuffisant. De plus, en cas de vitesse de défilement trop élevée il s'ensuit, là encore, des projections de colle nécessitant l'intervention fréquente d'un opérateur pour l'entretien de l'outil de production. La présente invention se veut à même d'apporter une solution au problème précité au travers d'un procédé et d'une installation pour la fabrication d'une ficelle biodégradable, particulièrement efficaces et performants, autorisant, d'une part, une capacité de production jusqu'ici inégalée et, d'autre part, un enveloppement optimal et particulièrement adhérent du ou des fils métalliques par le papier. A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une ficelle biodégradable destinée, notamment, à la fixation temporaire des branches d'un végétal sur une structure support, ladite ficelle étant composée d'au moins un fil métallique oxydable enveloppé dans un papier perméable à l'eau et à l'air, plus particulièrement du papier kraft, caractérisé par le fait que le papier, se présentant, initialement, sous forme d'une bande de lé important, subit, préalablement, une enduction, sur l'une au moins de ses faces, d'une solution de colle auto-adhésive, puis, après séchage, est découpée en bandelettes de plus petite largeur que l'on vient enrouler pour la formation de bobines de bandes auto- adhésives destinées à la fabrication de ficelles biodégradables par emprisonnement d'un ou plusieurs fils métalliques entre deux bandes de papier auto-adhésives. La présente invention concerne également une installation pour la fabrication d'une telle ficelle biodégradable caractérisée par le fait qu'elle comporte: - une unité d'enduction d'une bande de papier de lé important apte à enduire au moins l'une des faces de cette bande par une solution de colle; - des moyens de séchage de ladite bande de papier et des moyens prévus aptes à assurer son découpage en bandelettes de plus petite largeur, ainsi que des moyens de bobinage de ces dernières; - et une unité de fabrication de la ficelle biodégradable à partir desdites bobines de bandes de papier enduites d'une colle sèche et donc auto-adhésives. On observera que la présente invention va à l'encontre de tout ce qui se faisait jusqu'à présent, en matière de fabrication de ficelles biodégradables et consistant à encoller le ou les fils métalliques. La démarche inventive de la présente invention a consisté, alors, à tourner le dos à l'état de la technique et à procéder, au contraire, à l'encollage du papier. En fait, une telle solution, si elle permet de gérer avec davantage de précision la quantité de colle en présence au niveau du papier, elle a surtout l'avantage de rendre indépendant le procédé de fabrication de la ficelle biodégradable de cette opération d'encollage du papier. A ce propos, pour procéder à cette enduction du papier au moyen de colle sèche il est possible de faire appel à des unités de production parallèles sur lesquelles l'on peut travailler sur des bandes de papier de lé important que l'on vient, ensuite, découper en bandelettes de plus petite largeur destinées à définir les bobines qui vont servir, en définitive, à la production de ladite ficelle biodégradable. Ainsi, même si une opération d'encollage d'une bande de papier ne peut être menée à bien moyennant des vitesses de défilement trop importantes de cette bande, celle-ci peut être de grande largeur pour la production de plusieurs bobines de bandelettes auto- adhésives à même de satisfaire, largement, les besoins d'une unité de production de ficelle biodégradable. A noter, à ce propos, qu'en faisant appel à des bandes de papier auto-adhésives, donc enduites de colle sèche, une telle unité peut s'affranchir du tunnel de séchage qui était, jusqu'à présent, indispensable pour assurer le séchage de ladite ficelle et qui, par conséquent, avait tendance à augmenter, sensiblement, la taille des installations. Finalement, il est un autre avantage de la présente invention consistant en ce que la manipulation d'un papier sec évite au niveau de cette unité de production de ficelle biodégradable, toute projection et débordement de colle ce qui se traduit, évidemment, par une diminution des interventions d'entretien et de maintenance des installations. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à un mode de réalisation qui n'est donné qu'à titre indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant au dessin joint en annexe et dans lequel: - la figure 1 est une représentation schématisée d'une ficelle biodégradable destinée, notamment, à la fixation temporaire des branches d'un végétal sur une structure support; - la figure 2 est une vue schématisée de l'unité d'encollage du papier destiné à la fabrication de ficelles biodégradables; - la figure 3 est une vue similaire à la figure 2 et illustrant une unité de fabrication d'une telle ficelle à partir de papier enduit de colle sèche. Tel qu'il apparaît sur la figure i du dessin en annexe, la présente invention concerne le domaine de la fabrication de ficelles biodégradables 1 destinées, notamment, à la fixation temporaire des branches d'un végétal sur une structure support. En fait, la présente invention concerne, plus particulièrement, un procédé de fabrication d'une telle ficelle biodégradable 1 se présentant, usuellement, sous la forme d'au moins un fil métallique oxydable 2, 2A emprisonné entre deux bandes de papier 3, 3A perméables à l'eau et à l'air, plus particulièrement du papier kraft. A ce propos, selon l'invention, le papier utilisé se présentant, initialement, sous forme d'une bande 4 de lé important, subit, préalablement, une enduction, sur l'une au moins de ses faces 5, d'une solution de colle 6 du type auto-adhésive après séchage. A ce propos, cette bande 4 de papier subit, précisément, après l'opération d'enduction de colle, une opération de séchage avant d'être découpé en bandelettes 7 de plus petite largeur que l'on vient enrouler pour la formation de bobines de bandes auto- adhésives 8, 8A destinées à la fabrication de ficelles biodégradables i par emprisonnement d'un ou plusieurs fils métalliques 2, 2A entre deux bandes 3, 3A de papier auto-adhésives. Quant à l'installation permettant la mise en oeuvre de ce procédé, elle consiste, précisément, en une unité d'enduction 9 d'une bande 4 de papier conçue apte à enduire l'une au moins des faces 5 de cette dernière de ladite solution de colle 6. Une telle unité d'enduction 9 comporte des moyens d'approvisionnement 10 en bande de papier 4 fonctionnant sur un mode continu et se présentant, par exemple, sous la forme d'une bobine 11 montée sur un dispositif dévidoir 12 approprié. Cette bande de papier 4 en provenance de ladite bobine 11 subit une telle enduction en venant s'enrouler partiellement autour d'au moins un rouleau enducteur 13 baignant pour partie dans un bac 14 contenant ladite solution de colle 6. A noter la présence d'un racleur 15 monté selon une génératrice au niveau du rouleau enducteur 13 permettant d'assurer un dosage parfait de la quantité de colle déposée sur la bande de papier 4. Cette solution de colle 6 peut être définie à caractère basic en vue d'équilibrer le pH initialement acide du papier kraft en raison des différents processus de sa fabrication en papeterie. Or, un tel pH acide peut être à l'origine d'une oxydation accélérée d'un ou des fils métalliques 2, 2A d'une ficelle biodégradable. A la sortie du rouleau enducteur 13, cette bande de papier 4 est soumise, préférentiellement, à des vibrations produites par un vibreur 16 ayant pour fonction de mieux faire pénétrer et diffuser la solution de colle à l'intérieur du papier. Cette bande de papier encollée de colle humide pénètre, alors, à l'intérieur d'un tunnel de séchage défini apte à maintenir cette bande de papier 4 continuellement sous tension, tant longitudinalement que transversalement. Dans ce but, à l'intérieur de ce tunnel de séchage 17 cette bande de papier 4 évolue, au niveau de sa face 18 opposée à celle 5 enduite de solution de colle 6, le long d'une surface de glissement 19 définie parfaitement lisse et de forme convexe, tant dans le sens de défilement de cette bande 4 que transversalement. Ainsi, cette surface de glissement 19 peut être conçue au moyen d'une ou plusieurs tôles inoxydables cintrées en conséquence. Il a été représenté figure 2 un mode de réalisation dans lequel une telle surface de glissement 19 au niveau du tunnel de séchage 17 est définie par deux tôles 20, 21 de concavité opposée, disposées l'une au- dessus de l'autre et reliées entre elles au niveau de l'une de leurs extrémités, par un rouleau de renvoi 22. Ce tunnel de séchage 17 est encore défini par une enveloppe 23 s'étendant à distance régulière au-dessus de la surface de glissement 19 et sous laquelle peut être insufflé de l'air chaud dont la température réglable est comprise entre 30 et 200 C. Par ailleurs, le débit d'air chaud apte à traverser ce tunnel de séchage 17, préférentiellement à contre courant par rapport au 7 2779157 défilement de la bande de papier 4, est compris, quant à lui, entre 2 et 2000 m3 par heure. L'on observera que cette opération de séchage de la bande de papier 4 peut encore être accélérée, notamment en complétant le dispositif d'alimentation en air chaud et pulsé par un système de chauffage 24 de la surface de glissement 19. A la sortie du tunnel de séchage 17, ladite bande de papier 4 passe, alors, sous un dispositif de découpage 25 permettant, précisément, de découper cette bande de papier 4 en bandelettes 7 de plus petite largeur venant rejoindre un dispositif de bobinage 26. En fait, les bobines 8, 8A de bandes auto-adhésives que l'on vient ainsi définir, vont pouvoir servir, ensuite, à la fabrication de ficelles biodégradables 1 par emprisonnement d'un ou plusieurs fils métalliques 2, 2A entre deux bandes de papier auto-adhésives 3, 3A. A ce propos, en ce qui concerne ladite unité de fabrication 27 de ficelle biodégradable 1, elle comporte: - des moyens d'approvisionnement 28 en fils métalliques 2, 2A; - un dispositif dévidoir 29 d'au moins deux bobines 8, 8A de bandes de papier auto-adhésives 3, 3A; - des moyens conçus aptes à emprisonner le ou les fils métalliques oxydables 2, 2A par l'intermédiaire des deux bandes 3, 3A auto-adhésives; - et, éventuellement, des moyens de conditionnement 30 de la ou des ficelles biodégradables 1 ainsi fabriquées. A noter qu'au niveau des moyens d'approvisionnement 28 des fils métalliques 2, 2A, ceux-ci passent, préférentiellement, au travers d'engrenages 31 prévus aptes à conférer à ces fils métalliques 2, 2A une forme ondulée et, donc, à la ficelle biodégradable 1, une certaine élasticité évitant, ultérieurement, après fixation sur un support végétal, d'endommager ce dernier lors de sa croissance. Quant aux moyens prévus aptes à emprisonner les fils métalliques oxydables 2, 2A entre lesdites bandes de papier auto- adhésives 3, 3A, ils se résument, ici, en deux galets 32, 32A de mise en contact et de pressage montés en rotation l'un par rapport 8 2779157 à l'autre, entre ces deux galets 32, 32A venant passer le ou les fils métalliques 2, 2A pris en sandwich entre les bandes de papier auto-adhésives 3, 3A. Il convient d'observer qu'une ficelle biodégradable composée d'une pluralité de fils métalliques 2, 2A peut, en sortie de ces galets 32, 32A, être recoupée en longueur en plusieurs ficelles de largeur inférieure. Dans ce but, l'unité de fabrication 27 peut recevoir en aval de ses galets 32, 32A des moyens de découpage 33 adaptés. A ce propos, étant donné que les bandes de papier auto- adhésives 3, 3A sont parfaitement sèches à ce stade de la fabrication, ce découpage peut être aisément mené à bien à l'aide de simples lames de cutter ou équivalent. Finalement, les moyens de conditionnement 30 de la ou des ficelles biodégradables, en sortie de l'unité de fabrication 27, peuvent se présenter sous forme soit de moyens de découpage de cette ou ces ficelles biodégradables en tronçons réguliers, chaque tronçon étant apte à définir un lien, soit en des moyens de bobinage qui, tels que visibles dans la figure 3 sont à même d'assurer le conditionnement et le stockage de ces ficelles biodégradables sous forme de bobines 35. Bien que l'invention ait été décrite à propos de forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. 9 2779157 Revendications 1. Procédé de fabrication d'une ficelle biodégradable (1) destinée, notamment, à la fixation temporaire des branches d'un végétal sur une structure support, ladite ficelle (1) étant composée d'au moins un fil métallique (2, 2A) oxydable enveloppé dans un papier perméable à l'eau et à l'air, plus particulièrement du papier kraft, caractérisé par le fait que le papier, se présentant, initialement, sous forme d'une bande (4) de lé important, subit, préalablement, une enduction sur l'une (5) au moins de ses faces d'une solution de colle (6) auto-adhésive, puis, après séchage, est découpée en bandelettes (7) de plus petite largeur que l'on vient enrouler pour la formation de bobines de bandes adhésives (8, 8A) destinées à la fabrication de ficelles biodégradables (1) par emprisonnement d'un ou plusieurs fils métalliques (2, 2A) entre deux bandes de papier auto-adhésives (3, 3A). 2. Installation pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication d'une ficelle biodégradable (1) selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte: - une unité d'enduction (9) d'une bande de papier (4) de lé important apte à enduire au moins l'une des faces (5) de cette bande (4) par une solution de colle (6); - des moyens de séchage (17) de ladite bande de papier (4) et des moyens (33) prévus aptes à assurer son découpage en bandelettes (7) de plus petite largeur, ainsi que des moyens de bobinage (34) de ces dernières; - et une unité de fabrication (27) de la ficelle biodégradable (1) à partir desdites bobines (35) de bandes de papier (3, 3A) enduites d'une colle sèche et donc auto-adhésives. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée par le fait que l'unité d'enduction (9) comporte des moyens d'approvisionnement (10) en bande de papier (4) sous la forme d'une bobine (11) montée sur un dispositif dévidoir (12) approprié, ainsi qu'au moins un rouleau enducteur (13) autour duquel vient 2779157 s'enrouler, partiellement, ladite bande de papier (4), ce rouleau enducteur (13) baignant pour partie dans un bac (14) contenant ladite solution de colle (6), tandis qu'un racleur (15) est monté, selon une génératrice, au niveau de ce rouleau enducteur (13) en vue d'assurer le dosage de la quantité de colle déposée sur ladite bande de papier (4). 4. Installation selon la revendication 2 ou 3, caractérisée par le fait qu'elle comporte un vibreur (16) prévu apte à soumettre ladite bande de papier (4), à des vibrations en vue de faire pénétrer et diffuser la solution de colle (6) à l'intérieur du papier. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée par le fait que les moyens de séchage de la bande de papier (4) sont définis par un tunnel de séchage (17) à l'intérieur duquel elle évolue, au niveau de sa face (18) opposée à celle (5) enduite de solution de colle (6), le long d'une surface de glissement (19) de forme convexe, tant dans le sens de défilement de cette bande (4) que transversalement. 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le tunnel de séchage (17) est défini par une enveloppe (23) s'étendant à distance régulière au-dessus de la surface de glissement (19) tandis qu'un dispositif d'alimentation en air chaud et pulsé est à même d'insuffler de l'air chaud, compris entre 30 et 200 C et un débit entre 2 et 2000 m3 par heure, dans ledit tunnel de séchage (17), plus particulièrement à contre-courant par rapport au sens de défilement de la bande de papier (4). 7. Installation selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le dispositif d'alimentation en air chaud et pulsé est complété par un système de chauffage (24) de la surface de glissement (19). 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée par le fait que l'unité de fabrication (27) de ficelle biodégradable (1) comporte: - des moyens d'approvisionnement (28) en fils métalliques (2, 2A); - un dispositif dévidoir (9) d'au moins deux bobines (8, 8A) de bandes de papier auto-adhésives (3, 3A); - des moyens (32, 32A) conçus aptes à emprisonner le ou les fils métalliques (2, 2A) par l'intermédiaire des deux bandes (3, 3A) auto-adhésives; - des moyens de conditionnement (30) de la ou des ficelles biodégradables (1) ainsi fabriquées. 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée par le fait que l'unité de fabrication (27) reçoit, en aval, des moyens (32, 32A) conçus aptes à emprisonner le ou les fils métalliques (2, 2A) par l'intermédiaire de deux bandes (3, 3A) auto-adhésives, des moyens de découpage (33) pour recouper, en longueur, la ficelle biodégradable ainsi fabriquée en plusieurs ficelles de largeur inférieure.