Procédé pour produire un stratifié et appareil pour sa mise en oeuvre
La présente invention a pour objet un procédé pour produire un stratifié à partir d'une pellicule de polyoléfine et d'une bande substrat en une matière différente de la pellicule de polyoléfine. Elle a également pour objet un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Du fait du grand nombre de propriétés physiques et chimiques avantageuses que présentent les matières plastiques telles que les polyoléfines, etc., ces matières thermoplastiques sont extrêmement intéressantes pour former des revêtements sur d'autres matières afin de réaliser un stratifié qui est imperméable à l'eau, à la vapeur d'eau, à la chaleur et qui, d'une manière générale. est inerte vis-à-vis de la plupart des produits chimiques. Des stratifiés de matières thermoplastiques avec d'autres matières comprenant le papier, le carton, des clinquants et d'autres matières plastiques présentent un intérêt sans cesse croissant dans l'industrie de l'emballage et en particulier dans le domaine de l'emballage des aliments.
Par exemple, pour emballer des produits tels que le lait, des aliments congelés et le beurre, on enduit ou on stratifie les cartons avec des matières thermoplastiques du fait que celles-ci n'ont en général aucun effet chimique ou physique nuisible vis-à-vis des produits alimentaires avec lesquels elles viennent en contact.
Le soudage ou la jonction de matières thermoplastiques avec d'autres matières semblables ou différentes s'effectuent en général en collant les matières ensemble en utilisant un agent de liaison intermédiaire et dans certains cas en appliquant ensuite une pression et, dans certains cas, une chaleur suffisante pour activer l'adhésif mais insuffisamment élevée pour faire fondre et sceller les matières qui sont réunies. Cependant, certains types de matières thermoplastiques n'adhèrent pas aux adhésifs ni à d'autres matières de substrats, ce qui empêche de coller ensemble de telles matières.
On a mis au point des appareils et des procédés pour revêtir ou stratifier des matières thermoplastiques avec d'autres matières même lorsque les matières thermoplastiques n'adhèrent pas habituellement aux matières des substrats. L'un de ces procédés réside en un procédé de revêtement par extrusion dans lequel on extrude une matière thermoplastique telle qu'une polyoléfine à une température extrêmement élevée sur un substrat tel que du papier, etc. Pendant cette opération d'extrusion, la polyoléfine fondue extrêmement chaude est exposée à l'air qui, du fait de la température extrêmement élevée, semble oxyder la surface de la polyoléfine fondue en lui permettant de se coller à la matière du substrat.
Bien que donnant un produit stratifié efficace, ce procédé d'extrusion présente certains inconvénients, en particulier du point de vue économique. Par exemple, les enduiseurs par extrusion de dimensions importantes demandent une période de durée prolongée pour s'échauffer jusqu'aux températures de travail ainsi que des périodes prolongées de durées correspondantes pour leur permettre de se refroidir. Par suite, pendant les stades de chauffage et de refroidissement de ces enduiseurs par extrusion, une quantité importante de polyoléfine est perdue en réalité, ainsi que de la main-d'ceuvre et du temps de travail de la machine.
Une autre propriété désavantageuse du procédé d'enduisage par extrusion réside dans le fait que les bords latéraux du produit stratifié ou enduit doivent être ébarbés du fait qu'un bourrelet se forme le long de ces bords pendant l'opération d'enduisage. Au cours de l'ébarbage, il faut également supprimer une petite quantité du substrat avec le bourrelet et cette quantité ne peut pas être récupérée ni comme substrat ni comme polyoléfine du fait que ces matières sont collées l'une à l'autre. De plus, une autre cause de déchets du procédé d'enduisage par extrusion est constituée par les déchets qui se produisent pendant la mise au calibre effectuée pendant les phases de travail initiales de ce procédé. On a trouvé que même après que les extrudeurs ont été chauffés jusqu'aux températures de travail, il faut un temps considérable avant que l'opérateur puisse effectuer le calibrage .
On se rend compte que toute variation de largeurs, toute variation de la vitesse de la vis d'avance, toute modification du type de polyoléfine oblige l'opérateur à effectuer un calibrage avant que l'appareil soit capable d'être mis en production.
Un inconvénient supplémentaire du procédé d'enduisage par extrusion est présenté par les déchets qui se produisent pendant le fonctionnement de l'extrudeur et qu'on décrit en général comme étant des déchets en cours de fonctionnement. C'est ainsi que tout défaut de conditionnement ou toute situation qui oblige à ralentir l'appareil d'enduisage se traduit par une matière invendable du fait que celle qui est produite pendant la période de ralentissement, pendant la période d'accélération suivante par rapport aux vitesses réelles de travail, donnent un produit qu'on ne peut utiliser.
Bien que certaines matières plastiques, comme indiqué plus haut, puissent être collées à d'autres en utilisant un agent de liaison intermédiaire, d'autres matières plastiques, y compris certaines des matières thermoplastiques, sont relativement non adhérentes aux adhésifs ainsi qu'à d'autres matières de sorte qu'on ne peut pas réaliser une stratification simplement par une opération de collage. n convient d'indiquer cependant que des procédés et des moyens ont été mis au point pour traiter des surfaces non adhérentes et les rendre plus adhérentes. De tels procédés consistent à réactiver un polyéthylène soit par oxydation de surface ou décharge électrique. Ensuite, on peut utiliser des encres ou des adhésifs qui sont compatibles avec les surfaces de polyéthy lène traité.
Cependant, I'utilisation d'adhésifs au cours des opérations de stratification oblige également à soumettre ces matières adhésives à des températures assez élevées pour faire dégager les substances volatiles, ce qui se traduit souvent par la formation de bulles ou boursouflures qui rendent les stratifiés de la production finale non uniformes et désavantageux. De ce fait, il n'est pas possible d'habitude d'agir d'une manière poussée sur la qualité pour l'améliorer au cours d'opérations de stratification pour lesquelles on utilise un agent de liaison intermédiaire. De plus, l'utilisation d'adhésifs chimiques implique non seulement un équipement coûteux mais encore des modes opératoires prenant beaucoup de temps.
Le procédé selon l'invention, dans lequel une surface de la pellicule de polyoléfine qui, normalement, est non polaire, a été traitée par une décharge électrique pour la rendre polaire, afin que cette surface traitée soit apte à être liée chimiquement et mécaniquement avec une matière différente par scellement à la chaleur, est caractérisé en ce qu'il consiste à chauffer au moins une surface de la bande substrat à une température se rapprochant au moins de la température de scellement à chaud de la surface traitée de la pellicule de polyoléfine, et à amener cette surface traitée de la pellicule de polyoléfine en ferme contact avec la surface chauffée de la bande substrat pour effectuer une transmission de chaleur depuis cette dernière dans une mesure suffisante pour faire adhérer les surfaces opposées de la pellicule et de la bande.
Il est également envisagé dans certains cas, en particulier lorsqu'on utilise des substrats légers, de soumettre le produit stratifié scellé à la chaleur à une température croissante tout en le déplaçant par-dessus une surface uniforme, de préférence cylindrique, pour amener la matière thermoplastique à un état semi-fluide de sorte que sa structure moléculaire subit une réorientation, ce qui supprime la tendance à l'enroulement du stratifié résultant. L'appareil utilisé dans le procédé selon la présente invention est relativement peu coûteux en comparaison des appareils utilisés dans les installations d'enduisage par extrusion courantes qui servent à produire industriellement des produits portant un revêtement en matière thermoplastique.
De plus, ce procédé et celait appareil présentent un grand nombre d'avantages propres par rapport au procédé d'enduisage par extrusion ainsi que par rapport aux procédés de collage utilisant de la colle ou d'autres adhésifs. Dans ce but, il convient d'indiquer que le procédé de stratification à sec réduit les chutes ou les déchets de travail et permet également de réaliser des économies importantes de main-d'oeuvre, de matières et de temps.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention et deux variantes.
La fig. 1 est une vue schématique de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue schématique de la première variante, et
la fig. 3 est une vue schématique de la seconde variante.
D'une manière générale, on envisage de produire des stratifiés scellés à la chaleur à partir d'une feuille ou d'une pellicule de polyoléfine et d'une bande de substrat en une matière différente de celle de la pellicule de polyoléfine. La pellicule n'est pas supportée dans le sens qu'elle n'est pas fixée sur aucune autre bande et qu'elle ne sert de revêtement à aucune autre bande, mais cette pellicule doit rester non chauffée pour que ses dimensions restent stables. De ce fait, I'un des avantages importants du procédé qui va être décrit réside dans le fait que la bande substrat est chauffée et fournit la chaleur nécessaire pour permettre le scellement entre la pellicule thermoplastique et la bande substrat. En pratique, la pellicule est maintenue non chauffée jusqu'à ce qu'elle soit mise en contact avec le substrat chauffé, dans la zone de pincement et de scellement à la chaleur.
Du fait que ce procédé n'implique ni ne nécessite l'utilisation d'adhésifs tels qu'une colle, etc., on peut le décrire comme étant un procédé de stratification à sec . Les nouveaux produits stratifiés scellés à la chaleur présentent des applications et utilisations extrêmement étendues en plus de leur utilité dans le domaine de l'emballage, y compris des usages industriels à la fois comme matières de calorifugeage et d'isolement électrique, comme matières d'enveloppement ménager, comme élément de couverture agricole. comme élément de couverture sacrifiable, etc.
Dans le traitement de la surface de polyoléfine, par exemple de polyéthylène, on expose la surface à une décharge électrique produite généralement par un courant électrique à haute tension. Dans certains cas, le bombardement électronique de la surface du polyéthylène comporte une lueur ou décharge par effluves très rapprochée de la surface traitée. Bien que les mécanismes et les phénomènes impliqués dans le traitement par décharge électrique ne soient pas déterminés actuellement, on pense que le traitement électrique fait augmenter le nombre de liaisons non saturées dans les molécules de la surface du polyéthylène, de sorte que la surface traitée devient plus adhérente.
Les termes traitement ou traité , tels qu'ils sont utilisés ici doivent être définis comme étant le résultat de l'utilisation de la décharge électrique servant à traiter une surface de corps en polyéthylène, tels que des pellicules ou des feuilles de polyéthylène.
Dans une mise en ceuvre du procédé, la pellicule thermoplastique et la bande substrat peuvent être déplacées suivant un trajet déterminé, la pellicule et la bande substrat étant normalement déroulées à partir de rouleaux de dimensions relativement importantes constituant les sources de ces matières. Si la matière thermoplastique est constituée par une pellicule de polyéthylène, on commence d'abord par la traiter par le procédé de décharge électrique. Bien entendu, les rouleaux de pellicules utilisés peuvent être traités lorsqu'on les fabrique.
On chauffe au moins une surface de la bande substrat qui doit être scellée à la chaleur jusqu'à une température qui, de préférence. dépasse largement la température de fusion de la surface de la pellicule de la polyoléfine thermoplastique. La bande substrat et la pellicule thermoplastique sont amenées en contact intime l'une avec l'attire en les faisant passer entre des rouleaux de pincement dont la pression de pincement est suffisante pour produire un scellement à la chaleur de 1:
:3 pellicule et du substrat, La surface non chauffée de la pellicule thermoplastique lorsqu'elle est mise en contact avec la surface chauffée de la bande substrat se trouve chauffée à sa température de fusion, de sorte que cette surface traitée prend un état semi-fltiide. La pression de pincement est suffisante pour presser la pellicule et la bande l'une avec l'autre suivant un contact tel que dans le cas où la bande substrat est en une matière fibreuse et poreuse, telle que du papier kraft. de l'étoffe. etc..
la substance tllermoplastique s'écoule réellement autour des fibres de surface de la bande substrat en pénétrant dans ses interstices et en s'ancrant elle-même mécaniquement. De plus, la surface traitée de la pellicule de polyoléfine présente également une affinité chimique pour la substance différente qui constitue la matière du substrat. de sorte qu'on réalise une liaison chimique aussi bien que mécanique. Cette adhérence chimique est particulièrement nécessaire lorsque la pellicule thermoplastique doit être stratifiée à sec sur une substance dense. non poreuse, non fibreuse telle que du papier glacé, de la cellophane, du clinquant ou d'autres matières de substrat semblables. L'adhérence ou la liaison mécanique seule serait insuffisante dans certains cas pour stratifier ensemble les matières.
Dans le cas de substrats rugueux, poreux, fibreux, ce n'est que pour améliorer encore l'adhérence entre la pellicule et la bande substrat qu'on chauffe le substrat pour l'amener à une température suffisante pour chauffer la pellicule thermoplastique sur toute sa profondeur, à une température qui correspond à la température de fusion de la pellicule, et de soumettre ensuite le stratifié à un pincement ou à des pincements supplémentaires pour entraîner et comprimer la pellicule thermoplastique fondue dans les interstices et autour des fibres du substrat pour accroître d'une manière supplémentaire la liaison mécanique et également pour augmenter considérablement la surface de liaison chimique.
La disposition constituée par les pincements multiples ainsi que le chauffage ultérieur de la pellicule de polyoléfine, après avoir été mise en contact avec la bande substrat, non seulement augmente considérablement la liaison chimique et mécanique des stratifiés mais encore elle est avantageuse pour supprimer toute tendance du produit stratifié à s'enrouler lorsqu'on utilise des substrats légers. Au cours de la fabrication d'une pellicule de matière thermoplastique, cette dernière est extrudée à l'état fondu d'une filière et pendant qu'elle est encore à un état semi-visqueux elle est étirée pour l'amener au calibre et aux dimensions voulus.
Ce processus d'étirage fait étirer les chaînes moléculaires aléatoires semblables à des ressorts à boudin de sorte que lorsque la pellicule est refroidie et se solidifie, elle comporte des tensions et des étirements congelés intérieurement. Ensuite, lorsque la pellicule est chauffée à nouveau ou est ramenée à un état fluide visqueux semblable, une force est exercée par les chaînes moléculaires du fait dc leur orientation biaxiale, de sorte que la pellicule fluide tend à se contracter.
Dans ce procédé de stratification à sec, la pellicule thermoplastique est déjà fixée à la bande substrat lorsqu'elle est chauffée et amenée à un état fluide semivisqueux de sorte que si l'on utilise un substrat léger, la contraction dc la pellicule thermoplastique tend à faire enrouler le stratifié.
Cependant, en accroissant la température du stratifié tout en le maintenant contre une surface lisse, de préférence cylindrique. la pellicule ne subit aucune contraction et si on la laisse rester ou séjourner à l'état semifluide pendant une période de durée prédéterminée, il se produit une réorientation moléculaire. Ensuite, lorsque la pellicule thermoplastique du stratifié est refroidie et est ramenée à un état solide, le stratifié ne présente aucune tendance à s'enrouler.
Ceci peut être réalisé en maintenant le stratifié contre la surface d'un tambour chauffé. après le scellement à la chaleur dans la première zone de pincement et à mesure que le stratifié se déplace autour de ce tambour pour aller aux zones de pincement suivantes. Lorsqu'on applique une tension suffisante au stratifié, ce dernier repose à plat contre la surface du tambour chauffé et ce chauffage ainsi que les pincements multiples produisent non seulement le scellement à la chaleur voulu entre la pellicule et le substrat mais également un effet de recuit de la pellicule thermoplastique et il se produit une réorientation moléculaire de sorte qu'aucun enroulement ne se manifeste lorsque le stratifié est refroidi ensuite.
Il convient d'indiquer que les opérations décrites ci-dessus concernent la stratification par scellement à la chaleur d'un seul substrat et d'une seule pellicule de polyéthylène. Ce procédé permet d'envisager également un fonctionnement continu pendant lequel les deux surfaces d'une pellicule thermoplastique sont traitées de façon à pouvoir former des stratifiés à couches multiples. C'est ainsi qu'un exemple d'un tel stratifié à couches multiples peut comprendre un substrat en papier, scellé à la chaleur sur une première surface d'une pellicule thermoplastique tandis que l'autre surface de celleci est scellée à la chaleur sur un substrat en clinquant ou en une matière analogue.
En se reportant maintenant à l'appareil représenté sur la fig. 1, on voit qu'une bande substrat allongée S, telle que du papier kraft à parois multiples ou une matière analogue, passe par-dessus des rouleaux fous 10 qui sont disposés à des positions relatives espacées. Il convient d'indiquer que bien que non représentée sur le dessin, la bande S est déroulée d'un rouleau monté sur un support de déroulage de construction classique, pourvu d'un mécanisme de freinage et d'un moyen servant à effectuer des jonctions volantes, d'une manière bien connue. Au moins l'un des rouleaux fous 10 est monté sur une structure de support de stratification 11 de construction verticale qui est pourvue d'une série de bras disposés horizontalement.
La forme et le modèle de la structure de support 11 sont destinés principalement à monter commodément les divers éléments de l'appareil d'une façon compacte de manière à pouvoir le loger dans les bâtiments les plus classiques. Dans ce but, les rouleaux fous 10 sont montés de préférence à un certain espacement du plancher d'un tel bâtiment pour permettre à un opérateur de les atteindre facilement tout en lui permettant de marcher en dessous de ces rouleaux. I1 convient de noter que le rouleau fou 10 monté sur la structure de support se trouve très près d'un cylindre rotatif de préchauffage 12 relativement important qui est formé de deux enveloppes cylindriques concentriques et espacées en acier, dont l'enveloppe extérieure est de préférence chromée. Le cylindre de préchauffage peut être du type construit par
Frank W.
Eager Company of Summerville, New Jersey, et il est pourvu d'un mécanisme de chicane en spirale (non représenté) disposé entre les enveloppes et à travers lequel on fait circuler un liquide chauffé tel que du glycol ou un liquide analogue qui chauffe l'enveloppe extérieure pour l'amener à une température prédéterminée. De ce fait, le cylindre de préchauffage 12 sert d'échangeur de chaleur et effectue un préchauffage efficace de la bande substrat S à mesure que cette dernière est déplacée le long de sa surface. Un cylindre de préchauffage supplémentaire 1 2a (représenté en pointillé) peut également être utilisé, lequel est de préférence de construction et de dimensions identiques au cylindre de préchauffage 12.
Ce cYlindre supplémentaire ou auxiliaire de préchauffage 1 2a ne sert pas à augmenter la capacité de chauffage pour préchauffer la matière du substrat mais peut être utilisé lorsqu'on fait fonctionner l'appareil à grande vitesse.
L'appareil de stratification comprend également un cylindre de pincement chauffé 13. relativement grand, monté de manière à tourner, dont la construction est semblable à celle des cylindres de préchauffage à enveloppe double 12 et 12a mais dont les dimensions sont beaucoup plus grandes que celles de ces cylindres de préchauffage. Par suite, ce cylindre de pincement chauffé comporte également une construction à deux enveloppes entre lesquelles est disposée une chicane en spirale servant à régler l'écoulement d'un liquide chauffé tel que du glycol ou d'autres liquides de chauffage appropriés entre les enveloppes, de manière à chauffer l'enveloppe extérieure et l'amener à une température prédéterminée.
De cette manière. le cylindre de pincement chauffé 13 coopère avec le cylindre de préchauffage auxiliaire 12a pour chauffer la bande substrat S jusqu'à une température de préférence légèrement supérieure à la température de fusion de la pellicule de polyoléfine qui doit être scellée à la chaleur sur la bande substrat. En pratique, on a trouvé que la surface de la bande substrat peut être chauffée jusqu'à une température approximative comprise entre 1210 et 2040 C pour effectuer le scellement à la chaleur avec la plupart des pellicules de polyoléfine.
La matière thermoplastique représentée sur la fig. 1 est constituée par une pellicule de polyéthylène Pe qui est déroulée d'un rouleau 14 monté de manière à tourner sur un arbre d'une série d'arbres 15 portés par un support de dévidage 16 du type touret. Les arbres 15 supplémentaires du support de dévidage 16 du type touret sont destinés à recevoir des rouleaux supplémentaires de polyéthylène et des dispositions sont prises pour permettre d'effectuer des jonctions volantes pendant le fonctionnement de l'appareil. On voit que la pellicule de polyéthylène passe par-dessus un rouleau fou 17 porté par la structure de support 11, le rouleau fou étant construit de préférence en aluminium sablé pour présenter une surface de traction.
La pellicule de polyéthylène passe ensuite par-dessus des rouleaux de traitement entraînés 18 qu'on fait tourner à une vitesse prédéterminée de façon à appliquer une tension constante au polyéthylène et qui servent également à tirer la pellicule brute du rouleau 14. Les rouleaux de traitement 18 sont de préférence recouverts par une matière plastique diélectrique vendue sous le nom commercial de Hypolon et qui est utilisée en liaison avec le procédé par décharge électrique pour traiter les surfaces des pellicules de polyoléfine.
On notera qu'un premier mécanisme d'électrode 19 est disposé légèrement au-dessous et très près du premier rouleau de traitement 18 et qu'un autre mécanisme d'électrode 19 est disposé au-dessus et très près du second rouleau de traitement 18. Ces mécanismes 19 d'électrodes sont alimentés avec un courant à haute fréquence et à haute tension par l'intermédiaire de conducteurs électriques appropriés (non représentés) et ils servent à soumettre les surfaces opposées de la pellicule de polyoléfine à un bombardement électronique pour accroître leurs propriétés d'adhérence. Comme indiqué plus haut, ce traitement par décharge électrique est bien connu dans la technique et on estime inutile d'en donner une description détaillée.
La pellicule de polyéthylène traité passe ensuite autour de deux rouleaux d'étalement 20 construits également de préférence en aluminium et présentant une surface extérieure en forme d'arête de poisson, ces rouleaux d'étalement servant à maintenir la pellicule sans rides à mesure qu'elle est introduite dans la zone de pincement et de scellement à la chaleur.
La pellicule de polyoléfine traitée Pe est ensuite introduite dans la zone de pincement et de scellement à la chaleur formée par le cylindre de pincement chauffé 13 et un rouleau de pincement 21 recouvert de caoutchouc à la silicone qui est également tourillonné sur la structure de support 11. Le caoutchouc à la silicone du rouleau de pincement 21 présente un effet de nonadhérence ou de séparation vis-à-vis de la pellicule de polyéthylène non chauffée lorsque cette dernière est introduite dans la zone de pincement, mais ce rouleau 21 tend à être chauffé par la chaleur provenant du cylindre de pincement chauffé 13.
Par suite, on utilise un cylindre de refroidissement et de soutien de construction à double enveloppe semblable à celles des cylindres de préchauffage 12 et du cylindre de pincement chauffé 13, et qui est pourvu d'une chicane en spirale disposée entre ses enveloppes pour permettre de régler le débit d'eau froide qui est introduite dans le volume séparant ses enveloppes.
Il convient d'indiquer qu'il faut maintenir non chauffé le rouleau de pincement 21 du fait que si la pellicule de polyéthylène s'échauffait en venant en contact avec un tel rouleau chauffé, elle fondrait, s'étirerait et dans certains cas s'arracherait. Par suite, le rouleau de pincement 21 est refroidi du fait de son association avec le cylindre de refroidissement et de soutien 22, et la pellicule de polyéthylène est maintenue non chauffée jusqu'à ce qu'elle vienne en contact avec la bande substrat chauffée lorsqu'elle est introduite dans la zone de pincement.
La pression de pincement entre le cylindre de pincement 13 et le rouleau de pincement 21 peut être d'environ 17,5 kgrcm linéaire de pincement et cette pression de pincement doit être appliquée en utilisant des ensembles de cylindre et de piston pneumatiques (non représentés) du fait que l'air forme un coussin élastique sensible aux pressions produites par des irrégularités d'épaisseur de la matière qui se traduisent par des rides, des plis, etc.
Par suite, du fait que la zone de pincement est soumise à des pressions qui ne sont pas uniformes, non seulement la pression de pincement doit généralement être appliquée au cylindre de pincement chauffé 13 à l'aide d'ensembles de piston et de cylindre pneumatiques, mais encore la pression doit évidemment aussi être appliquée au cylindre de refroidissement et de soutien à l'aide d'ensembles de cylindre et de piston pneumatiques.
Avec cet agencement particulier, on laisse en fait le cylindre de pincement 21 flotter dans sa position rela tire, entre le cylindre de refroidissement et de soutien 22 et le cylindre de pincement chauffé 13.
L'appareil de stratification est également pourvu d'une seconde zone de pincement qui. dans le mode de réalisation représenté est opposée diamétralement à la première zone de pincement, et cette seconde zone de pincement est formée entre le cylindre de chauffage 1 3 et tin second rouleau de pincement 21 a. Le second rouleau de pincement 21a présente une construction identique à celle du rouleau de pincement 21, il est construit en caoutchouc à la silicone et il est refroidi par un cylindre de refroidissement et de soutien 2a de construction identique à celle du cylindre de refroidissement 22.
Cette seconde zone de pincement est essentielle pour fabriquer le papier de garniture à parois multiples utilisé dans l'industrie de l'emballage et pour revêtir toutes les bandes de substrat à surfaces rugueuses. à grande vitesse. pour les raisons suivantes. La seconde zone de pincement formée par le rouleau de pincement 21 a et par le cylindre chauffé 13 donne à la surface de la pellicule thermoplastique un fini mat de sorte que le stratifié présente un glissement suffisant pour passer par-dessus la première au cours d'opérations à parois multiples ainsi que pour éviter de bloquer l'intérieur des sacs pendant leur formation.
Cette seconde zone de pincement sert également à entraîner le polyéthylène chaud et mou dans les interstices de la surface poreuse et rugueuse des bandes de substrat, ce qui améliore l'adhérence par rapport à celle qu'on obtient avec une seule zone de pincement.
On fait passer le stratifié L formé par stratification et scellement à la chaleur de la bande substrat et de la pellicule thertnoplastique par-dessus une série de rouleaux de refroidissement 23 refroidis par eau à mesure que ce stratifié L quitte la dernière zone de pincement.
A ce point de vue, il convient d'indiquer que la température du stratifié L peut atteindre 1490 C environ lorsqu'il quitte la dernière zone de pincement et qu'il doit donc être refroidi avant de pouvoir faire passer le côté pellicule du stratifié sur des rouleaux fous quelconques et avant de pouvoir le rebobiner. Les rouleaux 23 refroidis par eau sont également d'un modèle à double enve
loppe comportant une chicane en spirale entre les enveloppes pour régler et diriger l'écoulement de l'eau froide
lorsque celle-ci traverse le volume séparant les enveloppes.
On fait passer ensuite le stratifié L sur un rouleau fou 24 pour l'envoyer à un mécanisme de rebobinage où
il est bobiné sous la forme d'un rouleau.
Dans le cas où on désire former un stratifié à couches multiples, on monte un rouleau 25 d'une autre bande substrat quelconque, telle qu'un clinquant F, sur un arbre 26 monté sur la structure de support 11 et on la fait passer par-dessus des rouleaux d'étalement 27, ces derniers présentant des surfaces en forme d'arête de poisson afin de supprimer les rides du clinquant. Ce clinquant est ensuite introduit dans une zone de pincement formée par un rouleau de pincement 21b portant un revêtement de silicone, de construction identique aux rouleaux de pincement revêtus de silicone 21 et 21 a et qui est pourvu d'un cylindre de refroidissement et de soutien 22b.
La construction de ce cylindre de refroidissement 22b est également identique à celles des cylindres de refroidissement et de soutien 22 et 22a et il convient d'indiquer que le clinquant F est introduit dans la zone de pincement sans être chauffé. Cependant, du fait que la pellicule thermoplastique se trouve à un état semifluide lorsqu'elle traverse la première zone de pincement, le clinquant n'a pas besoin d'être chauffé pour produire un scellement à la chaleur avec la pellicule thermoplastique. La zone de pincement formée par le rouleau de pincement 21 a et le cylindre dc pincement chauffé 13 sert de plus à augmenter la liaison mécanique et chimique entre la pellicule thermoplastique et le clinquant lorsque ce dernier constitue l'une des couches d'un certain nombre de couches du stratifié.
Dans le cas où on désirerait produire un stratifié scellé à la chaleur comportant au moins deux couches formées de pellicules de polyéthylène. on monte un second rouleau 14a d'une telle pellicule de polyéthylène de manière à le faire tourner sur un arbre lSa porté par un support de dévidage 1 6a du type touret, semblable au support de dévidage de type touret 16. Ce support de dévidage du type touret 1 6a peut également être pourvu d'une série de bobines vides destinées à recevoir des rouleaux supplémentaires et peut comporter une disposition permettant d'effectuer des jonctions volantes pendant le fonctionnement de l'appareil.
On fait passer la pellicule de polyéthylène autour de deux rouleaux de traitement 1 8a de construction semblable au rouleau de traitement 18 et dont chacun est recouvert d'une matière plastique diélectrique vendue sous le nom commercial de Hypolon . Ces rouleaux de traitement 1 8a sont également pourvus de moyens d'entraînement pour les faire tourner à une vitesse prédéterminée, de sorte que la pellicule brute est déroulée du rouleau 1 4a et qu'elle est également mise sous tension à une tension prédéterminée. A chacun des rouleaux de traitement 1 8a est associé un mécanisme d'électrode 1 9a connecté à l'aide de conducteurs électriques appropriés à une source de courant haute tension et haute fréquence.
De ce fait, la pellicule de polyéthylène Pe qui est déroulée du rouleau 1 4a est traitée sur ses deux surfaces par le procédé par décharge électrique afin de rendre ses surfaces plus adhérentes.
On fait passer ensuite la pellicule de polyéthylène traité par-dessus des rouleaux d'étalement en aluminium 20a comportant des arêtes de poisson afin de supprimer toutes les rides sur la pellicule avant de l'introduire dans la zone de pincement formée par le rouleau de pincement 21a et le cylindre de pincement chauffé 13. Cette pellicule de polyéthylène traité se trouve scellée à la chaleur à l'une des surfaces du clinquant F lorsqu'on utilise une couche en clinquant, la surface de séparation du clinquant étant chauffée du fait de son contact et de son pincement avec la première pellicule de polyéthylène et du fait du cylindre de pincement chauffé 13.
On voit par suite que le mode de réalisation représenté sur la fig. 1 est capable de produire un stratifié scellé à la chaleur à partir d'une seule pellicule de matière thermoplastique et d'une bande de substrat ou qu'en variante il peut produire un stratifié à couches multiples.
En se reportant maintenant à la fig. 2 on voit qu'elle représente un appareil schématique légèrement modifié pour produire un stratifié à couches multiples d'un type semblable aux produits à couches multiples obtenus à l'aide de l'appareil de revêtement par extrusion. C'est ainsi que l'appareil de la fig. 2 comprend un rouleau 40 d'une bande substrat S, telle que du papier sulfurisé ou une matière analogue, et qui est extrêmement utilisé dans le domaine de l'emballage. Cette bande substrat S passe à travers un dispositif tendeur comprenant un rouleau fixe 41 réalisé de préférence en une matière métallique telle que de l'acier, de l'aluminium, etc., et un rouleau en caoutchouc mou articulé 42, chargé par un ressort. Ce rouleau articulé 42 chargé par un ressort sert non seulement à tendre la bande S mais à la tirer du rouleau 40.
On peut faire osciller le rouleau articulé chargé par ressort 42 pour l'écarter ou faire cesser sa pression de contact avec le rouleau fixe 41, à l'aide d'un mécanisme de dégagement du type à came ou à levier, les rouleaux 40 et 41 appliquant une pression de pincement suffisante pour permettre d'effectuer une jonction volante pendant que l'appareil est en fonctionnement. Dans ce but, un rouleau 43, en attente, de bande substrat S est monté très près du rouleau 40 et également très près du rouleau fixe et du rouleau articulé 41 et 42, respectivement.
Après avoir fait passer la bande substrat S par le dispositif tendeur on la fait passer ensuite autour d'une série de rouleaux fous en aluminium 44 dont l'un est disposé très près d'un tambour de chauffage relativement important 46 qui est équipé d'une pompe circulaire appropriée servant à fournir un fluide de transmission de chaleur tel que du glycol ou un autre fluide de manière à amener la surface du tambour de chauffage à une température qui peut être comprise entre 54 et 149nC. Ce tambour de chauffage 45 est pourvu d'un arbre approprié 46 tourillonné de manière à tourner et à être entraîné par un moyen d'entraînement approprié de façon à faire tourner le tambour à une vitesse prédéterminée dans le sens des aiguilles d'une montre en observant la fig. 2.
Par suite, la bande de substrat S en papier sulfurisé est chauffée pendant qu'elle se déplace le long de la surface du tambour pour aller vers la première zone de pincement.
Un rouleau 47 de matière thermoplastique, qui dans ce mode de réalisation est constitué par un rouleau de pellicule de polyéthylène Pe d'une épaisseur de 12,5 microns, est monté à un emplacement approprié et la pellicule de polyéthylène Pe passe par un dispositif tendeur constitué par un rouleau de position métallique fixe 48 et un rouleau en caoutchouc mou articulé 49 chargé par un ressort dont les constructions sont sensiblement identiques à celles des rouleaux fixe et articulé 41 et 42. Un rouleau 50, en attente, d'une pellicule de polyéthylène Pe d'une épaisseur de 12,5 microns est également monté très près des rouleaux fixe et articulé 48 et 49 de manière à pouvoir effectuer une jonction volante lorsque le rouleau 47 est épuisé.
La pellicule de polyéthylène passe ensuite autour de deux rouleaux de traitement 51 qui sont recouverts d'une manière appropriée à l'aide d'une matière plastique diélectrique vendue sous le nom commercial de Mylar , les rouleaux fous 51 étant des rouleaux fous et chacun d'eux comportant un mécanisme d'électrode associé 52 connecté à l'aide de conducteurs appropriés à une source de courant haute tension et haute fréquence, de manière à traiter les côtés opposés de la pellicule de polyéthylène Pe.
Cette pellicule de polyéthylène traitée passe ensuite autour d'un rouleau 53 d'étalement à arête de poisson qui sert à aplatir et à supprimer les rides sur la pellicule de polyéthylène à mesure que celle-ci est introduite dans la zone de pincement. La première zone de pincement est formée par le tambour de chauffage 45 et par un tambour de pincement 54 réalisé de préférence en caoutchouc aux silicones et qui est en contact avec un cylindre de refroidissement et de soutien 55 de construction à double enveloppe comportant une chicane en spirale entre ses enveloppes à travers laquelle un réfrigérant tel que de l'eau est dirigé de la même manière que dans les cylindres de refroidissement du mode de réalisation de la fig. 1.
Il convient également d'indiquer que le rouleau de pincement 54 et le cylindre de refroidissement et de soutien 55 sont pourvus chacun d'un ensemble de piston et de cylindre pneumatique de manière à appliquer une pression de pincement comprise entre 9 et 14 kglom de largeur contre le tambour de chauffage 45.
Par suite, on voit que la pellicule de polyéthylène Pe est maintenue non chauffée jusqu'à ce qu'elle soit amenée en contact intime avec la bande substrat S de papier sulfurisé à l'endroit de la zone de pincement. Cette bande substrat S en papier sulfurisé a été préchauffée à une température qui, de préférence, est légèrement supérieure à la température de fusion de la pellicule de polyéthylène et dont la chaleur est transmise à cette dernière dans la zone de pincement pour effectuer avec celle-ci une liaison scellée à la chaleur à la fois mécanique et chimique. La poursuite du mouvement du stratifié autour de la surface de tambour de chauffage 45 amène la pellicule de polyéthylène à un état semi-fluide pendant une période d'une durée suffisante pour produire la réorientation de la pellicule et par suite supprimer toute tendance du stratifié à s'enrouler.
Un clinquant d'aluminium F d'une épaisseur de 9 microns provenant d'un rouleau 56 passe autour d'un rouleau fou 57 et ensuite autour de deux rouleaux d'étalement du type à arête de poisson espacés l'un de l'autre avant de l'introduire dans la zone de pincement pour le stratifier avec la pellicule de polyéthylène. Un rouleau d'attente approprié 59 de clinquant d'aluminium F est également prévu pour permettre à l'appareil de stratification de fonctionner d'une manière continue sans interruption lorsque le rouleau 56 est épuisé. On voit que le clinquant F reste non chauffé jusqu'à ce qu'il soit introduit dans la zone de pincement formée par le tambour de chauffage 45 et le rouleau de pincement 60 en caout chouc aux silicones.
Le rouleau de pincement 60 est refroidi par un cylindre de refroidissement et de soutien approprié 61 de construction identique à celle du cylindre de refroidissement et de soutien 55 associé au rouleau de pincement 54. Du fait que la pellicule de polyéthylène Pe qui a été stratifiée auparavant avec la bande substrat S de papier sulfurisé se trouve à un état semifluide, le clinquant F est scellé à la chaleur avec cette pellicule de polyéthylène lorsqu'il est mis en contact intime avec celle-ci dans la zone de pincement. Ensuite, le stratifié qui est formé par la bande substrat S de papier sulfurisé, par la première moitié de la pellicule de polyéthylène Pe et par le clinquant F est déplacée le long de la surface du tambour de chauffage 45 dans le sens des aiguilles d'une montre et, par suite, ce stratifié continue à être chauffé.
Le produit stratifié obtenu dans l'appareil représenté sur la fig. 2 peut également être pourvu d'un revêtement en polyéthylène d'une épaisseur de 25 microns sur son côté clinquant. Dans ce but, on voit que le rouleau 62 de pellicule de polyéthylène Pe d'une épaisseur de 25 microns est utilisé et qu'on fait passer la pellicule par un dispositif tendeur comprenant un rouleau de position métallique fixe 63 et un rouleau en caoutchouc mou articulé 64 chargé par un ressort qui sont semblables à ceux des autres dispositifs tendeurs. On prévoit également un rouleau 65 de pellicule de polyéthylène en attente pour permettre à l'appareil de stratification de continuer à fonctionner lorsque le rouleau 62 est épuisé.
On fait passer la pellicule de polyéthylène autour d'un rouleau de traitement 66 recouvert de Mylar au voisinage duquel est disposé un mécanisme d'électrode 67 pour traiter l'une des surfaces de la pellicule de polyéthylène avec un courant électrique à haute tension et haute fréquence. Ce mécanisme d'électrode 67 est connecté par un conducteur approprié à une source de courant électrique à haute tension et à haute fréquence et la surface de la pellicule de polyéthylène traité est rendue plus adhérente pour l'opération de scellement à chaud.
On fait passer ensuite la pellicule de polyéthylène autour de deux rouleaux d'étalement 68 du type à arête de poisson qui non seulement tendent la pellicule de polyéthylène mais encore en suppriment les rides.
Ensuite, on introduit la pellicule de polyéthylène dans la zone de pincement formée par le tambour de chauffage 45 et par un rouleau de pincement 69 en caoutchouc aux silicones. Ce rouleau de pincement 69 en caoutchouc aux silicones est en contact de roulement avec un cylindre de refroidissement et de soutien 70 de construction semblable à celle des cylindres de refroidissement et de soutien 55 et 61 et il sert à refroidir le rouleau de pincement 69. On voit ainsi que la surface traitée de la pellicule de polyéthylène est amenée en contact intime avec le clinquant chauffé dans la zone de pincement pour réaliser une liaison mécanique et chimique par scellement à la chaleur avec celle-ci. On notera également que la pellicule de polyéthylène est maintenue non chauffée jusqu'au moment où elle vient en contact avec le clinquant F.
Le rouleau de pincement 69 et le cylindre de refroidissement et de soutien 70 sont pourvus chacun d'ensembles appropriés pneumatiques de cylindre et piston qui poussent normalement ces rouleaux vers le tambour de chauffage 45 de sorte que la pression de pincement produite est également comprise entre 9 et 14 kg/cm de largeur de bande, contre le tambour de chauffage.
On voit que le stratifié L est déplacé dans le sens des aiguilles d'une montre par-dessus la surface chauffée du tambour de chauffage 45 pendant une période de durée prédéterminée et qu'ensuite il passe autour de deux rouleaux de refroidissement, refroidis par eau, de construction semblable à celle des rouleaux de refroidissement 23 du mode de réalisation de la fig. 1. Le stratifié L est refroidi par les rouleaux de refroidissement et il passe ensuite autour d'un rouleau fou pour être finalement enroulé sur une bobine de rebobinage pour former un rouleau 73 qui est porté d'une manière appropriée par un support 74 du type touret.
Pour faciliter le fonctionnement de l'appareil représenté sur la fig. 2 et du fait que les rouleaux de pellicule thermoplastique et de bande substrat sont disposés en des points espacés du plancher du bâtiment auquel est incorporé l'appareil, on prévoit des plates-formes 75 pour l'opérateur à des positions appropriées.
En se reportant maintenant à la fig. 3 on voit qu'elle représente une autre variante d'appareil servant à mettre en pratique le procédé de stratification à sec, et que cet appareil est destiné particulièrement à être utilisé pour former des revêtements sur les côtés opposés d'une bande substrat relativement épaisse telle que le carton brut utilisé pour fabriquer des cartons de lait, etc. La bande substrat S est constituée par un carton brut non revêtu qui est déroulé d'un rouleau relativement grand 100 d'une telle matière et qui est montée sur un dispositif de dévidage de construction classique.
On fait passer cette bande substrat par un dispositif tendeur constitué par deux rouleaux de pincement en caoutchouc, 101 et 102. qui sont pourvus de moyens d'entraînement les faisant tourner et qui peuvent également être pourvus de moyens de freinage refroidis et puissants. Il convient d'indiquer qu'une tension relativement constante et assez élevée doit être maintenue entre la zone de pincement formée par ces rouleaux pour empêcher la bande substrat S de se plisser lorsqu'elle traverse le four chauffé au gaz.
On fait passer ensuite la bande substrat S autour d'une série de rouleaux fous et on la dirige vers le four
105. chauffé au gaz. Bien que non représentés, des moyens de guidage appropriés peuvent être utilisés pour réduire ou empêcher tout plissement ou gauchissement de la bande substrat épaisse pendant qu'elle est déplacée à travers l'appareil. Le four 105 chauffé au gaz est pourvu d'un orifice d'entrée 104 formé à son extrémité supérieure et ce four est destiné à chauffer les surfaces de la bande substrat S jusqu'à une température comprise entre 121 et 1770 C. Ce four pourrait également servir de sécheur pour sécher un apprêt appliqué à la bande substrat si un apprêt se montrait nécessaire pour l'opération de stratification.
Un ventilateur d'aspiration 106 est en communication avec le four 105 et la bande substrat S sort par un orifice de sortie 107 disposé à l'extrémité inférieure du four qui est en position verticale.
L'appareil de stratification comprend une zone de pincement formée par un rouleau de pincement 108 recouvert de caoutchouc qui, normalement, est poussé en contact de roulement avec un cylindre de refroidissement fixe 109 par un ensemble de cylindre et de piston pneumatiques (non représenté). La pression exercée par le pincement est de préférence comprise entre 12,5 et 27 kg/cm linéaire de pincement.
Le cylindre de refroidissement 109 est fixe dans le sens qu'il ne peut pas être déplacé par l'ensemble piston et cylindre pneumatiques mais il est mis en rotation par un entraînement à vitesse variable et il est d'une construction à double enveloppe dont la surface extérieure est polie et chromée. I1 est préférable d'utiliser de l'eau pour le réfrigérant qu'on fait passer entre les enveloppes pendant l'opération d'échange de chaleur effectuée par ce cylindre de refroidissement.
Le rouleau de pincement 108 est normalement refroidi par un rouleau de soutien 113 plongé partiellement dans un réfrigérant tel que de l'eau mais qui ne remplit que partiellement un réceptacle 112. Un rouleau racleur 114 est également disposé de manière à porter contre le rouleau de pincement 108 et il sert à enlever l'eau en excès de ce dernier pendant le fonctionnement de Appareil. Le rouleau de pincement et le rouleau racleur sont tous les deux de préférence en une matière métallique appropriée, chacun d'eux présente une surface chromée polie et chacun d'eux est poussé de manière à porter contre le rouleau de pincement 108 par un ensemble pneumatique approprié de cylindre et de piston.
De ce fait, la zone de pincement formée par le rouleau de pincement 108 est associée respectivement au rouleau de refroidissement et de soutien 113 et au rouleau racleur 114, et elle peut être ouverte ou fermée par les ensembles pneumatiques de cylindre et piston qui lui sont associés.
Il convient d'indiquer que le rouleau de refroidissement et de soutien ainsi que le rouleau racleur sont tous les deux entraînés pour supprimer toute résistance qui pourrait être exercée sur le rouleau de pincement 108 pendant le fonctionnement de l'appareil.
Dans certains cas, il peut être avantageux de refroidir encore plus le rouleau de pincement 108 et, dans ce but, on utilise un mécanisme d'ajutage 110 pour étaler directement de l'eau sur le rouleau de pincement, suivant les besoins. Un mécanisme électrique approprié 115 de réglage de la température sert à régler la température de l'eau se trouvant dans le réceptacle 112 de manière à la maintenir dans une gamme de températures appropriée.
Le cylindre de refroidissement 109 qui, avec le rouleau de pincement 108, forment la zone de pincement agit de manière à réduire la température du stratifié à une température comprise entre 27 et 930C. C. Comme indiqué plus haut, la température de surface de la bande substrat S peut s'élever jusqu'à 1770 C lorsque le substrat quitte le four 105.
La bande substrat S est revêtue sur ses deux cotés d'une pellicule de polyéthylène. Les deux pellicules de polyéthylène Pe sont déroulées simultanément de deux rouleaux 116 et il 6a sous l'action de dispositifs tendeurs appropriés, dont l'un est constitué par un rouleau de tirage en caoutchouc de préférence entraîné et par un rouleau tendeur 118 chargé par un ressort. L'autre dispositif tendeur semblable comprend également un rouleau de tirage entraîné en caoutchouc 1 17a et un rouleau tendeur articulé 118a.
Ces dispositifs tendeurs remplissent des fonctions multiples parmi lesquelles l'application d'une pression de pincement suffisante pour permettre d'effectuer une jonction volante en utilisant une bande sensible à la pression classique ou d'autres adhésifs pendant que l'appareil est en fonctionnement. De plus, ces dispositifs tendeurs sont conçus de manière à appliquer une tension constante à la pellicule quel que soit le diamètre du rouleau qui est déroulé et dans ce but, on peut prévoir un mécanisme de frein approprié pour permettre d'introduire avec précision la pellicule dans l'appareil.
Les dispositifs tendeurs sont également agencés et construits de manière à non seulement tendre la pellicule pour en enlever les rides, mais encore pour coopérer avec d'autres éléments de l'appareil afin d'assurer un étirage suffisant de la pellicule pour que la matière imprimée qu'elle porte soit étirée jusqu'à une dimension voulue. Pour obtenir cette tension et cet étirement avantageux de la pellicule lorsqu'elle est introduite dans l'appareil, il est préférable d'entraîner les rouleaux 117 et 1 17a des dispositifs tendeurs respectifs à une vitesse moindre par rapport à celle du rouleau de pincement 108 et du cylindre de refroidissement 109.
De cette manière, les rouleaux des dispositifs tendeurs qui serrent fermement la pellicule sont entraînés à une vitesse légèrement inférieure à celle de la bande substrat pour faire étirer la pellicule, de sorte que si la bande porte une impression, celle-ci se trouve étirée jusqu'à la longueur voulue.
Dans le présent mode de réalisation, sur les rouleaux 116a et 119a l'impression est inversée, la matière imprimée étant imprimée court , de sorte qu'elle peut être étirée ou tendue jusqu'à la dimension voulue. On se rend compte qu'il est préférable que le véhicule ou le liant résineux de l'encre soit du type thermoplastique qui en venant en contact avec la bande substrat S chauffée y adhère. De telles encres peuvent comporter une encre de base à forte teneur en gomme-laque qui réagit de cette manière.
Des moyens servent également à permettre un réglage automatique des dispositifs tendeurs, de sorte que ceux-ci agissent pour tendre ou étirer de la manière voulue la pellicule imprimée. Du fait qu'une seule pellicule de polyéthylène, dans l'appareil représenté sur la fig. 3, porte une matière imprimée, ce dispositif de réglage n'agit par suite que sur un seul dispositif tendeur. Dans ce but, le dispositif de réglage comprend un mécanisme de réglage 127 du type à oeil électrique disposé de manière à explorer le stratifié L lorsque ce dernier quitte les rouleaux de refroidissement. Le stratifié peut être pourvu d'une tache pour l'oeil, laquelle actionne un moyen à éclats d'une façon bien connue, le signal à éclats étant reçu par l'oeil électrique.
Ce dernier est pourvu d'un moyen à cheveux croisés approprié, de sorte que la tache ou l'éclat peut être mise en rapport avec un cadre de référence. Les taches pour l'oeil peuvent être espacées en des points prédéterminés le long du stratifié et si la tache apparaît, par exemple au-dessus des cheveux croisés ou réticule, la pellicule est trop étirée, et si l'éclat ou la tache apparaît en dessous du réti- cule, le réglage ne correspond qu'à une tension insuffisante.
Du fait que la pellicule de polyéthylène est maintenue froide, non seulement ses dimensions restent stables jusqu'à ce qu'elle atteigne la zone de pincement mais encore la matière imprimée qu'elle porte n'a que peu ou pas du tout de tendance à se déformer.
On a trouvé qu'on peut réaliser des économies plus importantes en utilisant une pellicule de polyoléfine thermoplastique imprimée plutôt que d'appliquer la matière imprimée au substrat en le revêtant ensuite avec la pellicule ou en essayant d'effectuer l'impression après avoir formé le stratifié. Lorsqu'on utilise une telle pellicule de polyoléfine telle qu'une pellicule de polyéthylène ou autre pellicule analogue comme matière de revête
lent, au moins une de ses surfaces doit obligatoirement
tre traitée par une décharge électrique en vue d'amélio
r l'adhésion de cette impression.
Il peut être avanta
eux dans certains cas de soumettre la pellicule impri
ée ainsi traitée à un traitement de surface supplémen
ire dans le but de réaliser une meilleure liaison méca
ique et chimique résistante avec la bande substrat.
)ans ce but, on voit que l'une des pellicules de polyéthy
ne passe par-dessus un rouleau de traitement 120 tan
is que l'autre pellicule passe par-dessus un rouleau de
traitement sensiblement identique 120a. Ces rouleaux
ont chacun du type fou et sont recouverts avec une natière plastique diélectrique, de préférence une pellicule le polyester vendue sous le nom commercial de My
ar . Ces rouleaux de traitement fous 120 et 120a sont 3Salement mis à la masse et à chacun d'eux est associé m mécanisme d'électrode.
On voit que le mécanisme 1'électrode 121 du rouleau 120 est disposé très près de zelui-ci tandis que le mécanisme d'électrode 121a du rouleau de traitement 1 20a est juxtaposé à celui-ci. Ces nlécanismes; d'électrodes sont connectés par des conducteurs appropriés à une source de courant haute tension at haute fréquence et ils soumettent les surfaces opposées le la pellicule de polyéthylène à une décharge électrique i;uffisante pour accroître ses propriétés d'adhérence.
La pellicule de polyéthylène est par suite maintenue non chauffée jusqu'à ce qu'elle soit introduite dans la zone de pincement formée par le rouleau de pincement l08 el le rouleau de refroidissement 109. Le substrat chauffé fait chauffer les pellicules de polyéthylène jusqu'à leur température de fusion, de sorte que la pression de pincement suffit pour produire une liaison chimique ct mécanique extrêmement efficacc. Cependant, à mesure que le stratifié continue à passer par-dessus la sur face de refroidissement 109 sa température se réduit à une valeur comprise entre 27 et 930 C.
Ensuite, le stratifié passe par-dessus un rouleau ou cylindre de refroidissement 123 où la température est suffisamment réduite pour permettre au stratifié de passer autour d'une série de rouleaux fous 124. Il convient d'indiquer que le rouleau de refroidissement 123 est de préférence d'une construction à double enveloppe et qu'il comporte un moyen en spirale disposé entre ses enveloppes à travers lequel on fait passer un réfrigérant tel que de l'eau.
Finalement, le stratifié L est enroulé sur un dispositif d'enroulement 125 qui peut être entraîné indépendamment ou qui peut être relié à l'appareil pour son entraînement. Dans le cas où le dispositif d'enroulement est relié à l'appareil pour être entraîné des embrayages limiteurs de couples sont utilisés.
On voit que le procédé et l'appareil décrits permettent de produire des stratifiés scellés à la chaleur à partir d'une pellicule de polyoléfine et d'une bande substrat en matière différente de celle de la pellicule. II convient de noter que le procédé et l'appareil décrits sont capables de présenter une grande capacité, de fonctionner à grande vitesse et que, par suite, ils conviennent particulièrement pour les applications industrielles.
On notera de plus que le procédé et l'appareil permettent l'incorporation d'un grand nombre de contrôles de qualité, ce qui permet d'obtenir un produit stratifié de qualité élevée.
On voit de plus que le procédé et l'appareil décrits tout en étant extrêmement intéressants dans le domaine de l'emballage, peuvent également produire des produits stratifiés dont la gamme d'utilisations est extrêmement étendue.
Il convient également d'indiquer que le procédé et l'appareil décrits permettent également l'utilisation de matières de substrats sous la forme de feuilles au lieu d'être sous la forme de rouleaux. Dans ce but, il convient d'indiquer de plus que la matière de substrat utilisée dans le domaine de l'emballage, telle que le papier, le carton, etc., est souvent fabriquée sous forme de feuille, de dimension prédéterminée et de configuration plane. Ces feuilles de matière seraient également chauffées à une température correspondant à la température de scellement à chaud de la pellicule thermoplastique comme dans les modes de réalisation précédemment décrits et représentés de l'appareil.
Une pellicule thermoplastique elle-même se présenterait sous la forme d'un rouleau et serait traitée et scellée à la chaleur sur des feuilles de substrat chauffées en utilisant un milieu de repérage servant à repérer la stratification de la pellicule thermoplastique traitée avec chacune des feuilles.