Brevet FR2777495A1 — publié le 19991022

L'invention concerne un procédé de fabrication en continu de profilés ou pla- ques et plus particulièrement des cornières. L'invention concemrne aussi une installation pour la mise en oeuvre du procédé et bien entendu, les produits fabriqués selon celui- ci. Pour fabriquer des cornières, il est connu de contrecoller des bandes de pa- pier ou carton et de les recouvrir d'une enveloppe de préférence imperméable. De même, il est connu de contrecoller à la flamme des complexes papierpo- lyéthylène et de les envelopper ou non. Il existe aussi des produits entièrement en matière plastique. Toutefois, le brevet Français 2 528 350 au nom du même titulaire, propose de manière intéressante de réaliser des profilés ou plaques à partir d'une matière molle qui est extrudée à chaud et enveloppée par au moins une feuille en bande, I'ensemble étant ensuite calandré, mis en forme selon le profil désiré et enfin tronçonné. La matière utilisée est une matière thermoplastique chargée ou non et le pro- cédé décrit dans le brevet précité est principalement innovant par rapport à certains autres procédés utilisant des thermoplastiques, en ce que l'on évite le fluage de la ma- tière thermoplastique en enveloppant totalement la matière d'une ou deux feuilles, et en prenant soin de bien recouvrir les chants. L'invention propose un procédé intéressant dont l'un des buts est de fabriquer un produit recyclable par l'industrie papetière et/ou biodégradable. A cet effet, I'invention propose un procédé du type précité, c'est-à- dire un pro-. cédé de fabrication à partir d'une matière molle qui est extrudée à chaud et envelop- pée par au moins une feuille en bande, I'ensemble étant ensuite calandré, mis en forme selon le profil désiré et enfin tronçonné, mais il est remarquable en ce que la matière utilisée est un mélange contenant un liant non synthétique et de l'eau, de telle sorte que le mélange devient collant en subissant un tel traitement thermique en milieu aqueux, ce qui permet d'assurer le collage de l'enveloppe sur la matière au cours du calandrage, tandis que le produit subit au moins une opération de séchage après la- dite opération de calandrage. Non seulement l'invention permet de bénéficier de tous les avantages des matières biodégradables mais le choix des matériaux permet d'assurer en même temps un collage simple et efficace de l'enveloppe. De manière tout à fait avantageuse, le liant non synthétique est à base d'ami- don, qui devient collant après gélification et fusion grâce au traitement thermique en milieu aqueux. Généralement, le liant contenant de l'amidon provient d'une farine de qualité non alimentaire qui est comprise, considérée à sec dans le mélange en sortie d'extru- sion, dans une proportion massique entre 4 et 30%. De préférence, la ou les feuilles destinées à réaliser l'enveloppe sont cons- tituées en majeure partie de papier ou de carton résistant et elles peuvent bien en- tendu être constituées par un complexe. Pour assurer un bon collage, la teneur en eau du mélange en sortie d'extru- sion est, par exemple, comprise entre 4,5% et 15%. Selon un mode de réalisation, le mélange comporte un plastifiant, par exem- pie compris dans le mélange dans une proportion massique à sec entre 5% et 15%, lequel plastifiant est à base d'acide gras, ou encore à base d'urée. Avec un liant à base d'amidon, la température de la matière dans l'extrudeuse sera maintenue entre la température de fusion de l'amidon qui dépend de sa teneur en eau, et la température de dégradation de l'urée, cette température étant, par exemple, maintenue pendant au moins un certain temps dans une fourchette comprise entre C et 150 C. La température sera réglée en fonction de la teneur en eau choisie. Avantageusement, le mélange comporte en outre des charges biodégrada- bles, celles-ci étant, par exemple, comprises dans le mélange dans une proportion massique à sec de 40% à 85% et comportent en majorité du papier par exemple pour les 4/5. Selon un mode de réalisation, le produit subit un séchage au cours de son façonnage réalisé, par exemple, par infrarouge et/ou micro-ondes et/ou haute fré- quence. Toutefois et en outre, on peut prévoir un séchage spécifique en fin de fabri- cation sur chaque tronçon de profilés ou plaques, lesquels sont mis en mouvement devant des moyens soufflant de l'air chaud. Selon un mode de réalisation, au moins l'une des feuilles destinées à consti- tuer l'enveloppe est perméable afin de faciliter le séchage du produit fini ou semi-fini, ladite feuille étant, par exemple, rendue perméable en perforant celle- ci en une plura- lité d'endroits avant la dépose de la matière. La ou les feuilles destinées à former l'enveloppe peuvent n'entourer que par- tiellement la matière afin de faciliter le séchage du produit fini ou semi-fini. L'invention concerne aussi une installation pour la mise en oeuvre du procédé, laquelle installation comporte des moyens d'extrusion d'une matière molle et des moyens pour envelopper celle-ci au moins partiellement, la calandrer, la mettre en forme et la tronçonner, tandis qu'elle est remarquable en ce qu'elle comporte en outre des moyens de séchage disposés entre au moins certains desdits moyens de façon- nage. Ladite installation peut aussi comporter un appareil de séchage disposé après les moyens de tronçonnage, ledit appareil comportant des moyens soufflant de l'air chaud et des moyens de transport des tronçons de profilé. L'installation peut aussi comporter des moyens pour perforer au moins l'une des feuilles destinées à constituer l'enveloppe selon un mode de réalisation du procédé selon l'invention tel que men- tionné ci-avant. L'invention concerne enfin bien sûr tout profilé ou plaque formé à partir d'une matière molle enveloppée par au moins une feuille et qui est fabriqué selon le procédé précité. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre schématiquement en élévation une installation de fabrica- tion, - la figure 2 représente en perspective une partie de l'installation-de la figure 1, - la figure 3 représente plus en détail l'appareil de séchage schématisé à la fi- gure 1. - les figures 4, 5 et 6 montrent en section transversale, trois cornières possi- bles fabriqués selon l'invention, - les figures 7, 8, 9 et 10 montrent des sections de feuilles destinées à consti- tuer l'enveloppe du produit selon plusieurs modes de réalisation. Les dessins montrent à titre d'exemple, une fabrication de cornières selon l'invention, mais il pourrait bien sûr s'agir d'autres types de profilés, voire même des plaques. Sur les figures 1 et 2, on peut voir une extrudeuse 1 destinée à produire une matière molle 2 en forme de ruban relativement épais. La matière 2 dont on reviendra plus loin sur la composition, est déposée sur une feuille 3 en bande, laquelle est déroulée à partir d'une bobine 4, puis mue en translation, ladite matière 2 étant entraînée par la feuille 3 au cours du mouvement translatif de celle-ci. Comme le montre plus particulièrement la figure 2, on replie ensuite la feuille 3 par ses bords longitudinaux au moyen d'un système 5 de relevage desdits bords et des moyens 6 et 7 de repliage de ceux-ci avant d'arriver à un dispositif de calandrage 8 (figures 1 et 2). Après calandrage, le produit est mis en forme de cornière, ici en passant en- lo tre deux paires de galets 9, 9', avant d'être tronçonné, par exemple par des couteaux (figure 1). Les tronçons de profilés 11 ainsi obtenus sont ensuite séchés dans un appa- reil 12 schématisé sur la figure 1 et vu plus en détail sur la figure 3. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, la feuille 3 n'enveloppe que partiellement la matière 2 de telle sorte que l'on obtient un profilé du type 11 a de la figure 4 mais on pourrait bien entendu envelopper complètement le produit, comme le montre le profilé du type 1 b de la figure 5. Il est même tout à fait envisageable d'utiliser deux feuilles en bande et de faire arriver, par exemple, une autre feuille 3' sur le dessus, comme schématisé en traits mixtes sur la figure 1, afin d'obtenir un profilé du type 1 c de la figure 6. La figure 1 schématise d'ailleurs en coupe différents produits possibles, en cours de fabrication, lorsque ceux-ci se présentent encore à plat, c'est-à-dire avant leur mise en forme. En outre, pour des raisons qui seront expliquées ci-après, la feuille 3 (comme pourrait l'être aussi la feuille 3') est perforée, ici par un rouleau 13 à picots (figures 1 et 2), afin de présenter une multitude de perforations. Les figures 7 à 10 montrent quatre types de feuilles respectivement 3a à 3d, la feuille 3a n'étant pas spécialement perforée, tandis que les feuilles 3b, 3c et 3d sont des exemples possibles de perforations, les perforations de la feuille 3d (figure 10) représentant même des dessins ou signes particuliers. La présence de perforations dans le papier ne constitue pas un problème technique lors du contrecollage par ca- landrage du fait de la relativement faible fluidité du mélange et des températures de travail envisagées dont il sera question ci-après. La matière molle 2 est obtenue en sortie d'extrudeuse 1 à partir d'un mélange chauffé contenant un liant non synthétique, du type par exemple polysaccharidique et avantageusement de l'amidon, ou encore à base de protéines. L'amidon provient par exemple des farines basses qui sont des sources d'amidon particulièrement avantageuses notamment pour des raisons de coûts, celles- ci étant, par exemple, comprises, considérées à sec dans le mélange en sortie d'extru- sion, dans une proportion massique entre 4% et 30%. Le mélange contient en outre un plastifiant du type, par exemple, acide gras compris entre C12 et C30 ou avantageusement à base d'urée, ledit plastifiant étant compris dans le mélange dans une proportion massique à sec entre 5% et 15%. Ce plastifiant permet de travailler la matière à des températures plus basses et avec une plus faible teneur en eau dont il sera question ci-après. L'urée présente entre autre l'avantage d'une action positive de déstructura- tion, de gélification et de fusion de l'amidon. Le mélange contient enfin de l'eau et des charges diverses mais de préfé- rence papetières (papier broyé, sciure, végétaux, etc.) dans une proportion massique à sec de l'ordre de 40 à 85% et éventuellement des additifs (borax, silicate de soude, Le passage du mélange dans l'extrudeuse permet d'assurer le malaxage et l'homogénéisation du mélange, la gélification puis la fusion du liant, et enfin bien sûr, de générer le ruban de matière. La teneur en eau du mélange en sortie de l'extrudeuse est avantageusement comprise entre 4,5% et 15%, soit bien sûr un taux plus important à l'entrée de l'extru- deuse tandis que la température de la matière dans l'extrudeuse est maintenue au moins un certain temps dans une fourchette comprise entre 130 C et 150 C, c'est-à- dire à une température supérieure à la température de fusion de l'amidon et inférieure à la température de dégradation de l'urée. Si l'on mentionne dans le texte des proportions à sec pour les matières pre- mières et une teneur en eau du mélange, il faut bien comprendre que chaque matière comporte sa propre humidité et que l'on n'ajoute généralement pas d'eau dans le mé- lange. La teneur en eau de l'urée est des additifs est voisine de zéro tandis que la teneur en eau des farines est assez constante (de l'ordre de 14 à 17%) de telle sorte que ce sont principalement les charges biodégradables qui sont susceptibles de modi- 3s fier la teneur en eau du mélange. C'est pourquoi tout en ayant une fourchette de 5% à 15% en eau pour le mé- lange, les proportions des matières premières auraient pu être mentionnées avec leur propre humidité, la proportion de farine passant de 4-30% à sec à environ 5-35% avec le taux d'humidité relativement constant mentionné ci-avant et on comprend aussi que le pourcentage de farine sera notamment fonction de celui des charges ou vice versa. La feuille 3 et éventuellement la feuille 3', sont en grande partie en papier ou en carton mais il peut s'agir de papier photo ou d'un complexe papier-polyéthylène, ou autre (par exemple un complexe comportant de l'aluminium,...). L'avantage du traitement thermique en milieu aqueux de cette matière ainsi constituée est de la rendre collante naturellement, ce qui permet de coller la ou les feuilles 3, 3' aisément sur ladite matière au cours du calandrage et donc sans autre moyen particulier. Par contre, du fait de cette humidité, le produit doit bien sûr subir un séchage et il s'est avéré même intéressant d'effectuer ce séchage au cours même de la fabri- cation, au moyen, par exemple, d'appareils tels que 14, 15 et 16 (figures 1 et 2), appa- reils du type à rampes infrarouges (ou encore à micro-ondes ou à haute fréquence), l'appareil 14 étant même positionné dans la chaîne de fabrication, alors que le ruban de matière n'est pas encore enveloppé. Le séchage est important pour permettre au produit d'acquérir la rigidité et les performances mécaniques optimales et d'atteindre le plus rapidement possible son humidité d'équilibre. C'est encore pour faciliter le séchage que la feuille 3 utilisée est perméable et/ou perforée (figures 8, 9, 10) et que dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, le produit n'est que partiellement enveloppé contrairement au brevet Français 2 528 350 cité au début. Toutefois, les tronçons profilés nécessitent un séchage supplémentaire qui peut bien sûr se stabiliser au cours de leur stockage, mais un appareil du type de celui représenté en 12 sur les figures 1 et 3 peut aussi être prévu. L'appareil 12 représenté plus en détail sur la figure 3, présente un moyen de transport 17 destiné à recevoir les tronçons de profilés 11 et à les faire défiler sous des moyens soufflant de l'air chaud tels que les moyens 18 et 19 représentés. On comprend que le produit ainsi obtenu est avantageusement recyclable et/ou facilement biodégradable. Ce produit présente des qualités mécaniques appréciables du fait de l'utilisa- tion d'une enveloppe, laquelle permet en outre de réaliser des inscriptions par exem- pie. Bien d'autres moyens ou variantes peuvent bien sûr être prévus, notamment dans l'enveloppement de la matière ou dans le nombre de rubans de matière extrudés en même temps, etc. REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication en continu de profilés (11) ou plaques à partir d'une matière molle (2) qui est extrudée à chaud et enveloppée par au moins une feuille (3,3') en bande, I'ensemble étant ensuite calandré, mis en forme selon le profil désiré et enfin tronçonné, procédé caractérisé en ce que la matière utilisée est un mélange contenant un liant non synthétique et de l'eau, de telle sorte que le mélange devient collant en subissant un tel traitement thermique en milieu aqueux, ce qui permet d'as- surer le collage de l'enveloppe sur la matière au cours du calandrage, tandis que le produit subit au moins une opération de séchage après ladite opération de calan- drage. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liant non syn- thétique est à base d'amidon, qui devient collant après gélification et fusion grâce au traitement thermique en milieu aqueux. 3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le liant non synthé- tique à base d'amidon provient d'une farine qui est comprise, considérée à sec dans le mélange en sortie d'extrusion, dans une proportion massique entre 4 et 30%. 4) Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la ou les feuilles (3,3') destinées à réaliser l'enveloppe sont constituées en majeure partie de papier ou de carton résistant. ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la ou les feuilles (3,3') destinées à réaliser l'enveloppe sont constituées par un complexe. 6) Procédé selon l'une des revendications 1 et 5, caractérisé en ce que la te- neur en eau du mélange en sortie d'extrusion est comprise entre 4,5% et 15%. 7) Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le mé- lange comporte un plastifiant. 8) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le plastifiant est compris dans le mélange dans une proportion massique à sec entre 5% et 15%. 9) Procédé selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le plastifiant est à base d'acide gras. ) Procédé selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le plastifiant est à base d'urée. 11) Procédé selon l'ensemble des revendications 2 et 10, caractérisé en ce que la température de la matière dans l'extrudeuse sera maintenue entre la tempéra- ture de fusion de l'amidon qui dépend de sa teneur en eau, et la température de dé- gradation de l'urée. 12) Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la température du mélange sera maintenue pendant au moins un certain temps dans une fourchette comprise entre 130 C et 150 C. 13) Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le mélange comporte en outre des charges biodégradables. 14) Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que les charges bio- dégradables sont comprises dans le mélange dans une proportion massique à sec de o0 40% à 85% et comportent en majorité du papier. ) Procédé selon l'une des revendications I à 14, caractérisé en ce que le produit subit un séchage au cours de son façonnage. 16) Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le séchage au cours du façonnage est réalisé par infrarouge et/ou micro-ondes et/ou haute fré- quence. 17) Procédé selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'un séchage est effectué en fin de fabrication sur chaque tronçon de profilés ou plaques qui sont mis en mouvement devant des moyens soufflant de l'air chaud. 18) Procédé selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'au moins l'une des feuilles (3) destinées à constituer l'enveloppe est perméable afin de faciliter le séchage du produit fini ou semi-fini. 19) Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'au moins l'une des feuilles (3) destinées à former l'enveloppe est rendue perméable en perforant cel- le-ci en une pluralité d'endroits avant la dépose de la matière (2). 20) Procédé selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que la ou les feuilles (3) destinées à former l'enveloppe n'entourent que partiellement la ma- tière (2) afin de faciliter le séchage du produit fini ou semi-fini. 21) Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 20, comportant des moyens d'extrusion (1) d'une matière molle (2) et des moyens pour envelopper (5,6,7) celle-ci au moins partiellement, la calandrer (8), la mettre en forme (9,9') et la tronçonner (10), caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens de séchage (14, 15,16) disposés entre au moins certains desdits moyens de façonnage. 22) Installation selon la revendication 21, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un appareil de séchage (12) disposé après les moyens de tronçonnage (10), ledit appareil comportant des moyens (18,19) soufflant de l'air chaud et des moyens (17) de transport des tronçons de profilés. 23) Installation selon l'une des revendications 21 et 22, en particulier pour la mise en ceuvre du procédé selon la revendication 19, caractérisée en ce qu'il comporte en outre des moyens pour perforer (13) au moins l'une des feuilles (3) desti- nées à constituer l'enveloppe. 24) Profilé (11) ou plaque formé à partir d'une matière molle qui est envelop- pée par au moins une feuille (3,3'), caractérisé en ce qu'il est fabriqué par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 20. o