EP1931825A1 - Procede de fabrication d'un materiau en feuille comportant au moins une fenetre - Google Patents

Procede de fabrication d'un materiau en feuille comportant au moins une fenetre

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Publication number
EP1931825A1
EP1931825A1 EP06820261A EP06820261A EP1931825A1 EP 1931825 A1 EP1931825 A1 EP 1931825A1 EP 06820261 A EP06820261 A EP 06820261A EP 06820261 A EP06820261 A EP 06820261A EP 1931825 A1 EP1931825 A1 EP 1931825A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
paper
sheet material
jet
window
layer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06820261A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Michel Camus
Pascal Barher
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.)
ArjoWiggins Security SAS
Original Assignee
ArjoWiggins Security SAS
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 ArjoWiggins Security SAS filed Critical ArjoWiggins Security SAS
Publication of EP1931825A1 publication Critical patent/EP1931825A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/44—Watermarking devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/26—Perforating by non-mechanical means, e.g. by fluid jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F3/00—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor
    • B26F3/004—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor by means of a fluid jet
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/008—Making apertured paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • D21F9/04—Complete machines for making continuous webs of paper of the cylinder type
    • D21F9/043—Complete machines for making continuous webs of paper of the cylinder type with immersed cylinder

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a sheet material comprising at least one window.
  • Patent GB 1 552 853 discloses a bank note comprising a paper layer in which a security thread is incorporated.
  • the paper layer has windows on the side revealing the security thread.
  • the windows can be made using a laser capable of removing material from the paper layer while leaving the security thread intact.
  • the windows may, alternatively, be made mechanically, by cutting or abrasion.
  • WO 2004/096482 discloses a machine for making a hole in a paper substrate using a laser beam. This machine further comprises means for evacuating the paper portions removed.
  • EP 0 229 645 describes a method of making secure paper comprising a security thread disposed between two layers of paper.
  • one of the layers of paper may comprise holes. These holes can be formed by means of a jet of water or air directed towards the paper. This jet locally causes a displacement of the fibers which can lead to the formation of craters or holes in the paper web.
  • the application WO 2004/001130 describes a method for producing a paper substrate consisting in bringing, in contact with a paper forming web, a security thread, the fabric having reliefs making it possible to produce windows on the substrate through which an edge of the security thread is visible. This method is not suitable for incorporating into the paper substrate a safety wire having a relatively large width.
  • EP 0 059 056 discloses a papermaking process that can be applied to security documents. A security thread is implanted continuously in the paper. This document teaches directing a jet of fluid on the surface of the paper in order to temporarily remove fibers covering the security element.
  • DE 3,431,577 discloses a method for making watermarks in paper. Water or air can be pulsed into the paper sheet to change its thickness.
  • US patent application 2001/0004007 describes a method of processing a paper sheet comprising a step of cutting the peripheral strips by means of water jets.
  • Patent applications EP 0 860 298 and EP 0 625 431 also disclose a method for producing a security paper in which a security thread is incorporated within a first layer of paper according to the so-called "window thread" technique. described in the patent application EP 0 059 056.
  • This paper layer has on one side a plurality of windows revealing the security thread.
  • defects may appear on the first paper layer during the formation thereof.
  • This first layer is then assembled with a second layer of paper in order to mask the defect (s).
  • US Pat. No. 6,428,051 discloses a security paper comprising a fibrous layer having a window covered by a foil, the window being made by punching ("punching" in English). The dimensions and / or shape of the window depend on the punching tool used, which requires changing the tool if it is desired to form windows of different sizes and / or shapes.
  • the present invention aims at providing a new method of manufacturing a sheet material by paper means, the sheet material having at least one window in at least one layer of paper, for example two layers assembled.
  • sheet material may denote in the specification and claims a fibrous sheet based on cellulosic and / or synthetic fibers.
  • a sheet material may for example have a relatively small thickness, especially less than or equal to 3 mm, for example equal to about 100 microns, and be at least partially or completely flexible.
  • the sheet material can be packaged in a reel, especially before being cut to the desired format.
  • the method according to one of the aspects of the invention may comprise the following step: projecting at least one jet of pressurized fluid, in particular a jet of water, onto the layer of still wet paper so as to form thereon, by removal of material, at least one window.
  • a layer of still wet paper may have, for example, a moisture content of greater than 5%, especially 10%, for example 20%.
  • the cutting of one or more windows in the sheet material can be performed in a relatively easy manner.
  • the formation of windows on the sheet material by means of a fluid jet is performed in line, for example on a paper machine used to form a layer of paper .
  • the paper layer is formed in a wet portion of the paper machine.
  • the paper layer is for example formed by dripping onto a forming fabric partially immersed in a suspension of fibers of a round shape.
  • the paper layer may be formed by dripping onto a flat table forming web (also known as a Foudrinier Machine) or by injecting and draining fibrous material onto a web of a rotating cylinder.
  • the fluid jet advantageously serves to form at least one window extending through the two layers of paper.
  • the method comprises the following steps: forming a first, respectively a second, of the two layers of paper on a first, respectively a second forming web partially immersed in a fiber suspension , assemble the two layers of paper.
  • the process comprises the following steps: forming a first of the two layers of paper by injection and dewatering fibrous material on a web of a rotating cylinder (also called "forming" in English), forming a second of the two layers of paper on a training cloth partially immersed in a suspension of fibers, assemble the two layers.
  • the two layers may have different grammages, one being for example greater than 50 g / m 2 and the other less than this value.
  • the jet of fluid is projected intermittently, two successive projections of the jet being separated by a stopping time.
  • the invention thus allows great flexibility in the choice of dimensions and / or shapes of the windows, which is particularly advantageous, especially with respect to the case where the windows would be made using a punching tool that must be changed. according to the desired dimensions and / or shapes of the windows.
  • the invention makes it possible, if desired, to make windows of relatively large dimensions.
  • the jet is projected for a duration chosen so as to form a window having a length, measured in a direction of movement of the sheet material. on the paper machine, for example between 4 mm and 40 mm, in particular between 7 mm and
  • the stopping time between two successive projections may be chosen so that two successive windows are spaced apart by a distance of between 1 cm and 40 cm, in particular between 4 cm and 15 cm, for example being close to 8 cm.
  • the jet may have a width, measured transversely to a direction of movement of the sheet material on the machine, between 4 mm and 40 mm, in particular between 5 mm and 20 mm, being for example close to 15 mm.
  • the jet may also have a width, measured transversely to a direction of movement of the sheet material on the machine, between 5 mm and 50 mm, in particular between 10 mm and 30 mm, being for example close to 20 mm.
  • the fluid jet is a jet of water sprayed at a pressure of between 50 and 4000 bar, for example between 1000 and 2000 bar.
  • the windows are formed on the sheet material immediately downstream of the wet portion of the paper machine, before passing over a dryer assembly of the paper machine.
  • the moisture content may be at least 50%, for example 60 to 70%, the moisture content being measured according to ISO 287: 1985.
  • the windows are formed on the sheet material at a dryer assembly of the paper machine, before the paper layer or layers are completely dried.
  • the paper machine comprises a system for recovering the material removed by the jet of fluid, this recovery system being able to be arranged to evacuate the material removed towards the wet part of the paper machine in order to be reused, which reduces material losses.
  • the paper machine comprises a cutting system comprising at least one jet nozzle of the fluid jet, the cutting system being advantageously arranged to prevent the formation of drops of liquid at the of the projection nozzle.
  • the cutting system may comprise for example a system generating a vacuum at the nozzle to suck any drops that may form, which prevents them from falling on the paper layer.
  • the one or more nozzles of the cutting system may be arranged, if necessary, to be movable relative to a fixed portion of the paper machine when cutting the window into the sheet material.
  • This displacement may for example be in a direction opposite or identical to the direction of travel of the paper layer on the paper machine.
  • Such displacement may allow for a lower relative speed between the nozzle and the sheet material and may allow for a relatively high sheet material travel speed while having a relatively short operating time of the nozzle.
  • the fluid jet may have in cross section a shape chosen from: a straight segment, a corner such as a right angle corner, a non-rectilinear curve such as a circular arc, an oval portion or an S, this list not being limiting.
  • the invention thus makes it possible to produce windows with a large variety of shapes.
  • the cutting system may comprise for example at least two separate nozzles arranged to project two jets of fluid to form together a window in the sheet material.
  • the projected fluid jets may be identical, symmetrical to one another with respect to a plane or may have different dimensions and / or shapes.
  • the windows formed on the sheet material preferably have a closed outline.
  • the window can be made at least partially, for example totally, in a region of the sheet material having a filigree clear zone, that is to say having regions of reduced thickness relative to the vellum zone of the sheet, for example a clear watermark, preferably a screened watermarked area (area which has a plurality of small regions of reduced thickness).
  • This clear watermarked zone may facilitate the formation of the window by reducing the amount of material to be removed with the fluid jet (s).
  • the wet part of the paper machine may comprise one or more round shapes or, alternatively, at least one flat table.
  • the layers of paper may, where appropriate, be glued after the formation of the windows by the jet of fluid.
  • the method comprises the following step:
  • the strip structure introduced at least partially into the sheet material may have a relatively large width, for example a width greater than 1.5 mm, especially greater than 2 mm, for example between 4 and 20 mm.
  • the method may comprise the following step:
  • the method may comprise the following step:
  • this layer may in particular comprise, on one side, at least one window leaving at least one least a portion of the band structure.
  • the first layer of paper provided with windows can be assembled, if necessary, with another layer of paper in order to hide any defects appearing on the first layer of paper, as described in patent applications EP 0 860 298. and EP 0 625 431.
  • the paper layer for masking defects preferably has a basis weight less than that of the first layer.
  • At least one of the layers of paper may comprise a filigree clear zone, preferably a clear watermark, for example an intricate watermark.
  • the window can be made in this watermark, as mentioned previously.
  • the window may be surrounded, at least partially, with a watermarked area, this area may include light portions and / or dark portions of thicknesses equal to or greater than the vellum area of the paper.
  • the window may be formed on the sheet material away from the strip structure, the strip structure not being apparent through the windows formed by the jet of fluid.
  • the watermark can also be formed away from the web structure.
  • the web structure may comprise a layer of transparent synthetic material, for example polyester, and, if desired, one or more coatings such as a magnetic coating.
  • the band structure may include inscriptions and / or patterns.
  • the structure may comprise an at least partially metallized layer or a metal layer.
  • the band structure comprises at least one authentication and / or identification element chosen from least one of the following elements: an element for highlighting a falsification, in particular visible and / or detectable by means of a specific detection device, an element with variable, interferential and / or diffractive optical effect, iridescent or liquid crystal, a magnetic or crystalline coating, magnetic fibers, magnetic resonance detectable tracers, X-ray detectable tracers, biomarkers, a varnish or an ink, luminescent, fluorescent or phosphorescent tracers, photochromic compounds , thermochromic, electroluminescent and / or piezochromic and / or that change color in contact with one or more predetermined products.
  • the aforementioned watermark may be at least partially covered by a film or foil of synthetic material, for example polyester or polyethylene.
  • the latter may have a thickness between 10 and 30 microns.
  • the film or foil may in particular comprise on its underside a heat-sealable adhesive which is applied to the paper and security elements such as a hologram, in particular on its outer face.
  • the sheet material may comprise at least one layer of paper comprising at least one window made during the formation of the paper layer.
  • Another subject of the invention is a paper machine comprising:
  • a wet part arranged to form at least one layer of paper; a cutting system arranged to project at least one jet of fluid under pressure, in particular a jet of water, onto the layer of paper still wet so as to form on this, by removal of material, at least one window.
  • the moisture content of the still wet paper layer is for example between 60 and 70%.
  • the wet part of the machine comprises at least one of the following elements:
  • a forming fabric at least partially immersed in a suspension of fibers
  • the machine comprises a system for recovering the material removed by the jet of fluid, this recovery system being advantageously arranged to evacuate the recovered material to the wet part in order to reuse it.
  • the cutting system is disposed between the wet portion and a dryer assembly of the paper machine.
  • the cutting system is disposed at a dryer assembly.
  • the invention further relates, in another of its aspects, to a sheet material comprising: at least one layer of paper, in particular two layers of paper assembled,
  • the strip structure may have a width greater than 2 mm, in particular between 4 and 20 mm.
  • the window formed on the sheet material by means of the fluid jet has on its inner contour portions of paper fibers extending in the window, which gives an impression that the window was formed by a cut not perfectly clear.
  • the pressure of the fluid jet can thus be chosen so that the window is cut relatively cleanly while giving this window the aforementioned appearance.
  • the sheet material comprises an applied film or foil, for example glued, on one of its faces so as to cover the window.
  • the material may comprise a plurality of windows spaced two by two from a distance of between 1 cm and 40 cm, in particular between 4 cm and 15 cm, for example being close to 8 cm.
  • the windows may, if necessary, have an area of between 10 mm 2 and 1600 mm 2 , in particular between 30 mm 2 and 300 mm 2 .
  • the invention further relates, in another aspect, to a security document and / or value incorporating a sheet material as defined above.
  • the security and / or value document may be one of the following: a bank note, an identity document, a passport slip or cover, a visa, a coupon, a document of value other than a bank note, for example a check or a credit card, a protection and / or authentication label, a traceability label.
  • the invention further relates, in another of its aspects, to a sheet material comprising: at least one layer of paper, in particular two layers of paper assembled,
  • At least one filigree clear zone in at least one of the layers of paper in particular a clear watermark, for example a screened watermark,
  • At least one window extending at least partially in the filigree clear zone.
  • the window can be completely surrounded by the light area.
  • the window may be present only in the paper layer having the watermark or alternatively in the two layers of paper.
  • the sheet material may comprise a web structure introduced at least partially within the sheet material, for example away from the window and the filigree clear area.
  • FIG. schematically and partially, a paper machine according to the invention
  • FIGS. 2 and 3 are enlarged diagrammatic and partial views of a wet part of the machine of FIG. 1,
  • FIG. 4 represents, schematically and partially, a cutting system of the paper machine of FIG. 1
  • Figures 5 and 6 show schematically and partially in cross section, sheet materials according to two examples of implementation of the invention
  • FIG. 7 schematically and partially shows the sheet material of FIG. 6, seen from above
  • FIG. 8 is a graph illustrating the variations in the time of the pressure of the water jet
  • FIG. 9 is a diagrammatic and partial representation of a wet part of a paper machine according to another embodiment of the invention
  • FIG. 10 is a diagrammatic and partial representation of a sheet material conforming to a example of the invention
  • FIG. 11 is an enlarged, schematic and partial view of a window of a sheet material according to an example of the invention.
  • FIGS. 12 to 14 show, schematically and partially, various examples of jet nozzle design of the fluid jet as well as examples of windows obtained using these nozzles, and
  • FIG. 15 shows, in top view, a security document according to another example of implementation of the invention.
  • FIG. 1 shows a paper machine 10 comprising a wet part 9 comprising first and second 2 paper-forming portions, a circuit of a gripper strip 3, in particular made of felt, a set of dryer 4 and a assembly press-binder 5 (or set sizepress).
  • the paper machine 10 is round.
  • the paper machine may be of the flat table type.
  • Each forming portion of the paper 1, 2 comprises a tank 11 containing a suspension 12 of fibers, for example cellulose fibers and / or cotton linters and / or synthetic and / or artificial fibers, in which is partially immersed a rotating roll 13 defining a surface 14 in contact with which a layer of paper is continuously formed.
  • the paper layer 15 formed by dripping onto the first portion 1 is conveyed by means of the gripper belt 3 to the second portion 2, the assembly of the first paper layer 15 with a second paper layer 16 formed on the portion 2 is made for example by passing these layers of paper 15 and 16 between the rotating fabric cylinder 13 of the wet part 2 and a rotating cylinder 18.
  • the first paper layer 15 has a density of about 25 g / m 2 and the second paper layer 16 has a density of about 65 g / m 2 .
  • a strip structure 20 is introduced between the paper layers 15 and 16, during the assembly thereof.
  • the strip structure 20 is introduced into one of the paper layers 15 and 16 during the formation of this layer.
  • the latter may have windows revealing on one side the web structure 20. These windows can be made for example using reliefs present on the rotary web cylinder 13, as described for example in patent applications. EP 0 860 298 and EP 0 625 431.
  • the web structure 20 has a width smaller than that of the paper layers 15 and 16, being in particular between 2 mm and 20 mm, and may comprise for example a polyester film and, where appropriate, a metallized layer.
  • the strip structure 20 may have rectilinear and parallel longitudinal edges.
  • the band structure 20 may comprise, if desired, at least one authentication and / or identification element chosen from one of the following elements: a highlighting element of a falsification, in particular visible and / or or detectable by means of a specific detection device, an element with variable optical effect, interferential and / or diffractive, iridescent or liquid crystal, a magnetic or crystalline coating, magnetic fibers, tracers detectable by magnetic resonance, detectable tracers by X-ray fluorescence, biomarkers, a varnish or an ink, luminescent, fluorescent or phosphorescent tracers, photochromic, thermochromic, electroluminescent and / or piezochromic compounds and / or which change color in contact with one or more predetermined products.
  • the paper layers 15 and 16 with the web structure incorporated therebetween form a sheet material 22 which is transported by means of the gripper belt 3 to the dryer assembly 10.
  • the gripper 3 is separated from the sheet material 22 at a location A of the paper machine 10, upstream of the dryer assembly 4, the paper layers 15 and 16 being still wet and having a moisture content of example greater than 10%, especially 20%.
  • a cutting system 27 is disposed between the location A and the dryer assembly 4, this cutting system 27 being arranged to projecting a jet of water pulsed at a pressure for example between 1000 and 2000 bar, to form the windows 25, by removal of material, on the moving sheet material 22.
  • the cutting system 27 comprises a nozzle 28 projecting the jet of water 29, the cutting system being able to be arranged to prevent the formation of drops of liquid at the nozzle 28.
  • the paper machine 10 further comprises, below the cutting system 27, a recovery system 30 arranged to evacuate the material removed by the jet of water 29 to the wet part 9, as illustrated in particular in Figures 1 and 4 .
  • the recovery system 30 may for example be arranged to create a vacuum to suck up the removed material.
  • the water jet 29 has a width /, measured transversely to a direction F of displacement of the sheet material 22 on the paper machine 10, this width / being for example between 5 mm and 5 cm , especially between 5 mm and 3 cm, being for example close to 15 mm.
  • the jet of water 29 is sprayed intermittently, two successive projections of the jet 29 being separated by a stopping time At 1 , as illustrated in the graph of FIG. 8.
  • This time At 1 can be chosen so that two successive windows 25 are spaced apart by a distance of between 1 cm and 40 cm, in particular between 4 cm and 15 cm, for example being close to 8 cm.
  • This downtime At 1 corresponds for example to a duration of between 7 ms and 310 ms, in particular between 30 ms and 150 ms.
  • the jet 29 can be projected for a duration At 2 chosen so as to form a window 25 having a length, measured in the direction F, of between 4 mm and 40 mm, in particular between 7 mm and 15 mm.
  • This duration At 2 can be for example between 3 ms and 30 ms, in particular between 6 ms and 12 ms.
  • the windows 25 obtained have a rectangular shape, with a surface included in particular between 20 mm 2 and 1600 mm 2 , in particular between 40 mm 2 and 200 mm 2 .
  • the windows 25 are in particular made at a distance from the strip structure 20 and the longitudinal edges 32 of the sheet material 22.
  • the sheet material 22 is fed into the dryer assembly 4.
  • the latter comprises a plurality of rotary cylinders 33 in contact with which the sheet material 22 is displaced.
  • the sheet material 22 is fed into the press-and-roll assembly 5 (or "size press") arranged to glue the two paper layers 15 and 16 and finish drying of these layers 15 and 16.
  • the cutting system 27 may be placed at another location of the paper machine 10, provided that at this location the paper layers 15 and 16 are still wet.
  • the cutting system 27 may for example be arranged within the dryer assembly 4.
  • the sheet material 22 can receive an applied film or foil 35, for example glued, on one of its faces, so as to cover at least partially or completely at least one previously made window 25, as illustrated in FIG.
  • the sheet material 22 can be cut into the desired format, as illustrated in FIG. 7, to form, for example, a security and / or valuable document such as a banknote or an identity document, and to receive a or more impressions.
  • the film or foil 35 may comprise at least one authentication and / or identification element chosen in particular from at least one of the following elements: an element for evidencing a forgery, in particular visible and / or detectable at with the aid of a specific detection device, an element with an optical effect that is variable, interferential and / or diffractive iridescent or liquid crystal, a magnetic or crystalline coating, magnetic fibers, tracers detectable by magnetic resonance, tracers detectable by X-ray fluorescence, biomarkers, a varnish or an ink, luminescent, fluorescent or phosphorescent tracers, photochromic, thermochromic, electroluminescent and / or piezochromic compounds and / or which change color in contact with one or more predetermined products.
  • an element for evidencing a forgery in particular visible and / or detectable at with the aid of a specific detection device
  • an element with an optical effect that is variable, interferential and / or diffractive iridescent or liquid crystal
  • the film or foil 35 can be observed by transparency, through the window 25, for authentication and / or identification of the document.
  • the sheet material 22 may comprise, where appropriate, a number of layers of paper greater than two, for example three or four layers of paper. As illustrated in FIG. 10, the sheet material 39 may be devoid of strip structure and be made for example with a single layer of paper.
  • This sheet material 39 comprises for example two windows 25 of rectangular shape.
  • the pressure at which the water jet 29 is projected can be chosen so that the window formed has an inner contour 37 along which portions of papermaking fibers 38 appear from the cut by the jet of water 29.
  • the presence of these fiber portions 38 gives the window 25 a different appearance than a window formed on a plastic substrate.
  • FIGS. 12 to 14 show different examples of water jet shapes.
  • the water jet 29 has, in cross-section, a curvilinear shape substantially in an oval portion making it possible to form on the sheet material a window 25 having two parallel curvilinear edges 40.
  • the window 25 is made using two water jets 29 projected by two separate nozzles.
  • the water jets 29 are substantially symmetrical to one another with respect to a plane and each have an oval portion shape.
  • the window 25 with a flag shape is made using a jet of water 29 having a substantially S-shaped shape.
  • FIG. of a paper machine according to another example of implementation of the invention.
  • This wet part 42 differs from the wet part 9 previously described in that the paper forming portion 1 is replaced by a set 43 comprising a device 44 for injecting fibrous material onto a fabric of a rotating cylinder 45 still called "train".
  • the first paper layer 15 thus formed passes between the cylinder 45 and an additional cylinder 46.
  • This paper layer 15 is assembled with the second paper layer 16 formed on the forming portion 2.
  • the weight of the layer 15, for example 25 g / m, is lower than that of the layer 16, which is for example 65 g / m.
  • FIG. 15 shows a sheet material comprising two superimposed layers of paper between which is arranged a web structure 20 such as a security thread, for example.
  • the sheet material includes a screened watermark 50.
  • screened watermark is meant a watermark in the sense of the application EP 1 122 360, comprising a set of small light regions 51 arranged in the manner of a halftone image.
  • These light regions within the watermark may be non-uniform. These light regions have a surface mass strictly lower than that of vellum. Light regions with low optical density contrast with the higher density paper around them, and only a finite number of optical densities are found.
  • the presence of light regions in the paper, with variable distributions according to the locations of the pattern produced, can provide a macroscopic visual effect that reproduces the shadows of a classical watermark.
  • the light regions all have the same surface mass, which results in the same optical density for all the light regions, with the irregularities of the paper.
  • a window 25 is made through the watermark 50.
  • a surfacing film 55 covers the watermark 50 and the window 25.
  • This film 55 may extend over the underlying paper layer on either side of the watermark.
  • the film 55 reinforces the area of the sheet material having the watermark.
  • the watermark can extend from one edge to the other of the material, as illustrated, or not reach the edges.
  • the watermark 50 is made of a fibrous layer 80 ⁇ m thick and a basis weight of 60 g / m 2 .
  • the film 55, 40 ⁇ m thick, is made of polyester and has on its outer surface a hologram.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un matériau en feuille (22) par voie papetière, le matériau en feuille comportant au moins une couche de papier, le procédé comportant l'étape suivante : projeter au moins un jet de fluide (29) sous pression, notamment un jet d'eau, sur la couche de papier encore humide de manière à former sur celle-ci, par enlèvement de matière, au moins une fenêtre (25) .

Description

Procédé de fabrication d'un matériau en feuille comportant au moins une fenêtre
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un matériau en feuille comprenant au moins une fenêtre.
On connaît par le brevet GB 1 552 853 un billet de banque comprenant une couche de papier au sein de laquelle est incorporé un fil de sécurité. La couche de papier comporte des fenêtres en regard laissant apparaître le fil de sécurité. Les fenêtres peuvent être réalisées à l'aide d'un laser capable d'éliminer de la matière de la couche de papier tout en laissant le fil de sécurité intact. Les fenêtres peuvent, en variante, être réalisées de manière mécanique, par découpe ou abrasion. On connaît par la demande WO 2004/096482 une machine permettant de réaliser un trou dans un substrat en papier à l'aide d'un faisceau laser. Cette machine comporte en outre des moyens d'évacuation des portions de papier enlevées.
Le brevet EP 0 229 645 décrit un procédé de fabrication de papier sécurisé comportant un fil de sécurité disposé entre deux couches de papier. Selon un mode de réalisation, l'une des couches de papier peut comporter des trous. Ces trous peuvent être formés au moyen d'un jet d'eau ou d'air orienté vers le papier. Ce jet entraîne localement un déplacement des fibres qui peut mener à la formation de cratères ou de trous dans la bande de papier.
La demande WO 2004/001130 décrit un procédé pour réaliser un substrat en papier consistant à amener, au contact d'une toile de formation du papier, un fil de sécurité, la toile présentant des reliefs permettant de réaliser sur le substrat des fenêtres à travers lesquelles un bord du fil de sécurité est visible. Ce procédé n'est pas adapté à l'incorporation dans le substrat en papier d'un fil de sécurité ayant une largeur relativement importante. Le brevet EP 0 059 056 décrit un procédé de fabrication de papier pouvant s'appliquer à des documents de sécurité. Un fil de sécurité est implanté de façon continue dans le papier. Ce document enseigne de diriger un jet de fluide sur la surface du papier afin d'ôter ponctuellement des fibres recouvrant l'élément de sécurité.
Le brevet DE 3 431 577 décrit un procédé pour fabriquer des filigranes dans le papier. De l'eau ou de l'air peut être injecté de façon puisée sur la feuille de papier afin de modifier son épaisseur. La demande de brevet US 2001/0 004 007 décrit une méthode de traitement d'une feuille de papier comportant une étape de découpe des bandes périphériques au moyen de jets d'eau.
On connaît également par les demandes de brevet EP 0 860 298 et EP 0 625 431 un procédé pour fabriquer un papier de sécurité dans lequel un fil de sécurité est incorporé au sein d'une première couche de papier selon la technique dite « window thread » décrite dans la demande de brevet EP 0 059 056. Cette couche de papier comporte sur une face une pluralité de fenêtres laissant apparaître le fil de sécurité. Dans le cas où le fil de sécurité présente une largeur relativement importante, notamment supérieure à 2 mm, des défauts peuvent apparaître sur la première couche de papier lors de la formation de celle-ci. Cette première couche est alors assemblée avec une deuxième couche de papier afin de masquer le ou les défauts.
L'incorporation d'un fil de sécurité de largeur relativement importante au sein d'un matériau en feuille peut imposer la formation séparée de deux couches de papier. On connaît par ailleurs par le brevet US 6 428 051 un papier de sécurité comprenant une couche fibreuse présentant une fenêtre recouverte par un foil, la fenêtre étant réalisée par poinçonnage (« punching » en anglais). Les dimensions et/ou la forme de la fenêtre dépendent de l'outil de poinçonnage utilisé, ce qui nécessite le changement de l'outil si l'on souhaite former des fenêtres de dimensions et/ou de formes différentes. La présente invention vise à proposer un nouveau procédé de fabrication d'un matériau en feuille par voie papetière, le matériau en feuille comportant au moins une fenêtre dans au moins une couche de papier, par exemple deux couches assemblées.
L'expression « matériau en feuille » peut désigner dans la description et les revendications une feuille fibreuse à base de fibres cellulosiques et/ou synthétiques. Un matériau en feuille peut par exemple présenter une épaisseur relativement faible, notamment inférieure ou égale à 3 mm, par exemple égale à 100 μm environ, et être au moins partiellement, voire entièrement, flexible. Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le matériau en feuille peut être conditionné en bobine, notamment avant d'être découpé au format souhaité. Le procédé, selon l'un des aspects de l'invention, peut comporter l'étape suivante : projeter au moins un jet de fluide sous pression, notamment un jet d'eau, sur la couche de papier encore humide de manière à former sur celle-ci, par enlèvement de matière, au moins une fenêtre.
Une couche de papier encore humide peut présenter par exemple un taux d'humidité supérieur à 5 %, notamment 10 %, par exemple 20 %.
Grâce à l'invention, la découpe d'une ou plusieurs fenêtres dans le matériau en feuille peut s'effectuer d'une manière relativement aisée.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, la formation de fenêtres sur le matériau en feuille à l'aide d'un jet de fluide est réalisée en ligne, par exemple sur une machine à papier servant à former une couche de papier.
De préférence, la couche de papier est formée dans une partie humide de la machine à papier.
La couche de papier est par exemple formée par égouttage sur une toile de formation partiellement immergée dans une suspension de fibres d'une forme ronde. En variante, la couche de papier peut être formée par égouttage sur une toile de formation d'une table plate (encore appelée Machine Foudrinier) ou par injection et égouttage de matière fibreuse sur une toile d'un cylindre rotatif.
Lorsque le matériau en feuille comporte au moins deux couches de papier assemblées, le jet de fluide sert avantageusement à former au moins une fenêtre s'étendant à travers les deux couches de papier.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le procédé comporte les étapes suivantes : former une première, respectivement une deuxième, des deux couches de papier sur une première, respectivement une deuxième, toile de formation partiellement immergée dans une suspension de fibres, assembler les deux couches de papier. En variante, le procédé comporte les étapes suivantes : former une première des deux couches de papier par injection et égouttage de matière fibreuse sur une toile d'un cylindre en rotation (encore appelée « former » en anglais), former une deuxième des deux couches de papier sur une toile de formation partiellement immergée dans une suspension de fibres, assembler les deux couches.
Les deux couches peuvent présenter des grammages différents, l'un étant par exemple supérieur à 50 g/m2 et l'autre inférieur à cette valeur.
De préférence, le jet de fluide est projeté de manière intermittente, deux projections successives du jet étant séparées par un temps d'arrêt.
En contrôlant les dimensions et/ou la forme du jet de fluide et la durée de chaque projection, ainsi que la vitesse de défilement de la ou des couches de papier sur la machine à papier, il est possible de former sur le matériau en feuille des fenêtres ayant les dimensions et/ou la forme souhaitées, par exemple une succession de fenêtres ayant des dimensions et/ou formes différentes.
L'invention permet ainsi une grande flexibilité quant au choix des dimensions et/ou formes des fenêtres, ce qui est particulièrement avantageux, notamment par rapport au cas où les fenêtres seraient réalisées à l'aide d'un outil de poinçonnage qui doit être changé en fonction des dimensions et/ou formes souhaitées des fenêtres. L'invention permet de réaliser, si on le souhaite, des fenêtres de dimensions relativement importantes.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, entre deux temps d'arrêt du jet, celui-ci est projeté pendant une durée choisie de manière à former une fenêtre ayant une longueur, mesurée suivant une direction de déplacement du matériau en feuille sur la machine à papier, comprise par exemple entre 4 mm et 40 mm, notamment entre 7 mm et
15 mm.
Le temps d'arrêt entre deux projections successives peut être choisi de manière à ce que deux fenêtres successives soient espacées d'une distance comprise entre 1 cm et 40 cm, notamment entre 4 cm et 15 cm, étant par exemple voisine de 8 cm. Le jet peut présenter une largeur, mesurée transversalement à une direction de déplacement du matériau en feuille sur la machine, comprise entre 4 mm et 40 mm, notamment entre 5 mm et 20 mm, étant par exemple voisine de 15 mm.
Le jet peut encore présenter une largeur, mesurée transversalement à une direction de déplacement du matériau en feuille sur la machine, comprise entre 5 mm et 50 mm, notamment entre 10 mm et 30 mm, étant par exemple voisine de 20 mm.
De préférence, le jet de fluide est un jet d'eau projeté à une pression comprise entre 50 et 4000 bars, par exemple entre 1000 et 2000 bars. Avantageusement, les fenêtres sont formées sur le matériau en feuille immédiatement en aval de la partie humide de la machine à papier, avant passage sur un ensemble de sécherie de la machine à papier. A titre d'exemple, le taux d'humidité peut être d'au moins 50%, par exemple de 60 à 70 %, le taux d'humidité étant mesuré selon la norme ISO 287:1985.
En variante, les fenêtres sont formées sur le matériau en feuille au niveau d'un ensemble de sécherie de la machine à papier, avant que la ou les couches de papier ne soient complètement séchées.
Avantageusement, la machine à papier comporte un système de récupération de la matière enlevée par le jet de fluide, ce système de récupération pouvant être agencé pour évacuer la matière enlevée vers la partie humide de la machine à papier en vue d'être réutilisée, ce qui permet de réduire les pertes de matière.
Toute la matière initialement présente à l'emplacement de la fenêtre peut être enlevée et récupérée. Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, la machine à papier comporte un système de découpe comprenant au moins une buse de projection du jet de fluide, le système de découpe étant avantageusement agencé pour prévenir la formation de gouttes de liquide au niveau de la buse de projection. Le système de découpe peut comporter par exemple un système générant une dépression au niveau de la buse afin d'aspirer d'éventuelles gouttes pouvant se former, ce qui évite qu'elles ne tombent sur la couche de papier.
La ou les buses du système de découpe peuvent être agencées, le cas échéant, pour pouvoir être déplacées par rapport à une portion fixe de la machine à papier lors de la découpe de la fenêtre dans le matériau en feuille. Ce déplacement peut par exemple être dans une direction opposée ou identique au sens de défilement de la couche de papier sur la machine à papier. Un tel déplacement peut permettre d'avoir une vitesse relative plus faible entre la buse et le matériau en feuille et peut permettre d'avoir une vitesse de défilement du matériau en feuille relativement élevée tout en ayant un temps de fonctionnement relativement court de la buse. Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le jet de fluide peut présenter en section transversale une forme choisie parmi : un segment de droite, un coin tel qu'un coin à angle droit, une courbe non rectiligne telle qu'un arc de cercle, une portion d'ovale ou un S, cette liste n'étant pas limitative.
L'invention permet ainsi de réaliser des fenêtres avec une grande variété de formes. Le système de découpe peut comporter par exemple au moins deux buses distinctes agencées pour projeter deux jets de fluide destinés à former ensemble une fenêtre dans le matériau en feuille.
Les jets de fluide projetés peuvent être identiques, symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan ou encore présenter des dimensions et/ou formes différentes. Les fenêtres formées sur le matériau en feuille présentent de préférence un contour fermé.
La fenêtre peut être réalisée au moins partiellement, par exemple totalement, dans une région du matériau en feuille comportant une zone claire filigranée, c'est à dire présentant des régions d'épaisseur réduite par rapport à la zone véline de la feuille, par exemple un filigrane clair, de préférence une zone filigranée tramée ( zone qui comporte une pluralité de petites régions d'épaisseur réduite).
La présence de cette zone claire filigranée peut faciliter la formation de la fenêtre en réduisant la quantité de matière à enlever avec le ou les jets de fluide.
Cela peut également conduire à un matériau en feuille plus difficile à contrefaire.
La partie humide de la machine à papier peut comporter une ou plusieurs formes rondes ou, en variante, au moins une table plate.
Les couches de papier peuvent, le cas échéant, être encollées après la formation des fenêtres par le jet de fluide. Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le procédé comporte l'étape suivante :
- introduire au moins partiellement une structure en bande au sein du matériau en feuille.
La structure en bande introduite au moins partiellement dans le matériau en feuille peut présenter une largeur relativement importante, par exemple une largeur supérieure à 1,5 mm, notamment supérieure à 2 mm, par exemple comprise entre 4 et 20 mm. Lorsque le matériau en feuille comprend au moins deux couches de papier, le procédé peut comporter l'étape suivante :
- amener la structure en bande entre les deux couches de papier lors de l'assemblage de celles-ci. En variante, le procédé peut comporter l'étape suivante :
- incorporer au moins partiellement la structure en bande au sein d'une couche de papier du matériau en feuille, lors de la formation de cette couche de papier, celle-ci pouvant notamment comporter, sur une face, au moins une fenêtre laissant dégagée au moins une portion de la structure en bande. La première couche de papier pourvue de fenêtres peut être assemblée, le cas échéant, avec une autre couche de papier afin de masquer d'éventuels défauts apparaissant sur la première couche de papier, comme cela est décrit dans les demandes de brevet EP 0 860 298 et EP 0 625 431. La couche de papier servant à masquer les défauts présente de préférence un grammage inférieur à celui de la première couche. L'une au moins des couches de papier peut comporter une zone claire filigranée, de préférence un filigrane clair, par exemple un filigrane tramé.
La fenêtre peut être réalisée dans ce filigrane, comme mentionné précédemment.
La fenêtre peut être entourée, au moins partiellement, d'une zone filigranée, cette zone pouvant comporter des parties claires et/ou des parties sombres d'épaisseurs égales ou supérieures à la zone véline du papier.
La fenêtre peut être formée sur le matériau en feuille, à distance de la structure en bande, cette dernière n'étant alors pas apparente à travers les fenêtres formées par le jet de fluide. Le filigrane peut également être formé à distance de la structure en bande.
La structure en bande peut comporter une couche en matière synthétique transparente, par exemple du polyester, et, si on le souhaite, un ou plusieurs revêtements tels qu'un revêtement magnétique. La structure en bande peut comporter des inscriptions et/ou des motifs. La structure peut comporter une couche au moins partiellement métallisée ou une couche métallique.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, la structure en bande comporte au moins un élément d'authentification et/ou d'identification choisi parmi au moins l'un des éléments suivants : un élément de mise en évidence d'une falsification, notamment visible et/ou détectable à l'aide d'un dispositif spécifique de détection, un élément à effet optique variable, interférentiel et/ou diffractif, iridescent ou à cristaux liquides, un revêtement magnétique ou cristallin, des fibres magnétiques, des traceurs détectables par résonance magnétique, des traceurs détectables par fluorescence X, des biomarqueurs, un vernis ou une encre, des traceurs luminescents, fluorescents ou phosphorescents, des composés photochromiques, thermochromiques, électroluminescents et/ou piézochromiques et/ou qui changent de couleur au contact d'un ou de plusieurs produits prédéterminés. Le filigrane précité peut être recouvert au moins partiellement par un film ou foil de matière synthétique, par exemple en polyester ou en polyéthylène. Ce dernier peut présenter une épaisseur comprise entre 10 et 30 μm. Le film ou foil peut notamment comporter sur sa face inférieure un adhésif thermoscellable qui est appliqué sur le papier et des éléments de sécurité tels qu'un hologramme, en particulier sur sa face extérieure. Le matériau en feuille peut comporter au moins une couche de papier comprenant au moins une fenêtre réalisée lors de la formation de la couche de papier.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, une machine à papier comportant :
- une partie humide agencée pour former au moins une couche de papier, - un système de découpe agencé pour projeter au moins un jet de fluide sous pression, notamment un jet d'eau, sur la couche de papier encore humide de manière à former sur celle-ci, par enlèvement de matière, au moins une fenêtre. Le taux d'humidité de la couche de papier encore humide est par exemple compris entre 60 et 70 %.
De préférence, la partie humide de la machine comporte au moins l'un des éléments suivants :
- une toile de formation au moins partiellement immergée dans une suspension de fibres,
- une toile d'un cylindre rotatif encore appelée «former » et un dispositif d'injection de matière fibreuse sur cette surface. Le papier peut être à base de fibres synthétiques et/ou naturelles. De préférence, la machine comporte un système de récupération de la matière enlevée par le jet de fluide, ce système de récupération étant avantageusement agencé pour évacuer la matière récupérée vers la partie humide afin de pouvoir la réutiliser.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le système de découpe est disposé entre la partie humide et un ensemble de sécherie de la machine à papier.
En variante, le système de découpe est disposé au niveau d'un ensemble de sécherie.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un matériau en feuille comportant : - au moins une couche de papier, notamment deux couches de papier assemblées,
- notamment au moins une structure en bande introduite au moins partiellement au sein du matériau en feuille, et ayant une largeur inférieure à celle du matériau en feuille, - au moins une fenêtre traversant le matériau en feuille et disposée, le cas échéant, à distance de la structure en bande.
La structure en bande peut présenter une largeur supérieure à 2 mm, notamment comprise entre 4 et 20 mm.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, la fenêtre formée sur le matériau en feuille à l'aide du jet de fluide présente sur son contour intérieur des portions de fibres papetières s 'étendant dans la fenêtre, ce qui donne une impression que la fenêtre a été formée par une découpe non parfaitement nette.
La pression du jet de fluide peut ainsi être choisie de manière à ce que la fenêtre soit découpée relativement proprement tout en donnant à cette fenêtre l'aspect précité. Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le matériau en feuille comporte un film ou un foil appliqué, par exemple collé, sur l'une de ses faces de manière à recouvrir la fenêtre.
Le matériau peut comporter une pluralité de fenêtres espacées deux à deux d'une distance comprise entre 1 cm et 40 cm, notamment entre 4 cm et 15 cm, étant par exemple voisine de 8 cm.
Les fenêtres peuvent, le cas échéant, présenter une surface comprise entre 10 mm2 et 1600 mm2, notamment entre 30 mm2 et 300 mm2. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un document de sécurité et/ou de valeur incorporant un matériau en feuille tel que défini ci-dessus.
Le document de sécurité et/ou de valeur peut constituer l'un des éléments suivants : un billet de banque, un document d'identité, un feuillet ou une couverture de passeport, un visa, un coupon, un document de valeur autre qu'un billet de banque, par exemple un chèque ou une carte de crédit, une étiquette de protection et/ou d'authentification, une étiquette de traçabilité.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un matériau en feuille comportant : - au moins une couche de papier, notamment deux couches de papier assemblées,
- au moins une zone claire filigranée dans l'une au moins des couches de papier, notamment un filigrane clair, par exemple un filigrane tramé,
- au moins une fenêtre s 'étendant au moins partiellement dans la zone claire filigranée.
La fenêtre peut être entourée complètement par la zone claire.
La fenêtre peut n'être présente que dans la couche de papier comportant le filigrane ou en variante dans les deux couches de papier.
Le matériau en feuille peut comporter une structure en bande introduite au moins partiellement au sein du matériau en feuille, par exemple à distance de la fenêtre et de la zone claire filigranée.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente, schématiquement et partiellement, une machine à papier conforme à l'invention,
- les figures 2 et 3 sont des vues agrandies, schématiques et partielles, d'une partie humide de la machine de la figure 1 ,
- la figure 4 représente, schématiquement et partiellement, un système de découpe de la machine à papier de la figure 1, - les figures 5 et 6 représentent, schématiquement et partiellement, en coupe transversale, des matériaux en feuille conformes à deux exemples de mise en œuvre de l'invention,
- la figure 7 représente, schématiquement et partiellement, le matériau en feuille de la figure 6, en vue de dessus,
- la figure 8 est un graphique illustrant les variations dans le temps de la pression du jet d'eau,
- la figure 9 représente, schématiquement et partiellement, une partie humide d'une machine à papier conforme à un autre exemple de mise en œuvre de l'invention, - la figure 10 représente, schématiquement et partiellement, un matériau en feuille conforme à un exemple de l'invention,
- la figure 11 est une vue agrandie, schématique et partielle, d'une fenêtre d'un matériau en feuille conforme à un exemple de l'invention,
- les figures 12 à 14 représentent, schématiquement et partiellement, différents exemples de formes de buse de projection du jet de fluide ainsi que des exemples de fenêtres obtenues à l'aide de ces buses, et
- la figure 15 représente, en vue de dessus, un document de sécurité selon un autre exemple de mise en œuvre de l'invention.
Sur le dessin, dans un souci de clarté, les proportions relatives des différents éléments représentés n'ont pas toujours été respectées, les vues étant schématiques.
On a représenté sur la figure 1 une machine à papier 10 comportant une partie humide 9 comprenant des première 1 et deuxième 2 portions de formation du papier, un circuit d'une bande preneuse 3, notamment en feutre, un ensemble de sécherie 4 et un ensemble presse-enco lieuse 5 (ou ensemble « sizepress »). Dans l'exemple illustré, la machine à papier 10 est à forme ronde.
En variante, la machine à papier peut être du type à table plate. Chaque portion de formation du papier 1, 2 comporte une cuve 11 contenant une suspension 12 de fibres, par exemple des fibres de cellulose et/ou des linters de coton et/ou des fibres synthétiques et/ou artificielles, dans laquelle est partiellement immergé un cylindre de toile rotatif 13 définissant une surface 14 au contact de laquelle se forme en continu une couche de papier. Comme illustré sur les figures 2 et 3, la couche de papier 15 formée par égouttage sur la première portion 1 est transportée à l'aide de la bande preneuse 3 vers la deuxième portion 2, l'assemblage de la première couche de papier 15 avec une deuxième couche de papier 16 formée sur la portion 2 est réalisé par exemple par passage de ces couches de papier 15 et 16 entre le cylindre de toile rotatif 13 de la partie humide 2 et un cylindre rotatif 18.
Dans l'exemple considéré, la première couche de papier 15 présente une densité d'environ 25 g/m2 et la deuxième couche de papier 16 une densité d'environ 65 g/m2. Une structure en bande 20 est introduite entre les couches de papier 15 et 16, lors de l'assemblage de celles-ci.
Dans un exemple non illustré sur les figures, la structure en bande 20 est introduite dans l'une des couches de papier 15 et 16 lors de la formation de cette couche. Cette dernière peut présenter des fenêtres laissant apparaître sur une face la structure en bande 20. Ces fenêtres peuvent être réalisées par exemple à l'aide de reliefs présents sur le cylindre de toile rotatif 13, comme cela est décrit par exemple dans les demandes de brevet EP 0 860 298 et EP 0 625 431.
La structure en bande 20 présente une largeur inférieure à celle des couches de papier 15 et 16, étant notamment comprise entre 2 mm et 20 mm, et peut comporter par exemple un film en polyester et, le cas échéant, une couche métallisée.
La structure en bande 20 peut présenter des bords longitudinaux rectilignes et parallèles.
La structure en bande 20 peut comporter, si on le souhaite, au moins un élément d'authentifïcation et/ou d'identification choisi parmi l'un des éléments suivants : un élément de mise en évidence d'une falsification, notamment visible et/ou détectable à l'aide d'un dispositif spécifique de détection, un élément à effet optique variable, interférentiel et/ou diffractif, iridescent ou à cristaux liquides, un revêtement magnétique ou cristallin, des fibres magnétiques, des traceurs détectables par résonance magnétique, des traceurs détectables par fluorescence X, des biomarqueurs, un vernis ou une encre, des traceurs luminescents, fluorescents ou phosphorescents, des composés photochromiques, thermochromiques, électroluminescents et/ou piézochromiques et/ou qui changent de couleur au contact d'un ou de plusieurs produits prédéterminés. Les couches de papier 15 et 16 avec la structure en bande 20 incorporée entre celles-ci forment un matériau en feuille 22 qui est transporté à l'aide de la bande preneuse 3 vers l'ensemble de sécherie 10.
La bande preneuse 3 est séparée du matériau en feuille 22 à un emplacement A de la machine à papier 10, en amont de l'ensemble de sécherie 4, les couches de papier 15 et 16 étant encore humides et présentant un taux d'humidité par exemple supérieur à 10 %, notamment 20 %.
Afin de former sur le matériau en feuille 22 des fenêtres 25, comme illustré sur les figures 5 et 6, un système de découpe 27 est disposé entre l'emplacement A et l'ensemble de sécherie 4, ce système de découpe 27 étant agencé pour projeter un jet d'eau puisé à une pression comprise par exemple entre 1000 et 2000 bars, afin de former les fenêtres 25, par enlèvement de matière, sur le matériau en feuille 22 en déplacement.
Comme illustré sur la figure 4, le système de découpe 27 comporte une buse 28 projetant le jet d'eau 29, le système de découpe pouvant être agencé pour prévenir la formation de gouttes de liquide au niveau de la buse 28.
La machine à papier 10 comporte en outre, en dessous du système de découpe 27, un système de récupération 30 agencé pour évacuer la matière enlevée par le jet d'eau 29 vers la partie humide 9, comme illustré notamment sur les figures 1 et 4.
Le système de récupération 30 peut par exemple être agencé pour créer une dépression afin d'aspirer la matière enlevée.
Ceci permet de recycler la matière récupérée en la réinjectant dans les suspensions de fibres 12.
Dans l'exemple illustré, le jet d'eau 29 présente une largeur /, mesurée transversalement à une direction F de déplacement du matériau en feuille 22 sur la machine à papier 10, cette largeur / étant comprise par exemple entre 5 mm et 5 cm, notamment entre 5 mm et 3 cm, étant par exemple voisine de 15 mm.
En contrôlant la largeur / du jet d'eau 29, il est possible de former des fenêtres 25 avec la largeur souhaitée.
Le jet d'eau 29 est projeté de manière intermittente, deux projections successives du jet 29 étant séparées par un temps d'arrêt At1, comme illustré sur le graphique de la figure 8. Ce temps At1 peut être choisi de manière à ce que deux fenêtres 25 successives soient espacées d'une distance comprise entre 1 cm et 40 cm, notamment entre 4 cm et 15 cm, étant par exemple voisine de 8 cm.
Ce temps d'arrêt At1 correspond par exemple à une durée comprise entre 7 ms et 310 ms, notamment entre 30 ms et 150 ms.
Le jet 29 peut être projeté pendant une durée At2 choisie de manière à former une fenêtre 25 ayant une longueur, mesurée suivant la direction F, comprise entre 4 mm et 40 mm, notamment entre 7 mm et 15 mm. Cette durée At2 peut être comprise par exemple entre 3 ms et 30 ms, notamment entre 6 ms et 12 ms. Les fenêtres 25 obtenues présentent une forme rectangulaire, avec une surface comprise notamment entre 20 mm2 et 1600 mm2, notamment entre 40 mm2 et 200 mm2.
Les fenêtres 25 sont notamment réalisées à distance de la structure en bande 20 et des bords longitudinaux 32 du matériau en feuille 22.
Après la formation des fenêtres 25, le matériau en feuille 22 est amené dans l'ensemble de sécherie 4.
Ce dernier comporte une pluralité de cylindres rotatifs 33 au contact desquels le matériau en feuille 22 est déplacé.
Après passage dans l'ensemble de sécherie 4, le matériau en feuille 22 est amené dans l'ensemble presse-enco lieuse 5 (ou en anglais « size press ») agencé pour réaliser l'encollage des deux couches de papier 15 et 16 et terminer le séchage de ces couches 15 et 16.
Le système de découpe 27 peut être placé à un autre emplacement de la machine à papier 10, pourvu qu'en cet emplacement les couches de papier 15 et 16 soient encore humides. Le système de découpe 27 peut par exemple être disposé au sein de l'ensemble de sécherie 4.
Le matériau en feuille 22 peut recevoir un film ou un foil 35 appliqué, par exemple collé, sur l'une de ses faces, de manière à recouvrir au moins partiellement ou totalement au moins une fenêtre 25 réalisée précédemment, comme illustré sur la figure 6. Le matériau en feuille 22 peut être découpé au format souhaité, comme illustré sur la figure 7, pour former par exemple un document de sécurité et/ou de valeur tel qu'un billet de banque ou un document d'identité, et recevoir une ou plusieurs impressions. Le film ou foil 35 peut comporter au moins un élément d'authentification et/ou d'identification choisi notamment parmi l'un au moins des éléments suivants : un élément de mise en évidence d'une falsification, notamment visible et/ou détectable à l'aide d'un dispositif spécifique de détection, un élément à effet optique variable, interférentiel et/ou diffractif iridescent ou à cristaux liquides, un revêtement magnétique ou cristallin, des fibres magnétiques, des traceurs détectables par résonance magnétique, des traceurs détectables par fluorescence X, des biomarqueurs, un vernis ou une encre, des traceurs luminescents, fluorescents ou phosphorescents, des composés photochromiques, thermochromiques, électroluminescents et/ou piézochromiques et/ou qui changent de couleur au contact d'un ou de plusieurs produits prédéterminés.
Le film ou foil 35 peut être observé par transparence, à travers la fenêtre 25, en vue d'une authentification et/ou identification du document.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de mise en œuvre qui viennent d'être décrits. On peut prévoir par exemple plusieurs systèmes de découpe 27, à différents emplacements de la machine à papier 10, afin de former par exemple des fenêtres de dimensions différentes.
Le matériau en feuille 22 peut comporter, le cas échéant, un nombre de couches de papier supérieur à deux, par exemple trois ou quatre couches de papier. Comme illustré sur la figure 10, le matériau en feuille 39 peut être dépourvu de structure en bande et être réalisé par exemple avec une unique couche de papier.
Ce matériau en feuille 39 comporte par exemple deux fenêtres 25 de forme rectangulaire.
La pression à laquelle le jet d'eau 29 est projeté peut être choisie de manière à ce que la fenêtre formée présente un contour intérieur 37 le long duquel apparaissent des portions de fibres papetières 38 issues de la découpe par le jet d'eau 29.
Comme illustré sur la figure 11, la présence de ces portions de fibres 38 donne à la fenêtre 25 un aspect différent d'une fenêtre formée sur un substrat en plastique.
On a représenté sur les figures 12 à 14 différents exemples de formes de jet d'eau. Dans l'exemple illustré à la figure 12, le jet d'eau 29 présente en section transversale une forme curviligne sensiblement en portion d'ovale permettant de former sur le matériau en feuille une fenêtre 25 ayant deux bords curvilignes parallèles 40.
Dans l'exemple illustré à la figure 13, la fenêtre 25 est réalisée à l'aide de deux jets d'eau 29 projetés par deux buses distinctes. Les jets d'eau 29 sont sensiblement symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan et présentent chacun une forme en portion d'ovale.
Dans l'exemple illustré à la figure 14, la fenêtre 25 avec une forme en drapeau est réalisée à l'aide d'un jet d'eau 29 ayant une forme sensiblement en S. On a illustré sur la figure 9 une partie humide 42 d'une machine à papier conforme à un autre exemple de mise en œuvre de l'invention.
Cette partie humide 42 se distingue de la partie humide 9 précédemment décrite par le fait que la portion de formation de papier 1 est remplacée par un ensemble 43 comprenant un dispositif 44 d'injection de matière fibreuse sur une toile d'un cylindre rotatif 45 encore appelée «former ».
La première couche de papier 15 ainsi formée passe entre le cylindre 45 et un cylindre supplémentaire 46.
Cette couche de papier 15 est assemblée avec la deuxième couche de papier 16 formée sur la portion de formation 2. Le grammage de la couche 15, par exemple de 25 g/m , est inférieur à celui de la couche 16, lequel est par exemple de 65 g/m .
On a représenté à la figure 15 un matériau en feuille comportant deux couches de papier superposées entre lesquelles est disposée une structure en bande 20 tel qu'un fil de sécurité, par exemple. Le matériau en feuille comporte un filigrane tramé 50.
Par « filigrane tramé » on entend un filigrane au sens de la demande EP 1 122 360, comportant un ensemble de petites régions claires 51 agencées à la manière d'une image tramée.
La répartition de ces régions claires au sein du filigrane peut être non uniforme. Ces régions claires présentent une masse surfacique strictement inférieure à celle du vélin. Les régions claires, à faible densité optique, contrastent avec le papier à densité optique supérieure qui les entoure, et l'on ne trouve qu'un nombre fini de densités optiques.
La présence des régions claires dans le papier, avec des répartitions variables suivant les endroits du motif réalisé, peut procurer un effet visuel macroscopique qui reproduit les ombrés d'un filigrane classique.
De préférence, les régions claires ont toutes la même masse surfactique, ce qui se traduit par une même densité optique pour toutes les régions claires, aux irrégularités du papier près. Dans ce cas, on ne trouve que deux densités optiques, à savoir celle des régions claires et celle du papier.
Il faut donner à l'expression « image tramée », un sens large qui couvre tous les types de trames ou pseudo-trames, la forme et l'agencement des régions claires et celles des régions "sombres" n'étant pas limités à une forme et un agencement particuliers mais pouvant être quelconques. Une fenêtre 25 est réalisée à travers le filigrane 50.
Un film 55 de surfaçage recouvre le filigrane 50 et la fenêtre 25.
Ce film 55 peut s'étendre sur la couche de papier sous-jacente de chaque côté du filigrane.
Le film 55 permet de renforcer la zone du matériau en feuille comportant le filigrane.
Le filigrane peut s'étendre d'un bord à l'autre du matériau, comme illustré, ou ne pas atteindre les bords.
Dans un exemple, le filigrane 50 est réalisé dans une couche fibreuse de 80 μm d'épaisseur et d'un grammage de 60 g/m2. Le film 55, d'une épaisseur de 40 μm, est en polyester et comporte à sa surface extérieure un hologramme.
L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un », sauf si le contraire est spécifié.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un matériau en feuille (22) par voie papetière, le matériau en feuille comportant au moins une couche de papier, le procédé comportant l'étape suivante : projeter au moins un jet de fluide (29) sous pression, notamment un jet d'eau, sur la couche de papier encore humide de manière à former sur celle-ci, par enlèvement de matière, au moins une fenêtre (25).
2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que la formation d'une ou plusieurs fenêtres sur le matériau en feuille à l'aide du jet de fluide est réalisée en ligne, sur une machine à papier (10) servant à former la couche de papier.
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la couche de papier est formée par égouttage sur une toile de formation partiellement immergée dans une suspension de fibres d'une forme ronde.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la couche de papier est formée par égouttage sur une toile de formation d'une table plate.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la couche de papier est formée par injection et égouttage de matière fibreuse sur une toile d'un cylindre rotatif.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le matériau en feuille comporte au moins deux couches de papier (15, 16) assemblées et par le fait que le jet de fluide (29) sert à former au moins une fenêtre s 'étendant à travers les deux couches de papier.
7. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes suivantes : former une première, respectivement une deuxième, desdites deux couches de papier sur une première, respectivement une deuxième, toile de formation partiellement immergée dans une suspension de fibres, assembler les deux couches de papier (15, 16).
8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes suivantes : former une première desdites deux couches de papier par injection et égouttage de matière fibreuse sur une toile d'un cylindre (45) en rotation, former une deuxième des deux couches de papier sur une toile de formation (13) partiellement immergée dans une suspension de fibres, - assembler les deux couches.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le jet de fluide est projeté de manière intermittente, deux projections successives du jet étant séparées par un temps d'arrêt (At1).
10. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que, entre deux temps d'arrêt, le jet est projeté pendant une durée (At2) choisie de manière à former une fenêtre ayant une longueur, mesurée suivant une direction (F) de déplacement du matériau en feuille (22) sur la machine à papier (10), comprise entre 4 mm et 40 mm, notamment entre 7 mm et 15 mm.
11. Procédé selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé par le fait que le temps d'arrêt (At1) entre deux projections successives du jet (29) est choisi de manière à ce que deux fenêtres (25) successives soient espacées d'une distance comprise entre 1 cm et 40 cm, notamment entre 4 cm et 15 cm, étant par exemple voisine de 8 cm.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le jet (29) présente une largeur (I), mesurée transversalement à une direction (F) de déplacement du matériau en feuille sur la machine à papier, comprise entre 5 mm et 50 mm, notamment entre 10 mm et 30 mm, étant par exemple voisine de 20 mm.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le jet de fluide est un jet d'eau projeté à une pression comprise entre 50 et 4000 bars, notamment entre 1000 et 2000 bars.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les fenêtres (25) sont formées sur le matériau en feuille immédiatement en aval de la partie humide de la machine à papier, avant passage sur un ensemble de sécherie (4) de la machine à papier (10), le taux d'humidité étant par exemple d'au moins 50 %, allant par exemple de 60 % à 70 %.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que les fenêtres (25) sont formées sur le matériau en feuille (22) au niveau d'un ensemble de sécherie (4) de la machine à papier avant que la ou les couches de papier ne soient complètement séchées.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la machine à papier (10) comporte un système de récupération (30) de la matière enlevée par le jet de fluide, ce système de récupération étant avantageusement agencé pour évacuer la matière enlevée vers la partie humide de la machine à papier.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la machine à papier comporte un système de découpe (27) comprenant une buse de projection (28) du jet de fluide (29), la buse pouvant éventuellement être agencée pour pouvoir être déplacée par rapport à une portion fixe de la machine à papier lors de la découpe de la fenêtre dans le matériau en feuille.
18. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que le système de découpe (27) est agencé pour prévenir la formation de gouttes de liquide au niveau de la buse de projection.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le jet de fluide présente en section transversale une forme choisie parmi : un segment de droite, un coin tel qu'un coin à angle droit, une courbe non rectiligne telle qu'un arc de cercle, une portion d'ovale ou un S.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé par le fait que le système de découpe comporte au moins deux buses distinctes agencées pour projeter deux jets de fluide destinés à former ensemble une fenêtre dans le matériau en feuille.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chaque fenêtre (25) présente un contour fermé.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant l'étape suivante : introduire au moins partiellement une structure en bande (20) au sein du matériau en feuille.
23. Procédé selon la revendication précédente, le matériau en feuille comprenant au moins deux couches de papier, le procédé comportant l'étape suivante : amener la structure en bande (20) entre les deux couches de papier (15, 16) lors de l'assemblage de celles-ci.
24. Procédé selon la revendication 22, comportant l'étape suivante : incorporer au moins partiellement la structure en bande au sein d'une couche de papier du matériau en feuille, lors de la formation de cette couche de papier, celle-ci pouvant notamment comporter, sur une face, au moins une fenêtre laissant dégagée au moins une portion de la structure en bande.
25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 24, caractérisé par le fait que la fenêtre est formée sur le matériau en feuille, à distance de la structure en bande (20).
26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 25, caractérisé par le fait que la structure en bande (20) présente une largeur supérieure à 2 mm, notamment comprise entre 4 et 20 mm.
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le matériau en feuille comporte au moins une couche de papier comprenant au moins une fenêtre réalisée lors de la formation de la couche de papier.
28. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, la fenêtre étant réalisée dans une zone claire filigranée.
29. Procédé selon la revendication 28, ladite zone claire étant une zone filigranée tramée.
30. Machine à papier comportant : - une partie humide agencée pour former au moins une couche de papier, un système de découpe (27) agencé pour projeter au moins un jet de fluide sous pression, notamment un jet d'eau, sur la couche de papier encore humide de manière à former sur celle-ci, par enlèvement de matière, au moins une fenêtre (25).
31. Machine selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que la partie humide comporte au moins l'un des éléments suivants : une toile de formation (13) au moins partiellement immergée dans une suspension de fibres, une toile d'un cylindre (45) rotatif et un dispositif d'injection (44) de matière fibreuse sur cette surface.
32. Machine selon l'une des revendications 30 et 31, caractérisée par le fait qu'elle comporte un système de récupération (30) de matière enlevée par le jet de fluide, ce système de récupération étant avantageusement agencé pour évacuer la matière récupérée vers la partie humide de la machine à papier.
33. Machine selon l'une quelconque des revendications 30 à 32, comportant un ensemble de sécherie (4), caractérisé par le fait que le système de découpe (27) est disposé entre la partie humide et l'ensemble de sécherie (4).
34. Machine selon l'une quelconque des revendications 30 à 32, caractérisée par le fait qu'elle comporte un ensemble de sécherie et par le fait que le système de découpe est disposé au niveau l'ensemble de la sécherie.
35. Matériau en feuille (22) comportant : - au moins une couche de papier, notamment deux couches de papier (15 ;
16) assemblées, au moins une structure en bande (20) introduite au moins partiellement au sein du matériau en feuille, et ayant une largeur inférieure à celle du matériau en feuille, au moins une fenêtre (25) traversant le matériau en feuille et disposée à distance de la structure en bande, la fenêtre étant réalisée par enlèvement de matière par projection d'au moins un jet de fluide (29) sous pression, notamment un jet d'eau, sur une couche de papier encore humide.
36. Matériau selon la revendication 35, comportant une zone claire filigranée (50) et la fenêtre étant réalisée à travers ladite zone claire filigranée.
37. Matériau selon l'une des revendications 35 ou 36, caractérisé par le fait que la fenêtre est au moins en partie entourée d'une zone filigranée, en particulier filigranée tramée.
38. Matériau selon l'une quelconque des revendications 35 à 37, caractérisé par le fait que la structure en bande présente une largeur supérieure à 2 mm, notamment comprise entre 4 et 20 mm.
39. Matériau selon l'une des revendications 35 à 38, caractérisé par le fait qu'il comporte un film ou foil (35) appliqué sur l'une de ses faces de manière à recouvrir la fenêtre (25).
40. Matériau selon l'une quelconque des revendications 35 à 39 précédentes, caractérisé par le fait que le film ou foil recouvre au moins partiellement la zone filigranée.
41. Matériau selon l'une quelconque des revendications 36 à 40, caractérisé par le fait qu'il comporte une pluralité de fenêtres espacées deux à deux d'une distance comprise entre 1 cm et 40 cm, notamment entre 4 cm et 15 cm, étant par exemple voisine de 8 cm.
42. Matériau selon l'une quelconque des revendications 36 à 40, caractérisé par le fait que les fenêtres présentent chacune une surface comprise entre 10 mm2 et 1600 mm2, notamment entre 30 mm2 et 300 mm2.
43. Document de sécurité et/ou de valeur incorporant un matériau en feuille selon l'une quelconque des revendications 36 à 42.
44. Document de sécurité et/ou de valeur incorporant un matériau en feuille obtenu avec le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 30.
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