FR2489211A1 - Procede de fabrication d'un stratifie de carton et installation pour la mise en oeuvre dudit procede - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UNE INSTALLATION POUR LA FABRICATION DE STRATIFIES DE CARTON. LE PROCEDE DE L'INVENTION EST CARACTERISE EN CE QU'IL CONSISTE A FORMER, A PARTIR D'UNE MATIERE THERMOPLASTIQUE 4, DES MORCEAUX OU PARTICULES SEPARES 2, 2, 2, A DEPOSER CEUX-CI SOUS FORME D'UNE COUCHE SUR UN CARTON 1, 1, 1, 1 ET A FAIRE UN SANDWICH DE L'ENSEMBLE POUR OBTENIR UN STRATIFIE DE CARTON 3 A LA MANIERE CONVENTIONNELLE PAR CHAUFFAGE DE LA MATIERE PLASTIQUE EN VUE DE SA FUSION ET PAR COMPRESSION DES COUCHES DE PLASTIQUE ET DE CARTON ENSEMBLE. APPLICATION A LA FABRICATION DE STRATIFIES DE CARTON.
Description
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un stratifié de carton ainsi qu'une installation pour sa mise en oeuvre.
A l'heure actuelle, les stratifiés de carton sont réalisés en collant ensemble des cartons au cours de la stratification opérée par laminage.
Un autre procédé connu de réalisation d'un stratifié de carton consiste à presser à chaud ensemble des cartons revêtus d'une matière thermoplastique, comme décrit par exemple danslebrevet finlandais NO 55.791. Le carton, c'està-dire un produit à base de papier utilisé dans les procédés connus pour la fabrication de stratifiés de carton à usage technique, est habituellement fabriqué à partir de papier de rebut par un procédé dit humide.
Dans un procédé par voie humide, le papier de rebut est déchiqueté en morceaux et reconstitué en rouleau de papier par des procédés de fabrication de papier classiques suivis d'un séchage et d'un éventuel traitement de surface pour obtenir un produit fini.
Dans un procédé par voie humide, le fait d'utiliser des préparations de papier revêtues ou traitées avec un matériau plastique présente un inconvénient majeur provenant de ce que ce matériau pose des problèmes de traitement.
Le but de la présente invention est de proposer un nouveau procédé de fabrication d'un stratifié de carton permettant la récupération de rebuts de carton, incorporant des parties traitées ou revêtues à l'aide de matière plastique.
L'invention concerne en particulier un procédé de fabrication d'un stratifié de carton dans lequel il est possible d'utiliser des rebuts de carton sans reconstitution d'un rouleau de carton par voie humide.
A cet effet, l'invention est basée sur la stratification à chaud d'un carton, c'est-à-dire de papier et de matière thermoplastique, cette dernière étant déposée sur la surface de papier en particules ou morceaux séparés, découpés ou déchiquetés à partir de matière plastique de rebut par exemple La matière plastique utilisée, par exemple du polyethylène ou du polypropylène, peut également être utilisée à l'état humide ce cui signifie que le procédé peut utiliser des déchets de matière thermoplastique à l'état humide de mauvaise qualité. En outre, le procédé est également bien adapté à la récupération de rebuts de carton puisqu'il n'y a pas de problèmes causés par un traitement ou un revêtement de matière plastique.
Un stratifié de carton fabriqué selon l'invention peut être réalisé avec une épaisseur désirée. Le stratifié de carton présente de bonnes propriétés de ténacité ou résistance et est très résistant à l'humidité.
Au cours de la stratification, le stratifié peut être conformé à volonté, c'est-à-dire que le profil du stratifié, par exemple destiné à des éléments structurels de mobilier, peut être réalisé au cours de la stratification.
Le procédé peut être appliqué à la fabrication d'un stratifié de carton, soit en bande continue, soit en feuilles par un procédé à l'unité.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple uniquement, et en regard des dessins annexés sur lesquels - Fig. l illustre schématiquement un procédé selon l'invention pour la fabrication d'un stratifié de carton sous forme d'une bande continue, - Fig. 2 illustre une autre application de l'invention à la fabrication d'un stratifié de carton en feuilles, - Fig. 3 représente un dispositif de presse selon 1 'inven- tion pour la mise en oeuvre du procédé en vue de la fabrication d'un stratifié de carton profilé, et - Fig. 4 représente une vue en coupe suivant la ligne IV-IV du dispositif à courroies sans fin de la Figure 3.
Sur la Fig. 1,la matière thermoplastique de rebut 4 est découpée ou déchiquetée dans un appareil approprié 5 en morceaux séparés 2,2',2" qui sont d'abord calibrés ou tamisés en 6, puis déposés sur des bandes de carton l,1',1",1"' à l'aide de moyens pour épandre appropriés 7, 7',7". Les bandes de carton et les couches de matière thermoplastique étalées entre elles passent ensuite entre les rouleaux 9,10 d'une presse chauffante et pressées en sandwich à la manière connue pour réaliser un stratifié de carton 3. Le stratifié de carton 3 est refroidi à l'aide de cylindres de refroidisse- ment 17.
Dans ce mode de réalisation, les déchets thermoplastiques découpés 2 sont d'abord déposés sur la bande de carton inférieure l (les moyens d'amenée de cette bande 1 ne sont pas représentés); un second carton 1' est placé au dessus de la couche plastique, parallelement,(les moyens d'amenée ne sont pas représentés), une autre couche plastique 2' étant déposée au dessus de ce second carton. De manière correspon- dante,cette seconde couche plastique est recouverte par une troisième bande de carton 1", une troisième couche plastique 2" et une quatrième bande de carton 1"' . Les bandes de carton sont guidées à l'aide de rouleaux 8.L'étalement ou la mise en place de la matière thermoplastique découpée est effectué entre une paire de rouleaux 7, 7', 7" dont la surface d'entraînement rapeuse conduit à un étalement uni et régulier.
Sur la Fig. 2, le découpage ou déchiquetage 5, le triage ou calibrage éventuel 6 ainsi que l'étalement sur le dessus des feuilles 1,1',1" -lesquelles se déplacent en continu à l'aide de dispositifs de convoyage distincts (non représentés) - des déchets de matière thermoplastique 4 (par exemple des déchets de films d'emballage en matière plastique ou analogue provenant des industries de l'emballage), sont effectués de la même manière que ci-dessus.La couche 2 de plastique est en premier lieu mise en place sur la feuille inférieure 1, puis est recouverte d'une nouvelle feuille 1', à son tour revêtue d'une nouvelle couche de plastique 2' qui est enfin recouverte par une troisième feuille l". Ces couches sont enfin transférées entre les plateaux 13 d'une presse 9 à plateaux chauffants et sont comprimées de façon à obtenir un sandwich ou stratifié de carton en feuilles.
La Fig. 3 représente un dispositif destine à la fabrication en continu d'un profilé de carton. Le dispositif comporte deux convoyeurs à rouleaux 15,16 guidés tous les deux par trois roues 14 disposées dans un même plan et suivant deux lignes parallèles.
Les roues de guidage 14 de chaque convoyeur à rouleaux 15,16 sont alignées et en regard les unes des autres et, sur la Figure 3, le convoyeur 15 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre, tandis que l'autre convoyeur 16 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, les rouleaux étant pressés les uns contre les autres de façon à-former entre les deux convoyeurs un passage étranglé dans lequel le carton multicouche est guidé afin d'être compressé et stratifié entre les convoyeurs. La section des rouleaux 15, 16 et la configuration du passage étranglé entre les convoyeurs ne sont pas linéaires afin de profiler le stratifié de carton au cours de son passage.Dans l'exemple représenté à la Fig. 4, la section 17' du convoyeur supérieur 15 est en forme de V, le rouleau formant un coin dirigé vers le bas, cependant que la section 18 du convoyeur inférieur 16 est également en V, le rouleau 16 présentant une gorge en V susceptible de recevoir le rouleau superieur 15 de façon à former entre les conyoyeurs un passage étranglé en forme de V.
Dans le procédé selon l'invention, la matière plastique 2, 2',2" à placer en sandwich entre les cartons 1, 1', l", l"' est chauffée de façon qu'elle fonde partiellement et adhère au carton. A titre d'exemple, une température de stratification appropriée se situe dans la plage de 160 à 2000C.
Dans le procédé,on comprime le stratifié dé carton afin d'obtenir un stratifié résistant. L'intensité d'une telle compression dépend du nombre de couches à stratifier et des propriétés souhaitées pour le stratifié. C'est ainsi que cette compression peut être de l'ordre de 5 à 75 kp/cm2.
2
Lorsqu'on exerce une forte compression, par exemple 75 kp/cm le poids spécifique du stratifié de carton obtenu est approximativement de 1 kg/dm3, tandis qu'une force de compression 2 inférieure, par exemple 5 kp/cm , entraîne une densité d'en- viron 0,6 à 0,7 kg/dm3.
Les déchets de plastique utilisés peuvent être par exemple des rebuts de plastique d'emballages pelliculaires, des sacs de rebut, d'épaisseur par exemple comprise entre 0,05 et 0,5 mm, ou n'importe quel résidu plastique. Si on le souhaite, il est également possible d'utiliser de la matière thermoplastique neuve non utilisée, par exemple sous forme d'une bande. Cependant, il est préférable d'utiliser des déchets de plastique du fait que leurs propriétés de résistance sont généralement suffisantes pour la réalisation d'un stratifié de carton et que le prix des déchets plastiques est considérablement inférieur à celui de la matière plastique brute neuve. Le procédé peut également utiliser avantageusement des déchets de plastique humide dont l'emploi à d'autres fins est très limité.En outre, le plastique utilisé peut contenir des impuretés : par exemple dupapier,ou du carton,comme constituant essentiel. Le découpage ou dé
chiquetage de la matière thermoplastique, par exemple un film de polyéthylène ou de polypropylène, est effectué de manière appropriée pour que les dimensions des morceaux soient de l'ordre du millimètre ou du centimètre, par exemple dans la plage de 1 à 50 mm, éventuellement même plus petits, par exemple entre 0,1 et 1 mm.
chiquetage de la matière thermoplastique, par exemple un film de polyéthylène ou de polypropylène, est effectué de manière appropriée pour que les dimensions des morceaux soient de l'ordre du millimètre ou du centimètre, par exemple dans la plage de 1 à 50 mm, éventuellement même plus petits, par exemple entre 0,1 et 1 mm.
Le procédé peut utiliser des moyens de chauffage classiques tels que cylindres chauffants, chauffage à la flamme directe, dispositifs de chauffage par rayonnement,etc...
bien connus dans les industries de la fabrication du papier et des panneaux de fibre ou de particules. Le procédé peut également employer des moyens de compression conventionnels pour comprimer le sandwich, comme cela est bien connu dans lesdites industries.
L'invention convient particulièrement pour la récupération des déchets de papier, de carton ainsi que de plastique. Par suite, l'invention se substitue partiellement au procédé humide qui était jusqu'à présent sensiblement le seul procédé applicable à la récupération des déchets de papier et de carton. En comparaison avec ledit procédé humide, les couts opératoires du présent procédé sont considérablement abaissés. Le procédé est excellent pour la fabrication de produits de carton techniques nécessitant de la tenacité et/ou de la résistance à l'humidité.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes.
Claims (10)
1. Procédé de fabrication d'un stratifié de carton, caractérisé en ce qu'il consiste à former, à partir d'une matière thermoplastique (4),des morceaux ou particules séparés (2,2', 2"), à déposer ceux-ci sous forme d'une couche sur un carton (1, 1', 1", 1"' ) et à faire un sandwich de l'ensemble pour obtenir un stratifié de carton (3) à la manière conventionnelle par chauffage de la matière thermoplastique en vue de sa fusion et par compression des couches de plastique et de carton ensemble.
2. Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'au moins deux cartons (1,1', 1", 1"' ) et la matière plastique (2,2', 2") déposée entre eux sont stratifiés ensemble.
3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la matière thermoplastique (4) est sous forme d'un film et est découpée ou bien déchiquetée (5) en morceaux ou particules dont le diamètre est de l'ordre de 0,1 à 3 cm.
4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la matière plastique (4) est utilisée à l'état humide.
5. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le stratifié de carton (3) est profilé au cours de la stratification.
6. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le carton (1,1', 1", 1"' ) et la matière thermoplastique sont stratifiés en continu en faisant passer les feuilles continues de carton et le dépit plastique intercalaire entre des moyens de pressage 9,10 -d'un dispositif de chauffage en continu.
7. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le carton (1,1', 1", 1"' ) et la matière thermoplastique (2,2') sont comprimés en sandwich (3) entre des convoyeurs à courroies et à rouleaux (15,16).
8. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le carton (1,1',1") et la matière thermoplastique (2,2') sont stratifiés par plaques à la'aide d'une presse (13) à fonctionnement discontinu, de préférence à plateaux chauffants.
9. Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte deux convoyeurs à courroie sans fin et à rouleaux (15,16) qui, lorsqu'ils sont pressés l'un sur l'autre,compriment le sandwich formé par le carton (1,1',1") et la matière thermoplastique (2,2').
10. Installation suivant la revendication 9, caractérisée en ce que les convoyeurs à courroie et à rouleaux (15,16) délimitent entre eux un passage resserré ou étranglé en vue de la réalisation d'un profil de carton de section non linéaire.
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