Brevet FR3048982A1 (20170922)
REVENDICATIONS1. Procédé d'imprégnation d'un papier et en particulier de coloration, au moyen d'un fluide à pression supercritique caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'imprégnation par mise en contact d'un papier avec des molécules d'intérêt en présence d'un fluide à l'état supercritique ou sub-critique, ledit papier comprenant, (i) à coeur, un additif polymérique introduit sous forme de latex et/ou (ii) en surface, un additif polymérique appliqué sous forme de latex, identique ou différent de l'additif polymérique éventuellement présent à coeur et/ou une molécule, en particulier un polymère pouvant être imprégné par une molécule d'intérêt, en particulier une molécule hydrophobe, au moyen du fluide à pression supercritique.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'étape d'imprégnation est réalisée sur du papier sec.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le fluide à pression supercritique est du dioxyde de carbone à l'état supercritique ou sub-critique ou un mélange de dioxyde de carbone avec un solvant organique, par exemple un alcool, notamment l'éthanol.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel les molécules d'intérêt sont choisies parmi les molécules colorantes, les colorants dispersés réactifs, les agents azurants optiques, les fluorophores, les antioxydants, les molécules absorbant des rayons ultra-violets, les surfactifs, les polymères et cires paraffiniques.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel les molécules colorantes sont constituées par un colorant hydrophobe dispersé ou un mélange de colorants hydrophobes dispersés, le (les) colorants étant optionnellement prétraités pour éliminer les agents dispersants, le (les) colorant(s) étant apporté(s) à hauteur de 0,1 à 10%, en particulier de 1 à 5% en poids sec de colorant(s) par rapport au poids du papier.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 comprenant les étapes de : a) Chargement dans un réacteur, du papier sec à imprégner avec une molécule d'intérêt, en particulier avec un colorant ou un mélange de colorants et d'une quantité déterminée de molécule d'intérêt, en particulier de colorant ou de mélange de colorants, suivi de la fermeture du réacteur, b) Chargement du fluide, en particulier CO2, à la pression de stockage du fluide, c) Chauffage du réacteur et/ou pompage du fluide jusqu'à obtention des conditions de température et de pression permettant la solubilisation de la molécule d'intérêt, notamment 3048982 37 du(des) colorant(s), dans le fluide à l'état supercritique ou sub-critique et l'imprégnation de la molécule d'intérêt, notamment du (des) colorant(s), dans l'épaisseur du papier, d) Circulation du fluide à pression supercritique chargé en molécule d'intérêt, notamment en colorant(s), à travers le papier, 5 e) Balayage avec du fluide propre à pression supercritique dans des conditions de température et de pression supercritiques ou le cas échéant sub-critiques, identiques ou différentes de celles de l'étape c., pour éliminer la molécule d'intérêt non fixée, notamment le (les) colorant(s) non fixé(s), f) Dépressurisation du réacteur pour précipiter le (les) colorant(s) restant et permettre le 10 passage du fluide à l'état supercritique ou sub-critique à l'état gazeux, g) Récupération du papier sec, coloré à coeur et/ou en surface.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le fluide à pression supercritique est le dioxyde de carbone et la température lors de la phase d'imprégnation à pression supercritique est supérieure ou égale à la température ambiante et notamment 15 inférieure ou égale à 200°C, par exemple inférieure ou égale à 150°C, en particulier comprise dans un intervalle de 70°C à 130°C et la pression lors de la phase d'imprégnation à pression supercritique est supérieure ou égale à 75bars et inférieure à 1000bars, en particulier comprise dans un intervalle de 150 bars à 500 bars, de préférence est de 300 bars.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le papier est obtenu 20 à partir d'une pâte à papier comprenant : i) une suspension fibreuse à base de fibres de cellulose dans de l'eau à une concentration en fibres de cellulose de 2 à 50g/1 de préférence de 15 à 25g/l, les fibres de cellulose étant le cas échéant composées d'un mélange de fibres de cellulose différentes par leur origine et/ou par leur taille, ladite suspension étant raffinée à hauteur d'au moins 17°SR de 25 préférence de 20°SR à 45°SR, par exemple de 30 à 35°SR. ii) un additif polymérique sous forme de latex, ledit latex étant ajouté à la suspension fibreuse dans une proportion de 0,5 à 50% en poids de produit sec, notamment de 0,5 à 20% en poids de produit sec, de façon préférée de 1 à 15% en poids de produit sec et de façon encore plus préférée de 1 à 10% ou de 5 à 10% en poids de produit sec, par rapport au poids sec des 30 fibres de cellulose.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le papier est obtenu : i) à partir d'une pâte à papier comprenant une suspension fibreuse à base de fibres de cellulose dans de l'eau à une concentration en fibres de cellulose de 2 à 50g/1 de préférence de 3048982 38 15 à 25g/l, les fibres de cellulose étant le cas échéant composées d'un mélange de fibres de cellulose différentes par leur origine et/ou par leur taille, ladite suspension étant raffinée à hauteur d'au moins 17'SR, par exemple de 20°SR à 45°SR de préférence de 30°SR à 35°SR,et optionnellement un additif polymérique sous forme de latex, ledit latex étant ajouté à la 5 suspension fibreuse dans une proportion de 0,5 à 50% en poids de produit sec, notamment de 0,5 à 20% en poids de produit sec, de façon préférée de 1 à 15% en poids de produit sec et de façon encore plus préférée de 1 à 10% ou de 5 à 10% en poids de produit sec, par rapport au poids sec des fibres de cellulose et ii) suivant un procédé de fabrication de papier comprenant une étape de dépôt en surface 10 du papier, d'un additif polymérique sous forme de latex dans une proportion en poids de 0,5 à 25 % par rapport au poids du papier.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le latex est une dispersion ionique aqueuse de particules de polymère, notamment de copolymère, le cas échéant réticulé ou réticulable, notamment thermiquement ou auto-réticulant, ou thermoplastique, en 15 particulier dont les chaînes comportent des groupements basiques au sens de Lewis, par exemple des groupements éthers, carbonyles, carboxyles ou phényles ou leurs mélanges, ledit copolymère ayant une température de transition vitreuse inférieure à 100°C, de préférence comprise dans l'intervalle de - 20°C à 90°C notamment de 0°C à 60°C.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le latex est obtenu 20 à partir d'un copolymère dont l'un des monomères au moins est choisi parmi les monomères d'éther, les monomères vinyliques, styréniques, acryliques, notamment méthacryliques, uréthaniques et diéniques.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 11, dans lequel le latex est obtenu à partir d'un polymère choisi dans le groupe des copolymères de styrène-butadiène notamment 25 un copolymère de styrène-butadiène carboxyle des copolymères de styrène-acrylique, des copolymères d'ester d'acrylique-acrylonitrile, des copolymères d'acétate de vinyl-éthylène, des copolymères d'éther-uréthane, et des copolymères de chlorure de vinyle-acétate de vinyle-éthylène.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 12 dans lequel la pâte à papier 30 comprend un agent de rétention constitué par un composé cationique apte à fixer le latex sur les fibres cellulosiques.\n<CLM>\1\tProcédé de préparation selon la revendication 13, dans lequel le composé cationique est choisi parmi les agents de floculation cationiques, les résines cationiques capables de réagir avec 3048982 39 les fibres cellulosiques, notamment les résines réticulables sur les fibres cellulosiques, et l'amidon cationique.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 14 dans lequel la résine cationique est une résine polyamide-amine-épichlorhydrine. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, dans lequel l'agent de rétention est ajouté au latex dans des conditions permettant la rétention du latex dans le matelas fibreux comprenant les fibres de cellulose, par formation de liaisons ioniques avec lesdites fibres, lesdites conditions comportant par exemple l'addition d'un agent de rétention suivant un ratio agent de rétention/latex exprimé en pourcentage d'agent de rétention sec/masse sèche de latex 10 de 0,1% à 20%, en particulier de 0,1 à 15%, de préférence de 0,1% à 13%,.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 16 dans lequel les fibres de cellulose sont un mélange de fibres de différentes longueurs choisies parmi les fibres courtes de longueur contenue dans l'intervalle de 0,1à 0,49 mm, les fibres moyennes de longueur contenue dans l'intervalle de 0,5 à 1,5 mm et les fibres longues de longueur contenue dans l'intervalle de 15 1,6 à 3 mm.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 17, dans lequel la proportion defibres cellulosiques d'une première longueur déterminée est de 40 à 50% et la proportion de fibres cellulosiques d'une seconde longueur déterminée est de 60 à 50%, en particulier le mélange est constitué de 40% de fibres longues et de 60% de fibres courtes ou est constitué de 50% de fibres 20 longues et de 50% de fibres courtes.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 18, dans lequel la formule de la pâte est ajustée par l'addition de charges, de pigments, d'agent de collage, d'agent de résistance sèche, d'agent de résistance humide, d'agent fluorescent, d'agent d'ignifugation, de produit barrière aux liquides ou aux gaz 25\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un papier imprégné au moyen d'un fluide à pression supercritique, en particulier de papier coloré, comprenant les étapes suivantes : a. Préparation dans un pulpeur d'une pâte à papier telle que définie dans l'une quelconque des revendications 8 à 19, b. Si besoin, ajustement de la pâte préparée et/ou dilution à la concentration souhaitée, avant 30 son envoi dans la caisse de tête en vue de sa répartition homogène en particulier sur la toile d'une table plate, c. Egouttage de la pâte préalablement répartie sur la toile de la machine à papier, l'égouttage étant en particulier réalisé par gravité et par aspiration à l'aide de caisses aspirantes, pour réaliser une feuille de papier, 3048982 40 d. Essorage par exemple au moyen d'une presse composée de cylindres et le cas échéant de feutres et séchage par exemple au moyen de cylindres chauffés à la vapeur de la feuille obtenue à l'étape c. pour obtenir une feuille dont le taux d'humidité est inférieur ou égal à 7% e. Le cas échéant application d'un traitement de surface à la feuille séchée, par exemple un 5 encollage au moyen d'une sauce ou un bain de composition déterminée, apporté(e) par une presse-encolleuse, f. Le cas-échéant séchage dans une zone de post-sécherie, g. Le cas échéant modification de l'état de surface de la feuille par une opération de calandrage ou de lissage, d'enduction ou de couchage 10 h. Imprégnation, en particulier coloration, de la feuille obtenue par mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t21. Papier coloré obtenu par la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, dans lequel le papier est obtenu à partir d'une suspension fibreuse et le papier a une composition en fibres courtes et fibres longues dans un ratio de 50/50, raffiné à 30- 15 35°SR et comprenant de 1 à 5% d'additif polymérique sous forme de latex introduit en masse et retenu dans les fibres au moyen d'un agent de rétention cationique ledit papier comportant en surface une couche d'additif polymérique, le cas échéant appliqué sous forme de latex identique ou différent de l'additif polymérique introduit en masse, et comprenant de 0 à 20%, de préférence de 10 à 15% en poids sec de polymère par rapport au poids du papier sec.