Brevet FR2927317A1 — publié le 20090814

SICOFOR1.FRD Emballage pour le conditionnement de deux composants séparés L'invention se rapporte au domaine du conditionnement et elle concerne plus particulièrement un emballage pour le conditionnement de deux composants séparés. 10 On connaît déjà des emballages de ce type qui comportent deux logements ou compartiments propres à recevoir deux composants séparés et qui permettent de faire communiquer ces deux compartiments, au moment voulu, pour réaliser un mélange des deux composants dans l'emballage lui-même 15 aussitôt avant l'emploi. De tels emballages sont particulièrement adaptés lorsque les deux composants ne sont stables chimiquement que lorsqu'ils sont séparés et qu'ils ne peuvent donc être 20 mélangés qu'au moment de leur emploi. Les composants peuvent se présenter sous un même état physique ou sous des états physiques différents : liquide / pulvérulent, liquide / liquide, pulvérulent / pulvérulent. 25 Les emballages connus de ce type se présentent le plus souvent sous la forme d'un sachet plat dont les deux compartiments sont séparés par une paroi susceptible de se rompre lorsqu'une pression est exercée sur l'emballage lui- 30 même pour provoquer le mélange des deux composants. Toutefois, la forme à plat du sachet ne permet pas d'optimiser les volumes dédiés aux deux composants et n'est 15 pas favorable à l'exercice d'une pression apte à provoquer la rupture de la séparation entre les deux compartiments. L'invention a notamment pour but de surmonter de tels 5 inconvénients. Elle propose à cet effet un emballage pour le conditionnement de deux composants séparés, lequel est formé à partir d'une gaine tubulaire souple faite d'un 10 matériau en feuille présentant une couche interne apte au scellement, et dans lequel la gaine est scellée à deux extrémités opposées par deux soudures d'extrémité, résistantes au pelage et s'étendant dans des directions transversales respectives, et est scellée entre les deux 15 extrémités par une soudure intermédiaire, fragile et apte au pelage, s'étendant dans une direction transversale sensiblement orthogonale par rapport aux directions des soudures d'extrémité de manière à délimiter deux compartiments de forme générale tétraédrique propres à 20 contenir respectivement les deux composants. De la sorte, une poussée exercée extérieurement sur l'un au moins des deux compartiments est apte à provoquer une rupture de la soudure intermédiaire et la mise en 25 communication des deux compartiments pour assurer un mélange des deux composants au sein même de l'emballage. Les deux compartiments ont chacun une forme générale de tétraèdre, c'est-à-dire une forme tridimensionnelle qui 30 permet d'optimiser le volume eu égard aux dimensions de l'emballage. Par ailleurs, cette forme tridimensionnelle facilite la prise en main de l'emballage pour exercer une pression suffisante susceptible de provoquer la rupture de la soudure intermédiaire par simple pelage. A cet égard, les soudures d'extrémité sont réalisées pour être résistantes au pelage et peuvent donc être qualifiées de soudures résistantes, tandis que la soudure intermédiaire qui est conçue pour permettre le pelage peut être qualifiée de soudure fragile. Le choix de la couche interne du matériau en feuille doit donc s'opérer sur des matières qui peuvent être scellées par application de la chaleur, dans des conditions qui permettent soit la constitution de soudures résistantes, soit la constitution de soudures fragiles. Lorsqu'on parle ici de pelage, il s'agit de la séparation entre elles de deux parois en vis-à-vis de la couche interne, qui étaient préalablement réunies par soudage. Sous un autre aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un emballage tel que défini précédemment. Dans la description qui suit, faite seulement à titre 25 d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un emballage selon l'invention avant utilisation, dans lequel les deux compartiments sont séparés ; - la figure 2 est une vue en perspective de l'emballage de la figure 1 après mise en communication des deux compartiments et avant emploi du mélange ainsi formé ; 30 ol - la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un matériau en feuille, du type multicouche, comprenant une couche interne et une couche externe ; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 d'un matériau en feuille, du type multicouche, comprenant une couche interne et deux couches externes ; 10 - la figure 5 est une vue partielle d'une soudure d'extrémité incorporant une ligne de pré-découpe ; et - la figure 6 est une représentation schématique d'une installation de fabrication d'emballages pour la mise en 15 oeuvre du procédé de l'invention. La figure 1 représente un emballage 10 formé à partir d'une gaine tubulaire souple faite d'un matériau en feuille. Il s'agit d'un matériau du type multicouche qui présente une 20 couche interne 12 (figure 2) revêtue d'au moins une couche externe 14 formant barrière et/ou support d'impression, et qui sera décrite en détail plus loin. La couche interne 12 doit posséder la particularité d'être apte au scellement, c'est-à-dire de pouvoir se sceller sur elle-même dans des 25 conditions contrôlées de température et de pression pour réaliser une soudure. Dans l'exemple, la gaine est enroulée sur elle-même à partir d'une bande du matériau multicouche, de sorte que la 30 couche interne, apte au scellement, soit dirigée vers l'intérieur de la gaine. La bande de matériau de départ est réunie par soudage de ses bords longitudinaux et la soudure o' longitudinale ainsi obtenue est désignée par la référence 16 sur la figure 1. La couche interne 12 est avantageusement réalisée en polyéthylène, mais elle peut aussi être formée en d'autres matières analogues. Dans l'exemple de la figure 4, le matériau en feuille présente outre la couche interne 12, une couche externe 18 formant barrière, elle-même revêtue d'une couche externe 20 formant support d'impression. La couche formant barrière est choisie avantageusement parmi l'aluminium, l'oxyde de silice, EVOH (copolymère éthylène alcool vinylique, et d'autres matières analogues. Quant à la couche formant support d'impression, elle est choisie avantageusement parmi le papier kraft, le polyester, le polypropylène et autres matières analogues. Comme on le voit sur la figure 1, la gaine tubulaire ainsi formée est scellée à deux extrémités opposées par deux soudures d'extrémité : une soudure 22 (du côté gauche de la figure 1) et une soudure 24 (du côté droit de la figure 1) qui sont réalisées dans des directions transversales de la gaine en aplatissant la gaine sur elle-même pour la fermer. Ces soudures d'extrémité sont réalisées par thermoscellage dans des conditions contrôlées de température et de pression de manière à former des soudures résistantes qui ne soient pas susceptibles de s'arracher sous l'effet de la pression normale d'utilisation de l'emballage, comme on le verra plus loin. Dans l'exemple, les soudures 22 et 24 sont généralement coplanaires et sensiblement linéaires. Entre les deux soudures 22 et 24, et sensiblement à mi-distance de ces oS dernières, est formée une soudure intermédiaire 26 qui s'étend dans une direction transversale de la gaine, de manière sensiblement orthogonale par rapport aux directions respectives des soudures d'extrémité 22 et 24. Cette soudure intermédiaire 26 est réalisée dans des conditions contrôlées différentes de celles des soudures 22 et 24, c'est-à-dire à une température moins élevée, et sous une pression généralement plus faible, de manière à réaliser une soudure fragile, c'est-à-dire qui soit susceptible d'être pelée par décollement des deux parois en vis-à-vis de la couche interne. Cette soudure intermédiaire 26 est généralement linéaire et elle est donc sensiblement orthogonale à la fois à la soudure d'extrémité 22 et à la soudure d'extrémité 24. La gaine tubulaire délimite ainsi deux compartiments : un compartiment 28 entre le soudures 22 et 26 et un compartiment 30 entre les soudures 26 et 24. Ces compartiments sont destinés à renfermer respectivement deux composants séparés qui seront mélangés avant emploi. Du fait de l'orientation mutuelle des soudures 22, 24 et 26 et de leur distance entre elles, les compartiments ont une forme sensiblement tétraédrique, c'est-à-dire formés chacun de quatre faces généralement triangulaires. Il est bien évident que l'on ne peut obtenir ici un tétraèdre parfaitement géométrique puisque les arêtes du tétraèdre sont forcément incurvées au moins pour certaines d'entre elles et que les faces ne sont pas rigoureusement planes. Les deux tétraèdres ainsi formés peuvent être identiques ou différents. En particulier, dans une forme de réalisation préférée, les deux compartiments 28 et 30 ont des volumes respectifs sensiblement égaux, mais ceci ne constitue pas une obligation. Par ailleurs, les tétraèdres peuvent avoir des formes irrégulières, la forme préférentielle étant celle qui s'approche du tétraèdre régulier dont toutes les faces sont délimitées par des côtés égaux. La forme en tétraèdre est avantageuse car elle permet de réaliser un emballage tridimensionnel optimisant le volume ou la capacité des compartiments eu égard à la longueur globale de l'emballage, c'est-à-dire la distance comprise entre les soudures 22 et 24. Cette forme est également avantageuse pour permettre la mise en communication des deux compartiments. En effet, les deux composants (non visibles sur la figure 1) qui sont contenus dans les compartiments respectifs 28 et 30 sont au départ complètement séparés l'un de l'autre, la soudure 26 formant une barrière entre les deux compartiments. Lorsque l'on souhaite utiliser l'emballage, on exerce une pression extérieurement sur l'un au moins des compartiments de manière à provoquer une rupture de la soudure intermédiaire 26 qui est susceptible d'être pelée compte tenu de son caractère fragile. La forme tridimensionnelle des deux compartiments facilite la prise en main de l'emballage et l'exercice d'une pression apte à provoquer ce pelage. Après pelage de la soudure intermédiaire 26, l'emballage adopte une forme en sachet comme on le voit sur la figure 2. Les composants peuvent ainsi être mélangés et être utilisés. Comme rappelé plus haut, l'invention trouve son intérêt lorsque les deux composants ne sont stables chimiquement que lorsqu'ils sont séparés et qu'ils ne peuvent être mélangés qu'au moment même de leur emploi. Le mélange ainsi réalisé peut être alors expulsé de l'emballage par pression. Pour cela, et comme on le voit en particulier sur les figures 1 et 5, la soudure 24 est réalisée de façon différente de celle de la soudure 22. Elle comprend d'abord une première zone 32, de plus grande largeur L1 dans laquelle s'étend une ligne de pré-découpe 34 et une deuxième zone 36 de plus faible largeur L2, et qui prolonge la première zone de manière à délimiter un canal d'évacuation 38 de forme générale rectangulaire. Les zones 32 et 36 sont identifiées par des hachures sur la figure 6 pour faciliter la compréhension. La ligne de pré- découpe 34 permet à l'utilisateur de déchirer la soudure 24 à partir d'un bord 40 de la soudure jusqu'à un point 42 au niveau du canal 38. Le mélange peut être alors expulsé de l'emballage via le canal 38 par application d'une pression externe sur l'emballage. On se réfère maintenant à la figure 6 pour décrire un exemple de réalisation d'une installation de fabrication d'emballages selon l'invention. Cette installation comprend une bobine 44 d'un film du matériau en feuille 46, lequel est d'abord réuni par ses bords longitudinaux 48 et 50 pour former une soudure longitudinale 16 comme décrite précédemment. Cette soudure est réalisée au moyen d'une station de scellage longitudinal 52. La gaine ainsi formée est déplacée ensuite dans une direction verticale dans le sens de défilement descendant désigné par la flèche F. A la sortie de la station de scellage longitudinal 52, est formée une gaine 54 dont la paroi interne est constituée de la couche interne apte au scellement. Ensuite, on réalise la soudure d'extrémité 22 qui constitue en même temps la soudure d'extrémité 24 d'un emballage précédent, et cela grâce à une station de scellage d'extrémité 56. Par la suite, on remplit une dose d'un premier composant (composant A) au moyen d'une station de remplissage 58 comprenant un réservoir 60 et une buse de remplissage 62 qui débouche au sommet de la gaine. Après remplissage du composant A on effectue la soudure intermédiaire 26 grâce à une station de scellage intermédiaire 64, ce qui permet de fermer le premier compartiment 28. La station de scellage intermédiaire 64 s'étend ici dans une direction orthogonale par rapport à la station de scellage d'extrémité 56. Cela permet de décaler de 90° la direction des soudures intermédiaires par rapport à celle des soudures d'extrémité, les directions de ces soudures étant horizontales dans l'exemple de l'installation représentée. Ensuite, on effectue le remplissage du deuxième composant (composant B) au moyen d'un autre poste de remplissage 66 qui comprend un réservoir 68 et une buse 70. Après cela, la deuxième soudure d'extrémité est scellée grâce à la station de scellage 56 déjà citée, cette soudure réalisant aussi la soudure d'extrémité de l'emballage suivant. On réalise ainsi en succession des emballages selon l'invention par un procédé de fabrication en continu. Une station 72 est prévue pour réaliser les lignes de pré-découpe 34 précitées. aC Ensuite, une station de découpe finale 74 est prévue pour découper et séparer les emballages entre eux. Il est possible à ce stade de former des emballages individuels ou bien des chapelets d'emballages individuels. L'installation représentée sur la figure 6 permet ainsi de mettre en oeuvre les étapes de procédé suivantes : a) préparer une gaine tubulaire 54 faite d'un matériau en 10 feuille présentant une couche interne 12 apte au scellement ; b) réaliser une première soudure d'extrémité 22 de la gaine dans une direction transversale de la gaine pour former une 15 première extrémité scellée résistante au pelage ; c) verser une dose d'un premier composant A dans la gaine au-delà de la première soudure d'extrémité 22 ; 20 d) réaliser une soudure intermédiaire 26 de la gaine, apte au pelage, dans une direction transversale de la gaine, sensiblement orthogonale à la première soudure d'extrémité 22 pour délimiter un premier compartiment 28 de forme sensiblement tétraédrique renfermant le premier composant 25 A ; e) verser une dose d'un deuxième composant B dans la gaine au-delà de la soudure intermédiaire 26 ; 30 f) réaliser une deuxième soudure d'extrémité 24 de la gaine dans une direction transversale de la gaine, sensiblement orthogonale par rapport à la direction de la soudure intermédiaire 26 pour former une deuxième extrémité scellée a résistante au pelage et délimiter un deuxième compartiment 30 de forme sensiblement tétraédrique renfermant le deuxième composant B. Dans l'invention, les soudures d'extrémité 22 et 24, réalisées respectivement aux étapes b) et f), sont effectuées par thermoscellage à une température de 120 à 220°C et à une pression de 2 à 6 bars pour le polyéthylène. A titre d'exemple, on peut appliquer une température de 160°C à 12 cycles/minute et une pression supérieure ou égale à 4 bars. Par contre, la soudure intermédiaire 26 de l'étape d) est effectuée par thermoscellage à une température de 90 à 150°C et sous une pression de 2 à 6 bars pour le polyéthylène, pour faciliter la rupture ultérieure de cette soudure intermédiaire par pelage. A titre d'exemple, on peut appliquer une température de 105°C à 12 cycles/minute et une pression de 4 bars. L'invention permet de réaliser des emballages dont les compartiments respectifs ont des formes sensiblement tétraédriques et dont les caractéristiques de forme et les dimensions peuvent varier. A titre d'exemple, le volume total de l'emballage, après pelage de la soudure intermédiaire, peut être de l'ordre de 5 à 150 ml, ces valeurs étant données à titre purement indicatif. Les composants de l'emballage peuvent être présents sous un 30 même état physique ou sous des états physiques différents, comme signalé en introduction. L'invention s'applique tout particulièrement à la réalisation d'emballages dans le domaine de la cosmétique par exemple pour contenir séparément un sérum et des huiles essentielles. D'autres domaines d'application sont possibles. ol Revendications 1. Emballage pour le conditionnement de deux composants séparés, caractérisé en ce que l'emballage (10) est formé à partir d'une gaine tubulaire souple (54) faite d'un matériau en feuille (46) présentant une couche interne (12) apte au scellement, en ce que la gaine est scellée à deux extrémités opposées par deux soudures d'extrémité (22, 24) résistantes au pelage et s'étendant dans des directions transversales respectives, et est scellée entre les deux extrémités par une soudure intermédiaire (26), fragile et apte au pelage, s'étendant dans une direction transversale sensiblement orthogonale par rapport aux directions des soudures d'extrémité (22, 24) de manière à délimiter deux compartiments (28, 30) de forme générale tétraédrique propres à contenir respectivement les deux composants, en sorte qu'une poussée exercée extérieurement sur l'un au moins des compartiments soit apte à provoquer une rupture de la soudure intermédiaire (26) et la mise en communication des deux compartiments (28, 30) pour assurer un mélange des deux composants au sein même de l'emballage. 2. Emballage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche interne (12) est revêtue d'au moins une couche externe (14, 18, 20) formant barrière et/ou support d'impression en constituant un matériau multicouche. 3. Emballage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche interne (12) est en polyéthylène ou matière analogue. 13 À. 4. Emballage selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la couche interne (12) est revêtue d'une couche externe formant barrière (18), elle-même revêtue d'une couche externe formant support d'impression (20). 5. Emballage selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la couche formant barrière est choisie parmi l'aluminium, l'oxyde de silice, EVOH, et des matières analogues. 6. Emballage selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la couche formant support d'impression est choisie parmi le papier kraft, le polyester, le polypropylène, et des matières analogues. 7. Emballage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les soudures d'extrémité (22, 24) sont généralement coplanaires. 8. Emballage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les deux compartiments (28, 30) ont des volumes respectifs sensiblement égaux. 25 9. Emballage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'une (22) des soudures d'extrémité comprend une ligne de pré-découpe (34) pour faciliter l'ouverture de l'emballage et l'expulsion du mélange des deux composants. 30 10. Emballage selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite soudure d'extrémité (22) comprend une première zone (32) de plus grande largeur dans laquelle s'étend la20ligne de pré-découpe (34) et une deuxième zone (36) de plus faible largeur qui prolonge la première zone pour délimiter un canal d'évacuation (38) qui est ouvert lorsque le matériau en film est découpé suivant la ligne de pré- découpe (34). 11. Procédé de fabrication d'un emballage selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par les étapes suivantes : a) préparer une gaine tubulaire (54) faite d'un matériau présentant une couche interne (12) apte au scellement ; b) réaliser une première soudure d'extrémité (22) de la 15 gaine dans une direction transversale de la gaine pour former une première extrémité scellée résistante au pelage; c) verser une dose d'un premier composant dans la gaine au-delà de la première soudure d'extrémité (22) ; 20 d) réaliser une soudure intermédiaire (26) de la gaine, apte au pelage, dans une direction transversale de la gaine, sensiblement orthogonale à la première soudure d'extrémité (22) pour délimiter un premier compartiment 25 (28) de forme sensiblement tétraédrique renfermant le premier composant (A) ; e) verser une dose d'un deuxième composant (B) dans la gaine au-delà de la soudure intermédiaire (26) ; f) réaliser une deuxième soudure d'extrémité (24) de la gaine dans une direction transversale de la gaine, sensiblement orthogonale par rapport à la direction de la 30 asoudure intermédiaire (26) pour former une deuxième extrémité scellée résistante au pelage et délimiter un deuxième compartiment (30) de forme sensiblement tétraédrique renfermant le deuxième composant (B). 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par l'étape supplémentaire suivante : g) réaliser une ligne de pré-découpe (34) dans l'une au 10 moins des soudures d'extrémité. 13. Procédé selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé en ce qu'il comprend la fabrication d'une multiplicité d'emballages (10) les uns à la suite des 15 autres à partir d'un même gaine et la découpe transversale de la gaine pour former des emballages individuels ou des chapelets d'emballages individuels. 14. Procédé selon l'une des revendications 11 à 13, 20 caractérisé en ce la première soudure d'extrémité (22) de l'étape b) et la deuxième soudure d'extrémité (24) de l'étape f) sont effectuées par thermoscellage à une température de 120 à 220°C et sous une pression de 2 à 6 bars, tandis que la soudure intermédiaire (26) de l'étape 25 d) est effectuée par thermoscellage à une température de 90 à 150°C et sous une pression de 2 à 6 bars pour faciliter la rupture ultérieure de cette soudure intermédiaire par pelage.5