Procédé de préparation d'ébauches en papier destinées à la fabrication de récipients et dispositif pour la mise en #uvre de ce procédé. La présente invention a pour objet un pro cédé de préparation d'ébauches en papier des tinées à la fabrication de récipients,, dans. le but de permettre le collage de ces ébauches lors de cette fabrication. Les ébauches pour raient, par exemple, être destinées à la fabri cation de récipients pour le lait.
Suivant ce procédé, on répartit sur une surface d'application une couche de matière thermoplastique adhésive, à l'état de solution visqueuse, et on transfère ensuite cette ,cou cho ,sur la mrface de l'ébauche en papier en la mettant au contact, sans pression, de ladite surface, la matière thermoplastique adhésive disposée .sur l'ébauche devenant non visqueuse et non collante par séchage de la solution et redevenant collante lorsqu'on la chauffe.
L'in vention comprend en outre un dispositif pour . la mise en oeuvre de ce procédé.
Les ébauches ainsi préparées peuvent être empilées pour être expédiées ou emmagasinées avant d'être utilisées pour la fabrication des récipients.
Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on peut utiliser des matières thermoplastiques adhésives variées. Cepen- dant, cette matière devra, de préférence, avoir les prom)riétés suivantes:
être étanche à l'eau, à l'humidité, à 1'huiie et à la, graîsse, non- toxique, inod bore, résistante eaux acides et pTa- tiquement ininflammable et ne pas avoir d'ef fets déslétùres sur les comestibles,
particulière- ment le, lait, la, crème et le petit-lait.
Le procédé peut être mis en aeuvre par exemple de la manière suivante: On emploie comme matière thermoplastique adhésive une résine, naturelle ou synthétique que l'on dis sout dans un solvant additionné ou non d'une petite quantité d'eau et on mélange éventuel- lement à la solution obtenue un plastifiant tel que la rés.orcine, le camphre, etc.
Le sol vant aura, de préférence, un point d'ébulli tion élevé et une basse tension de vapeur,,suf- fisante cependant pour que ce solvant soit expulsé de la matière et dissipé et que la solution de matière thermoplastique adhésive soit amenée à sécher à la température ordi naire ou qu'elle puisse être plus rapidement séchée en la soumettant, pendant une courte période de temps, à l'action d'une température plus élevée.
Si l'on utilise un plastifiant, il devra avoir la propriété d'être compatible avec le solvant et de rester solide jusqu'à, une tem pérature supérieure à 38 , de manière que, lorsque la solution a séché, la matière tbermo- plastique adhésive se présente sous l'aspect d'un revêtement ferme et flexible à surface douce sur la surface de l'ébauche sur laquelle elle a été appliquée et sera, susceptible de de venir visqueuse et collante si elle est soumise à la température voulue, soit de 80 à \?05 .
Comme surface d'application, on pourra em ployer une surface métallique à laquelle la solution visqueuse adhérera plus faiblement qu'a la surface de l'ébauche, afin de pouvoir effectuer le transfert sans difficulté.
Dans le cas où l'on ne désire recouvrir de matière thermoplastique adhésive que certaines par- ties de la surface, de l'ébauche, on pourra employer une surface d'application ayant un contour correspondant à celui des parties de la surface de l'ébauche à recouvrir.
Après que la solution de matière thermoplastique adhésive a été transférée sur l'ébauche, on peut Ia laisser sécher à la température ordi naire. Pour hâter le séchage, on peut aussi soumettre l'ébauche à, une température plus élevée.
On pourrait aussi procéder, par exemple, de la manière suivante: On mélange à, la, so lution visqueuse de matière thermoplastique adhésive, en la dispersant dans celle-ci, une matière non collante ayant un point de fu sion inférieur à celui de la matière thermo plastique adhésive. Cette matière non collante sera, de préférence, étanche à l'eau.
à l'humi dité, à .la graisse et à l'huile, non-toxique, inodore, résistante aux acides et n'aura aucun effet délétère sur les oome@stibles, notamment le lait. la crème et le petit-lait. Cette matière non collante peut être, par exemple, une sub- stance cireuse, de préférence de la paraffine, ayant un point de fusion de 51 à. 5.5 .
Le transfert de la solution visqueuse ayant été opéré, on fait passer l'ébauche à travers une zone de température élevée, de façon que la solution sèche par l'évaporation en totalité ou en partie du solvant.
et qu'en même temps la paraffine fonde et se sépare de la matière thermoplastique adhésive pour venir former uiie couche par-dessus celle-ci. Après le pas sage de l'ébauche à travers la zone de tempé- rature élevée, on la laisse se refroidir suffi samment pour provoquer le durcissement de la paraffine.
On obtient ainsi un revêtement non collant de la matière thermoplastique adhésive. L'avantage de cette façon de procé der est qu'elle permet d'employer une matière thei-mopla.stique adhésive devenant colla-nie<B>à</B> une température relativement basse sans qu'il y ait lieu de craindre que les ébauches se col lent l'une à l'autre lorsqu'on les a.
empilées. On a constaté que dans la forme d'exécution du procédé qui rient d'être décrite, le temps récessa.ire pour faire sortir les ébauches de la zone à température élevée, et pour les em piler, suffisait pour ce refroidissement.
Le dessin annexé représente, schématique ment et à titre d'exemple, une forme d'exé cution d'un dispositif pour la mise en aeuvre d'une forme d'exécution du procédé selon l'in vention, également donnée à titre d'exemple, ce dessin montrant également une ébauche préparée par cette forme d'exécution du pro cédé et un récipient fabriqué au moyen de cette ébauche.
La fi-. 1 est une vue en élévation de ce dispositif la fig. 2 est une vue en plan d'une ébauche préparée suivant cette forme d'exécution du procédé; la. fig. 3 est une coupe suivant la. ligne 3-3 de la. fig. 3: la, fig. 4 montre, à plus grande échelle et en coupe transversale, une partie du dispo sitif : la fig. 5 est une vue en élévation d'un ré cipient fait avec l'ébauche de la fi-. 2.
Comme on le voit sur la fig. 1, l'ébauche en papier B est portée par une platine 7, qui reçoit un mouvement alternatif de va-et-vient de manière à amener cette ébauche tangentiel- fement à la périphérie d'un cylindre rotatif 8 portant une surface d'application cylindrique 9 en métal, dont le contour correspond à celui des bandes marginales 14, 15,
16 de l'ébau che qui doivent être recouvertes,,de la matière thermoplastique adhésive. Cette surface 9 fait saillie sur la périphérie du cylindre 8.
La so lution visqueuse de matière thermoplastique adhésive, à laquelle est mélangée de la pa raffine dispersée dans cette solution et, éven- tuellement un plastifiant,
est répartie sur la surface 9 par un rouleau 10 auquel cette so- lution est amenée et sur lequel elle est unifar- mémeUt répartie par les rouleaux 11 et 12, ce dernier recevant la solution d'une auge 13.
Les rouleaux 10, 11 et 12 sont faits en une matière telle que la solution visqueuse puisse y adhérer et qu'ils soient capables de la trans férer -d'un rouleau à l'autre et à la surface d'application 9.
La platine 7 est disposée, par rapport au cylindre 8, de manière que l'ébau che sa trouvant sur la platine 7, et la surface d'application 9, soient espacés l'un de l'autre, pendant que la platine se meut relativement au cylindre, d'une distance sensiblement égale à l'épaisseur @de l'enduit ,de solution visqueuse à.
appliquer sur cette ébauche, pour permettre à la couche de solution qui se trouve sur la surface d'application 9, de venir au contact de l'ébauche qui se trouve sur la, platine 7, sans que ladite surface d'application 9 s'im prime sur cette ébauche.
Cette disposition est représentée schématiquement sur la fig. 4 où la couche de solution T est indiquée par une zone pointillée, la surface d'application 9 étant supposée plane au lieu d'être cylindri que, pour simplifier la figure. L'espace com- pTis entre la platine 7 et la surface d'appli cation 9 doit être réglé d'après la viscosité -de la solution -et l'épaisseur ,désirée -de la couche.
Cet espace sera d'autant plus grand que la viscosité est plus élevée. De même, si l'on -dé sire une couche épaisse, la, viscosité devra être relativement grande et l'espace plus im- portant. L'épaisseur de la couche peut varier, par exemple, d'environ 3@l00o de mm à environ J@loo .de mm.
La solution adhère plus faible ment à la surface d'application 9 qu'au pa pier de l'ébauche B, de sorte que, à mesure que la, surface d'application 9 s'éloigne -de la platine 7, donc de l'ébauche, du fait de la ro tation du cylindre 8, la couche de solution quittera ladite surface d'applioation 9, pour rester sur l'ébauche se trouvant sur la pla tine 7.
La surface d'application 9 du dispo sitif représenté a un contour correspondant à celui des parties de l'ébauche de la fig. 2 re vêtues @de matière thermoplastique adhésive.
Cers -parties comprennent une bande marginale latérale 14, une 'bande marginale d'extrémité 15, destinée à venir au contact du .rebord péri- phérique d'un disque 15a (fi-. 5) formant le fond du récipient et une autre bande margi nale d'extrémité 16,.
destinée à permettre la fermeture du récipient par l'application l'une contre l'autre de pamties opposées des bords, de l'ouverture @de remplissage. La position nor male -de la platine 7 est figurée en lignes plei nes en A, avant que la platine avance par rapport au cylindre 8,et en synchronisme avec la rotation :
de ce cylindre, pour provoquer le transfert de la solution visqueuse de la @sur- face d'application 9 à l'ébauche. La position avant de la platine 7 est représentée en A', en traits mixtes. De cette position, l'ébauche pourvue de la solution visqueuse est transfé rée à une courroie transporteuse sans fin C,
et transportée @de cette façon à travers une zone @de température élevée de façon ià faire évaporer le solvant et sécher ainsi la solution de matière thermoplastique adhésive et â faire fondre la paraffine.
La température doit ,donc être, au moins, aussi élevée que le point de fusion @de la paraffine, pour faire fondre celle--ci et pour provoquer l'expulsion de tout le solvant et son évaporation. La paraffine fondue forme, ainsi qu'on l'a indiqué précé- demment,
une couohe protectrice sur la ma tière thermoplastique adhésive. Bien que la zone à température élevée puisse être obtenue de diverses manières, par exemple dans une chambre (non .représentée), le transporteur C étant disposé de façon à effectuer le transport des ébauches à travers ladite chambre, cette zone est produite dans l'exemple représenté,
par un dispositif .de chauffage disposé au- dessus du brin supérieur du transporteur. Ce dispositif comprend un élément de chauffage au gaz composé d'une série de tuber commu- niquants 17, s'étendant transversalement par rapport au trajet du transporteur et se rac cordant à une source de gaz, les tubes ayant des perforations -en regard du transporteur, de manière que les flammes de gaz ou la, chaleur rayonnée soient dirigées vers l'ébauche portée par le transporteur.
Le dispositif de chauf fage pourrait n'intéresser qu'une partie du transporteur, afin que l'ébauche reste assez longtemps dans la partie restante du trajet du transporteur pour que la, matière non col lante, c'est-à-dire la paraffine, puisse se soli difier.
Pour coller la ou les parties de l'ébauche munies du revêtement thermoplastique adhé sif décrit sur une autre surface, ou sur d'au tres parties de cette ébauche, il suffit d'appli quer une pression et une chaleur suffisantes pour rendre visqueuse et collante la matière thermoplastique adhésive et, ensuite, de per mettre à ladite matière de se refroidir à la température ambiante. Le récipient de la. fi-. 5, fabriqué au moyen de l'ébauche de la fig. 2, est obtenu comme suit: ou forme le corps du récipient au moyen de l'éba.iiche et.
ensuite, un disque à rebord 15cc est inséré dans l'extrémité du corps du récipient, avec le re bord s'étendant vers l'extérieur et en contact avec la bande marginale 15 et on verrouille lesdites parties l'une à l'autre en les roulant ensemble, vers l'intérieur et en les Soumettant à une température suffisamment élevée pour rendre visqueuse et collante la. matière thermoplastique adhésive.
Par l'insertion du disque à rebord 15a dans l'extrémité du corps de récipient et simultanément avec cette inser- bon, le corps du récipient est pourvu d'un épaulement annulaire 22 et le disque est ap pliqué contre ledit épaulement, de manière à empêcher le mouvement du disque dans le corps sous l'influence d'une pression dirigée vers l'intérieur et la.
suppression, par arra chement, du verrouillage entre le rebord du disque et la partie terminale dit corps. Après la, formation du récipient, comme décrit, la surface interne tout entière est enduite d'une substance thermoplastique non adhésive; ou, si on le préfère. la surface entière de l'ébau che pourrait être enduite de ladite substance avant la formation du récipient.
Lorsque le récipient: a. été rempli, on ferme hermétique ment l'ouverture de remplissage en pressant ensemble les parties opposées des bords 16 de cette ouverture en ,les soumettant à la chaleur et la pression. On a constaté que si l'on ferme et scelle ainsi l'ouverture de remplissage, la paraffine qui fond avant la. matière thermo- plastitlue adhésive est en grande: partie expul sée et n'empêche par une bonne adhésion.
On a, similairement, constaté que, si la. .surface entière de l'ébauche est enduite de matière non collante, par exemple de la paraffine dont le point de fusion est inférieur à celui de la matière thermoplastique adhésive, cela n'em- p1ehe pas un bon joint entre les bords laté raux 14 et 14a et entre les parties 15 et 15a.
Il a.. de plus, été constaté que dans ce cas la matière non collante, expulsée des surfaces ,jointes, se concentre et se solidifie, à la jonc tion desdites surfaces. à l'intérieur du réci pient, sous forme de filet qui isole la.
matière thermoplastique adhésive du contenu du réci pient et réalise un épaississement de l'enduit aaix joints du récipient, là où un tel épaiss-sis- sennent est précisément utile.
Process for preparing paper blanks intended for the manufacture of containers and device for implementing this process. The present invention relates to a process for the preparation of paper blanks tines for the manufacture of containers ,, in. the purpose of allowing the bonding of these blanks during this manufacture. The blanks could, for example, be intended for the manufacture of containers for milk.
According to this process, a layer of adhesive thermoplastic material is distributed over an application surface, in the form of a viscous solution, and this, chosen neck, is then transferred onto the surface of the paper blank by bringing it into contact. , without pressure, from said surface, the adhesive thermoplastic material placed on the blank becoming non-viscous and non-sticky on drying of the solution and becoming sticky again when heated.
The invention further comprises a device for. the implementation of this method.
The blanks thus prepared can be stacked for shipment or stored before being used for the manufacture of the containers.
For the implementation of the process according to the invention, it is possible to use various adhesive thermoplastic materials. However, this material should preferably have the following prom) rities:
be impervious to water, humidity, earth and grease, non-toxic, odorless, resistant to acidic water and practically non-flammable and not have any detrimental effects on edibles,
especially milk, cream and whey.
The process can be carried out for example in the following manner: A resin, natural or synthetic, which is dissolved in a solvent with or without a small amount of water is used as adhesive thermoplastic material, and possibly mixed. - Lement to the solution obtained a plasticizer such as res.orcine, camphor, etc.
The solvent will preferably have a high boiling point and a low vapor pressure, however, sufficient for this solvent to be expelled from the material and dissipated and for the adhesive thermoplastic solution to be allowed to dry. at ordinary temperature or can be dried more quickly by subjecting it, for a short period of time, to the action of a higher temperature.
If a plasticizer is used, it should have the property of being compatible with the solvent and of remaining solid up to a temperature above 38, so that, when the solution has dried, the thermoplastic material. adhesive appears as a firm and flexible coating with a smooth surface on the surface of the blank to which it has been applied and will be, likely to become viscous and tacky if subjected to the desired temperature, either from 80 to \? 05.
As the application surface, it is possible to employ a metallic surface to which the viscous solution will adhere more weakly than to the surface of the blank, in order to be able to carry out the transfer without difficulty.
In the case where it is desired to cover with thermoplastic adhesive material only certain parts of the surface of the blank, an application surface may be employed having a contour corresponding to that of the parts of the surface of the blank. blank to cover.
After the adhesive thermoplastic solution has been transferred to the blank, it can be allowed to dry at room temperature. To hasten the drying, the blank can also be subjected to a higher temperature.
One could also proceed, for example, in the following manner: Is mixed with, the viscous solution of adhesive thermoplastic material, by dispersing it therein, a non-sticky material having a melting point lower than that of the adhesive. adhesive thermoplastic material. This non-sticky material will preferably be waterproof.
moisture, grease and oil, non-toxic, odorless, resistant to acids and will have no deleterious effect on foodstuffs, especially milk. cream and whey. This non-sticky material can be, for example, a waxy substance, preferably paraffin, having a melting point of 51 to. 5.5.
The transfer of the viscous solution having been effected, the preform is passed through a zone of elevated temperature, so that the solution dries by evaporation of all or part of the solvent.
and at the same time the paraffin melts and separates from the adhesive thermoplastic material to form a layer over it. After the blank has passed through the elevated temperature zone, it is allowed to cool sufficiently to cause the paraffin to harden.
A non-tacky coating of the adhesive thermoplastic material is thus obtained. The advantage of this way of proceeding is that it makes it possible to use an adhesive thei-mopla.stique material which becomes stuck <B> at </B> a relatively low temperature without there being any reason to fear that the blanks stick to each other when we have them.
stacked. It has been found that in the embodiment of the process which is to be described, the recessa.ire time for removing the blanks from the high temperature zone, and for piling them together, was sufficient for this cooling.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, an embodiment of a device for carrying out an embodiment of the method according to the invention, also given by way of example, this drawing also showing a blank prepared by this embodiment of the process and a container manufactured by means of this blank.
The fi-. 1 is an elevational view of this device, FIG. 2 is a plan view of a blank prepared according to this embodiment of the process; the. fig. 3 is a section along the. line 3-3 of the. fig. 3: la, fig. 4 shows, on a larger scale and in cross section, part of the device: FIG. 5 is an elevational view of a container made with the blank of the fi. 2.
As seen in fig. 1, the paper blank B is carried by a plate 7, which receives a reciprocating back and forth movement so as to bring this blank tangentially to the periphery of a rotating cylinder 8 carrying an application surface cylindrical 9 in metal, the contour of which corresponds to that of the marginal bands 14, 15,
16 of the blank which are to be covered, with the adhesive thermoplastic material. This surface 9 protrudes on the periphery of the cylinder 8.
The viscous solution of adhesive thermoplastic material, to which is mixed refined pa dispersed in this solution and, optionally a plasticizer,
is distributed over the surface 9 by a roller 10 to which this solution is supplied and on which it is uniformly distributed by the rollers 11 and 12, the latter receiving the solution from a trough 13.
The rollers 10, 11 and 12 are made of a material such that the viscous solution can adhere to it and is able to transfer it from one roll to another and to the application surface 9.
The plate 7 is arranged, relative to the cylinder 8, so that the blank found on the plate 7, and the application surface 9, are spaced from each other, while the plate is moving. relative to the cylinder, a distance substantially equal to the thickness @de the coating, viscous solution to.
apply on this blank, to allow the layer of solution which is on the application surface 9, to come into contact with the blank which is on the, plate 7, without said application surface 9 s' im prime on this draft.
This arrangement is shown schematically in FIG. 4 where the layer of solution T is indicated by a dotted area, the application surface 9 being assumed to be planar instead of being cylindrical, to simplify the figure. The space comprised between the plate 7 and the application surface 9 must be adjusted according to the viscosity of the solution and the desired thickness of the layer.
This space will be all the larger as the viscosity is higher. Likewise, if a thick layer is desired, the viscosity should be relatively large and the space greater. The thickness of the layer may vary, for example, from about 3 @ 100o of mm to about J @ 100 of mm.
The solution adheres weaker ment to the application surface 9 than to the pa pier of the blank B, so that, as the application surface 9 moves away from the plate 7, therefore from the The blank, due to the rotation of the cylinder 8, the layer of solution will leave said application surface 9, to remain on the blank located on the plate 7.
The application surface 9 of the device shown has an outline corresponding to that of the parts of the blank of FIG. 2 coated with adhesive thermoplastic material.
These parts comprise a lateral marginal band 14, an end marginal band 15, intended to come into contact with the peripheral edge of a disc 15a (fig. 5) forming the bottom of the container and another band. end margin 16 ,.
intended to allow the container to be closed by the application against each other of opposite pamties of the edges, of the filling opening. The normal position of plate 7 is shown in solid lines at A, before the plate advances with respect to cylinder 8, and in synchronism with rotation:
of this cylinder, to cause the transfer of the viscous solution from the application surface 9 to the blank. The front position of plate 7 is shown at A ', in phantom lines. From this position, the blank provided with the viscous solution is transferred to an endless conveyor belt C,
and transported in this way through an elevated temperature zone so as to evaporate the solvent and thereby dry the adhesive thermoplastic solution and melt the paraffin.
The temperature must, therefore, be at least as high as the melting point of the paraffin, to melt the paraffin and to cause the expulsion of all the solvent and its evaporation. The molten paraffin forms, as previously indicated,
a protective coating on the adhesive thermoplastic material. Although the high temperature zone can be obtained in various ways, for example in a chamber (not shown), the conveyor C being arranged so as to effect the transport of the blanks through said chamber, this zone is produced in the example shown,
by a heating device disposed above the upper strand of the conveyor. This device comprises a gas heating element composed of a series of communicating tubers 17, extending transversely to the path of the conveyor and connecting to a source of gas, the tubes having perforations facing the conveyor, so that gas flames or radiated heat are directed towards the blank carried by the conveyor.
The heating device could be of interest only to part of the conveyor, so that the blank remains long enough in the remaining part of the conveyor path so that the non-sticky material, i.e. paraffin , can be solidified.
To glue the part or parts of the blank provided with the adhesive thermoplastic coating described on another surface, or on other parts of this blank, it suffices to apply sufficient pressure and heat to make it viscous and tacky the adhesive thermoplastic material and, subsequently, to allow said material to cool to room temperature. The container of the. fi-. 5, produced by means of the blank of FIG. 2, is obtained as follows: or forms the body of the container by means of the éba.iiche and.
thereafter, a flanged disc 15cc is inserted into the end of the container body, with the rim extending outwardly and in contact with the marginal strip 15 and said parts are locked together by Rolling them together, inward and subjecting them to a temperature high enough to make it viscous and sticky. adhesive thermoplastic material.
By inserting the flanged disc 15a into the end of the container body and simultaneously with this insert, the container body is provided with an annular shoulder 22 and the disc is pressed against said shoulder, so as to prevent the movement of the disc in the body under the influence of pressure directed inward and the.
removal, by pulling out, of the locking between the rim of the disc and the said end part of the body. After the container is formed, as described, the entire inner surface is coated with a non-stick thermoplastic substance; or, if you prefer. the entire surface of the blank could be coated with said substance before the container is formed.
When the container: a. been filled, the filling opening is hermetically sealed by pressing together the opposing portions of the edges 16 of this opening, subjecting them to heat and pressure. It has been found that if one thus closes and seals the filling opening, the paraffin which melts before the. thermoplastic adhesive material is largely expelled and does not prevent good adhesion.
It was similarly found that, if the. The entire surface of the blank is coated with a non-sticky material, for example paraffin which has a lower melting point than that of the adhesive thermoplastic material, this does not prevent a good seal between the side edges 14 and 14a and between parts 15 and 15a.
It has also been found that in this case the non-sticky material, expelled from the joined surfaces, concentrates and solidifies, at the junction of said surfaces. inside the receptacle, in the form of a net which isolates the.
thermoplastic adheres to the contents of the container and thickens the sealant at all joints of the container, where such thickening is precisely useful.