CA2150023C

CA2150023C - Produit stratifie en ouate de cellulose

Info

Publication number: CA2150023C
Application number: CA002150023A
Authority: CA
Inventors: Pierre Laurent; Remy Ruppel; Pierre Probst
Original assignee: Georgia Pacific France SAS
Current assignee: Essity Operations France SAS
Priority date: 1992-11-24
Filing date: 1993-11-22
Publication date: 2006-01-17
Anticipated expiration: 2013-11-22
Also published as: FR2698314B1; EP0776758A3; EP0670773A1; EP0776758A2; PT776758E; ES2170289T3; NO952026L; FI952513A; EP0670773B1; ATE212904T1; EP0776758B1; NO316430B1; FI952513A0; US6048603A; DE69331555T2; WO1994012343A1; NO952026D0; ATE156062T1; DE69331555D1; DE69312730D1

Abstract

Le produit cellulosique fibreux tel que mouchoir ou serviette, réalisé par association d'au moins deux plis d'ouate de cellulose, découpés en format désiré et liés entre eux le long d'une zone périphérique caractérisée en ce que lesdits plis sont liés le long de ladite zone par collage, de manière à présenter une résistance minimale à la délamination de 1 g/cm, ladite zone périphérique représentant moins de 50 % de la surface totale du produit.

Description

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WO 94/12343 1 PCT/Fit93/01146 PRODUIT STRATIFIE EN OUATE DE CELLULOSE
L'invention se rapporte au domaine du papier sanitaire et domestique ; elie vise la réalisation de produits stratifiés composés d'au moins deux plis ou feuille d'ouate de cellulose, notamment à usage de mouchoir, serviette de table ou autres applications similaires.
Les mouchoirs en papier, conditionnés généralement en étui, que l'on trouve actuellement dans le commerce sont constitués de plusieurs feuilles de papier absor-bant crêpé, désigné également ouate de cellulose, superposées, et maintenues ensemble par une liaison mécanique à la périphérie. Cette liaison est obtenue par une opération de gaufrage, du type acier/acier ou acier/papier, selon laquelle on fait passer les feuilles entre deux cylindres engrenant l'un sur l'autre. Un des cylindres comporte des reliefs en surface et l'autre des cavités correspondantes. Les feuilles sont ainsi déformées localement en des zones qui constituent des points d'attache. Un motif de gaufrage connu est constitué d'une multitude de pointes de faible diamètre et de faible hauteur serrées les unes contre les autres linéairement, ou selon les deux directions sens marche et sens travers. Un autre motif connu est constitué de fines barres d'arêtes disposées en parallèles serrées. Ce mode de liaison donne satisfaction lorsque le grammage des plis n'est pas trop élevé, de l'ordre de i0 à 20 g/m2, et lorsque l'on uti-lise de l'ouate de cellulose sans additif.
Cependant il présente un certain nombre d'inconvénients - le choix des motifs de gaufrage est limité ; il est guidé par la nécessité
d'ob-tenir un accrochage entre les plis ;
- il devient inopérant lorsque l'on souhaite utiliser des papiers présentant des caractéristiques différentes entre les plis, un allongement différentiel entre les plis par exemple ou bien une différence de composition fibreuse ou chimique. Ainsi l'addition d'un produit à effet déliant destiné à conférer de la douceur au papier n'est pas possi-ble. On constate dans ce cas qu'il ne se produit aucun accrochage entre les plis.
- Le gaufrage donne un aspect rugueux qui se révèle désagréable pour une application en tant que mouchoir ;
L'invention remédie à ces inconvénients en fournissant un produit, tel que mouchoir ou serviette, réalisé par association d'au moins deux plis individuels, ou feuilles, d'ouate de cellulose superposés, découpés au format désiré et liés entre eux le long d'une zone périphérique caractérisée en ce que lesdits plis sont liés par collage le long de ladite zone de manière à présenter une résistance minimale à la délamination de 1 g/cm, ladite zone périphérique représentant moins de 50 % de la surface totale du produit.
Le collage est effectué au moyen de tout produit adhésif généralement utilisé
dans le domaine des papiers sanitaires et domestiques pour associer des plis entre eux

-2-tel que, par exemple, un alcool polyvinylique en solution dans un milieu aqueux.
De préférence, le collage est réalisé le long des quatre bords des plis. On suppose, pour simplifier, qu'il s'agit d'un format rectangulaire ou carré. L'invention comprend également le cas où seulement deux bords opposés sont liés.
Le collage est effectué le long d'une zone périphérique couvrant une bande dont la largeur peut varier entre une limite inférieure correspondant à une résistance suffisante à la délamination et une limite supérieure où le produit deviendrait trop rigide.
La zone liée doit représenter moins de 50 % du produit : mouchoir ou serviette de table. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, ladite zone représente entre 30 et 40 %
de la surface totale.
Le long de cette zone, le collage peut être effectué par enduction continue d'adhésif mais aussi par application de celui-ci sur une pluralité de surfaces de faible étendue disposées selon un motif linéaire ou selon des points répartis uniformément.
Un mode de liage préféré est alors dans ce dernier cas, celui décrit dans la demande de brevet français publiée sous le numéro FR 2 653 793 qui permet d'assurer un dépôt de colle uniforme dans la zone liaison sans rigidifier la feuille.
Certes, la Demanderesse n'ignore pas qu'il est déjà connu de réaliser des serviettes en ouate de cellulose où les plis sont collés entre eux. Ainsi, par exemple, le brevet US 3,673,060 décrit une serviette de table réalisée de cette manière : deux plis de ouate de cellulose sont placés l'un sur l'autre de façon que leurs lignes de crêpage soient parallèles entre elles, et sont collés entre eux par points. II est à noter que ce collage est uniformément réparti sur toute la surface de la serviette suivant des points rapprochés ;
un collage limité
aux bords de la feuille n'est pas envisagé.
Ce type de produit n'est pas satisfaisant dans la mesure où la zone centrale, fonctionnelle, présente un état de surface et une souplesse plus ou moins altérés par le collage.
La solution proposée permet de réaliser des produits stratifiés de type mouchoirs, serviettes ou autres produits semblables, c'est-à-dire se présentant sous la forme de feuilles individuelles, possédant une excellente résistance à la délamination sans pour autant être rendues rigides au centre, c'est-à-dire dans la zone fonctionnelle d'utilisation, ni être susceptibles d'irriter la peau par le collage. Les tests montrent que l'on peut obtenir très facilement des produits dont la résistance à la délamination est largement supérieure à celle d'une liaison mécanique de l'art antérieur.
Ainsi la solution proposée offre de nombreux avantages - Le nombre de possibilités offertes au fabricant pour décorer son produit et le rendre plus attractif est considérablement accru.
Par exemple, il peut ne pas être gaufré à la périphérie ; il reste alors parfaitement plat et son conditionnement est plus facile ;
On peut teinter la colle de manière à créer un effet de liséré plaisant à
l'oeil.

3 PCT/FR93/01146 L'adhésif étant appliqué entre les plis, les pigments ne sont pas susceptibles de venir au contact de la peau ;
- On peut choisir un motif de gaufrage quelconque sans aucune contrainte sur la forme des reliefs, le motif du gaufrage et le type d'association :
pointe/pointe ou emboîté ; on n'est pas lié par la nécessité d'assurer une liaison mécanique entre les feuilles par ce moyen.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, on associe par col-lage périphérique des feuilles présentant des compositions fibreuses et/ou chimiques différentes.
Conformément à un mode de réalisation particulier, on associe une feuille in-corporant un additif pour accroître la résistance à l'état humide du papier à
au moins une feuille sans additif ou bien incorporant un additif pour améliorer la douceur. On obtient de la sorte un complexe stratifié combinant des propriétés que l'on ne peut trouver ensemble sur un produit à couche unique.
Conformément à un autre mode de réalisation, on associe des plis réalisés avec des pâtes différentes. Par exemple, pour un mouchoir à trois plis, on peut choisir de réaliser le pli central avec des pâtes de moindre coût que les plis de couverture, telles que CTMP ou au bisulfite.
Il est certain également que l'on peut y incorporer ou non des additifs chimi-ques connus de l'homme du métier.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la descrip-tion non limitative qui suit faisant référence aux dessins annexés sur lesquels La Figure 1 représente un produit, mouchoir par exemple, avec une zone de liaison périphérique des différents plis. Un coin a été délaminé pour montrer les plis.
La Figure 2 représente une installation susceptible de permettre la réalisation d'un produit selon l'invention.
La Figure 3 représente un détail de l'installation de la Figure 2.
Sur la Figure 1 on a représenté schématiquement, et vu de dessus, un mou-choir ou une serviette de table (1) de format carré constitué de 3 feuilles (la, lb, lc) d'ouate de cellulose liées entre elles, par collage à la périphérie, le long d'une zone (3) de largeur déterminée. Selon le mode de réalisation représenté, le collage a été effec-tué par points (5) de manière à ne pas rigidifier le complexe ; conformément à
l'in-vention, la zone centrale n'est pas encollée ; elle peut, le cas échéant, comporter un gaufrage visant à en améliorer l'aspect.
La zone périphérique (3) couvre moins de SO % de la surface totale du mou-choir ou de la serviette, de préférence cette zone en représente 30 % à 40 %.
Par exemple une serviette de table de dimension 40 cm x 40 cm sera bordée par une bande de liaison formée par le collage des feuilles depuis la ligne de bord sur une largeur de 4 cm. La zone liée couvre ainsi 36 % de la surface totale de la serviette WO 94/12343 ~ ~ 4 PCT/FR93/01146 Selon une forme particulièrement préférée de l'invention, la liaison part effecti-vement du bord des plis de façon à éviter tout.bâillement des plis ou bien la formation de pliures à la périphérie qui nuisent à l'aspect du produit.
Pour réaliser ce type de produit on peut utiliser toute installation connue, par exemple celle représentée à la Figure 2. Les plis (11) et (12), l'un étant éventuellement double, de ouate de cellulose venant de leur dévidoir respectif, non représentés, sont guidés pour venir passer autour des cylindres en caoutchouc (13) et (14) puis entre ceux-ci et des cylindres gaufreurs (15) et (16) en acier pourvus de reliefs appropriés.
Ces reliefs peuvent être répartis selon le motif de la Figure l, par exemple.
L'un des plis (12) est encollé au moyen d'un cylindre applicateur (18) en caoutchouc représenté
à la Figure 3. Ce cylindre comporte, conformément à un mode de réalisation de (in-vention, une partie (181) en relief dont le dessin correspond à celui de la zone périphérique d'encollage des feuilles, de façon que la colle entraînée par le cylindre applicateur soit répartie selon ce motif. Selon ce mode de réalisation on peut gaufrer une ou les deux feuilles sur toute leur surface. L'encollage n'est effectué
que sur la périphérie correspondant à la partie (181) du cylindre d'encollage. Selon un autre mode de réalisation, l'un ou les deux cylindres (15, 16) sont pourvus de reliefs, le long .
d'une zone périphérique du format de produit désiré. On peut alors utiliser un cylindre d'encollage lisse.
Après encollage, les plis (11) et (12) sont assemblés dans l'intervalle de pince-ment ménagé entre les cylindres gaufreurs (15) et (16) qui tournent à des vitesses égales et opposées. La feuille multipli issue du dispositif est entraînée vers une instal-lation de transformation où elle est découpée et pliée conformément à
l'application envisagée : mouchoirs, serviettes ou autres.
Selon une variante du procédé, les plis (1I) et (12) peuvent être issus d'une même bobine à 2 plis, et avoir été soumis à un calandrage commun de façon à
opérer un lissage de la face extérieure et conférer une plus grande douceur. Ensuite, seule-ment, les deux nappes sont séparées pour être gaufrées séparément et individuellement.
Selon une autre variante du procédé, non représentée, on gaufre un pli, simple ou double, entre un cylindre en caoutchouc et un cylindre acier convenablement gravé, c'est-à-dire avec des reliefs selon la périphérie du format de produit désiré. On dépose l'adhésif sur les sommets des reliefs. Enfin on vient appliquer sur le pli un se-cond respectivement troisième pli, au moyen d'un troisième cylindre en caoutchouc de type marieur. Ce troisième cylindre assure à la fois le gaufrage du second respectivement troisième pli et son mariage avec le premier. Pour le troisième cylindre , on peut utiliser également un cylindre acier ou en papier.
On a réalisé un essai pour tester le comportement du produit à la délamination par rapport à un mouchoir témoin.

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On a confectionné un mouchoir en liant, au moyen d'une colle en solution dans l'eau, PVA, 3 plis de format 21,5 x 21,5 cm, à la périphérie sur une bande de 2 cm de large.
On a découpé des éprouvettes de I S mm de large dans la zone liée des mou-choirs et on a procédé au test de délamination à 180°. Ce test consiste à mesurer la force moyenne de délamination d'une éprouvette à une vitesse constante déterminée de 100 mm/min. Pour cela on enserre entre deux paires de mâchoires les extrémités de deux plis dont on veut mesurer la force de délamination, on écarte les deux paires de mâchoires l'une de l'autre, à vitesse constante, et on mesure la force exercée. Sa valeur est ramenée à l'unité de largeur.
Délamination à 180° témoin lié oar échantillon simple~aufra~,e avec collage de l'art antérieur Force moyenne (g/ cm)/
force maximale relevée SM 0.55/1 2.4/6.4 ST 0.65/1 6.2/20 On constate donc due le collage permet de réaliser un produit of~'rant une ré-sistance à la délamination fortement accrue, aussi bien sens marche (SM) que sens travers (ST).
Des mesures effectuées par ailleurs, sur un grand nombre d'échantillons de produits existants dans Ie commerce ont permis de constater que, quel que soit le mo-tif de gaufrage réalisé soit à partir de pointes soit à partir de barres d'arêtes, on ne peut obtenir de façon constante de liaison mécanique dont la résistance à la délamina-tion atteint I g/cm sens marche ou sens travers.
Exemples Produit I
On a confectionné un mouchoir à partir de 3 plis d'ouate de cellulose, consti-tuée de 60 % de fibres de résineux et de 40 % de fibres de feuillus, ayant chacun un grammage de 18 g/m2 et incorporant un additif, à raison de 1,5 kg par tonne ayant un effet' déliant sur les fibres pour améliorer la douceur (produit commercialisé
par la so-ciété ENKA NOBEL sous la marque BEROCELL 595). La liaison a été réalisée par collage périphérique. Un tel produit ne serait pas réalisable avec la technique anté-rieure de gaufrage périphérique du fait de la présence de l'additif.

WO'94/12343 6 PCT/FR93/01146 Produit II
On a confectionné un mouchoir avec un pli central réalisé à partir d'un mé-lange de pâtes de résineux (75 %), de feuillus ( 10 %) et d'une pâte chimicothermomé-canique (grammage : 21 g/m=) incorporant un additif améliorant ses caractéristiques de résistance quand il est à l'état humide (produit commercialisé par la société
HERCULES sous la marque KYN>ENE 557 H), et deux plis de couverture réalisés avec un mélange de pâtes de résineux (65 %) et de feuillus (35 %) (grammage 14,5 g/mz) incorporant un additif (BEROCELL 595) pour la douceur. La liaison a été
réalisée par collage périphérique.
Produit III
On a confectionné un mouchoir témoin à partir de 3 plis (I8 g/m2) sans additif - Liaison par gaufrage.
La mesure des résistances, sèche et humide et de l'éclatement, a été effectuée sur des éprouvettes de 15 mm de large découpées dans la zone de liaison des plis et est exprimée en longueur de rupture pour chacun des trois produits (cm) rassemblés dans le tableau ci-dessous Grammage mesur 52,8 49,3 51,8 g/m=

Epaisseur (mm) 0,20 0,21 0,18 Rsistance sche Allongement 10,5 % 11 % 12,5 Résistance humide Eclatement Sec 330 440 450 Humide 100 170 115 Par rapport à l'échantillon témoin III, on constate que l'invention permet la réalisation de produits présentant un large éventail de caractéristiques selon l'applica-tion envisagée.

Claims

Revendications:

1. Produit cellulosique fibreux réalisé par association d'au moins deux plis individuels, ou feuilles, d'ouate de cellulose, superposés, découpés au format désiré et liés entre eux le long d'une zone périphérique représentant moins de 50% de la surface totale du produit, caractérisé en ce que lesdits plis sont liés le long de ladite zone par collage, de manière à présenter une résistance minimale à la délamination de 1 g/cm, la totalité des surfaces de liaison entre les plis étant inférieure à la surface couverte par ladite zone périphérique.

2. Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le collage est réalisé sur tout le pourtour des feuilles.

3. Produit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la colle est déposée par points répartis dans ladite zone de manière discontinue.

4. Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il présente un gaufrage dans la zone de liaison.

5. Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les plis ont des compositions chimiques et fibreuses différentes.

6. Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les plis ont des compositions chimiques ou fibreuses différentes.

7. Produit selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'un des plis comprend un additif d'amélioration des caractéristiques mécaniques de la feuille à l'état humide.

8. Produit selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'un des plis comprend un additif d'amélioration de la douceur.

9. Produit selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les plis sont réalisés avec des pâtes différentes.