EP3027534B1 - Dispositif de stockage souple comprenant un recipient souple et une doublure interne, méthode pour sa fabrication et son utilisation - Google Patents

Dispositif de stockage souple comprenant un recipient souple et une doublure interne, méthode pour sa fabrication et son utilisation Download PDF

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EP3027534B1
EP3027534B1 EP14790140.9A EP14790140A EP3027534B1 EP 3027534 B1 EP3027534 B1 EP 3027534B1 EP 14790140 A EP14790140 A EP 14790140A EP 3027534 B1 EP3027534 B1 EP 3027534B1
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EP
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perforations
inner liner
micro
container
microns
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EP14790140.9A
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Jean-Pierre Lecocq
Nicolas Chevalier
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Roquette Freres SA
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So Bag
Roquette Freres SA
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a flexible storage device comprising a flexible container and an inner liner.
  • the field of the invention is that of flexible intermediate bulk containers (abbreviated to GRVS), and or FIBC (of the English “ Flexible Intermediate Bulk Container”) still commonly called “ Big Bag “.
  • the container is generally of parallelepipedal shape, with a capacity generally ranging from 0.5 to 3 m 3 .
  • This container is a flexible structure whose mechanical strength allows to take up the load of stored materials.
  • the container is conventionally obtained from fabric of polymer fibers (PP, PE, PET, etc.), which is often permeable to products of small particle sizes.
  • PP polymer fibers
  • PE polymer fibers
  • PET PET
  • an internal protective coating in IEC 61340 4-4 Edition 2.0.
  • FIBCs are classified into one of four types: Type A, Type B, Type C, and Type D.
  • type B FIBCs are made of plastic to avoid certain landfills and landfills, without the need for grounding.
  • Such FIBCs are suitable for explosive atmospheres formed of fine particles in suspension, but are not suitable for gaseous explosive atmospheres.
  • Type C FIBCs are designed with conductive, cloth or plastic foil or interwoven with conducting wires or filaments, and are designed to prevent the occurrence of incendiary sparks, discharge and the propagation of certain discharges. In such a type C FVC, superior protection is obtained against the risk of explosion compared to a type B FVC.
  • Type C FIBCs are suitable for explosive atmospheres consisting of fine particle clouds in suspension, and also, for explosive atmospheres of gaseous nature.
  • this protection is only ensured if the conductive sheet or equivalent is connected to the ground, at least during filling and emptying operations.
  • D-type FIBCs are made of a static-protected fabric designed to prevent the occurrence of sparks and certain discharges, without the need to connect the FIBC to the earth.
  • type B, C or D FIBCs use type L2 internal protective coatings according to the aforementioned standard, with materials having a surface resistivity of between 1.0 ⁇ 10 9 ⁇ and 1.0. ⁇ 10 12 ⁇ .
  • Such materials, dissipative effect, include antistatic additives whose effect is however of limited duration in time. The life of such an interior liner does not exceed 2 years.
  • these additives are likely to migrate and come into contact with the stored product, and thus contaminate it. This is a problem often considered unacceptable in the case of use of the storage device for food applications, and especially pharmaceutical. Therefore, to the knowledge of the inventor, to the knowledge of the inventor, those skilled in the art, for these sensitive applications, almost always use a Type C FVC, without an L2 type liner, which is preferably coated. L1 requiring grounding.
  • the storage device of this prior art does not meet the criteria for being classified as a type B large flexible bulk container according to the standard 61340-4-4 Edition 2.0 2012-01 in that it comprises a conductive layer of the electricity.
  • the protection vis-à-vis the risk of explosion is ensured only if the conductive layer of this anteriority is electrically connected to the earth.
  • the inner liner is the film of Basell Polyolefins under the mark " ADLFEX Q 100 F ".
  • the choice of this specific material would allow according to page 1, column 2, to satisfy a breakdown voltage of less than 4kV. It should be noted that, in all the tests provided, the thickness of the film which is 1.5 mill PP (or 38 micro-meters) corresponds to a very small wall thickness for an inner lining, close to the thickness wall for which this breakdown voltage limit is always satisfied.
  • micro-perforations are gas permeable and normally impermeable to stored materials.
  • the object of the present invention is to provide a device for the storage of powdery products, providing effective protection against the risk of explosion, especially during emptying operations and / or filling the bag.
  • the object of the present invention is to provide such a device which does not require grounding during the emptying and / or filling operations to comply with the safety conditions.
  • Another object of the present invention is to provide such packaging which does not expose the stored product to the risk of contamination by migration of the container to the contents.
  • Another object of the present invention is to provide such a package which provides protection against the risk of explosion, preferably without the packaging being dependent on a particular material for the inner liner.
  • the invention relates to a package comprising a flexible bulk container, the material of the container being an insulator, without antistatic additive, or conductive layer electricity, as well as an insulating inner lining, of surface resistivity greater than 1.0 ⁇ 10 12 ⁇ , covering the internal walls of the container, without a conductive layer of static electricity and without dissipative layer of the 'static electricity.
  • the inner lining comprises micro-perforations, passing through, distributed over the entire surface of the inner lining and in such a way that the breakdown voltage of the inner lining is less than 4 kV and that the voltage of breakdown of the container wall is less than 6 kV, without requiring the grounding of the device.
  • the fabric of the flexible bulk container is an air permeable fabric, preferably non-laminated and uncoated, so as to allow deaeration of the package through micro-perforations of the inner liner and the web of said container.
  • the storage device finds particular application as a large flexible bulk container type B, according to IEC 61340-4-4 Edition 2.0 2012-01.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a storage device according to the invention in which the micro-perforated internal lining is obtained from an inner liner, not perforated, and by means of a perforating device comprising at least one roller provided on its circumference needles, rotated about its axis and rolling on the inner liner perforating it.
  • the perforation device comprises two counter-rotating rolls, each provided with needles on its circumference, driven in opposite rotations, the two rollers rolling on the inner liner perforating it.
  • micro-perforations are made from a bellows duct, directly in the bellows duct, when the duct is flat, in the form of a band.
  • Said device comprises a container 2, for flexible bulk, and an inner liner 3.
  • the container 2 forms a flexible structure whose mechanical strength allows to resume the charge of the stored material.
  • the container 2 may be of substantially parallelepipedal shape, with a capacity of between 0.5 m 3 and 3 m 3 , by way of non-limiting example.
  • this structure can be provided with handling straps 5 at the corners of the structure.
  • This structure may consist essentially of canvas, synthetic, especially based on polypropylene.
  • the internal lining is an insulator, that is to say a surface resistivity greater than 1.0 ⁇ 10 12 ⁇ , on its inside and outside, according to IEC 61340-4-4 Edition 2.0 2012- 01.
  • the inner liner is a type L3 inner protective coating according to the aforementioned standard.
  • This inner liner 3 is devoid of electrically conductive layer.
  • Electrically conductive layer means any element, for example in sheet or filament form, having a surface resistivity of less than 1.0 ⁇ 10 7 ⁇ .
  • such an inner liner 3 and more generally the storage device 1 as a whole does not require grounding, particularly during operations. filling or emptying the device with the powdery materials.
  • the inner liner 3 is devoid of dissipative layer of static electricity.
  • Dissipative layer is understood to mean a material whose surface resistivity is between 1.0 ⁇ 10 9 ⁇ and 1.0 ⁇ 10 12 ⁇ and which comprises for this purpose, conventionally, antistatic additives that may contaminate the material. stored.
  • such contamination risks are avoided in that the inner liner is devoid of such additives, for example an untreated plastic material.
  • the inner liner 3 is constituted by a single film of material having said micro-perforations 4, untreated plastic material, such as for example polypropylene or polyethylene (PE).
  • the inner liner may comprise several layers of different insulating materials, for example several plastics.
  • the internal double 3 is a multilayer (ie double layer, triple layer, see more) of the same plastic, PE for example, to increase the mechanical performance of the inner liner 3.
  • the inner liner can be a multilayer (ie double layer, triple layer, see more) of several different insulators, such as several different plastics. This multilayer is obtained by extrusion, in particular coextrusion.
  • the thickness ⁇ of the inner liner 3 is greater than 60 microns and less than or equal to 700 microns, for example between 90 microns and 500 microns (microns).
  • the inner liner 3 covers the inner walls of the container 2, said inner liner 3 comprising micro-perforations 4 through.
  • micro-perforations 4 are distributed over the entire surface of the inner liner 3 and such that the breakdown voltage of the inner liner 3 is less than 4 kV. In addition and according to the invention, the breakdown voltage of the container wall is less than 6 kV.
  • Such a storage device 1 can be considered as a large container for flexible bulk classified type B according to IEC 61340-4-4 Edition 2.0 2012-01.
  • the breakdown voltage of the entire container 2 / inner liner 3 is less than or equal to 6 kV, and preferably less than or equal to 4 kV.
  • the micro-perforations 4 are distributed over the entire surface of the inner liner 3, and not on a part of its surface only, and in such a way as to avoid strong accumulations of electrostatic charges on the inner liner 3.
  • the density of the micro-perforations 4 on the surface of the inner liner 3 is such that two neighboring micro-perforations are separated by a distance ⁇ less than or equal to 2 cm, preferably between 0.5 cm and 1.5 cm. cm.
  • the maximum surface having no micro-perforations should not exceed a disc of 2.5 cm in diameter, or a disc of 2 cm in diameter.
  • the diameter d of micro-perforations 4 is between 5 microns and 130 microns, and for example between 5 microns and 40 microns (microns).
  • the diameter of the micro-perforations 4 will be chosen according to the particle size of the material to be stored and in order to prevent the material from passing through the inner lining 3.
  • the micro-perforations 4 are preferably of diameter less than the particle size of the material to be stored.
  • These micro-perforations of the inner liner 3 may be obtained mechanically, for example by means of a matrix provided with needles for perforating the liner, or by means of a roller provided on its circumference with such needles, provided to roll on the lining by perforating it.
  • the material of the container 2, in particular the web 20 of the container, is an insulator within the meaning of the aforementioned standard, for example based on polypropylene, without antistatic additive, nor electrically conductive layer.
  • the fabric 20 is a coated canvas, or a laminated canvas.
  • the fabric 20 of the flexible bulk container is an air permeable fabric, preferably unlaminated and uncoated, so as to allow the deaeration of the device 1 by means of micro-perforations. 4 of the inner liner 3 and, through the web 20, said container 2, in particular during the filling operations of the device with the materials. Such a phenomenon is illustrated by the arrows at the figure 2 .
  • Such de-aeration makes it possible to minimize the quantity of fine particles suspended in the air during the filling operations, and thus to limit the risks of creating an explosive atmosphere.
  • Such an arrangement contributes, with the minimization of breakdown voltages of the inner liner 3 and the container, to a better safety vis-à-vis the risk of explosion during filling operations of the device with powdery materials.
  • Example 1 Test of breakdown voltage on perforated inner lining, only
  • This liner has an average thickness of 90 microns ( ⁇ m) and is insulating in the sense of the IEC 61340-4-4 Edition 2.0 2012-01 standard, that is to say with a surface resistivity greater than 1.0 ⁇ 10 12 ⁇ .
  • This inner lining was micro-perforated over its entire surface with a perforation density equal to 0.3 perforation per cm 2 .
  • the distribution of the perforations is homogeneous (uniform), and obtained by means of a perforating device using a roller 40 provided on its circumference with needles intended to completely cross the thickness of the inner liner.
  • This roller 40 makes it possible to perforate the inner lining, when animated with a rotation about its axis, by rolling on the inner lining.
  • the needles are distributed over the roll 40, along a plurality of generatrices of the roll (the roll), that is to say along a plurality of straight lines parallel to the axis of the roll and passing through the cylindrical surface of the roll, the lines being offset regularly, angularly, around the axis of the roll.
  • the needles of the same generator are distributed in the direction of the generator, parallel to the axis of the roller, with a constant gap between any two successive needles of the line.
  • the needles of a generator are arranged in staggered relation to the needles of the neighboring generator.
  • the diameter of the needles is 0.79 mm, which makes it possible, given the elasticity of the material and the associated shrinkage phenomenon, to obtain micro-perforations in the diameter lining, referenced "X", of between 0.1 mm. and 0.4mm. Indeed, when the needles emerge from the inner liner, the material tends to retract by closing the micro-perforations created.
  • FIG. figure 4 The arrangement of the micro-perforations thus created on the lining is illustrated in FIG. figure 4
  • the micro-perforations are distributed along a plurality of parallel lines, spaced successively by a dimension T2, equal to 20 mm.
  • the micro-perforations are regularly spaced, two successive micro-perforations being spaced apart by a dimension T1, equal to 20 mm.
  • the perforations of two successive lines are arranged in staggered rows, as illustrated.
  • This perforated internal lining was subjected to a breakdown voltage measurement by Swissi Process Safety GmbH in Basel, on behalf of the present applicant, carried out in the electrostatic laboratory, under the seal of confidentiality.
  • the breakdown voltage was measured with a high voltage device according to EN 60243 and IEC 61340-4-4 Ed.2. This measurement was obtained in a climatic chamber at a temperature of 23 ° C and with a humidity of 20%, in accordance with IEC 61340-4-4 Ed.2.
  • the measured breakdown voltage is 1.3 kV ( ⁇ 0.1). This test was the subject of a confidential report between the applicant and Swissi Process Safety GmbH.
  • This breakdown voltage of the inner liner is much lower than the maximum allowable breakdown voltage (4kV) to be met by the inner liner to meet the definition of a Class B flexible bulk container according to the 61340-4-4 standard. Edition 2.0 2012-01.
  • Example 2 FIBC qualification test according to the classification of the standard 61340-4-4 Edition 2 2012-01
  • Tests were carried out on a storage device according to the invention, more particularly a large flexible bulk container (FIBC) as illustrated in FIG. figure 6 .
  • FIBC large flexible bulk container
  • This FIBC comprises a container 2, made of polypropylene fabric and manufactured flat.
  • the body of the container comprises a bottom wall 21, flat bottom, side walls 22 to 25, substantially rectangular, and a roof 26, frustoconical shape.
  • the body of the container is obtained by assembling three webs 20a, 20b and 20c sewn together by their edges.
  • the template of the canvas 20a is illustrated at figure 10a , this fabric forming the bottom wall 21 and two side walls 23,25, opposite, and partially the roof 26. In the FIBC this fabric is folded generally U.
  • the size of the canvases 20b and 20c is illustrated in FIG. figure 10b .
  • These two webs 20b and 20c are intended to constitute respectively the other two opposite side walls 22,24 of the FIBC.
  • the polypropylene used for the webs 20a, 20b and 20c forming the side walls, the bottom and the roof have a minimum grammage of 165 g / m2.
  • the dimensions of the container body are approximately 95x95x115 (cm).
  • Four loop-shaped gripping straps 5 are stitched respectively at the vertical edges 30 of the container 2.
  • This FIBC also comprises an external filler neck 27 and a discharge chute 28.
  • This flexible trough is made of fabric, more particularly polypropylene having a basis weight of 75 g / m 2 minimum.
  • This filling chute 27 is fixed by sewing between the roof 26 and the chute.
  • the free end of this filler neck 27 is intended to be mounted on a feed opening pipe of a filling device (not shown).
  • This filler neck 27 makes it possible to drive (without loss) the materials, from the supply opening of the filling device to the interior volume of the body of the container 2. It is extended by an internal filler neck (no shown).
  • a closure link, marked 32, located at the bottom, allows to close on itself the filler neck 27, once the filling operations completed.
  • the flexible discharge chute 28 extends from a central opening 29 on the bottom wall 21, sewn to the latter. It allows to drive the materials to empty when open at the top. Otherwise this discharge chute 28 is closed on itself by means of a closure link 33, flexible, provided at the seam between the bottom and the chute. Once this flexible link 33 tight, the emptying chute 28 is closed.
  • the flexible discharge chute 28 When not in use, the flexible discharge chute 28 can be folded on itself and grouped together on the underside of the bottom wall 21 by means of a protection bolster 34, equipped with a clamping link 35.
  • the protective purse 34 made of polypropylene fabric, is a tubular part fixed at its upper part by stitching to the bottom wall 21, the tubular part surrounding the emptying chute 28 over only a part of height. This protection burs 34 makes it possible to maintain and compress the discharge chute between the bottom wall 21 and the purse 34, when the clamping link 35 disposed at its lower end is actuated.
  • the storage device also includes a preformed internal liner.
  • This inner liner covers the body of the container, namely the side walls 22 to 25, the bottom wall 21 and the roof 26.
  • This inner liner of average thickness of 90 microns also extends over the filler neck 27 and on the discharge chute 28 and is made of polyethylene.
  • this inner lining is micro-perforated over its entire surface, with a perforation density of 1.6 perforations per cm 2 .
  • the two rollers 50 are each identical to that illustrated in FIGS. Figures 7a and 7b .
  • the needles are distributed, according to several circular lines Lc, circular grooves G, contained in planes parallel to the circular lines, being provided in depth of the cylindrical surface of the roll, at least between the circular lines and in the same number as the lines d Lc needles.
  • the perforation device results from the combination of two rollers according to the Figures 7a and 7b , counter-rotating, axes parallel to each other, the two needle rollers being arranged relative to each other interpenetratingly: more particularly and as illustrated in FIG. figure 9b , the needles of each roller penetrate the circular grooves in depth of the cylindrical surface of the other roll, at the interface area between the two rollers.
  • two successive circular lines of needles are separated by a distance T4 equal to 16 mm.
  • two successive needles are separated by a distance T3 equal to 8 mm.
  • the density of the micro-perforations on the lining is 1.6 perforation per cm 2 .
  • the diameter of the needles is 0.62 mm, which makes it possible to create perforations with a diameter of between 0.08 mm and 0.32 mm, given the phenomenon of retraction.
  • the breakdown voltage was measured with a high voltage device according to EN 60243 and IEC 61340-4-4 Ed.2. This measurement was obtained in a climatic chamber at a temperature of 23 ° C and with a humidity of 20%, in accordance with IEC 61340-4-4 Ed.2. The voltage measurement is 1000V.
  • the roof consisting of the trapezoid-shaped parts of the three canvases 20a, 20b and 20c, was not specifically measured as this measure would depend on where it was made and would be redundant.
  • the storage device may be of the type of that exemplified above, the container forms a body comprising a bottom wall 21, four side walls 22 to 25 and a roof 26, said device comprising a chute of filling 27, flexible, fixed to the roof 26, in particular of truncated pyramid or frustoconical shape, extending from a roof opening, outside the body, and a discharge chute 28 , flexible, extending from an opening of the bottom wall 21, outside the body.
  • the body of the container may consist of three webs 20a, 20b, 20c of the type illustrated in FIGS. Figures 10a and 10b .
  • Other fabrications are possible, for example by providing a separate fabric for each roof wall, bottom or side.
  • the filler neck 27 and the discharge chute 28 are typically provided with their closure links 32 and 33.
  • the device may comprise said purse 34, with its clamping link 35, the function of which has been described above.
  • the micro-perforated inner liner 3 covers not only the inner walls of the container body but also the inner wall of the filler neck 27 and the inner wall of the discharge chute 28.
  • the possibility offered by the micro-perforations 4 to deaerate the interior volume of the device by allowing air to pass through these micro-perforations, or even the permeable fabric of the body of the container, including in particular the fabric chutes, is particularly advantageous and contributes to a better safety vis-à-vis the risk of explosion during filling operations of the device with powdery materials.
  • the material of the fabric of the container and / or the inner liner may be a plastic selected from polypropylene or polyethylene.
  • the distribution of micro-perforations 4 on the inner liner is preferably uniform.
  • the micro-perforations 4 are arranged in parallel lines, the micro-perforations of each line being separated by a constant distance between any two successive micro-perforations of the line.
  • the perforations of two lines successive ones are arranged in staggered relation to each other. According to another alternative, they can be aligned.
  • the distance T1 between two micro-perforations of a line and the distance T2 separating two successive lines of perforations can each be between 5 mm and 20 mm.
  • the distances T1 and T2 may be different or equal.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a storage device according to the invention.
  • the micro-perforated inner lining is obtained from a non-perforated inner lining and by means of a perforation device comprising at least one roller provided on its circumference with needles (substantially radial), rotated around its axis and rolling on the inner lining by perforating it.
  • the perforating device may comprise two counter-rotating rollers, each provided with needles on the circumference, rotated in opposite rotations and rolling on the non-perforated liner by perforating it.
  • the rollers 50 may be those of the type illustrated in FIGS. Figures 7a and 7b .
  • the needles are distributed, along several circular lines Lc, circular grooves G, contained in planes parallel to the circular lines Lc, being provided in depth of the cylindrical surface of the roll, at least between the circular lines Lc and the same number as the lines of needles Lc.
  • the perforation device results from the combination of two rollers according to the Figures 7a and 7b , counter-rotating, axes parallel to each other, the two needle rollers being arranged relative to each other interpenetratingly: The needles of each roller penetrate into the circular grooves G in depth of the cylindrical surface of the another roll, at the interface and working areas between the two rollers.
  • the fabric (or fabrics) used for the body of the container may have a basis weight of between 140 g / m 2 and 250 g / m 2 .
  • the canvas (or fabrics) used for the filling and emptying chutes may have a grammage of between 50 g / m 2 and 200 g / m 2 .
  • the inner liner can be positioned in the container, without particular attachment between the container and the inner liner.
  • the inner liner can be attached to the container, preferably by stitching, for example at the (four) corners of the device.
  • the adhesive used to bond the inner wall of the container and the outer wall of the inner liner can fill and plug the micro-perforations and, thus, alter the performance of the inner liner with respect to the boundary allowed on the breakdown voltage.
  • the inner liner 3 may be constituted by a bellows sheath 6, whose interior volume is intended to receive the material.
  • Each bellows 7 is defined by three lines of folding of the sheath, parallel.
  • This sheath 6 with its bellows 7 (two in number) is typically obtained by extrusion blow molding of a polymer, and then generally wound flat in a coil, as illustrated in FIG. figure 11a .
  • the inner lining 3 can be constituted by such a bellows jacket 6 micro-perforated, extending in length, in one piece and continuously, from the filler neck 27 and up to the discharge chute 28.
  • This sheath 6 in one piece, constitutes and as illustrated in FIG. figure 12 , the inner liner successively covering the walls of the filler neck 27, the roof 26, the side walls of the container 2, the bottom 21, and the discharge chute 28.
  • This sheath can be fixed in particular by sewing to the container 2 in particular at the four corners, as well as at the roof wall 26, or even the filler neck 27.
  • this micro-perforated bellows sheath 6 can be obtained from a non-micro-perforated bellows sheath, by subjecting the unperforated sheath, in a flat position (in the form of a band), at the work of the needles of the rollers 40 or 50 of a perforating device.
  • the storage device according to the invention can find a particular application for the storage and / or transport of particularly powdered material, in the field of food processing, especially baby food and the pharmaceutical field.
  • Naturally other embodiments could have been envisaged without departing from the scope of the invention as defined below.

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Description

  • L'invention concerne un dispositif de stockage, souple, comprenant un récipient souple, et une doublure interne.
  • Le domaine de l'invention est celui des grands récipients pour vrac souples (abrégé GRVS), et ou FIBC (de l'anglais « Flexible Intermediate Bulk Container ») encore usuellement appelés « Big Bag ».
  • De tels emballages pour vrac souples sont couramment utilisés pour le stockage et le transport de matériaux pulvérulents ou granuleux. Le récipient est généralement construit de forme parallélépipédique, de contenance allant généralement de 0,5 à 3 m3. Ce récipient est une structure souple dont la résistance mécanique permet de reprendre la charge des matériaux stockés.
  • Le récipient est obtenu classiquement à partir de toile de fibres de polymères (PP, PE, PET...), souvent perméable aux produits de faibles granulométries. Afin d'éviter le passage des matériaux pulvérulents au travers de la toile, il est connu de recourir à une doublure interne, encore appelée « revêtement protecteur intérieur » dans la norme IEC 61340 4-4 Edition 2.0.
  • Lors des opérations de remplissage ou de vidage de tels emballages, les frottements entre la matière et l'emballage génèrent une charge électrostatique sur l'emballage et/ou sur la matière.
  • En présence d'une atmosphère explosive, en particulier lorsque des particules fines sont en suspension dans l'air, les décharges électrostatiques qui peuvent en résulter représentent un risque d'explosion et/ou de flammes, par l'inflammation de ces poudres. Afin d'éviter ces risques, il est connu de la norme IEC 61340 4-4 Edition 2.0 de classer les emballages selon leur construction, la nature de leur fonctionnement, et leurs exigences de performances vis-vis de ces risques. Les GRVS sont classés dans l'un des quatre types suivants : type A, type B, type C, et type D.
  • En particulier, les GRVS de type B sont conçus en matière plastique pour éviter certaines décharges et propagations de décharges, sans nécessiter de mise à la terre. De tels GRVS conviennent pour les atmosphères explosives formées de nuages de particules fines en suspension, mais ne sont pas adaptés pour les atmosphères explosives gazeuses.
  • Les GRVS de type C sont conçus avec une feuille conductrice, de toile ou de plastique ou entrelacée avec des fils conducteurs ou des filaments, et sont conçus pour empêcher la survenance d'étincelles incendiaires, de décharge et de propagation de certaines décharges. Dans un tel GRVS de type C, une protection supérieure est obtenue contre les risques d'explosion par comparaison à un GRVS de type B. Les GRVS de type C conviennent pour les atmosphères explosives formées de nuages de particules fines en suspension, et également, pour les atmosphères explosives de nature gazeuse.
  • En revanche, cette protection n'est assurée que si la feuille conductrice ou équivalent est reliée à la terre, au moins lors des opérations de remplissage et de vidage.
  • Toutefois et selon les constatations de l'inventeur, en pratique, il n'est pas rare que les opérateurs oublient de mettre à la terre le dispositif de stockage lors des opérations de remplissage ou de vidage, ce qui peut s'avérer particulièrement dangereux.
  • Enfin, les GRVS de type D sont faits d'une toile protégée contre l'électricité statique, conçue pour empêcher la survenance d'étincelles et de certaines décharges, sans nécessiter de raccorder le GRVS à la terre.
  • De manière classique, dans les GRVS de type B, C ou D, on utilise des revêtements protecteurs intérieurs de type L2 selon la norme précitée, avec des matériaux présentant une résistivité de surface comprise entre 1,0 × 109 Ω et 1,0 × 1012 Ω. De tels matériaux, à effet dissipatif, comprennent des additifs antistatiques dont l'effet est toutefois de durée limitée dans le temps. La durée de vie d'un tel revêtement intérieur n'excède pas 2 ans. En outre, ces additifs sont susceptibles de migrer et d'entrer en contact avec le produit stocké, et donc de le contaminer. Il s'agit d'un problème souvent considéré comme rédhibitoire dans les cas d'utilisation du dispositif de stockage pour des applications alimentaires, et surtout pharmaceutiques. C'est pourquoi aujourd'hui, à la connaissance de l'inventeur, l'homme du métier utilise, pour ces applications sensibles, quasi systématiquement un GRVS de type C, dépourvu de revêtement intérieur du type L2 auquel on préfère un revêtement le type L1 nécessitant une mise à la terre.
  • On connaît ainsi du document EP 0699599A1 un dispositif de stockage qui comprend, une couche extérieure, repérée 8, étanche aux gaz, une couche intermédiaire, repérée 6, conductrice de l'électricité et une couche intérieure, polymère, repérée 4, présentant des ouvertures 5. La décharge d'un tel dispositif et sa mise en sécurité vis-à-vis des risques d'explosion sont assurées uniquement lorsque la couche intermédiaire, conductrice, repérée 6 est reliée électriquement à la terre. Afin de faciliter le transfert des charges électriques, depuis la matière jusqu'à la couche conductrice de l'électricité, la couche intérieure, repérée 4, comprend des perforations de diamètre relativement important compris entre 0.2 mm et 10 mm. Un tel dispositif peut être utilisé comme, doublure interne, dans le mode de réalisation des figures 4 et 5. Le dispositif de stockage de cette antériorité ne répond pas aux critères pour être qualifié de grand récipient pour vrac souple classé de type B selon la norme 61340-4-4 Edition 2.0 2012-01 en ce qu'il comprend une couche conductrice de l'électricité. Dans un tel dispositif, la protection vis-à-vis des risques d'explosion n'est assurée que si la couche conductrice de cette antériorité est reliée électriquement à la terre.
  • On connaît encore du document US 6.331.334 B1 une doublure interne, souple, pour grand récipient pour vrac souple. Selon une caractéristique essentielle de cette antériorité ces micro-perforations ne traversent pas la couche entièrement, assurant l'étanchéité de la couche, d'une part, et maintenant la tension de claquage à niveau suffisamment bas, d'autre part.
  • On connait encore du document US 2005/0031231 un dispositif de stockage « de type B », qui comprend un récipient textile en matière polypropylène, repéré 10, ainsi qu'une doublure interne 20. Selon cette antériorité, la doublure interne (« liner 20 ») est le film de Basell Polyolefins sous la marque « ADLFEX Q 100 F ». Le choix de ce matériau spécifique permettrait selon la page 1, colonne 2, de satisfaire à une tension de claquage inférieure à 4kV. On notera que, dans l'ensemble des tests fournis, l'épaisseur du film qui est de 1,5 mill PP (soit 38 micro-mètres) correspond à une très faible épaisseur de paroi pour une doublure interne, proche de l'épaisseur de paroi pour laquelle cette limite de tension de claquage est toujours satisfaite.
  • L'état de la technique des grands récipients pour vrac souple connaît, afin de désaérer le dispositif de stockage, en particulier lors des étapes de remplissage, de prévoir des micro-perforations traversantes dans la doublure interne, par exemple du document EP 2 218 656 A1 . Ces micro-perforations sont perméables au gaz et normalement imperméables aux matières stockées.
  • A la connaissance de l'inventeur, aucun de ces dispositifs de stockage à doublure interne perforée ne satisfait à la limite de tension de claquage pour la doublure-interne afin que ces dispositifs puissent être qualifiés du type B selon la norme précitée, et pour les raisons suivantes :
    • à la connaissance de l'inventeur, dans les dispositifs connus de l'inventeur ces micro-perforations destinées à désaérer sont prévues seulement sur la doublure interne, en certaines zones locales, bien souvent seulement au niveau des coins, et non sur toute la surface de cette doublure,
    • la densité des perforations n'est généralement pas suffisante pour permettre de dissiper suffisamment les charges électrostatiques, et au niveau requis pour satisfaire la norme précitée.
  • Lorsqu'il est pour seul objectif de désaérer le dispositif de stockage, l'homme du métier est par ailleurs dissuadé d'augmenter la densité des micro-perforations et/ou de prévoir des micro-perforations sur toute la surface de la doublure interne en ce que ces micro-perforations traversantes affectent d'autant plus la résistance mécanique (notamment au déchirement) de la doublure interne.
  • Le but de la présente invention est de proposer un dispositif destiné au stockage de produits pulvérulents, offrant une protection efficace contre les risques d'explosion, en particulier lors d'opérations de vidage et/ou de remplissage du sac.
  • Plus particulièrement, le but de la présente invention est de proposer un tel dispositif qui ne nécessite pas de mise à la terre lors des opérations de vidage et/ou de remplissage pour respecter les conditions de sécurité.
  • Un autre but de la présente invention est de proposer un tel emballage qui n'expose pas le produit stocké à des risques de contamination par migration du contenant vers le contenu.
  • Un autre but de la présente invention est de proposer un tel emballage qui assure une protection contre les risques d'explosion, avantageusement sans que l'emballage soit dépendant d'un matériau particulier pour la doublure interne.
  • D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Aussi, l'invention est relative à un emballage comprenant un récipient pour vrac souple, la matière du récipient étant un isolant, sans additif antistatique, ni couche conductrice de l'électricité, ainsi qu'une doublure interne, isolante, de résistivité superficielle supérieure à 1,0 × 1012 Ω, recouvrant les parois internes du récipient, dépourvue de couche conductrice de l'électricité statique et dépourvue de couche dissipative de l'électricité statique.
  • Selon l'invention, la doublure interne comprend des micro-perforations, traversantes, réparties sur toute la surface de la doublure interne et de telle façon que la tension de claquage de la doublure interne soit inférieure à 4 kV et en ce que la tension de claquage de la paroi du récipient soit inférieure à 6 kV, sans nécessiter la mise à la terre du dispositif.
  • Un tel dispositif de stockage selon l'invention, peut être qualifié comme grand récipient pour vrac souple classé de type B selon la norme 61340-4-4 Edition 2.0 2012-01.
    • Selon l'invention le diamètre des micro-perforations est compris entre 5 microns et 130 microns et l'épaisseur Δ de la doublure interne (3) est supérieure à 60 micromètres et inférieure ou égale à 700 micromètres.
  • Selon des caractéristiques de l'invention, prises seules ou en combinaison :
    • la doublure interne est constituée par un unique film de matière, présentant lesdites micro-perforations ou encore est un multicouche de plusieurs isolants différents ;
      • le récipient pour vrac souple est formé à partir de toile ;
      • la toile est une toile enduite ;
      • la toile est une toile laminée ;
      • la toile est une toile nue (non laminée, non enduite),
      • la densité des micro-perforations sur toute la surface du revêtement est telle que deux micro-perforations voisines sont écartées d'une distance inférieure ou égale à 2 cm, de préférence comprise entre 0,5 cm et 2 cm ;
      • le diamètre des micro-perforations est compris entre 5 microns et 130 microns,
      • la surface maximale ne présentant pas de micro-perforations ne doit pas excéder la surface d'un disque de 2.5 cm de diamètre, voire de 2 cm de diamètre,
      • l'épaisseur Δ de la doublure interne est comprise entre 90 microns et 700 microns,.
  • Selon un mode de réalisation avantageux, la toile du récipient pour vrac souple est une toile perméable à l'air, de préférence non laminée et non enduite, de telle façon à permettre la désaération de l'emballage par l'intermédiaire des micro-perforations de la doublure interne et de la toile dudit récipient.
  • Selon d'autres caractéristiques optionnelles de l'invention, prises seules ou en combinaison :
    • le récipient forme un corps comprenant une paroi de fond, quatre parois latérales et un toit, ledit dispositif comprenant une goulotte de remplissage, souple, fixée au toit, s'étendant à partir d'une ouverture du toit, à l'extérieur du corps, ainsi qu'une goulotte de vidage, souple, s'étendant à partir d'une ouverture de la paroi de fond, à l'extérieur du corps et dans lequel la doublure interne perforée recouvrent non seulement les parois internes du corps du récipient, mais également la paroi interne de la goulotte de remplissage et la paroi interne de la goulotte de vidage ;
    • la doublure interne perforée recouvrant non seulement les parois internes du corps du récipient, la paroi interne de la goulotte de remplissage et la paroi interne de la goulotte de vidage est constituée par une gaine à soufflets, d'un seul tenant, s'étendant en longueur, depuis la goulotte de remplissage et jusqu'à la goulotte de vidage ;
    • la densité des micro-perforations sur la doublure interne est comprise entre 0.2 perforations par cm2 et 2 perforations par cm2 ;
    • la répartition des micro-perforations sur la doublure interne est uniforme ;
    • les micro-perforations sont agencées suivant des lignes parallèles, les micro-perforations de chaque ligne étant séparées d'un écart constant entre deux quelconques micro-perforations successives de la ligne, et les perforations de deux lignes successives étant agencées en quinconce les unes par rapport aux autres ; alternativement les micro-perforations des différentes lignes peuvent être alignées ;
    • le matériau du récipient et/ ou le matériau de la doublure interne sont choisis parmi le polyéthylène, le polypropylène, le polyamide et PET, voire même un polymère biosourcé (un biopolymère).
  • Le dispositif de stockage trouve une application particulière comme grand récipient pour vrac souple de type B, selon la norme IEC 61340-4-4 Edition 2.0 2012-01.
  • L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un dispositif de stockage conforme à l'invention dans lequel on obtient la doublure interne micro-perforée à partir d'une doublure interne, non perforée, et au moyen d'un dispositif de perforation comprenant au moins un rouleau pourvu sur sa circonférence d'aiguilles, animé en rotation autour de son axe et roulant sur la doublure interne en la perforant.
  • Selon un mode de réalisation, le dispositif de perforation comprend deux rouleaux contrarotatifs, pourvu chacun d'aiguilles sur sa circonférence, animés suivant des rotations contraires, les deux rouleaux roulant sur la doublure interne en la perforant.
  • Selon un mode de réalisation, on réalise les micro-perforations à partir de d'une gaine à soufflets, directement dans la gaine à soufflets, lorsque la gaine est à plat, sous forme d'une bande.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée des dessins en annexe parmi lesquels :
    • La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de stockage conforme à l'invention selon un mode de réalisation,
    • La figure 2 est une vue de coupe de la paroi du récipient et de la paroi du revêtement protecteur intérieur,
    • La figure 3 est une vue schématique d'un rouleau pourvu d'aiguilles d'un dispositif de perforation à simple rouleau à aiguilles,
    • La figure 4 est une vue schématique de la configuration des perforations obtenues sur la doublure interne à l'aide du dispositif de la figure 3,
    • La figure 5 est un tableau illustrant les valeurs des dimensions repérées à la figure 4,
    • La figure 6 est un grand récipient pour vrac souple conforme à l'invention selon un second mode de réalisation,
    • Les figures 7a et 7b sont des vues de côté et de face d'un rouleau pourvu d'aiguilles d'un dispositif de perforation à double rouleaux, contrarotatifs, selon une autre variante de réalisation,
    • La figure 8 est un tableau illustrant les valeurs de dimensions repérées aux figures 7a et 7b,
    • La figure 9a est une vue schématique d'un dispositif de perforation à rouleaux contrarotatifs, dont les deux rouleaux sont constitués chacun par un rouleau selon les figures 7a et 7b,
    • La figure 9b est une vue de détail de la figure 9a illustrant, au niveau de la zone d'interface entre les deux rouleaux du dispositif de perforation, l'interpénétration entre les rouleaux à aiguilles, et plus particulièrement, la pénétration des aiguilles de chaque rouleau dans des gorges circulaires en profondeur de la surface cylindrique de l'autre rouleau,
    • Les figures 10a et 10b sont des vues des deux formats de toiles permettant la fabrication du corps du récipient illustré à la figure 6 Aussi l'invention est relative à un dispositif 1 de stockage pour vrac, destiné au transport et au stockage de matières pulvérulentes,
    • La figure 11a est une vue d'une bobine de gaine à soufflets, gaine typiquement obtenue par extrusion soufflage, et destinée à constituer la doublure interne,
    • La figure 11b illustre la réalisation des micro-perforations à partir de la gaine à soufflet illustrée de la figure 11, directement dans la gaine à soufflets, lorsque la gaine est à plat, sous forme d'une bande,
    • La figure 12 illustre un dispositif de stockage dont le récipient comprend quatre parois latérales, un fond, un toit, le dispositif présentant une goulotte de remplissage et une goulotte de vidage, la doublure interne, recouvrant les parois internes de la goulotte de remplissage, du récipient et de la goulotte de vidage, étant constituée par la gaine à soufflets micro-perforée, s'étendant en longueur, d'un seul tenant, depuis la goulotte de remplissage et jusqu'à la goulotte de vidage.
  • Ledit dispositif comprend un récipient 2, pour vrac souple, ainsi qu'une doublure interne 3. Le récipient 2 forme une structure souple dont la résistance mécanique permet de reprendre la charge de la matière stockée. Le récipient 2 peut être d'une forme sensiblement parallélépipédique, d'une contenance comprise entre 0,5 m3 et 3 m3, à titre d'exemple non limitatif.
  • Eventuellement, et de manière classique, cette structure peut être pourvue de sangles de manutention 5, au niveau des coins de la structure.
  • Cette structure peut être constituée essentiellement à base de toile, synthétique, en particulier à base de polypropylène.
  • La doublure interne est un isolant, c'est-à-dire de résistivité superficielle supérieure à 1,0 × 1012 Ω, sur sa face intérieure et sur sa face extérieure, selon la norme IEC 61340-4-4 Edition 2.0 2012-01. La doublure interne est un revêtement protecteur intérieur de Type L3 selon la norme précitée.
  • Cette doublure interne 3 est dépourvue de couche conductrice de l'électricité. On entend par couche conductrice de l'électricité, tout élément, par exemple sous forme de feuille ou de filament, présentant une résistivité de surface inférieure à 1,0 × 107 Ω.
  • Ainsi, et selon la norme IEC 61340-4-4 Edition 2.0 2012-01, une telle doublure interne 3, et plus généralement le dispositif 1 de stockage dans son ensemble, ne nécessite pas de mise à la terre, en particulier lors des opérations de remplissage ou de vidage du dispositif avec les matières pulvérulentes.
  • En outre, et selon l'invention, la doublure interne 3 est dépourvue de couche dissipative de l'électricité statique. On entend par couche dissipative, un matériau dont la résistivité de surface est comprise entre 1,0 × 109 Ω et 1,0 × 1012 Ω et qui comprend à cet effet, de manière classique, des additifs antistatiques susceptibles de contaminer la matière stockée. Aussi, et selon l'invention, on évite de tels risques de contamination en ce que la doublure interne est dépourvue de tels additifs, par exemple en un matériau plastique non traité.
  • A titre d'exemple non limitatif, la doublure interne 3 est constituée par un unique film de matière présentant lesdites micro-perforations 4, en matière plastique non traitée, tel que par exemple du polypropylène ou polyéthylène (PE). Selon un autre mode de réalisation, la doublure interne peut comprendre plusieurs couches de matières distinctes, isolantes, par exemple plusieurs plastiques. Par exemple, la double interne 3 est un multicouche (i.e. double couche, triple couche, voir plus) d'un même plastique, en PE par exemple, afin d'augmenter les performances mécaniques de la doublure interne 3. Alternativement, la doublure interne peut être un multicouche (i.e. double couche, triple couche, voir plus) de plusieurs isolants différents, tels que plusieurs plastiques distincts. Ce multicouche est obtenu par extrusion, en particulier coextrusion. L'épaisseur Δ de la doublure interne 3 est supérieure à 60 microns et inférieure ou égale à 700 microns, par exemple entre 90 microns et 500 microns (µm).
  • Selon l'invention, la doublure interne 3 recouvre les parois internes du récipient 2, ladite doublure interne 3 comprenant des micro-perforations 4 traversantes.
  • Ces micro-perforations 4 sont réparties sur toute la surface de la doublure interne 3 et de telle façon que la tension de claquage de la doublure interne 3 soit inférieure à 4 kV. En outre et selon l'invention, la tension de claquage de la paroi du récipient est inférieure à 6 kV.
  • Un tel dispositif de stockage 1 peut être considéré comme grand récipient pour vrac souple classé de type B selon la norme IEC 61340-4-4 Edition 2.0 2012-01.
  • Selon un mode de réalisation, la tension de claquage de l'ensemble récipient 2/doublure interne 3 est inférieure ou égale à 6 kV, et de préférence inférieure ou égale à 4 kV.
  • Selon l'invention, les micro-perforations 4 sont réparties sur toute la surface de la doublure interne 3, et non sur une partie de sa surface seulement, et de telle façon à éviter de fortes accumulations de charges électrostatiques sur la doublure interne 3. De préférence, la densité des micro-perforations 4 sur la surface de la doublure interne 3 est telle que deux micro-perforations voisines sont écartées d'une distance δ inférieure ou égale à 2 cm, de préférence comprise entre 0,5 cm et 1.5 cm. De préférence, la surface maximale ne présentant pas de micro-perforations ne doit pas excéder un disque de 2.5 cm de diamètre, voire un disque de 2 cm de diamètre.
  • Le diamètre d des micro-perforations 4 est compris entre 5 microns et 130 microns, et par exemple entre 5 microns et 40 microns (µm). On choisira le diamètre des micro-perforations 4 en fonction de la granulométrie de la matière à stocker et afin d'éviter que la matière ne traverse la doublure interne 3. A cet effet, les micro-perforations 4 sont de préférence de diamètre inférieur à la granulométrie de la matière à stocker. Ces micro-perforations de la doublure interne 3 peuvent être obtenues mécaniquement, par exemple au moyen d'une matrice pourvue d'aiguilles destinées à perforer la doublure, ou encore au moyen d'un rouleau, pourvu sur sa circonférence de telles aiguilles, prévu pour rouler sur la doublure en la perforant.
  • La matière du récipient 2, en particulier la toile 20 du récipient, est un isolant au sens de la norme précitée, par exemple à base de polypropylène, sans additif antistatique, ni couche conductrice de l'électricité. Selon un mode de réalisation, la toile 20 est une toile enduite, ou encore une toile laminée. Selon un mode de réalisation avantageux, la toile 20 du récipient pour vrac souple est une toile perméable à l'air, de préférence non laminée et non enduite, de telle façon à permettre la désaération du dispositif 1 par l'intermédiaire des micro-perforations 4 de la doublure interne 3 et, par l'intermédiaire de la toile 20, dudit récipient 2, en particulier lors des opérations de remplissage du dispositif avec les matières. Un tel phénomène est illustré par les flèches à la figure 2. Une telle désaération permet de minimiser la quantité des fines particules mises en suspension dans l'air lors des opérations de remplissage, et ainsi de limiter les risques de création d'une atmosphère explosive. Une telle disposition participe, avec la minimisation des tensions de claquage de la doublure interne 3 et du récipient, à une meilleure sécurité vis-à-vis des risques d'explosion lors des opérations de remplissage du dispositif avec des matières pulvérulentes.
  • Il est à noter que les valeurs ci-dessus mentionnées, en particulier de résistances superficielles, de tension de claquage, sont mesurées conformément à la norme IEC 61340-4-4 Edition 2.0 2012-01.
    • Exemple 1 : Test de tension de claquage sur doublure interne perforée, seule
  • Des tests ont été conduits sur une doublure interne, mono matériau, à base de polyéthylène. Cette doublure est d'épaisseur moyenne de 90 microns (µm) et est isolante au sens de la norme IEC 61340-4-4 Edition 2.0 2012-01 c'est-à-dire de résistivité superficielle supérieure à 1,0 × 1012 Ω.
  • Cette doublure interne a été micro-perforée sur toute sa surface avec une densité de perforation égale à 0.3 perforation par cm2. La répartition des perforations est homogène (uniforme), et obtenue au moyen d'un dispositif de perforation mettant en oeuvre un rouleau 40 pourvu sur sa circonférence d'aiguilles destinées à traverser totalement l'épaisseur de la doublure interne.
  • Ce rouleau 40 permet de perforer la doublure interne, lorsque animé d'une rotation autour de son axe, en roulant sur la doublure interne.
  • Les aiguilles sont réparties sur le rouleau 40, le long d'une pluralité de génératrices du cylindre (le rouleau), c'est-à-dire le long d'une pluralité de droites, parallèles à l'axe du cylindre et passant par la surface cylindrique du rouleau, les droites étant décalées régulièrement, angulairement, autour de l'axe du rouleau. Les aiguilles d'une même génératrice sont réparties suivant la direction de la génératrice, parallèle à l'axe du rouleau, avec un écart constant entre deux quelconques aiguilles successives de la ligne. Par ailleurs et tel qu'illustré à la figure 3, les aiguilles d'une génératrice sont disposées en quinconce par rapport aux aiguilles de la génératrice voisine.
  • Le diamètre des aiguilles est de 0.79 mm, ce qui permet, compte tenu de l'élasticité du matériau et du phénomène de rétractation associé, d'obtenir des micro-perforations dans la doublure de diamètre, référencé «X », compris entre 0.1 mm et 0.4mm. En effet, lorsque les aiguilles ressortent de la doublure interne, le matériau tend à se rétracter en refermant les micro-perforations créées.
  • L'agencement des micro-perforations ainsi créées sur la doublure est illustré à la figure 4 : Les micro-perforations sont réparties suivant une pluralité de lignes parallèles, espacées successivement d'une dimension T2, égale à 20 mm. Sur chaque ligne, les micro-perforations sont régulièrement écartées, deux micro-perforations successives étant espacées d'une dimension T1, égale à 20 mm. Les perforations de deux lignes successives sont agencées en quinconce, telles qu'illustrées.
  • Cette doublure interne ainsi perforée a fait l'objet d'une mesure de tension de claquage, par le Swissi Process Safety Gmbh à Bâle, pour le compte du présent demandeur, réalisée dans le laboratoire électrostatique, sous le sceau de la confidentialité. La tension de claquage a été mesurée avec un dispositif haute tension suivant la norme EN 60243 et la norme IEC 61340-4-4 Ed.2. Cette mesure a été obtenue dans une enceinte climatique à une température de 23°C et avec une humidité de 20%, conformément à la norme IEC 61340-4-4 Ed.2. La tension de claquage mesurée est de 1.3 kV (±0.1). Ce test a fait l'objet d'un rapport confidentiel entre le demandeur et Swissi Process Safety Gmbh.
  • Cette tension de claquage de la doublure interne est bien inférieure à la tension de claquage maximale tolérée (4kV) à laquelle doit satisfaire la doublure interne pour respecter la définition de grand récipient pour vrac souple classé de type B selon la norme 61340-4-4 Edition 2.0 2012-01.
    • Exemple 2 : Test de qualification d'un GRVS selon la classification de la norme 61340-4-4 Edition 2 2012-01
  • Des tests ont été réalisés sur un dispositif de stockage conforme à l'invention, plus particulièrement un grand récipient pour vrac souple (GRVS) tel qu'illustré à la figure 6.
  • Ce GRVS comprend un récipient 2, à base de toile polypropylène et fabriqué à plat. Le corps du récipient comprend une paroi de fond 21, à fond plat, des parois latérales 22 à 25, sensiblement rectangulaires, et un toit 26, de forme en tronc de cône.
  • Le corps du récipient est obtenu par l'assemblage de trois toiles 20a, 20b et 20c, cousues les unes aux autres par leurs bords.
  • Le gabarit de la toile 20a est illustré à la figure 10a, cette toile formant la paroi de fond 21 et deux parois latérales 23,25, opposées, ainsi que, partiellement le toit 26. Dans le GRVS cette toile est pliée globalement en U.
  • Le gabarit des toiles 20b et 20c est illustré à la figure 10b. Ces deux toiles 20b et 20c sont destinées à constituer respectivement les deux autres parois latérales opposées 22,24 du GRVS. Le polypropylène utilisé pour les toiles 20a, 20b et 20c formant les parois latérales, le fond et le toit présentent un grammage minimal de 165 g/m2. Les dimensions du corps du récipient sont d'environ 95x95x115 (cm). Quatre sangles de préhension 5, en forme de boucles, sont fixées par couture, respectivement au niveau des arêtes verticales 30 du récipient 2.
  • Ce GRVS comprend également une goulotte de remplissage 27, externe, et une goulotte de vidage 28.
  • La goulotte de remplissage 27, souple, s'étend à l'extérieur du corps du récipient 2, à partir d'une ouverture centrale du toit 26 et plus particulièrement au niveau de la petite base du tronc de pyramide. Cette goulotte souple est réalisée à base de toile, plus particulièrement du polypropylène présentant un grammage de 75 g/m2 au minimal. Cette goulotte de remplissage 27 est fixée par couture entre le toit 26 et la goulotte. L'extrémité libre de cette goulotte de remplissage 27 est destinée à être montée sur une tubulure d'ouverture d'alimentation d'un dispositif de remplissage (non illustré). Cette goulotte de remplissage 27 permet de conduire (sans perte) les matériaux, depuis l'ouverture d'alimentation du dispositif de remplissage et jusqu'au volume intérieur du corps du récipient 2. Elle est prolongée par une goulotte de remplissage, interne (non illustrée). Un lien de fermeture, repéré 32, situé à la base, permet de fermer sur elle-même la goulotte de remplissage 27, une fois les opérations de remplissage terminées. La goulotte de vidage 28, souple, s'étend à partir d'une ouverture centrale 29 sur la paroi de fond 21, fixée par couture à cette dernière. Elle permet de conduire les matériaux à vider lorsque ouverte à sa partie supérieure. Autrement cette goulotte de vidage 28 est fermée sur elle-même au moyen d'un lien de fermeture 33, souple, prévu au niveau de la couture entre le fond et la goulotte. Une fois ce lien souple 33 serré, la goulotte de vidage 28 est fermée.
  • Lorsque non utilisée la goulotte de vidage 28, souple, peut être repliée sur elle-même et regroupée sur la sous-face de la paroi de fond 21 au moyen d'une bourse de protection 34, équipée d'un lien de serrage 35. La bourse de protection 34, en toile de polypropylène, est une partie tubulaire fixée à sa partie supérieure par couture à la paroi de fond 21, la partie tubulaire entourant la goulotte de vidage 28 sur une partie de hauteur seulement. Cette bourse de protection 34 permet de maintenir et de comprimer la goulotte de vidage entre la paroi de fond 21 et la bourse 34, lorsque le lien de serrage 35 disposé à son extrémité inférieure est actionné.
  • Le dispositif de stockage comprend également une doublure interne, préformée. Cette doublure interne recouvre le corps du récipient, à savoir les parois latérales 22 à 25, la paroi de fond 21 et le toit 26. Cette doublure interne, d'épaisseur moyenne de 90 microns s'étend également sur la goulotte de remplissage 27 et sur la goulotte de vidage 28 et est constituée en polyéthylène.
  • Selon l'invention, cette doublure interne est micro-perforée sur toute sa surface, avec une densité de perforation de 1.6 perforation par cm2.
  • Ces perforations ont été réalisées au moyen d'un dispositif de perforation à double rouleaux 50, contra-rotatifs. La doublure interne est alors perforée par les aiguilles des deux rouleaux en passant entre les rouleaux. Un mécanisme d'entraînement permet de contrôler et de synchroniser les vitesses de rotation des deux rouleaux 50.
  • Les deux rouleaux 50 sont chacun identiques à celui illustré aux figures 7a et 7b. Les aiguilles sont réparties, suivant plusieurs lignes circulaires Lc, des gorges circulaires G, contenues dans des plans parallèles aux lignes circulaires, étant prévues en profondeur de la surface cylindrique du rouleau, au moins entre les lignes circulaires et en même nombre que les lignes d'aiguilles Lc.
  • Le dispositif de perforation résulte de l'association de deux rouleaux selon les figures 7a et 7b, montés contrarotatifs, d'axes parallèles entre eux, les deux rouleaux à aiguilles étant agencés l'un par rapport à l'autre de manière interpénétrante : plus particulièrement et tel qu'illustré à la figure 9b, les aiguilles de chaque rouleau pénètrent dans les gorges circulaires en profondeur de la surface cylindrique de l'autre rouleau, au niveau de la zone d'interface entre les deux rouleaux.
  • Selon le tableau de la figure 8, deux lignes circulaires successives d'aiguilles sont écartées d'une distance T4 égale à 16 mm. Sur chaque ligne circulaire, deux aiguilles successives sont écartées d'une distante T3 égale à 8 mm.
  • En décalant angulairement les deux rouleaux, il est possible de perforer la doublure interne selon un agencement en quinconce similaire à celui de la figure 4. La densité des aiguilles sur chaque rouleau est de 0.8 aiguille par cm2.
  • La doublure étant perforée par les deux rouleaux, la densité des micro-perforations sur la doublure est de 1.6 perforation par cm2. Selon la fabrication réalisée, le diamètre des aiguilles est de 0.62 mm ce qui permet de créer des perforations de diamètre compris entre 0.08 mm et 0.32 mm compte tenu du phénomène de rétractation.
  • Un tel GRVS a été testé par le Swissi Process Safety Gmbh à Bâle, en date du 17 octobre 2013 pour le compte du présent demandeur, réalisée dans le laboratoire électrostatique, et sous le sceau de la confidentialité.
  • Les résultats du test confirment que le GRVS est en conformité avec les exigences de la norme 61340-4-4 précitée pour être qualifié de type B :
    • la tension de claquage mesurée du récipient est inférieure à 6kV,
    • la doublure interne, perforée sur toute sa surface, est du type L3 au sens de la norme et sa tension de claquage est inférieure à 4 kV. La résistivité de surface est supérieure à 1e12 Ohm.
  • La tension de claquage a été mesurée avec un dispositif haute tension suivant la norme EN 60243 et la norme IEC 61340-4-4 Ed.2. Cette mesure a été obtenue dans une enceinte climatique à une température de 23°C et avec une humidité de 20%, conformément à la norme IEC 61340-4-4 Ed.2. La mesure du voltage est de 1000V.
  • Le tableau ci-dessous regroupe les mesures réalisées :
    Partie testée du GRVS Valeur Unité
    Goulotte de remplissage 3.9 (±0.1). kV
    Toit None (*) kV
    Paroi latérale n°1 2.3 (±0.1). kV
    Paroi latérale n°2 2.4 (±0.1). kV
    Paroi latérale n°3 2.3 (±0.1). kV
    Paroi latérale n°4 U- Profile (*) kV
    Goulotte de vidage 3.4 (±0.1). kV
    Doublure interne perforée 1.3 (±0.1). kV
    Résistivité de surface (interne) (1.7 ±0.3)e12 Ohm
    Résistivité de surface (externe) (2.8 ±0.9)e12 Ohm
    (*) Il est à remarquer que le tableau du Swissi Process Safety, reproduit et traduit ci-dessus, regroupe trois mesures de tension de claquage pour le corps du récipient (« Paroi latérale n°1 », « Paroi latérale n°2 » et « Paroi latérale N°3 »), ces trois mesures étant effectuées respectivement sur les trois toiles 20a, 20b et 20c.
  • La « paroi latérale n° 4 » n'a pas fait l'objet d'une mesure car formée sur la même toile 20a, de forme générale en U (« U-Profile ») que la « paroi latérale n° 2 » : cette mesure serait redondante. La paroi latérale n°4 est testée avec la paroi latérale n°2.
  • Pour la même raison, le toit, composé par les parties de forme en trapèze des trois toiles 20a, 20b et 20c n'a pas fait l'objet de mesure spécifique, car cette mesure dépendrait de l'endroit où elle est effectuée et serait redondante.
  • Le rapport confidentiel émis par le Swissi Process Safety confirme que le GRVS testé est en conformité avec les exigences de la norme 61340-4-4 précitée pour être qualifié de type B.
    • Généralités :
  • D'une manière générale, le dispositif de stockage peut être du type de celui exemplifié ci-dessus dont le récipient forme un corps comprenant une paroi de fond 21, quatre paroi latérales 22 à 25 et un toit 26, ledit dispositif comprenant une goulotte de remplissage 27, souple, fixée au toit 26, notamment de forme en tronc de pyramide ou en tronc de cône, s'étendant à partir d'une ouverture du toit, à l'extérieur du corps, ainsi qu'une goulotte de vidage 28, souple, s'étendant à partir d'une ouverture de la paroi de fond 21, à l'extérieur du corps.
  • Le corps du récipient peut être composé de trois toiles 20a, 20b, 20c du type de celle illustrée aux figures 10a et 10b. Alternativement d'autres fabrications sont possibles, par exemple en prévoyant une toile distincte pour chaque paroi de toit, de fond ou latérale. La goulotte de remplissage 27 et la goulotte de vidage 28 sont typiquement pourvues de leurs liens de fermeture 32 et 33. Le dispositif peut comprendre ladite bourse 34, avec son lien de serrage 35, dont la fonction a été décrite plus haut.
  • La doublure interne 3 micro-perforée recouvre non seulement les parois internes du corps du récipient mais également la paroi interne de la goulotte de remplissage 27 et la paroi interne de la goulotte de vidage 28.
  • Dans un tel type de dispositif, la possibilité offerte par les micro-perforations 4 de désaérer le volume intérieur du dispositif en permettant à l'air de traverser ces micro-perforations, voire la toile perméable du corps du récipient, y compris notamment la toile des goulottes, est particulièrement avantageuse et participe à une meilleure sécurité vis-à-vis des risques d'explosion lors des opérations de remplissage du dispositif avec des matières pulvérulentes.
  • D'une manière générale, le matériau de la toile du récipient et/ou de la doublure interne peut être un plastique choisi parmi le polypropylène ou le polyéthylène.
  • D'une manière générale, la répartition des micro-perforations 4 sur la doublure interne est de préférence uniforme.
  • Par exemple, les micro-perforations 4 sont agencées suivant des lignes parallèles, les micro-perforations de chaque ligne étant séparées d'un écart constant entre deux quelconques micro-perforations successives de la ligne. Les perforations de deux lignes successives sont agencées en quinconce les unes par rapport aux autres. Selon une autre alternative, elles peuvent être alignées. D'une manière générale la distance T1 séparant deux micro-perforations d'une ligne et la distance T2 séparant deux lignes successives de perforations peuvent être chacune comprise entre 5 mm et 20 mm. Les distances T1 et T2 peuvent être différentes ou égales.
  • L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un dispositif de stockage conforme à l'invention.
  • Selon ce procédé, on obtient la doublure interne micro-perforée à partir d'une doublure interne non perforée et au moyen d'un dispositif de perforation comprenant au moins un rouleau pourvu sur sa circonférence d'aiguilles (sensiblement radiales), animé en rotation autour de son axe et roulant sur la doublure interne en la perforant. Le dispositif de perforation peut comprendre deux rouleaux 50 contrarotatifs, pourvu chacun d'aiguilles sur la circonférence, animés suivant des rotations contraires et roulant sur la doublure non perforée en la perforant. Les rouleaux 50 peuvent être ceux du type de celui illustré aux figures 7a et 7b. Les aiguilles sont réparties, suivant plusieurs lignes circulaires Lc, des gorges circulaires G, contenues dans des plans parallèles aux lignes circulaires Lc, étant prévues en profondeur de la surface cylindrique du rouleau, au moins entre les lignes circulaires Lc et en même nombre que les lignes d'aiguilles Lc. Le dispositif de perforation résulte de l'association de deux rouleaux selon les figures 7a et 7b, montés contrarotatifs, d'axes parallèles entre eux, les deux rouleaux à aiguilles étant agencés l'un par rapport à l'autre de manière interpénétrante : Les aiguilles de chaque rouleau pénètrent dans les gorges G circulaires en profondeur de la surface cylindrique de l'autre rouleau, au niveau des zones d'interface et de travail entre les deux rouleaux.
  • D'une manière générale, la toile (ou les toiles) utilisée(s) pour le corps du récipient peut présenter un grammage compris entre 140 g/m2 et 250 g/m2.
  • La toile (ou les toiles) utilisée(s) pour les goulottes de remplissage et de vidage peut présenter un grammage compris entre 50g/m2 et 200 g/m2.
  • La doublure interne peut être positionnée dans le récipient, sans fixation particulière entre le récipient et la doublure interne.
  • Alternativement, la doublure interne peut être fixée au récipient, de préférence par couture, par exemple au niveau des (quatre) coins du dispositif. De préférence, on évite une fixation par collage en ce que la colle utilisée pour lier la paroi intérieure du récipient et la paroi extérieure de la doublure interne peut garnir et boucher les micro-perforations et, ainsi, altérer les performances de la doublure interne en ce qui concerne la limite autorisée sur la tension de claquage.
  • D'une manière générale, la doublure interne 3 peut être constituée par une gaine à soufflets 6, dont le volume intérieur est destiné à recevoir la matière. Chaque soufflet 7 est défini par trois lignes de pliage de la gaine, parallèles. Cette gaine 6 avec ses soufflets 7 (au nombre de deux) est obtenue typiquement par extrusion-soufflage d'un polymère, puis généralement enroulée à plat en bobine, telle qu'illustrée à la figure 11a. Dans un dispositif de stockage 1 dont le récipient 2 comprend quatre parois latérales 22,23,24,25 , un fond 21, un toit 26, le dispositif présentant une goulotte de remplissage 27 et une goulotte de vidage 28, la doublure interne 3 peut être constituée par une telle gaine à soufflets 6 micro-perforée, s'étendant en longueur, d'un seul tenant et de manière continue, depuis la goulotte de remplissage 27 et jusqu'à la goulotte de vidage 28.
  • Cette gaine 6, d'un seul tenant, constitue, et telle qu'illustrée à la figure 12, la doublure interne recouvrant successivement les parois de la goulotte de remplissage 27, du toit 26, les parois latérales du récipient 2, le fond 21, ainsi que la goulotte de vidage 28. Cette gaine peut être fixée notamment par couture au récipient 2 notamment aux quatre coins, ainsi qu'à la paroi de toit 26, voire également la goulotte de remplissage 27. Avantageusement, cette gaine à soufflets 6 micro-perforée peut être obtenue à partir d'une gaine à soufflets non micro-perforée, en soumettant la gaine non perforée, dans une position à plat (sous forme d'une bande), au travail des aiguilles des rouleaux 40 ou 50 d'un dispositif de perforation.
  • On notera que, tel qu'illustré schématiquement à la figure 11b, lors de la mise en oeuvre d'un tel procédé où la gaine à soufflets 6 est perforée, les aiguilles doivent, au niveau des bords de bande formant les soufflets 7, traverser quatre épaisseurs de paroi de la gaine.
  • Il est du mérite de l'inventeur d'avoir mis en oeuvre un tel procédé de fabrication d'une gaine micro-perforée par perforation directe d'une gaine à soufflets non micro-perforée, procédé qui a demandé une attention toute particulière au niveau des réglages machine afin d'arriver à perforer la gaine, en particulier au niveau des soufflets 7 et au diamètre des micro-perforations voulu.
  • Le dispositif de stockage selon l'invention peut trouver une application particulière pour le stockage et/ou le transport de matière en particulier pulvérulente, dans le domaine de l' agro-alimentaire, notamment nourriture pour bébé et le domaine pharmaceutique. Naturellement d'autres modes de réalisations auraient pu être envisagés sans pour autant sortir du cadre de l'invention tel que défini ci-après.
    • NOMENCLATURE
    • 1. Dispositif de stockage,
    • 2. Récipient,
    • 3. Doublure interne (Revêtement protecteur intérieur),
    • 4. Micro-perforations,
    • 5. Sangles de manutention,
    • 6. Gaine à soufflets,
    • 7. Soufflets
    • 20. Toile.
    • 20a. Toile (Toile formant la paroi de fond 21, les deux parois latérales 23 et 25 et partiellement le toit 26),
    • 20b, 20c. (Toiles formant respectivement les parois latérales 22 et 24, et, partiellement le toit 26),
    • 21. Paroi de fond,
    • 22, 23, 24, 25. Parois latérales,
    • 26. Toit,
    • 27. Goulotte de remplissage,
    • 28. Goulotte de vidage,
    • 29. Ouverture centrale (Paroi de fond),
    • 30. Arêtes verticales,
    • 31. Arêtes tronc de pyramide (toit 26),
    • 32. Lien de fermeture (Goulotte de remplissage 27),
    • 33. Lien de fermeture (Goulotte de vidage 28),
    • 34. Bourse,
    • 35. Lien de serrage (Bourse),
    • 40. Rouleau (dispositif de perforation à simple rouleau à aiguilles)
    • 50. Rouleau (dispositif de perforation à double rouleaux à aiguilles, contrarotatifs)
    • Lc. Lignes circulaires d'aiguilles,
    • G. Gorges.

Claims (24)

  1. Dispositif (1) de stockage pour vrac destiné aux matières pulvérulentes, ledit dispositif comprenant :
    - un récipient (2) pour vrac souple, la matière du récipient étant un isolant, sans additif antistatique, ni couche conductrice de l'électricité,
    - une doublure interne (3), isolante, de résistivité superficielle supérieure à 1,0 × 1012 Ω, dépourvue de couche conductrice de l'électricité statique et dépourvue de couche dissipative de l'électricité statique, ladite doublure interne (3) recouvrant les parois internes du récipient, l'épaisseur Δ de la doublure interne (3) étant supérieure à 60 micromètres et inférieure ou égale à 700 micromètres, ladite doublure interne (3) comprenant des micro-perforations (4), les micro-perforations étant réparties sur toute la surface de ladite doublure interne (3) et de telle façon que la tension de claquage de ladite doublure interne (3) soit inférieure à 4 kV et en ce que la tension de claquage de la paroi du récipient est inférieure à 6 kV sans nécessiter la mise à la terre du dispositif, de telle façon que le dispositif de stockage peut être qualifié comme grand récipient pour vrac souple classé de type B selon la norme 61340-4-4 Edition 2.0 2012-01,
    caractérisé en ce que:
    les micro-perforations sont traversantes, le diamètre des micro-perforations (4) étant compris entre 5 micromètres et 130 micromètres.
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la doublure interne (3) est constituée par un unique film de matière présentant lesdites micro-perforations (4).
  3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la doublure interne est un multicouche de plusieurs isolants différents.
  4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le récipient (2) pour vrac souple est formé à partir de toile (20).
  5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la toile (20) est une toile enduite.
  6. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la toile (20) est une toile laminée.
  7. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la toile (20) est une toile non laminée et non enduite.
  8. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la toile (20) du récipient pour vrac souple est une toile perméable à l'air, de préférence non laminée et non enduite, de telle façon à permettre la désaération du dispositif (1) par l'intermédiaire des micro-perforations (4) de la doublure interne (3) et par l'intermédiaire de la toile (20) dudit récipient (2).
  9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel la densité des micro-perforations (4) sur toute la surface de la doublure interne (3) est telle que deux micro-perforations voisines sont écartées d'une dimension δ inférieure ou égale à 2 cm, de préférence comprise entre 0,5 cm et 1.5 cm.
  10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel la surface maximale de la doublure interne ne présentant pas de micro-perforations ne doit pas excéder un disque de 2,5 cm de diamètre, voire 2 cm de diamètre.
  11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, dont le diamètre des micro-perforations (4) est compris entre 5 micromètres et 40 micromètres.
  12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel la tension de claquage de l'ensemble récipient (2)/doublure interne (3) est inférieure ou égale à 6 kV.
  13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel l'épaisseur Δ de la doublure interne (3) est comprise entre 90 microns et 700 microns.
  14. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel l'épaisseur Δ de la doublure interne (3) est comprise entre 90 microns et 500 microns.
  15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14 dans lequel le récipient forme un corps comprenant une paroi de fond (21), quatre paroi latérales (22 à 25) et un toit (26), ledit dispositif comprenant une goulotte de remplissage (27), souple, fixée au toit (26), s'étendant à partir d'une ouverture du toit, à l'extérieur du corps, ainsi qu'une goulotte de vidage (28), souple, s'étendant à partir d'une ouverture de la paroi de fond (21), à l'extérieur du corps et dans lequel la doublure interne (3) perforée recouvrent non seulement les paroi internes du corps du récipient, mais également la paroi interne de la goulotte de remplissage (27) et la paroi interne de la goulotte de vidage (28).
  16. Dispositif selon la revendication 15, dans lequel la doublure interne (3) perforée recouvrant non seulement les parois internes du corps du récipient, la paroi interne de la goulotte de remplissage (27) et la paroi interne de la goulotte de vidage (28) est constituée par une gaine à soufflets, d'un seul tenant, s'étendant en longueur, depuis la goulotte de remplissage (27) et jusqu'à la goulotte de vidage (28).
  17. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 16, dans lequel la densité des micro-perforations sur la doublure interne (3) est comprise entre 0.2 perforations par cm2 et 2 perforations par cm2.
  18. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 17, dans lequel la répartition des micro-perforations (4) sur la doublure interne est uniforme.
  19. Dispositif selon la revendication 18, dans lequel les micro-perforations (4) sont agencées suivant des lignes parallèles, les micro-perforations de chaque ligne étant séparées d'un écart constant entre deux quelconques micro-perforations successives de la ligne, et dans lequel les perforations de deux lignes successives sont agencées en quinconce les unes par rapport aux autres.
  20. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 19, dans lequel le matériau du récipient (2) et/ ou le matériau de la doublure interne (3) sont choisis parmi le polyéthylène, le polypropylène le polyamide, le PET et un biopolymère.
  21. Procédé de fabrication d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 20 dans lequel on obtient la doublure interne micro-perforée à partir d'un doublure interne non perforée et au moyen d'un dispositif de perforation comprenant au moins un rouleau pourvu sur sa circonférence d'aiguilles, animé en rotation autour de son axe et roulant sur la doublure interne en la perforant.
  22. Procédé selon la revendication 21, dans lequel le dispositif de perforation comprend deux rouleaux contrarotatifs, pourvu chacun d'aiguilles sur sa circonférence, animés suivant des rotations contraires, les deux rouleaux roulant sur la doublure interne en la perforant.
  23. Procédé selon la revendication 21 ou 22, dans lequel on réalise les micro-perforations à partir de d'une gaine à soufflets (6), directement dans la gaine à soufflets, lorsque la gaine est à plat, sous forme d'une bande.
  24. Utilisation du dispositif de stockage (1) selon l'une des revendications 1 à 20 comme grand récipient pour vrac souple classé de type B selon la norme 61340-4-4 Edition 2.0 2012-01.
EP14790140.9A 2013-08-02 2014-07-17 Dispositif de stockage souple comprenant un recipient souple et une doublure interne, méthode pour sa fabrication et son utilisation Active EP3027534B1 (fr)

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