EP1833725A1 - Procede et systeme pour fabriquer un produit visqueux conditionne de maniere hermetique - Google Patents

Procede et systeme pour fabriquer un produit visqueux conditionne de maniere hermetique

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Publication number
EP1833725A1
EP1833725A1 EP05815788A EP05815788A EP1833725A1 EP 1833725 A1 EP1833725 A1 EP 1833725A1 EP 05815788 A EP05815788 A EP 05815788A EP 05815788 A EP05815788 A EP 05815788A EP 1833725 A1 EP1833725 A1 EP 1833725A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
film
viscous product
viscous
product
predetermined
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05815788A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Renaud Vaillant
Pierre Peteuil
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cryolog SA
Original Assignee
Cryolog SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cryolog SA filed Critical Cryolog SA
Publication of EP1833725A1 publication Critical patent/EP1833725A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/02Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs
    • B65B9/023Packaging fluent material

Definitions

  • the invention relates to a method and a system for producing, at high speed, a viscous product packaged hermetically. It also relates to the products obtained by the process for manufacturing packaged products.
  • viscous product or pasty, in the present description means a product having a viscosity greater than that of liquid water.
  • the preferred embodiment of the invention relates to the manufacture of indicators for determining whether a substance is able to be consumed or used, and whose evolution as a function of time and temperature is analogous to the evolution of the substance. When the substance is no longer able to be consumed or used, the optical properties of the indicator are changed.
  • the viscous product used in the composition of the indicator is particularly rich in water and / or contains microorganisms.
  • the invention is not limited to this application. It concerns all types of viscous products which may be, for example, medicines or cosmetics or hygiene products. The known processes for manufacturing packaged viscous products do not allow high speed production at a reasonable cost.
  • the method, according to the invention which makes it possible to manufacture at high speed a viscous product hermetically packaged in an individual package, comprises the following steps: the step of unrolling a first film, called lower film, to high speed, in particular between twenty meters per minute and fifty meters per minute,
  • the step of hermetically assembling the first film and the upper film so as to trap each predetermined quantity of viscous product in this way, individual doses of packaged viscous products can be manufactured with simple means, this production being carried out at a high rate. The rate can be even higher if, on the first sheet, is deposited, simultaneously, a plurality of doses of viscous products perpendicular to the scroll direction of the sheets.
  • the viscous product is an active gel rich in water and / or containing microorganisms.
  • the packaged product is in a thin layer, of thickness for example between 0.03 and 2 millimeters.
  • the method comprises a step of shaping each package, the forming comprising at least one of the operations included in the group comprising: cutting according to a predetermined form of each packaging, pre-cutting according to a predetermined form of each packaging, cutting a predetermined number of components, precutting a predetermined number of packages.
  • Pre-cutting means here, either a partial cutting, or lines of weakness allowing, then, easy manual cutting.
  • the shaping step of the packaged products is carried out by means of a rotating cylinder provided with knives.
  • cavities are formed for receiving the viscous product in the lower film and / or prior to the application of the upper film to the lower film, the second film is deformed. to give it a non-planar shape for each predetermined quantity of viscous product.
  • the volume of the viscous product trapped between the two films can be relatively large without compromising the good application of the upper film on the lower film.
  • the application of the invention also relates to the manufacture of packages without deformation of the lower sheet and the topsheet.
  • the deformations of the first and second films are carried out by thermoforming and / or embossing and / or embossing.
  • the method comprises the step of implementing at least one lip nozzle to deposit the viscous product sequentially.
  • the method comprises the step of depositing the predetermined amounts of viscous product on the first film by using a heliography cylinder.
  • the step of hermetically joining the first and second films is performed by gluing, and / or heat age and / or ultrasound.
  • the step of hermetically joining the first and the second film comprises
  • the shaping is performed simultaneously with the application of pressure.
  • the lower film is coated with adhesive opposite the face on which the viscous product is deposited, so that the packaged product is an adhesive label, including self-adhesive.
  • the lower film is secured to a support film whose surface state is such that it allows, on the one hand, the temporary assembly of the first film on the support film, and on the other hand , that almost all the glue remains on the first film after separation of the support.
  • the individual packaging is hermetic during manufacture and permeable and / or workable for use. In one embodiment, after removal of the predetermined amounts of viscous products, the latter are subjected to an electric field to prevent their spreading.
  • the invention also relates to a high-speed manufacturing system for hermetically sealed viscous products, this system comprising: means for unwinding a first film, said lower film, at high speed, in particular between 20 m / min and 50 m / min, means for depositing, at regular intervals, predetermined quantities of viscous products on the first film, means for applying a second film, said upper film, to the first film on which the viscous product is deposited, and
  • the viscous product is an active gel rich in water and / or containing microorganisms.
  • the packaged product is in a thin layer of thickness, for example between 0.03 and 2 mm.
  • the system comprises means for shaping each package, these forming means comprising cutting or pre-cutting means according to a predetermined form of each package and / or means for cutting or pre-cutting a predetermined number of packages. .
  • the system comprises means for forming cavities for receiving the viscous product in the lower film, and / or means for conferring on the upper film, prior to the application of the latter on the lower film, means for confer a non-planar shape for each predetermined quantity of viscous product.
  • the deformation means of the first and / or second film comprise means of thermoforming and / or stamping and / or embossing.
  • the system comprises means for cooling the predetermined quantities of viscous product after they are deposited on the first film, the cooling temperature being such that it allows the viscous product to withstand the stresses experienced during the application of the second movie.
  • the system comprises at least one lip nozzle for depositing the viscous product sequentially.
  • the system includes at least one heliography cylinder for depositing the predetermined amounts of viscous product on the first film.
  • the hermetic assembly means of the first and second films comprise bonding and / or heat-sealing and / or ultrasound-type means.
  • the system comprises at least one nozzle and / or flexo roll for depositing at least one adhesive substance on the first and / or second film.
  • the hermetic assembly means of the first and second films comprise: means for positioning the second film with respect to the first film, and pressure application means for the second film on the first film outside the film. zone containing the viscous product.
  • the shaping means are such that they allow simultaneous shaping and application of pressure.
  • the means for shaping packaged products comprise a rotating cylinder provided with knives.
  • the system comprises means for coating with adhesive the face of the lower film which is opposite to the face on which the viscous product is deposited, so that the packaged product constitutes an adhesive label, in particular self-adhesive.
  • the system comprises means for securing the lower film of a support film whose surface state is such that it allows, on the one hand, the temporary assembly of the first film on the support film and, on the other hand, that almost all the glue remains on the first film after separation of the support.
  • the individual packaging is hermetic during manufacture and permeable and / or workable for use.
  • the system comprises means for, after the removal of the predetermined amounts of viscous products, subjecting them to an electric field to prevent their spreading.
  • FIG. 1 is a diagram showing a system implementing the steps of the method according to the invention, and FIG. cutting cylinder forming part of the system shown in Figure 1.
  • Figure 1 are schematically the various steps of the manufacturing method according to the invention.
  • a lower film is unwound at a speed between 20 and 50 meters per minute.
  • the film used polypropylene or polyethylene type, is of width 1 between 100 and 330 mm. He is transparent.
  • This film is backed by a support film 11, or dorsal silicone, so as to form a self-adhesive complex.
  • This complex can be assembled upstream on the same line of manufacturing, the assembly comprising a glue coating step of the silicone support film.
  • a first step A of coating the adhesive film 12 is performed.
  • the glue is deposited at a given temperature, in the example greater than one hundred degrees Celsius.
  • a second step B of crosslinking of this adhesive layer 12 is then performed, for example by means of ultraviolet radiation lamps 14.
  • the action of ultraviolet (UV) is sterilizing, as is the step of coating at a temperature 100 ° C.
  • the sterilization of the film is particularly useful in the case where it is necessary to deposit a viscous product, such as a cosmetic product, susceptible to potential contamination, or in the case where one seeks to control the population of microorganisms contained in a label forming a substance conservation indicator.
  • glues of different natures especially adhesives which do not require crosslinking with ultraviolet rays.
  • two types of glue having different properties can be used to combine the advantages of these glues. For example, use is made of a first glue characterized by substantial cohesion at the periphery of the package and a second glue characterized by an important tack closest to the gel. This second glue can also be used to maintain the gel on the film 10. It is recalled here that the "tack" of an adhesive is its instant adhesive power.
  • a step C of depositing individual doses (predetermined quantities) of gel 16 is then performed, by means of foil nozzles 18.
  • Each nozzle 18 deposits a dose of substantially parallelepiped shape.
  • the deposited gel is sufficiently viscous not to flow instantly. In order to limit the flow, it is possible to choose the temperature of the gel during the deposition.
  • the number of foil nozzles distributed over the width of the lower film 10 determines the number of gel doses 16 deposited over a width of the lower film.
  • the settings defining such predetermined amounts as length, width and thickness are controlled by means of foil nozzles 18.
  • Such foil nozzles are, for example, those manufactured and dispensed by the North American company Nordson Corp.
  • a cooling step D is then performed.
  • This step is intended to increase the resistance to mechanical stresses of the predetermined amounts of gel 16.
  • This step is performed by means of the circulation of a cold gas, for example by implementing the expansion of a liquefied gas, such as than liquid nitrogen.
  • Nitrogen is a naturally inert gas and significantly reduces the risk of contamination.
  • This is sprayed near the gel, for example by means of conical nozzles 20.
  • the liquid nitrogen must be sprayed by the conical nozzles 20 so as to vaporize at the outlet of the nozzles, thus the temperature of the gas stream (nitrogen and air) around the gel is controlled and maintained at a temperature close to -60 ° C.
  • the action of nitrogen gas avoids the inconveniences that would be caused if it remained in the liquid state; in particular, it avoids the denaturation of the glue and the gel, and the embrittlement of the lower film.
  • This cooling step is not necessary in some cases, especially when the gel thickness is very low, and / or when the gel is very viscous.
  • the cooling is carried out by cooling a horizontal plate located under the lower film, before conditioning the gel.
  • the cooling is carried out using a cylinder on which the lower film runs and in which a mixture circulates, in particular a mixture of water and glycol; the flow rate of circulation of this mixture and the diameter of the cylinder make it possible to adjust the kinetics of cooling.
  • the upper film 22 is subjected to the minimum application pressure so that it comes into contact and adheres to the lower film.
  • the upper film is previously braked and stressed by two guide rollers 21 and 23 so as to stretch it.
  • the stretching of the upper film 22 is necessary to avoid undesired displacement of this film with respect to the lower film when it is applied to the lower film 10, such displacement being able to cause the formation of folds.
  • a positioning cylinder 24 allows the application of the upper film 22 on the lower film 10 with a slight pressure. The pressure thus applied is controlled: if it is insufficient, the upper film 22 does not come into contact with the lower film; if it is too large, it may form wrinkles on the film 22 or creep of the gel under pressure.
  • This cylinder 22 is covered with a foam whose parameters of thickness and hardness make it possible in particular to control the pressure applied by this cylinder.
  • a sealing and cutting step F is then performed, by means of a cutting cylinder 26 and a support cylinder 27 between which the films 10, 11 and 22 and the doses 16 pass.
  • This rotary cutting cylinder 26 is provided with a plurality of cutting patterns 28 adapted to the shape of the gel dose packs.
  • the pressure exerted by the cylinder 26 on the cylinder 27 is chosen so as to seal the upper film on the lower film around the gel and so as to cut the packaging (i.e. the films 10 and 22), without cutting the dorsal 11.
  • the role of the support cylinder is to allow the application of a high pressure by the cylinder 26 without deforming the films 10, 11 and 22.
  • the cutting cylinder 26 rotates at a speed adjusted according to the running speed of the lower film.
  • a detection cell (not shown) is used to locate the position of the cutting patterns 28 on the cylinder 26 and provides a control signal of the removal of the gel, so as to ensure the synchronization of this deposit with the cutout, it is ie the desired positioning of the knives in relation to the gel dose considered.
  • Figure 2 shows a cutting cylinder 26.
  • the surface 260 of the cylinder, with the exception of the cutting patterns 28, is covered with a foam film of a certain thickness and hardness.
  • Each cutting pattern 28 comprises a cutting net 30, drawing the shape of the cut or pre-cut that is desired. Within the contour delimited by each cutting thread 30, there is disposed a foam liner 32.
  • the foam lining 32 is in the example of the same nature and the same thickness as the foam covering the surface 260 of the cylinder. This thickness is such that, when the foam is not stressed, the cutting edges are below the free surface of this foam. In other words, the height of the blades (knives) is less than the thickness of the unconstrained foam.
  • the foam covering the surface 260 of the cylinder and the liners 32 provide the pressure necessary for sealing the two films. During this pressurization, the foam deforms and is compressed (compressed) to reveal cutting threads which in turn come into contact with the films to cut or precut the generatrices of the cylinders 26 and 27 simultaneously in contact with the films.
  • each liner 32 has at its center a recess 34 in which is housed the location of the gel dose during pressurization.
  • the adhesive may be deposited on the entire surface of either the lower film or the upper film or on the two film thicknesses, and before the viscous liquid is deposited.
  • the effectiveness of the bonding depends on the amount of total adhesive deposited and its intrinsic qualities. The amount of said adhesive will not exceed, in most cases, 30 grams per m 2.
  • thermal and / or ultrasonic welding is used.
  • Heat and / or ultrasonic welding can be used instead of or in addition to bonding.
  • this type of welding is used in addition to the bonding, the welding widths can be reduced to the contour of the dose, which allows to maintain a high production rate; in this case, the weld improves the seal and / or increase the pressure of the gel in the packaging, and therefore its thickness.
  • thermal welding and ultrasonic welding are used, because of the different speeds of each welding technique, it is preferable that the thermal weld be transverse to the direction of travel of the films and that the ultrasonic weld be in the direction of scrolling movies.
  • the quality of the seal depends on the sealing temperature, ie the vibration frequency in the case of ultrasonic welding, the speed of the films, the width of the weld and the thickness of the weld. thickness of the films.
  • the lower film is not backed (complexed) to the silicone film beforehand but at the end of the production line.
  • the films 10 and / or 11 and / or 22 comprise prints made online or in advance.
  • step F may be carried out in two sub-steps.
  • the first sub-step consists of applying a sealing pressure and the second sub-step consists of cutting or precutting.
  • the quality of the packaging is constant, in particular the size of the gel, the thickness of the gel, the rectilinear shape of the contours of the doses of viscous product, the tightness of the label. Good stability of the temperature is obtained during step D.
  • a tunnel for cryogenics comprising two continuous extractions and an air inlet for regulating the temperature; a liquid nitrogen spray bar comprising two rows of two NPT nozzles positioned at 12 mm in height; passage of the film,
  • the raw materials used comprise: the lower film 10, 11 formed by a Raflatac HD70 / RH01 / PP30 self-adhesive complex in a width of 260 mm.
  • the upper film 22 is of the OPP Mobil 52 ⁇ SBWR type in width of 260mm.
  • the glue is brand HENKEL Hot MeIt UV type PS
  • the gel is deposited at 28 ° C .; its viscosity is 4.8 pa / sec, its density is 1.0404.
  • the compressed liquid nitrogen is at a temperature of -196 ° C. It was supplied by the company AIR LIQUIDE on a mobile installation OPEX 4000 liters.
  • the production parameters are as follows:
  • the number of pavers (doses) on the width is four.
  • the thickness of the gel blocks is 450 ⁇ .
  • the size of each block is 30 mm by 25mm.
  • the size of the finished label is 38 mm by 38 mm.
  • the adhesive coating is carried out on 250 mm wide at 20gr / m 2 on the lower film.
  • the temperature in the cryogenic enclosure is regulated between -40 ° C. and -60 ° C., depending on the viscosity of the gel.
  • the surface temperature of the gel and the adhesive after passing through the chamber is between 0 0 C and 40 C.
  • the temperature of the production chamber is between 22 0 C +/- 5 0 C.
  • the foil internal part of the nozzle, determines the volume and the quality of the cut behind the deposit. Deposition accuracy can be improved by a suction nozzle system, which also helps to control pressures and prevent emulsion.
  • the dimensions of the doses are controlled by varying the shape of the click and the opening time of the foil and the pressure in the base as a function of the speed of movement of the foil. movie.
  • Tests for depositing a viscous product, and in particular a water-rich gel, with a heliography cylinder were carried out. The realization of these tests made it possible to validate the deposition of a viscous product and in particular of a gel rich in water, containing for example microorganisms, with a gravure device on a film moving at 50 meters per minute continuously.
  • the deposit is at least 300 microns thick.
  • the rotogravure deposit not only allows the desired quantity to be accurately metered on a high-speed film, but also enables this deposit to be made with a high precision in the deposit contour.
  • a neutral gas injection system has been adapted to limit the problems of adhesion of the product to the heliography cylinder and thus increase the thickness of the deposit.
  • the thickness could reach significant thicknesses, for example 2 millimeters.
  • PU glues and UV and non-UV hot melt adhesives have been selected which provide sufficient sealing, with very high tack, strong cohesion and stable tack resistance over time. and not sensitive to water.
  • PU adhesives are two-component compounds consisting of a resin and a hardener that are mixed at the time of use. They are recognized as compatible with food use by the Food and Drug Administration of the United States of America; they are indeed commonly used in laminating films, for example in the packaging of "chips" (aluminum and polypropylene complex). In addition, they support inks.
  • Hot melt glues are rubber-based or acrylic glues, and therefore pose no risk to human health and the environment.
  • the ultrasonic welding ensures a perfect seal, even with contact times of less than a tenth of a second, to validate that the plastic flexible films selected are welded to the ultrasound,
  • the cutting, the stripping and thus the final shaping in labels are carried out using a module that can be integrated into the high-speed manufacturing process of a product containing a viscous liquid and in particular a deposited water-rich gel. thin layer or thick, the gel may itself contain or not microorganisms.
  • the mechanical kinetics of the process requires a specific quality control adapted for evaluating the influence of the process on the texture and the properties of the viscous liquid or the water-rich gel, and, for example, the monitoring of the stresses experienced by the microorganisms that can contain the gel, this control intervening between each stage of the process.
  • This control intervening between each stage of the process.
  • High rates require a continuous gel preparation plant, connected to the rest of the production tool, to ensure sufficient flow.
  • the applications for this type of manufacturing system are multiple and relate to all sectors of activity that need to condition a viscous liquid in very large series and with a cost price most low possible.
  • the technical functionalities of the invention can be applied to patches, poultices, dressings, or any other packaging of an active ingredient in the form of a label. More particularly, the following applications will be noted: the manufacture of patches for quitting smoking contraceptive patches, healing dressings. Companies manufacturing rapid detection kits, for example culture media for revealing the presence of a pathogenic microorganism (detection of listeria, salmonella), and more generally, kits of developers, or reagents or bio-reagents , used in the medical sector, are interested in these production tools.
  • each dose can be conditioned by providing a double layer comprising a permeable film and an impermeable film (gas and water vapor), the impermeable film being detectable for diffusion.

Abstract

L'invention se rapporte à un procédé pour fabriquer, à haute cadence, un produit visqueux conditionné de manière hermétique, le procédé comprenant les étapes suivantes : - l'étape de dérouler un premier film, dit film inférieur, à haute vitesse, notamment comprise entre vingt mètres par minute et cinquante mètres par minute, - l'étape de déposer à intervalle régulier des quantités prédéterminées de produit visqueux sur le premier film, - l'étape d'appliquer un deuxième film, dit film supérieur, sur le premier film sur lequel le produit visqueux est déposé, et - l'étape d'assembler hermétiquement le premier film et le film supérieur de façon à emprisonner chaque quantité prédéterminée de produit visqueux dans un conditionnement individuel.

Description

PROCEDE ET SYSTEME POUR FABRIQUER UN PRODUIT VISQUEUX CONDITIONNE DE MANIERE HERMETIQUE
L'invention est relative à un procédé et à un système pour fabriquer, à haute cadence, un produit visqueux conditionné de manière hermétique. Elle concerne également les produits obtenus par le procédé de fabrication de produits conditionnés. Par produit visqueux, ou pâteux, dans la présente description, on entend un produit possédant une viscosité supérieure à celle de l'eau liquide. Le mode de réalisation préféré de l'invention concerne la fabrication d'indicateurs pour déterminer si une substance est en état d'être consommée ou utilisée, et dont l'évolution en fonction du temps et de la température est analogue à l'évolution de la substance. Quand la substance n'est plus en état d'être consommée ou utilisée, les propriétés optiques de l'indicateur sont modifiées. Le produit visqueux entrant dans la composition de l'indicateur est notamment riche en eau et/ou contient des micro-organismes. Cependant, l'invention n'est pas limitée à cette application. Elle concerne tous les types de produits visqueux qui peuvent être, par exemple, des médicaments ou des produits cosmétiques ou d'hygiène. Les procédés connus de fabrication de produits visqueux conditionnés ne permettent pas une fabrication à haute cadence et à coût raisonnable.
L'invention remédie à cet inconvénient. A cet effet, le procédé, selon l'invention, qui permet de fabriquer à haute cadence un produit visqueux conditionné de manière hermétique dans un conditionnement individuel, comprend les étapes suivantes : l'étape de dérouler un premier film, dit film inférieur, à haute vitesse, notamment comprise entre vingt mètres par minute et cinquante mètres par minute,
- l'étape de déposer à intervalle régulier des quantités prédéterminées de produit visqueux sur le premier film,
- l'étape d'appliquer un deuxième film, dit film supérieur, sur le premier film sur lequel le produit visqueux est déposé, et
- l'étape d'assembler hermétiquement le premier film et le film supérieur de façon à emprisonner chaque quantité prédéterminée de produit visqueux. De cette manière, on peut fabriquer, avec des moyens simples, des doses individuelles de produits visqueux conditionnés, cette fabrication étant effectuée à cadence élevée. La cadence peut être d'autant plus élevée si, sur la première feuille, on dépose, simultanément, une pluralité de doses de produits visqueux perpendiculairement à la direction de défilement des feuilles.
Dans une réalisation, le produit visqueux est un gel actif riche en eau et/ou contenant des microorganismes.
Dans une réalisation, le produit conditionné est en couche mince, d'épaisseur par exemple comprise entre 0,03 et 2 millimètres.
Dans une réalisation, le procédé comprend une étape de façonnage de chaque conditionnement, le façonnage consistant en au moins l'une des opérations comprises dans le groupe comprenant : la découpe selon une forme déterminée de chaque conditionnement, la prédécoupe selon une forme prédéterminée de chaque conditionnement, - la découpe d'un nombre prédéterminé de contionnemments, la prédécoupe d'un nombre prédéterminé de conditionnements.
Par prédécoupe, on entend ici, soit un découpage partiel, soit des lignes d'affaiblissement permettant, ensuite, un découpage manuel aisé.
Dans une réalisation, l'étape de façonnage des produits conditionnés est réalisée au moyen d'un cylindre tournant pourvu de couteaux. Dans une réalisation, préalablement à la dépose des quantités prédéterminées de produit visqueux, on forme des cavités de réception du produit visqueux dans le film inférieur et/ou préalablement à l'application du film supérieur sur le film inférieur, on déforme le deuxième film de façon à lui conférer une forme non plane pour chaque quantité prédéterminée de produit visqueux.
Grâce à ces déformations, le volume du produit visqueux emprisonné entre les deux films peut être relativement important sans compromettre la bonne application du film supérieur sur le film inférieur.
Toutefois, l'application de l'invention concerne également la fabrication de conditionnements sans déformation de la feuille inférieure et de la feuille supérieure. Dans une réalisation, les déformations du premier et du deuxième film sont réalisées par thermoformage et/ou emboutissage et/ou embossage.
Dans une réalisation préférée, postérieurement à la dépose des quantités prédéterminées de produits visqueux, on refroidit ces derniers pour qu'ils résistent aux contraintes subies lors de l'application du deuxième film.
Dans une réalisation, le procédé comprend l'étape de mettre en œuvre au moins une buse à lèvre pour déposer le produit visqueux de manière séquentielle.
Dans une réalisation, le procédé comprend l'étape de déposer, les quantités prédéterminées de produit visqueux sur le premier film en mettant en œuvre un cylindre d'héliographie.
Dans une réalisation, l'étape d'assembler hermétiquement le premier et le deuxième films est effectuée par collage, et/ ou thermosce11âge et/ou par ultrasons.
Dans une réalisation, on prévoit une étape de dépôt d'au moins une substance adhésive effectuée au moyen d'au moins une buse et/ou d'un cylindre de flexographie. Dans une réalisation, l'étape d'assembler hermétiquement le premier et le deuxième film comprend
- une étape de positionnement du second film par rapport au premier, et
- une étape d'application de pression du second film sur le premier film en dehors de la zone contenant le produit visqueux.
Dans une réalisation, le façonnage est effectué simultanément à l'application de pression.
Dans une réalisation, le film inférieur est enduit de colle à l'opposé de la face sur laquelle le produit visqueux est déposé, de façon que le produit conditionné constitue une étiquette adhésive, notamment autoadhésive.
Dans une réalisation, le film inférieur est solidaire d'un film support dont l'état de surface est tel qu'il permet, d'une part, l'assemblage temporaire du premier film sur le film support, et, d'autre part, que la quasi-totalité de la colle reste sur le premier film après séparation du support.
Dans une réalisation, le conditionnement individuel est hermétique lors de la fabrication et perméable et/ou ouvrable pour l'utilisation. Dans une réalisation, postérieurement à la dépose des quantités prédéterminées de produits visqueux, on soumet ces derniers à un champ électrique pour empêcher leur étalement.
L'invention concerne également un système de fabrication, à haute cadence, de produits visqueux conditionnés de manière hermétique, ce système comprenant : des moyens pour dérouler un premier film, dit film inférieur, à haute vitesse, notamment comprise entre 20 m/min et 50 m/min, - des moyens pour déposer, à intervalles réguliers, des quantités prédéterminées de produits visqueux sur le premier film, des moyens pour appliquer un deuxième film, dit film supérieur, sur le premier film sur lequel le produit visqueux est déposé, et
- des moyens pour assembler hermétiquement le premier film et le film supérieur de façon à emprisonner chaque quantité prédéterminée de produit visqueux dans un conditionnement individuel. Dans une réalisation, le produit visqueux est un gel actif riche en eau et/ou contenant des microorganismes.
Dans une réalisation, le produit conditionné est en couche mince d'épaisseur par exemple comprise entre 0,03 et 2 mm. Dans une réalisation, le système comprend des moyens de façonnage de chaque conditionnement, ces moyens de façonnage comprenant des moyens de découpe ou de prédécoupe selon une forme prédéterminée de chaque conditionnement et/ou des moyens de découpe ou prédécoupe d'un nombre prédéterminé de conditionnements.
Dans une réalisation, le système comprend des moyens pour former des cavités de réception du produit visqueux dans le film inférieur, et/ou des moyens pour conférer au film supérieur, préalablement à l'application de ce dernier sur le film inférieur, des moyens pour conférer une forme non plane pour chaque quantité prédéterminée de produit visqueux.
Dans une réalisation, les moyens de déformation du premier et/ou du deuxième film comprennent des moyens de thermoformage et/ou d'emboutissage et/ou d'embossage. Dans une réalisation, le système comprend des moyens pour refroidir les quantités prédéterminées de produit visqueux après leur dépose sur le premier film, la température de refroidissement étant telle qu'elle permet au produit visqueux de résister aux contraintes subies lors de l'application du deuxième film.
Dans une réalisation, le système comprend au moins une buse à lèvres pour déposer le produit visqueux de manière séquentielle.
Dans une réalisation, le système comprend au moins un cylindre d'héliographie pour déposer les quantités prédéterminées de produit visqueux sur le premier film.
Dans une réalisation, les moyens d'assemblage hermétique du premier et du deuxième film comprennent des moyens de collage et/ou de thermoscellage et/ou du type à ultrason. Dans une réalisation, le système comprend au moins une buse et/ou un cylindre de flexographie pour déposer au moins une substance adhésive sur le premier et/ou le deuxième film.
Dans une réalisation, les moyens d'assemblage hermétique du premier et du deuxième film comprennent : - des moyens de positionnement du second film par rapport au premier, et des moyens d'application de pression du second film sur le premier film en dehors de la zone contenant le produit visqueux. Dans une réalisation, les moyens de façonnage sont tels qu'ils permettent d'effectuer simultanément le façonnage et l'application de pression.
Dans une réalisation, les moyens de façonnage de produits conditionnés comprennent un cylindre tournant pourvu de couteaux. Dans une réalisation, le système comprend des moyens pour enduire de colle la face du film inférieur qui est opposée à la face sur laquelle le produit visqueux est déposé, de façon que le produit conditionné constitue une étiquette adhésive, notamment autoadhésive.
Dans une réalisation, le système comprend des moyens pour solidariser le film inférieur d'un film support dont l'état de surface est tel qu'il permet, d'une part, l'assemblage temporaire du premier film sur le film support et, d'autre part, que la quasi-totalité de la colle reste sur le premier film après séparation du support.
Dans une réalisation, le conditionnement individuel est hermétique lors de la fabrication et perméable et/ou ouvrable pour l'utilisation. Dans une réalisation, le système comprend des moyens pour, postérieurement à la dépose des quantités prédéterminées de produits visqueux, soumettre ces derniers à un champ électrique pour empêcher leur étalement.
Un exemple de réalisation de l'invention est décrit de manière non limitative en relation avec les figures dans lesquelles : la figure 1 est un schéma représentant un système mettant en oeuvre les étapes du procédé selon l'invention, et - la figure 2 représente un cylindre de découpe faisant partie du système montré sur la figure 1.
Sur la figure 1 sont schématisées les différentes étapes du procédé de fabrication selon l'invention. Un film 10 inférieur est déroulé à une vitesse comprise entre 20 et 50 mètres par minute. Le film utilisé, de type polypropylène ou polyéthylène, est de largeur 1 comprise entre 100 et 330 mm. Il est transparent. Ce film est adossé à un film support 11, ou dorsale siliconée, de manière à former un complexe autoadhésif. Ce complexe peut être assemblé en amont sur la même ligne de fabrication, l'assemblage comprenant une étape d'enduction de colle du film support siliconé.
Une première étape A d'enduction du film 10 de colle 12 est effectuée. Le dépôt de la colle s'effectue à une température donnée, dans l'exemple supérieure à une centaine de degrés Celsius. Une seconde étape B de réticulation de cette couche de colle 12 est ensuite réalisée, par exemple au moyen de lampes à rayonnement ultraviolet 14. L'action des rayons ultraviolets (U.V.) est stérilisante, tout comme l'étape d'enduction à une température de 100 0C. La stérilisation du film est particulièrement utile dans le cas ou l'on est amené à déposer un produit visqueux, tel qu'un produit cosmétique, sensible à une contamination potentielle, ou dans le cas où l'on cherche à maîtriser la population de microorganismes contenus dans une étiquette formant un indicateur de conservation de substance.
Bien entendu, on peut utiliser des colles de natures différentes, notamment des colles ne nécessitant pas de réticulation aux rayons ultraviolets. En variante encore, on peut faire appel à deux types de colles ayant des propriétés différentes pour combiner les avantages de ces colles. Par exemple, on utilise une première colle caractérisée par une cohésion importante en périphérie du conditionnement et une seconde colle caractérisé par un tack important au plus près du gel. Cette seconde colle peut aussi être utilisée pour maintenir le gel sur le film 10. On rappelle ici que le « tack » d'une colle est son pouvoir adhésif instantané.
Une étape C de dépôt de doses individuelles (quantités prédéterminées) de gel 16 est ensuite effectuée, au moyen de buses à clinquant 18. Chaque buse 18 dépose une dose de forme sensiblement parallélépipédique. Le gel déposé est suffisamment visqueux pour ne pas s'écouler instantanément. On peut, pour limiter l'écoulement, choisir la température du gel lors du dépôt. Le nombre de buses à clinquant réparties sur la largeur du film inférieur 10 détermine le nombre de doses de gel 16 déposées sur une largeur du film inférieur. Les paramètres définissant chaque quantité prédéterminée 16 tels que la longueur, la largeur et l'épaisseur sont contrôlés au moyen des buses à clinquant 18. De telles buses à clinquant sont par exemple celles fabriquées et distribuées par la société nord- américaine Nordson Corp.
Une étape de refroidissement D est ensuite effectuée. Cette étape a pour but d'augmenter la résistance aux contraintes mécaniques des quantités prédéterminées de gel 16. Cette étape est réalisée au moyen de la circulation d'un gaz froid, par exemple en mettant en oeuvre la détente d'un gaz liquéfié, tel que l'azote liquide. L'azote est un gaz naturellement inerte et limite sensiblement les risques de contamination. Celui-ci est pulvérisé à proximité du gel, par exemple au moyen de buses coniques 20. L'azote liquide doit être pulvérisé par les buses coniques 20 de façon à se vaporiser dès la sortie des buses, ainsi la température du courant gazeux (azote et air) aux environs du gel est contrôlée et maintenue à une température proche de -6O0C. L'action de l'azote gazeux permet d'éviter les inconvénients qui seraient occasionnés s'il restait à l'état liquide ; en particulier, on évite la dénaturation de la colle et du gel, et la fragilisation du film inférieur.
Pour assurer que l'azote soit à l'état gazeux quand il entre en contact avec le gel et pour contrôler la température de l'enceinte mentionnée plus loin, on peut jouer sur de nombreux paramètres, comme le diamètre et la hauteur, l'angle d'ouverture et l'orientation des buses coniques, la pression et le débit de l'azote dans ces buses, ainsi que le débit de renouvellement d'air. Cette étape de refroidissement est réalisée dans une enceinte (non montrée) dont la température est régulée, comme expliqué ci-dessus. En effet, sans régulation, cette enceinte se refroidirait progressivement, entraînant le risque que l'azote conserve son état liquide dans l'enceinte. C'est pourquoi, pour réguler la température de cette enceinte, on utilise aussi un dispositif de ventilation et d'extraction d'air.
Cette étape de refroidissement n'est pas nécessaire dans certains cas, notamment lorsque l'épaisseur de gel est très faible, et/ou lorsque le gel est très visqueux. En variante, le refroidissement est réalisé par refroidissement d'une plaque horizontale située sous le film inférieur, avant le conditionnement du gel.
En variante encore, le refroidissement est réalisé à l'aide d'un cylindre sur lequel défile le film inférieur et dans lequel circule un mélange, notamment un mélange d'eau et de glycol ; le débit de circulation de ce mélange et le diamètre du cylindre permettent d'ajuster la cinétique de refroidissement.
A la place ou en complément du refroidissement, on peut empêcher l'étalement du gel en lui appliquant un champ électrique. On peut aussi empêcher l'étalement du gel en effectuant au préalable une pression ou une enduction qui délimite en relief le contour de la dose de gel. Ce relief est constitué d'une encre ou de colle qui servira ensuite à l'assemblage du film 10 avec le film supérieur décrit plus loin. L'étape suivante est une étape E d'application et de positionnement sur le premier film 10 d'un deuxième film, ou film supérieur 22, de manière à emprisonner les quantités prédéterminées de gel 16. Ce film supérieur 22 est, dans l'exemple, de même nature que le film inférieur. Il est donc également transparent.
Lors de cette étape, on soumet le film supérieur 22 à la pression d'application minimum pour qu'il entre en contact et adhère au film inférieur.
Le film supérieur est préalablement freiné et soumis à la contrainte de deux rouleaux de guidage 21 et 23 de manière à l'étirer. L'étirage du film supérieur 22 est nécessaire pour éviter un déplacement non désiré de ce film par rapport au film inférieur lors de son application sur le film inférieur 10, un tel déplacement pouvant provoquer la formation de plis. Un cylindre de positionnement 24 permet l'application du film supérieur 22 sur le film inférieur 10 avec une légère pression. La pression ainsi appliquée est contrôlée : si elle est insuffisante, le film supérieur 22 n'entre pas en contact avec le film inférieur ; si elle est trop importante, il risque de se former des plis sur le film 22 ou un fluage du gel sous la pression. Ce cylindre 22 est recouvert d'une mousse dont les paramètres d'épaisseur et de dureté permettent notamment de contrôler la pression appliquée par ce cylindre.
Une étape de scellage et de découpe F est ensuite réalisée, au moyen d'un cylindre de découpe 26 et d'un cylindre d'appui 27 entre lesquels défilent les films 10, 11 et 22 et les doses 16. Ce cylindre rotatif de découpe 26 est pourvu d'une pluralité de motifs de découpe 28 adaptés à la forme des conditionnements des doses de gel. La pression exercée par le cylindre 26 sur le cylindre 27 est choisie de manière à sceller le film supérieur sur le film inférieur autour du gel et de manière à découper le conditionnement (i.e. les films 10 et 22), sans découper la dorsale 11.
Le rôle du cylindre d'appui est de permettre l'application d'une forte pression par le cylindre 26 sans déformer les films 10, 11 et 22.
Le cylindre de découpe 26 tourne à une vitesse ajustée en fonction de la vitesse de défilement du film inférieur. Une cellule de détection (non montrée) permet de repérer la position des motifs de découpe 28 sur le cylindre 26 et fournit un signal de commande de la dépose du gel, de façon à assurer la synchronisation de ce dépôt avec la découpe, c'est-à-dire le positionnement souhaité des couteaux par rapport à la dose de gel considérée. La figure 2 représente un cylindre de découpe 26. La surface 260 du cylindre, à l'exception des motifs de découpe 28, est recouverte d'une pellicule de mousse d'épaisseur et de dureté déterminées. Chaque motif de découpe 28 comprend un filet de découpe 30, dessinant la forme de la découpe ou de la prédécoupe que l'on souhaite obtenir. A l'intérieur du contour délimité par chaque filet de découpe 30, est disposée une garniture de mousse 32. Les garnitures de mousse 32 sont dans l'exemple de même nature et de même épaisseur que la mousse recouvrant la surface 260 du cylindre. Cette épaisseur est telle que, lorsque la mousse n'est pas soumise à une contrainte, les arêtes coupantes sont sous la surface libre de cette mousse. En d'autres termes, la hauteur des lames (couteaux) est inférieure à l'épaisseur de la mousse non contrainte. Lorsqu'une zone du cylindre 26 entre en contact avec le film 22, en appui sur le cylindre 27, la mousse recouvrant la surface 260 du cylindre ainsi que les garnitures 32 permettent d'assurer la pression nécessaire au scellage des deux films. Lors de cette mise sous pression, la mousse se déforme, et se tasse (se comprime) pour laisser apparaître les filets de découpe qui entrent à leur tour en contact avec les films pour assurer la découpe ou la prédécoupe sur les génératrices des cylindres 26 et 27 simultanément en contact avec les films.
Pour ne pas écraser le gel, chaque garniture 32 présente en son centre un évidement 34 dans lequel vient se loger l'emplacement de la dose de gel lors de la mise sous pression.
Pour améliorer le « tack » et/ou la cinétique de cohésion de la colle, lors de cette étape de scellage, il est avantageux de chauffer le cylindre. La colle peut être déposée sur l'ensemble de la surface soit du film inférieur soit du film supérieur soit sur les deux épaisseurs de film, et ce avant le dépôt du liquide visqueux. L'efficacité du collage dépend de la quantité de colle totale déposée et de ses qualités intrinsèques. La quantité de ladite colle n'excédera pas, dans la plupart des cas, 30 grammes par m2.
En variante, on utilise la soudure thermique et/ou par ultrasons.
La soudure thermique et/ou par ultrasons peut être utilisée à la place ou en complément du collage. Dans le cas où on utilise ce type de soudure en complément du collage, les largeurs de soudage peuvent être réduites au contour de la dose, ce qui permet de maintenir une cadence de fabrication élevée ; dans ce cas, la soudure permet d'améliorer l'étanchéité et/ou d'augmenter la pression du gel dans le conditionnement, et donc son épaisseur.
Si on utilise la soudure thermique et la soudure par ultrasons, en raison des vitesses différentes de chaque technique de soudure, il est préférable que la soudure thermique soit transversale par rapport à la direction de défilement des films et que la soudure par ultrasons soit dans la direction de défilement des films.
La qualité du scellage dépend de la température de scellage, c'est-à-dire de la fréquence de vibration dans le cas d'une soudure à ultrasons, de la vitesse de défilement des films, de la largeur de la soudure et de l'épaisseur des films.
Il est précisé que dans le cas d'une soudure thermique ou par ultrasons, le film inférieur n'est pas adossé (complexé) au film siliconé au préalable mais en fin de chaîne de production. En variante, les films 10 et/ou 11 et/ou 22 comportent des impressions réalisées en ligne ou au préalable.
En variante encore, l'étape F peut être réalisée en deux sous-étapes. La première sous-étape consiste à appliquer une pression de scellage et la seconde sous-étape consiste à effectuer la découpe ou la prédécoupe.
Des essais réalisés ont permis de tirer les conclusions suivantes :
La qualité du conditionnement est constante, notamment la taille du gel, l'épaisseur du gel, la forme rectiligne des contours des doses de produit visqueux, l'étanchéité de l'étiquette. On obtient une bonne stabilité de la température lors de l'étape D.
L'équipement utilisé pour réaliser ces essais a été le suivant : - une machine d'enroulement et de déroulement horizontal type imprimerie de flexographie de marque MARK ANDY 4000, équipée par ordre de défilement du film :
- d'un module de dépose de colle NORDSON Curting Coated BC 70,
- d'un module de dépose de gel NORDSON EPlI,
- d'un tunnel (enceinte) de cryogénie comportant deux extractions continues et une entrée d'air pour réguler la température, — d'une rampe de pulvérisation d'azote liquide comportant deux rangées de deux buses NPT positionnées à 12 mm de hauteur du passage du film,
- d'un cylindre 24 équipé de mousse d'épaisseur lmm,
- de rouleaux de tension 21 et 23, - de cylindres de découpe 26 et d'appui 27 sur zone de collage, le cylindre 26 étant recouvert d'une mousse d'épaisseur 2mm.
Les matières premières utilisées comprennent : — le film inférieur 10, 11 formé par un complexe autoadhésif Raflatac HD70/RH01/PP30 en laize de 260mm.
- le film supérieur 22 est du type OPP Mobil 52μ SBWR en laize de 260mm. - la colle est de marque HENKEL Hot MeIt UV type PS
4110.
Le gel est déposé à 280C ; sa viscosité est de 4,8 pa/sec, sa densité de 1,0404.
L'azote liquide comprimé est à température -1960C. Il a été fourni par la société AIR LIQUIDE sur une installation mobile OPEX 4000 litres.
Les paramètres de production sont les suivants :
- Le nombre de pavés (doses) sur la laize est de quatre. - L'épaisseur des pavés de gel est de 450μ. - La taille de chaque pavé est de 30 mm par 25mm.
- La taille de l'étiquette finie est de 38 mm par 38 mm.
- L'enduction de colle est effectuée sur 250 mm de large à 20gr/m2 sur le film inférieur.
- La température dans l'enceinte de cryogénie est régulée entre -4O0C et -6O0C, en fonction de la viscosité du gel.
- La température de surface du gel et de la colle après passage dans l'enceinte est comprise entre O0C et 40C.
- La température de l'enceinte de production est entre 220C +/- 50C.
La réalisation d'essais à l'aide de buses à lèvre et de colles industrielles a permis de valider la faisabilité de la dépose de produit liquide visqueux, notamment un gel riche en eau, contenant par exemple des microorganismes, avec la technologie de la buse à lèvre utilisée en enduction de colle. Ces essais ont permis de valider la tenue du produit sur un film défilant à 40 mètres par minute au minimum. Ce système d'enduction convient à la dépose d'un liquide visqueux et notamment d'un milieu riche en eau. Ce système ne détruit pas les microorganismes contenus dans l'étiquette et ne modifie pas substantiellement leur comportement.
Il est ainsi possible, au moyen de cette technologie, de travailler à forte cadence avec un clinquant de buse ajusté. Le clinquant, pièce interne de la buse, détermine le volume et la qualité de la coupe derrière le dépôt. On peut améliorer la précision de dépôt grâce à un système de buse aspirante, ce qui permet aussi de maîtriser les pressions et éviter l'émulsion.
On contrôle par ailleurs les dimensions des doses en jouant sur, d'une part, la forme du cliquant et, d'autre part, le temps d'ouverture de ce clinquant et la pression dans la base en fonction de la vitesse de défilement du film. Des essais de dépose d'un produit visqueux, et notamment d'un gel riche en eau, avec un cylindre d'héliographie ont été menés. La réalisation de ces essais a permis de valider le dépôt d'un produit visqueux et notamment d'un gel riche en eau, contenant par exemple des microorganismes, avec un dispositif d'héliogravure sur un film défilant à 50 mètres par minute en continu. Le dépôt est d'une épaisseur minimum de 300 microns.
La dépose par héliogravure permet, non seulement de doser parfaitement la quantité souhaitée sur un film défilant à haute cadence, mais permet aussi de réaliser ce dépôt avec une haute précision dans le contour du dépôt.
Dans un mode de réalisation, un système d'injection de gaz neutre a été adapté pour limiter les problèmes d'accroche du produit sur le cylindre d'héliographie et ainsi augmenter l'épaisseur du dépôt. L'épaisseur a pu atteindre des épaisseurs importantes, par exemple de 2 millimètres.
Des essais de fermeture étanche par collage autour d'un liquide visqueux ou d'un gel riche en eau préalablement déposé ont également été menés. Les essais réalisés ont permis de :
- sélectionner et valider des colles qui ne dénaturent pas un liquide visqueux, notamment un gel à base d'eau, et notamment celles qui ne limitent pas significativement la croissance de microorganismes, qui peuvent être déposés dans le gel, et sélectionner et valider les colles qui permettent une fermeture étanche et définitive non compromise par la présence importante d'eau contenue dans le milieu. On a ainsi sélectionné, par exemple, les colles polyuréthane (PU) , et les colles hot melt UV et non UV qui assurent une étanchéité suffisante, avec un tack très important, une cohésion forte et une résistance de l'adhésivité dans le temps stable et non sensible à l'eau. II a été validé que les colles PU peuvent s'appliquer par cliché de flexographie à froid et s'enduire sur toute la surface, ce qui constitue aussi une assurance d'efficacité pour l'étanchéité finale ; les colles hot melt s'appliquent facilement avec des systèmes d'enduction de type « curting coated » développés par la société NORDSON CORP.
Les colles PU sont des bi-composants composés d'une résine et d'un durcisseur que l'on mélange au moment de l'utilisation. Elles sont reconnues compatibles avec l'utilisation alimentaire par la « Food and Drug Administration » des Etats-Unis d'Amérique ; elles sont en effet couramment utilisées dans le complexage de films, par exemple dans l'emballage de « chips » (complexe aluminium et polypropylène) . De plus, elles supportent les encres.
Les colles hot melt sont des colles à base de caoutchouc ou acryliques, et ne présentent donc pas de risque pour la santé humaine et l'environnement.
Les essais réalisés ont donc confirmé que les colles sélectionnées permettent de réaliser une fermeture étanche parfaitement transparente, stable dans le temps et respectant les propriétés d'un liquide visqueux, notamment un gel riche en eau, contenant par exemple des microorganismes.
La conduite d'essais de fermeture étanche par soudure aux ultrasons autour d'un gel riche en eau, préalablement déposé, a permis :
- de valider qu'en défilement continu d'un film à grande vitesse, la soudure par ultrasons assure une étanchéité parfaite, y compris avec des temps de contact inférieurs au dixième de seconde, - de valider que les films souples plastiques retenus se soudent aux ultrasons,
- de valider que les ultrasons ne dénaturent pas la texture et les propriétés d'un produit visqueux, notamment d'un gel actif riche en eau, et contenant par exemple des microorganismes. II a été notamment confirmé qu'un temps de contact inférieur à 5 centièmes seconde, avec une tête à ultrasons pour réaliser une soudure transversale, suffisait non seulement à assurer une étanchéité parfaite et définitive mais permettait aussi la soudure de films souples, d'une épaisseur comprise entre 20 et 80 microns contenant des enduits et/ou une couche complexe barrière.
Les résultats de l'exposition de produits conditionnés et fermés par ultrasons à une fréquence de 2OkHz ont démontré qu'il n'y a aucune influence sur la texture et les propriétés d'un liquide visqueux, notamment d'un gel riche en eau et ont démontré, par exemple, une mortalité non significative dans la population de microorganismes contenue dans le gel.
Une étude de faisabilité a été menée, concernant l'intégration du façonnage finale pour le conditionnement sous la forme d'une étiquette adhesive ou non, intégré directement dans la chaîne de fabrication. Compte tenu de la sensibilité à la pression d'un liquide visqueux, notamment d'un gel riche en eau, et en particulier d'un gel contenant des microorganismes, il est important que cette pression soit parfaitement maîtrisée pour être constante et la plus faible possible lors des enroulements, des découpes, des échenillages et autres passages dans des cylindres de contre-pression. Après étude, il a été validé qu'on peut intégrer un module de façonnage dans la réalisation d'une étiquette adhesive.
La découpe, l'échenillage et donc le façonnage final en étiquettes sont réalisés à l'aide d'un module qui peut être intégré dans le processus de fabrication haute cadence d'un produit contenant un liquide visqueux et notamment un gel riche en eau déposé en couche mince ou en grande épaisseur, le gel pouvant lui-même contenir ou non des microorganismes.
Environnement lié à l'application considérée dans l'exemple. Pour une dépose optimale d'un liquide visqueux dans une étiquette étanche il est à noter que :
- la cinétique mécanique du processus nécessite un contrôle qualité spécifique adapté pour l'évaluation de l'influence du processus sur la texture et les propriétés du liquide visqueux ou du gel riche en eau, et, par exemple, le suivi des contraintes subies par les microorganismes que peut contenir le gel, ce contrôle intervenant entre chaque étape du processus. - Les fortes cadences nécessitent une installation de préparation du gel en continu, reliée au reste de l'outil de production, afin d'assurer un débit suffisant.
- La sensibilité aux contaminations liée à la forte proportion en eau du gel nécessite la protection des parties sensibles via notamment des flux laminaires.
Quel que soit le mode de réalisation de l'invention, les applications pour ce type de système de fabrication sont multiples et concernent tous les secteurs d'activité ayant besoin de conditionner un liquide visqueux en très grandes séries et avec un prix de revient le plus bas possible.
Le secteur des intégrateurs temps-température, des témoins de franchissement de seuil, des indicateurs de fraîcheur, est une industrie particulièrement intéressée par ce type d'outil industriel. Dans la cosmétique, le développement des mini ou micro dosages, obligent les industriels à revoir leur ligne de production pour répondre à la demande d'une clientèle de plus en plus nomade, à la recherche de praticité et pour répondre à l'évolution réglementaire du secteur. En effet, les industriels de la cosmétique ont désormais l'obligation légale, pour des raisons d'hygiène et de sécurité sanitaire, de faire figurer sur leurs produits une durée limite d'utilisation après ouverture, indépendamment de la stabilité intrinsèque du produit. Le conditionnement en dose unitaire répond à cette double attente. Ces applications peuvent également permettre de réaliser à très faible coût des échantillons, qui peuvent notamment être distribués avec la presse, pour conditionner une crème ou un parfum.
Les industriels conditionnant des parfums d'ambiance, en petit format, pourront également profiter d'une productivité performante, mais également de ce nouveau mode de conditionnement que constitue l'étiquette adhésive.
Plus généralement, et notamment dans le secteur de la santé, les fonctionnalités techniques de l'invention peuvent s'appliquer aux patchs, cataplasmes, pansements, ou tout autre conditionnement d'un principe actif sous forme d'étiquette. Plus particulièrement on notera les applications suivantes : la fabrication de patchs pour arrêter de fumer de patchs contraceptifs, de pansements cicatrisants. Les sociétés fabriquant des kits de détection rapide, par exemple des milieux de culture permettant de révéler la présence d'un microorganisme pathogène (détection de listéria, de salmonella) , et plus généralement, des kits de révélateurs, ou des réactifs ou bio-réactifs, utilisés dans le secteur médical, sont intéressées par ces outils de production.
Bien entendu, pour permettre la distribution de doses de cosmétiques, de parfums ou d'autres produits, il est nécessaire de prévoir des moyens pour ouvrir chaque dose ou permettre sa diffusion. Ces moyens sont par exemple un film perméable. Dans ce cas, on peut conditionner chaque dose en prévoyant une double couche comprenant un film perméable et un film imperméable (au gaz et à la vapeur d'eau), le film imperméable étant détectable pour la diffusion.

Claims

REVENDIC-VTIONS
1. Procédé pour fabriquer, à haute cadence, un produit visqueux conditionné de manière hermétique, le procédé comprenant les étapes suivantes : l'étape de dérouler un premier film, dit film inférieur (10) , à haute vitesse, notamment comprise entre vingt mètres par minute et cinquante mètres par minute,
- l'étape de déposer à intervalle régulier des quantités prédéterminées (16) de produit visqueux sur le premier film
(10), l'étape d'appliquer un deuxième film, dit film supérieur (22) , sur le premier film (10) sur lequel le produit visqueux est déposé, et
- l'étape d'assembler hermétiquement le premier film (10) et le film supérieur (22) de façon à emprisonner chaque quantité prédéterminée (16) de produit visqueux dans un conditionnement individuel (17) .
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le produit visqueux est un gel actif riche en eau et/ou contenant des microorganismes.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le produit conditionné est en couche mince, d'épaisseur par exemple comprise entre 0,03 millimètres et 2 millimètres.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant une étape de façonnage de chaque conditionnement (17) , le façonnage consistant en au moins l'une des opérations comprises dans le groupe comprenant :
- la découpe selon une forme prédéterminée de chaque conditionnement (17) ,
- la prédécoupe selon une forme prédéterminée de chaque conditionnement (17) ,
- la découpe d'un nombre prédéterminé de contionnemments (17) ,
- la prédécoupe d'un nombre prédéterminé de conditionnements (17) .
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, préalablement à la dépose des quantités prédéterminées (16) de produit visqueux, on forme des cavités de réception du produit visqueux dans le film inférieur (10) , et/ou préalablement à l'application du film supérieur (22) sur le film inférieur (10) , on déforme le film supérieur (22) de façon à lui conférer une forme non plane pour chaque quantité prédéterminée (16) de produit visqueux.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel les déformations du premier et/ou du deuxième films sont réalisées par thermoformage et/ou emboutissage et/ ou embossage.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, postérieurement à la dépose des quantités prédéterminées de produits visqueux, on refroidit ces derniers pour qu'ils résistent aux contraintes subies lors de l'application du deuxième film (22) .
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant l'étape de mettre en œuvre au moins une buse (18) à lèvre pour déposer le produit visqueux.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant l'étape de déposer les quantités prédéterminées de produit visqueux sur le premier film (10) en mettant en œuvre un cylindre d'héliographie.
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape d'assembler hermétiquement le premier et le deuxième films est effectuée par collage, et/ ou thermoscellage et/ou par ultrasons.
11. Procédé selon la revendication 10, comprenant une étape de dépôt d'au moins une substance adhésive (12) effectuée au moyen d'au moins une buse et/ou d'un cylindre de flexographie.
12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape d'assembler hermétiquement le premier et le deuxième films comprend : une étape de positionnement du second film (22) par rapport au premier, et une étape d'application de pression du second film (22) sur le premier film (10) en dehors de la zone contenant le produit visqueux.
13. Procédé selon les revendications 4 et 12, dans lequel le façonnage est effectué simultanément à l'application de pression.
14. Procédé selon la revendication 4 ou 5, dans lequel l'étape de façonnage des produits conditionnés est réalisée au moyen d'un cylindre (26) tournant pourvu de couteaux.
15. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le film inférieur (10) est enduit de colle à l'opposé de la face sur laquelle le produit visqueux est déposé, de façon que le produit conditionné constitue une étiquette adhésive.
16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel le film inférieur (10) est solidaire d'un film support (11) dont l'état de surface est tel qu'il permet, d'une part, l'assemblage temporaire du premier film (10) sur le film support (11) , et, d'autre part, que la quasi-totalité de la colle reste sur le premier film (10) après séparation du support (11) .
17. Système de fabrication, à haute cadence, de produits visqueux conditionnés de manière hermétique, ce système comprenant : des moyens pour dérouler un premier film, dit film inférieur (10) , à haute vitesse, notamment comprise entre 20 m/mn et 50 m/mn, des moyens pour déposer, à intervalles réguliers, des quantités prédéterminées (16) de produits visqueux sur le premier film, des moyens pour appliquer un deuxième film, dit film supérieur (22), sur le premier film (10) sur lequel le produit visqueux est déposé, et
- des moyens pour assembler hermétiquement le premier film (10) et le film supérieur (22) de façon à emprisonner chaque quantité prédéterminée (16) de produit visqueux dans un conditionnement individuel (17) .
18. Système selon la revendication 17, dans lequel le produit visqueux est un gel actif riche en eau et/ou contenant des microorganismes.
19. Système selon la revendication 17 ou 18, dans lequel le produit conditionné est en couche mince d'épaisseur par exemple comprise entre 0,03 et 2 millimètres.
20. Système selon l'une des revendications 17 à 19, comprenant des moyens de façonnage de chaque conditionnement (17) , ces moyens de façonnage comprenant des moyens de découpe ou de prédécoupe selon une forme prédéterminée de chaque conditionnement et/ou des moyens de découpe ou prédécoupe d'un nombre prédéterminé de conditionnements (17) .
21. Système selon l'une des revendications 17 à 20, comprenant des moyens pour, préalablement à la dépose des quantités prédéterminées (16) de produit visqueux, former des cavités de réception du produit visqueux dans le film inférieur (10), et/ou des moyens pour conférer au film supérieur (22), préalablement à l'application de ce dernier sur le film inférieur (10) , une forme non plane pour chaque quantité prédéterminée de produit visqueux.
22. Système selon la revendication 21, dans lequel les moyens de déformation du premier et/ou du deuxième film comprennent des moyens de thermoformage et/ou d'emboutissage et/ou d'embossage.
23. Système selon l'une des revendications 17 à 22, comprenant des moyens pour refroidir les quantités prédéterminées (16) de produit visqueux après leur dépose sur le premier film (10) , la température de refroidissement étant telle qu'elle permet au produit visqueux de résister aux contraintes subies lors de l'application du deuxième film (22) .
24. Système selon l'une des revendications 17 à 23, comprenant au moins une buse (18) à lèvres pour déposer le produit visqueux.
25. Système selon l'une des revendications 17 à 24 comprenant au moins un cylindre d'héliographie pour déposer les quantités prédéterminées (16) de produit visqueux sur le premier film.
26. Système selon l'une des revendications 17 à 25, dans lequel les moyens d'assemblage hermétique du premier et du deuxième film comprennent des moyens de collage et/ou de thermoscellage et/ou du type à ultrason.
27. Système selon la revendication 26 comprenant au moins une buse et/ou un cylindre de flexographie pour déposer au moins une substance adhésive (12) sur le premier et/ou le deuxième film.
28. Système selon l'une des revendications 17 à 27, dans lequel les moyens d'assemblage hermétique du premier et du deuxième film comprennent :
- des moyens de positionnement du second film (22) par rapport au premier, et
- des moyens d'application de pression du second film (22) sur le premier film (10) en dehors de la zone contenant le produit visqueux.
29. Système selon les revendications 20 et 28, dans lequel les moyens de façonnage sont tels qu'ils permettent d'effectuer simultanément le façonnage et l'application de pression.
30. Système selon la revendication 20 ou 21 dans lequel les moyens de façonnage de produits conditionnés comprennent un cylindre (26) tournant pourvu de couteaux.
31. Système selon l'une des revendications 17 à 30 comprenant des moyens pour enduire de colle la face du film inférieur (10) qui est opposée à la face sur laquelle le produit visqueux est déposé, de façon que le produit conditionné constitue une étiquette adhésive.
32. Système selon la revendication 31, comprenant des moyens pour solidariser le film inférieur (10) d'un film support
(11) dont l'état de surface est tel qu'il permet, d'une part, l'assemblage temporaire du premier film (10) sur le film support (11) et, d'autre part, que la quasi-totalité de la colle reste sur le premier film (10) après séparation du support (11) .
33. Procédé selon l'une des revendications 1 à 16, dans lequel le conditionnement individuel (17) est hermétique lors de la fabrication et perméable et/ou ouvrable pour l'utilisation.
34. Procédé selon l'une des revendications 1 à 16 et 33 dans lequel, postérieurement à la dépose des quantités prédéterminées (16) de produits visqueux, on soumet ces derniers à un champ électrique pour empêcher leur étalement.
35. Système selon l'une des revendications 17 à 32, dans lequel le conditionnement individuel (17) est hermétique lors de la fabrication et perméable et/ou ouvrable pour l'utilisation.
36. Système selon l'une des revendications 17 à 32 et 35, comprenant des moyens pour, postérieurement à la dépose des quantités prédéterminées (16) de produits visqueux, soumettre ces derniers à un champ électrique pour empêcher leur étalement.
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