BE1023638B1 - Matériau de calage - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un matériau de calage comportant une pluralité de bandes en carton (1) entremêlées, lesdites bandes ayant une géométrie en forme d’onde, l’onde étant découpée dans le plan du carton.

Description

MATERIAU DE CALAGE

Objet de l'invention [0001] La présente invention concerne le domaine des matériaux d'emballage biodégradables et/ou recyclables, et plus particulièrement un matériau de calage pour la protection d'objets pendant leur transport.

[0002] L' invention se rapporte également à un procédé de fabrication de ce matériau de calage.

[0003] L' invention concerne également une pièce moulée pour le calage d'un objet à emballer et comportant des bandes en carton compactées.

[0004] Enfin, l'invention se rapporte à un procédé de fabrication de cette pièce moulée. Etat de la technique [0005] La réalisation de matériaux de calage biodégradables par extrusion de compositions à base de polymères biosourcés est connue.

[0006] Le document WO 01/34498 propose par exemple un matériau de calage compressible constitué par des éléments fabriqués par extrusion d'une composition à base de maïs comprenant de la semoule de maïs.

[0007] Les brevets US 5,134,013 ; WO 97/05769 et WO 2013/049441 Al proposent des produits en papier comme alternative aux matériaux obtenus par extrusion. Ce type de produit comporte un matériau constitué d'une masse agrégée, peu compacte, compressible et élastique de bandes froncées en papier de cellulose, présentant chacune, suivant sa longueur, une pluralité de plis transversaux dans des directions alternativement opposées, pour constituer une structure en forme d'accordéon ou en zigzag. Chacune des bandelettes de papier a une largeur inférieure à 0,5 cm environ et une longueur moyenne à l'état plié d'environ 2,5 cm ou moins. Les bandes de papier sont étroitement interconnectées les uns avec les autres afin de fournir une masse élastiquement compressible ayant la capacité de résister à des forces de compression comme cela est souhaitable pour une utilisation comme matériau d'emballage.

[0008] La marque déposée SizzlePak® de la société Ranpak Corp. propose des bandes de calage similaires en papier Kraft dans une variété de couleurs. Chacune des bandes de papier a une largeur de 0,3 cm environ et une longueur à l'état déplié d'environ 24 cm.

[0009] Le brevet EP 0 497 882 B1 propose un procédé pour fabriquer des bandes pliées à partir d'une feuille de papier. Les bandes sont pliées de manière séquentielle en zigzag en faisant avancer la pluralité des bandes découpées contre des moyens de restriction.

[0010] En bref, il serait très souhaitable de disposer d'un matériau de calage, qui puisse être facilement fabriqué sans nécessiter une étape de pliage, qui soit aisément recyclable et qui puisse même être obtenu par valorisation des déchets de carton en site propre, à savoir dans les usines d'utilisation intensive et de fabrication de carton par un équipement simple et peu coûteux.

Buts de l'invention [0011] L' invention vise à fournir un matériau de calage en carton qui soit facilement recyclable.

[0012] En particulier, l'invention a pour but de proposer un matériau de calage ayant une forme appropriée pour assurer la protection d'objets au cours de leur transport.

Principaux éléments caractéristiques de l'invention [0013] Un premier aspect de la présente invention se rapporte à un matériau de calage comportant une pluralité de bandes en carton entremêlées, lesdites bandes ayant une géométrie en forme d'onde, l'onde étant découpée dans le plan du carton.

[0014] Des modes d'exécution préférés de l'invention comprennent en outre en combinaison une ou plusieurs des caractéristiques suivantes:

Les bandes en carton ont une longueur d'onde (L) déterminée, l'onde présente une amplitude (A), les bandes en carton ont une longueur apparente (B) et une largeur (I) en relation avec l'épaisseur (e) de la cannelure du carton, de sorte que 0,5L <B< 4L, de préférence IL <B< 3L ;

Les bandes en carton présentent les caractéristiques suivantes : 0,1L <A< 2L, de préférence 0,2L <A< 0,5L ; le <l< 10e, de préférence 2e <l< 5e; la cannelure du carton est simple, double ou triple, de préférence double ; les bandes sont découpées dans le sens parallèle par rapport à la direction de la cannelure ; une zone de pliage préférentielle existe au niveau du croisement entre les cannelures ; une zone de pliage préférentielle existe au niveau du point nodal de la bande en forme d'onde.

[0015] Un second aspect de la présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un matériau de calage, le procédé comportant les étapes suivantes : amener une feuille de carton vers une estampeuse à plat ou à rouleau, les cannelures de la feuille de carton étant parallèles au mouvement de déplacement de ladite feuille ; découper la feuille de carton en une pluralité de bandes ayant une géométrie en forme d'onde, les bandes étant découpées dans le plan du carton.

[0016] De manière préférée, le procédé comporte en outre une étape d'enroulement de la feuille de carton découpée afin de limiter son encombrement.

[0017] Un troisième aspect de la présente invention se rapporte à une pièce moulée pour le calage d'objets à emballer ainsi que son procédé de fabrication. La pièce moulée comporte des bandes en carton ayant une géométrie en forme d'onde compactées et/ou moulées selon une densité (D) 10 <D< 100 kg/m3, de préférence 15 <D< 50 kg/m3, de préférence 20 <D< 40 kg/m3.

[0018] Dans le procédé de fabrication d'une pièce moulée selon l'invention, les bandes en carton sont agglomérées au moyen d'une colle ou d'un spray adhésif.

Brève description des figures [0019] La figure 1 est une vue en plan d'une bande en carton selon l'invention ayant une géométrie en forme d'onde. Cette géométrie est découpée dans le plan du carton.

[0020] La figure 2 est une vue en plan d'une bande en carton selon l'invention où les zones de pliage sont représentées.

[0021] La figure 3 est une vue en plan d'une feuille de carton comportant la découpe d'une pluralité de bandes en carton en forme d'onde comme celle présentée à la figure 1.

[0022] La figure 4 est une photographie de la bande de carton découpée dans le plan du carton telle que schématisée à la figure 1.

[0023] La figure 5 est une représentation de la section d'une bande de carton selon l'invention montrant son épaisseur.

Description de l'invention [0024] La figure 1 montre une première forme d'exécution selon l'invention. Elle représente une vue en plan d'une bande en carton 1 ayant une géométrie en forme d'onde. Une pluralité de ces bandes en carton entrelacées constitue le matériau de calage de l'invention.

Comme le montre la figure 1, la bande en forme d'onde est découpée dans le plan du carton. La bande est essentiellement plate dans le plan du carton contrairement au produit divulgué dans la demande WO 2013/049441 Al qui présente une forme en accordéon dans le plan du papier.

[0025] L'entrelacement de plusieurs bandes en carton 1 forme le matériau de calage de l'invention. La forme des bandes a été étudiée pour que leur entrelacement forme une masse élastiquement compressible ayant la capacité de résister à des forces de compression comme cela est requis pour une utilisation comme matériau de calage afin d'absorber les chocs et ainsi protéger l'objet transporté. Le poids volumique du matériau de calage dépend de la densité d'entrelacement et du taux de compression des bandes entrelacée. Il varie généralement de 10 à 100 kg/m3, de préférence de 25 à 80 kg/m3 et de manière particulièrement préférée de 30 à 60 Kg/m3 ; 40 Kg/m3 constituant une valeur moyenne.

[0026] Le carton ondulé est constitué de plusieurs feuilles de papier cannelé collées ensemble entre des feuilles de papier plan. Son appellation varie selon le nombre de feuilles : ondulé à simple cannelure ou double face (papier cannelé entre 2 papiers plan), ondulé à double cannelure ou double-double face (alternance papier plan, ondulé, plan, ondulé, plan) et ondulé à triple cannelure (alternance papier plan, ondulé, plan, ondulé, plan, ondulé, plan).

[0027] Par « plan du carton », il faut entendre que la découpe est réalisée sur une feuille de carton ondulé posée à plat. La face supérieure de la feuille de carton comporte une feuille de papier plan (voir ci-dessus). Il en est de même pour la face inférieure. Entre la face supérieure et inférieure, on aura une ou plusieurs feuilles de papier cannelé selon que l'on aune simple, double ou triple cannelure. L'avantage d'avoir des bandes découpées dans le plan du carton est que ces bandes présentent une certaine rigidité.

[0028] Les bandes en carton 1 en forme d'onde sont de préférence découpées dans le sens parallèle à la direction de la cannelure 2 du carton.

[0029] Alternativement, les bandes 1 peuvent être découpées dans le sens transversal par rapport à la direction de la cannelure 2.

[0030] Lorsque les bandes entrelacées sont comprimées, elles vont se plier préférentiellement dans des zones de fragilité se trouvant au niveau du croisement entre les cannelures 2 du carton, la cannelure étant de préférence double. Des zones de pliages 3 préférentielles existent au niveau des points nodaux de l'onde. Le point nodal est le point situé à équidistance entre le sommet et le creux de l'onde. Des zones de pliage 3 préférentielles sont montrées sur la figure 2.

[0031] Les bandes en carton 1 ont une dimension caractérisée par une longueur apparente B, une largeur I et une épaisseur e (voir figure 5). De même que l'onde présente une amplitude A et une longueur donnée L (longueur d'onde).

[0032] La « longueur apparente B » de la bande en carton correspond à sa longueur projetée sur un axe horizontal tel que montré à la figure 1. Il ne s'agit pas de longueur réelle de la bande ondulée qui tient compte des courbures de l'onde.

[0033] les dimensions (B, I et e) de la bande en forme d'onde et les paramètres de l'onde (A et L) ont été étudiés pour que les bandes entremêlées forment une masse élastique et compressible capable d'absorber les chocs.

Les paramètres optimaux sont : 0,5L <B< 4L, de préférence IL <B< 3L ; 0,1L <A< 2L, de préférence 0,2L <A< 0,5L ; le <l< 10e, de préférence 2e <l< 5e.

[0034] Le procédé de fabrication du matériau de calage selon l'invention, comporte les étapes suivantes : amener une feuille de carton vers une estampeuse à plat ou à rouleau, les cannelures 2 de la feuille de carton étant parallèles au mouvement de déplacement de ladite feuille ; découper la feuille de carton en une pluralité de bandes 1 ayant une géométrie en forme d'onde, les bandes étant découpées dans le plan du carton.

[0035] Afin de limiter l'encombrement du matériau de calage lors de son stockage et/ou transport, le procédé de fabrication comporte de préférence une étape supplémentaire qui consiste à enrouler de la feuille de carton découpée.

[0036] Afin de faciliter l'enroulement des bandes après découpe, l'extrémité des bandes ne peut être que partiellement découpée de sorte qu'il reste quelques millimètres entre l'extrémité des bandes et le bord de la feuille de carton.

[0037] La figure 3 illustre un exemple de découpe d'une pluralité de bandes en carton 1 en forme d'onde dans le plan du carton.

[0038] Une seconde forme d'exécution selon l'invention porte sur une pièce moulée pour le calage d'objets à emballer, la pièce moulée épousant la forme de l'objet à emballer ou d'une partie de ce dernier. L'emballage d'un écran de télévision nécessitera par exemple le moulage de pièces protégeant les angles de l'écran.

[0039] La pièce moulée comporte des bandes en carton 1 ayant une géométrie en forme d'onde qui sont compactées et/ou moulées pour atteindre une densité D telle que : 20 <D< 100 kg/m3, de préférence 25 <D< 60 kg/m3, de préférence 300 <D< 50 kg/m3.

[0040] L'invention porte également sur le procédé de fabrication d'une pièce moulée décrite au paragraphe précédent. Selon ce procédé, les bandes sont agglomérées au moyen d'une colle par exemple à l'aide d'un spray adhésif.

Avantages [0041] Sans vouloir être exhaustif, l'invention apporte plusieurs avantages qui sont résumés ci-après : le matériau de calage selon l'invention est antistatique (pas d'accumulation d'électricité statique ; afin de diminuer le volume occupé par les bandes en carton lors de leur transport, il est possible d'ajouter une étape après la découpe des bandes par une estampeuse qui consiste à enrouler ou à empiler les feuilles de carton comportant les bandes découpées avant de les libérer pour les entremêler afin de limiter leur encombrement (voir figure 3). On peut aussi les placer sous forme comprimée dans des sacs, voire sous vide car le produit reprend sa forme initiale après avoir été retiré des sacs; le produit peut être fabriqué à partir de déchets de carton chez les grands utilisateurs ou les fabricants de carton ; la fabrication ne nécessite pas d'équipement très élaboré et coûteux, elle peut être réalisée sur des petites machines à la demande in situ chez les utilisateurs afin de ne pas encombrer le lieu de l'emballage avec du matériau d'emballage très volumineux ; le carton est un matériau simple bénéficiant d'une bonne acceptation auprès du public contrairement à beaucoup de matériaux synthétiques, il est biodégradable et compostable facilement et peut même servir de combustible pour allumer des poêles à bois.

Liste des symboles de référence 1. Bande en carton 2. Cannelure 3. Zone de pliage B. Longueur apparente de la bande en carton I. Largeur de la bande en carton e. Epaisseur de la bande en carton A. Amplitude de l'onde L. Longueur d'onde

Claims (11)

1. REVENDICATIONS

   1. Matériau de calage comportant une pluralité de bandes en carton (1) entremêlées, lesdites bandes ayant une géométrie en forme d'onde, l'onde étant découpée dans le plan du carton.
2. 2. Matériau de calage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bandes en carton (1) ont une longueur d'onde (L) déterminée, l'onde présente une amplitude (A), les bandes en carton (1) ont une longueur apparente (B) et une largeur (I) en relation avec l'épaisseur (e) de la cannelure (2) du carton, de sorte que 0,5L <B< 4L, de préférence IL <B< 3L.
3. 3. Matériau de calage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que : - 0,1L <A< 2L, de préférence 0,2L <A< 0,5L; le <l< 10e, de préférence 2e <l< 5e.
4. 4. Matériau de calage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cannelure (2) du carton est simple, double ou triple, de préférence double.
5. 5. Matériau de calage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bandes (1) sont découpées dans le sens parallèle par rapport à la direction de la cannelure (2).
6. 6. Matériau de calage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une zone de pliage (3) préférentielle existe au niveau du croisement entre les cannelures (2).
7. 7. Matériau de calage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une zone de pliage (3) préférentielle existe au niveau du point nodal de la bande en forme d'onde.
8. 8. Procédé de fabrication d'un matériau de calage selon les revendications 1 à 7, comportant les étapes suivantes : - amener une feuille de carton vers une estampeuse à plat ou à rouleau, les cannelures (2) de la feuille de carton étant parallèles au mouvement de déplacement de ladite feuille ; - découper la feuille de carton en une pluralité de bandes (1) ayant une géométrie en forme d'onde, les bandes étant découpées dans le plan du carton.
9. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape d'enroulement de la feuille de carton découpée afin de limiter son encombrement.
10. 10. Pièce moulée pour le calage d'objets à emballer comportant des bandes en carton (1) ayant une géométrie en forme d'onde selon les revendications 1 à 7 compactées et/ou moulées selon une densité (D), caractérisée en ce que : 10 <D< 100 kg/m3, de préférence 15 <D< 50 kg/m3, de préférence 20 <D< 40 kg/m3.
11. 11. Procédé de fabrication d'une pièce moulée selon la revendication 10, caractérisé en ce que les bandes en carton (1) sont agglomérées au moyen d'une colle ou d'un spray adhésif.