FR2523031A1 - Procede de fabrication d'une enveloppe ou emballage de preference alimentaire a ajustage serre, appareil pour la mise en oeuvre de ce procede et enveloppe ou emballage alimentaire - Google Patents

Procede de fabrication d'une enveloppe ou emballage de preference alimentaire a ajustage serre, appareil pour la mise en oeuvre de ce procede et enveloppe ou emballage alimentaire Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE FABRICATION D'UNE ENVELOPPE DE PREFERENCE ALIMENTAIRE TUBULAIRE A AJUSTAGE SERRE, LADITE ENVELOPPE ET UN APPAREIL POUR SA FABRICATION. L'APPAREIL COMPREND DES MOYENS 11 POUR LA FORMATION A LA FUSION D'UN LAMINAGE 12 TUBULAIRE COMPORTANT UNE COUCHE EN NYLON EXTERNE ET UNE COUCHE FORMANT BARRIERE A L'HUMIDITE INTERNE, DES MOYENS 16 POUR TREMPER ET SOLIDIFIER LEDIT LAMINAGE TUBULAIRE 12 DE MANIERE A RENDRE LE NYLON SENSIBLEMENT AMORPHE TOUT EN SIMULTANEMENT DIMENSIONNANT EN 15 LE DIAMETRE TUBULAIRE POUR ETRE ENVIRON EGAL A UN DIAMETRE D'EMPLOI FINAL PREDETERMINE ET DES MOYENS POUR TRAITER THERMIQUEMENT LEDIT LAMINAGE TUBULAIRE POUR SENSIBLEMENT CRISTALLISER LE NYLON TOUT EN L'HUMIDIFIANT SIMULTANEMENT POUR SENSIBLEMENT SATURER LEDIT NYLON. L'INVENTION PERMET D'ELARGIR LE DOMAINE ELASTIQUE DE L'ENVELOPPE TOUT ENTIERE ET D'OBTENIR UNE ENVELOPPE A AJUSTAGE SERRE MEME APRES CONTRACTION DE LA GARNITURE A L'INTERIEUR DE L'ENVELOPPE.

Description

2523031 '
La présente invention concerne généralement des enveloppes ou emballages de préférence alimentaire, c'est-à-dire à usage alimentaire, tubulaire de film laminé et plus partculièrement des enveloppes ou emballages qui enferment de manière étanche un produit
alimentaire extrudé ou garni dans l'enveloppe.
De nombreux produits alimentaires traités sont introduits ou garnis dans une enveloppe ou emballage
pendant leur traitement, c'est-à-dire la garniture alimen-
taire tout en étant dans une condition fluide est coulée
sous pression dans une enveloppe ou emballage tubulaire.
Le produit alimentaire peut être en outre traité alors qu'il est emballé dans l'enveloppe ou emballage ou il
peut être stocké dans l'enveloppe en attente d'un traite-
ment ultérieur ou de la vente Par exemple, des rouleaux de fromage sont typiquement formés par remplissage sous pression d'une enveloppe ou emballage alimentaire tubulaire
avec du fromage chaud fondu ou un fromage caillé solide.
On laisse Ensuite le fromage enveloppé ou emballé se solidi-
fier ou prendre, et dans des conditions idéales, l'envelop-
pe ou emballage aura été remplie uniformément pour former
un rouleau de fromage de diamètre uniforme.
Idéalement, ces enveloppes ou emballages tubulaires possèdent des propriétés de matière telle qu'on dit qu'ils forment un "ajustage serré" Ceci signifie que l'enveloppe ou emballage se déforme radialement uniformément pendant le remplissage sous pression de sorte que le rouleau d'aliment qui y est formé a sensiblement un diamètre uniforme selon sa longueur En outre, on évite ou prévient une déformation radiale non uniforme qui affaiblit l'enveloppe ou emballage en favorisant l'éclatement et le renversement du produit alimentaire En outre, le terme "ajstage serré" implique que l'enveloppe ou emballage idéal a une mémoire dimentionnelle telle que lorsque le
produit alimentaire garni refroidit ou fait prise la contrac-
tion de l'enveloppe ou emballage est suffisante pour maintenir l'enveloppe ou emballage uniformément étiré et avec sécurité autour du rouleau alimentaire contracit
2523031 ?
ou rétréci contenu dans celui-ci.
De manière conventionnelle, deteales enveloppes ou emballages sont typiquement des enveloppes ou emballages fibreux réalisés à partir d'un rouleau fibreux de papier non tissé, éventuellement avec diverses imprégnations de polymères synthétiques ou divers laminages de polymère
synthétiques pour obtenir des propriétés composites requi-
ses pour une application particulière, telle une faible transmission de l'oxygène et de la vapeur d'eau, comme montré à titre illustratif par le brevet américain 4 026 985 Lors de l'emploi, ces enveloppes ou emballages cellulosiques doivent être imprégnés d'eau chaude brièvement avant le remplissage pour rendre l'enveloppe ou emballage suffisamment flexible et élastique pour un remplissage uniforme à partir d'une configuration caoutchoutée ou rassemblée et d'enlever les agents de préservation Il existe un grand nombre d'invonvénients en utilisant ce type d'enveloppe ou d'emballage par le fait qu'il exige une imprégnation à l'eau chaude, tandis que dans l'éventualité d'un essai supprimé ou rejeté,
des emballages imprégnés ne peuvent pas être sauvés.
En outre, l'eau d'imprégnation est une source de contami-
nation et, due à l'impermabilité à l'humidité relativement élevée, des temps de stockage des enveloppes ou emballages chargés doivent être reltativement courts pour éviter un séchage de l'aliment De manière significative, ces enveloppes ou emballages chargés sont pré-disposés à
un éclatement par un mode de rupture cassant.
Ainsi,la présente invention a pour but de fournir une enveloppe ou emballage qui ne soit pas pré-disposée à une rupture cassante mais plut 8 t qui soit capable de supporter une déformation plastique uniforme considérable sans renversement de la charge alimentaire si l'enveloppe ou emballage est chargé par inadvertance au-delà de la limite élastique; tout en fournissant une élasticité apparente accrue en favorisant ainsi un ajustage plus étanche et plus uniforme En outre, la présente invention a pour but également de réaliser des enveloppes ou emballages qui puissent être humidifiés bien en avance de la garniture ou remplissage, tout en apparaissant secs dans la condition humidifiée; cependant, même si on permet aux enveloppes ou emballages de sécher, ceux-ci peuvent être réimprégnés, et peuvent par conséquent
être recyclés de manière répétée.
Ainsi, la présente invention fournit une enveloppe
ou emballage qui comprend un feuilleage ou laminage tubu-
laire de polymères non fibreux ayant une couche externe en nylon cristallisée et humidifiée, en rendant ainsi maximum le domaine élastique et la limite élastique de l'enveloppe ou emballage tout en maintenant un mode de
rupture plastique Selon un mode d'utilisation, l'envelop-
pe ou emballage est stocké dans un environnement humide pour éviter un séchage de la couche extaneen nylon Dans
un mode alternatif, si on laisse les enveloppes ou embal-
lages séchés pendant un stockage, la couche en nylon est
réhumidifiée avant le garnissage Du remplissage.
Eventuellement, on garnit l'enveloppe ou emballage et on la soumet à une charge de garniture jusqu'à une valeur inférieure à celle correspondant à environ sa limite &astique de sorte que la déformation radiale est uniforme sur la longueur de l'enveloppe ou emballage tubulaire Lorsque la couche en nylon extérieure exposée sèche, l'enveloppe ou emballage multicouche se contracte uniformément de manière tout à fait surprenante, ainsi en s'étirant en outre de manière élastique et étanche
autour du rouleau alimentaire garni contenu dans celui-ci.
Cette contraction au séchage produit, en effet, une augmentation apparente de l'élasticité de l'enveloppe ou emballage Dans le cas o le garnissage alimentaire
est chaud, cette contraction retardée compense la contrac-
tion thermique au refroidissement de la garniture alimen-
taire,en fournissant ainsi un emballage étanche dépourvu
de pli ou ondulation.
La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'une enveloppe ou emballage de préférence
2523031 I
alimentaire à ajustage serré, comprenant la formation d'un feuilletage ou laminage de polymères tubulaires ayant une couche externe en nylon cristallisé, et l'humidification dudit nylon Selon un mode de réalisation avantageux, ce procédé comprend en outre la formation et la fusion d'un feuilletage ou laminage de polymère tubulaire naissant comportant une couche en nylon externe; ensuite à tremper et solidifier le feuilletage ou laminage tubulaire naissant de sorte que ledit nylon estrendu sensiblement amorphe, tout en simultanément dimensionnant le diamètre tubulaire pour être environ égal à un diamètre d'emploi final prédéterminé; et ensuite à traiter thermiquemi I)led Lt feuilletage ou laminage tubulaire pour cristalliser sensiblement ledit nylon, tout en humidifiant simultanément pour sensiblement
saturer ledit nylon.
La présente invention, comme mentionné précédemment concerne également dans ses aspects de produits, une enveloppe ou emballage à ajustage serré, comprenant un feuilletage ou laminage de polymère tubulaire comportent une couche externe de nylon cristalisé et humidifié et une couche formant barrière à l'humidité interne Selon
un mode de réalisation avantageux, l'enveloppe ou embal-
lage est en outre caractérisée par le fait que ledit nylon a été cristallisé à la chaleur à partir d'un état sensiblement amorphe et simultanément saturé en eau, et en outre de préférenceà la condition que ledit nylon était rendu sensiblement amorphe tout en dimensionnant ledit feuilletage ou laminage tubulaire a un diamètre d'emploi terminal prédéterminé, l'épaisseur dudit nylon ayant été choisie de sorte que le domaine élastique du profil force-élongation de ladite enveloppe soit au mfioins environ de même étendue que le domaine de charge ou
chargement d'emploi final.
La présente invention concerne également un appareil
pour la fabrication de l'enveloppe ou emballage de préfé-
rence alimentaire à ajustage serré, caractérisé en ce
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qu'il comprend des moyens pour la formation à la fusion d'un feuilletage ou laminage de polymère tubulaire naissant comportant une couche externe en nylon; des moyens pour tremper et solidifier ledit laminage ou feuiiletage tubulaire naissant, de telle sorte que ledit nylon soit rendu sensiblement amorphe; des moyens pour traiter thermiquement ou à la chaleur ledit feuilletage ou)aminage tubulaire pour cristalliser sensiblement ledit nylon; et des moyens pour humidifier ledit nylon Selon un mode de réalisation avantageux, ledit appareil comprend en outre des moyens pour tremper ledit laminage ou feuilletage tubulaire naissant tout en le dimensionnant simultanément à un diamètre environ égal à un diamètre d'emploi final prédéterminé; et des moyens pour simultanément traiter thermiquement et
humidifier ledit nylon.
La présente invention apparattra clairement à
la lumière de la description explicative qui va suivre
faite en référence aux dessins annexés donnés simplement à titre d'illustration et qui ne sauraient donc liniter en aucune façon la portée de l'invention Dans les dessins: la figure 1 est une vue schématique d'un appareil préféré selon la présente invention de réalisation de l'enveloppe ou emballage selon l'invention, et permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention précitée; et
la figure 2 est un diagramme de contrainte-déforma-
tion comparant une enveloppe ou emballage selon la présente invention à une enveloppe ou emballage fibreuse
conventionnelle dans les conditions sèches et imprégnées.
On a représenté en abscisses l'élongation en pourcentage et en ordonnés la force transversale ou contrainte
appliquée en Newton (x 4,4537).
Les courbes A et B à la figure 2 représentent la réponse élastique de l'enveloppe ou emballage conventionnel à l'état sec et humidifié, respectivement tandis que la courbe C concerne le profil élastique d'une enveloppe ou
emballage humidifié typique selon la présente invention.
La structure laminée ou feuilletée, appelée feuilletage ou laminage, de la présente invention concerne une enveloppe ou emballage de préférence alimentaire tubulaire multi-couche comportant une couche externe en nylon adhérée sur une ou plusieurs couches internes incluant une ou plusieurs couches formant barrière à l'humidité, par exemple la structure nylon (externe)/ adhésif/ barrière (interne) De manière conventionnelle, le nylon est présent dans les feuilletages ou emballages d'enveloppe alimentaire pour servir comme barrière d'oxygène pour empêcher la diffusion vers l'intérieur de l'oxygène et pour procurer une résistance à la traction relativement élevée au feuilletage ou laminage, tandis qu'une polyoléfine, telsque des polyéthylènes, un
copolymère éthylène-acétate de vynile, le saran (dénomina-
tion commerciale), ou le surlyn (dénomination Qommerciale), incluant des copolymères et des terp Vmèmres de ceux-c;, est utilisée comme surface interne relativement imperméable à l'humidité et chimiquement inerte visà-vis de nombreux
garnissages alimentaires.
On doit souligner cependant que l'arrangement composite ci-dessus est cité à titre d'exemple et que l'enveloppe ou emballage de la présente invention inclut des couches internes multiples que l'on peut choisir pour réaliser les propriétés composites désirées comme cela est exigé dans une application donnée, et selon les
caractéristiques essentielles de la présente invention.
Comme il sera discuté plus loin, il est essentiel que la couche en nylon soit formée comme couche externe de l'enveloppe ou emballage pour rendre le nylon immédiatement sensible au traitement thermique choisi,
à l'humidification, et conditions de séchage.
Selon un mode de réalisation spécialement avantageux de l'invention, le nylon est en outre caractérisé par une micro-structure cristalline choisie comme développée
par des étapes de procédé soigneusement sélectionnées.
Cette micro-structure choisie se manifeste par un profil contraintedéformation choisi, comme explicité plus loin,
2523031 '
en montrant un point de rupture et une élongation élastique accrue, ainsi qu'une absorption de l'humidité,acrue par rapport à des enveloppes ou emballages alimentaires tubulaires de l'art antérieur, tout en maintenant dans la condition humidifiée un mode de rupture non cassant
plastique avec sensiblement une élongation plastique.
On peut citer d'intérêt général, concernant le
domaine du développement des profils contrainte-déforma-
tion choisis dans les enveloppes ou emballages alimentaires tubulaires, les enveloppes ou emballages du brevet américain 4 303 711 dans lequel on révèle que le domaine élastique d'une enveloppe ou d'un emballage est étendu jusqu'à près de la vkleur de contrainte ultime ou de rupture par des étapes de traitement choisisoe incluant une orientation biaxiale, en diminuant ainsi la succeptiblité de l'enveloppe à une déformation plastique irréversible pendant le remplissage sous pression de
l'enveloppe ou emballage.
Avantageusement, la couche en nylon de l'enveloppe ou emballage de la présente invention est composée d'un nylon cristallisable à la chaleur ayant une capacité d'absorption de l'humidité d'au moins environ 8 %, tel
que du nylon 4, 6, ou 6 6, et de préférence environ 15 %.
Une structure feuilletée préférée pour l'enveloppe ou
emballage est du nylon 6 ou 6 6/plexar/polyéthylène.
L'adhésif plexar (dénomination commerciale) est commer-
cialement disponible chez la Société THE CHEMPLEX COMPANY Des variantes de plexar sont décrites dans les brevets américains 4 087 587, 4 087 588 et 4 303 711
précédemment cités,-qui sont incorporés ici par référence.
L'adhésif plexar 2 peut être généralement caractérisé comme un adhésif du type comprenant des mélanges de copolymères greffés d'un polymère haute densité et d'au moins d'un atydride d'acide carboxylique à cycle condensé, à saturer et celui-ci mélangé avec un ou plusieurs copolymères d'éthylène et d'un ester éthylèniquementinsaturé Le plexar 3 est préféré dans le mode de réalisation précédent, comprenant des mélanges d'un copolymère greffé d'un polyéthylène à haute densité et d'au moins un a Iybdrk Je d'acide carboxylique à cycle condensé insaturé mélangé avec une résine de polyéthylène d'un ou plusieurs homopolymères d'éthylène, copolymères d'éthylène et d'une alpha-oléfine ou n'importe lequel ou la totalité de ceux-ci Plus généralement, les adhésifs qui sont appropriés selon l'invention comprennent une polyoléfine modifiée chimiquement choisie parmi le groupe consistant de polymères éthylène-acétate de vinyle, de polyéthylène haute densité et de polyéthylène à haute densité modifié au caoutchouc, chacun chimiquement modifié par la provision de groupoe fonctionnel sur le polymère qui ont une forte affinité pour le nylon et qui formeront une liaison forte relativement au nylon sous l'effet de la chaleur et de la pression de coextrusion comme montré à titre
d'illustration dans le brevet américain 4 233 367.
Une structure alternative, bien que moins préférée, utilise en partie la technologie décrite dans le brevet
américain 4 104 404 relatif à des "laminages ou feuille-
tages extrudés de film tubulaires de polymères amides/ oléfines réticulés", incorporé ici par référence, dans lesquels les films amides/oléfines sont révélés qui sont relativement résistants à un défeuilletage ou délaminage lorsqu'ils sont utilisés dans des conditions chauffées L'adhésif utilisé est du type de celui qui présente des unités monomères réticulables par irradiation, le composant majeur étant des unités d'uéfines, à la condition supplémentaire que les oléfines dans l'adhésif et dans la couche de polyoléfines soient
les mêmes.
En référence spécifiquement aux dessins, on a schématiquement illustré à la figure 1 un appareil de fabricabon de l'enveloppe ou emballage de la présente invention, cet appareil illustrant également le procédé préféré selon l'invention Ainsi, selon l'appareil selon l'invention, l'enveloppe ou emballage multi-couches est tubulairement coextrudée par une matrice ou filière 11, par exemple à une vitesse d'environ 7,60 m par minute à environ 24,5 m par minute, avec le tube naissant 12 étaotlégèrem Ent tiré à partirde la matrice comme indiqué en 13 Le tube naissant est légèrement tiré par des rouleaux de prise 14 sur un mandrin 15 de dimensionnement et au travers des moyens de trempe 16 qui réalisent une trempe par l'eau tombant en cascade à partir d'un anreau d'eau conventionnel, ou par projection d'eau ou vaporisation d'eau La vitesse d'extrusion est suffisante de telle sorte que le tube naissant pénètre dans la zone de trempe avec la couche en nylon externe restant en condition sensiblement amorphe Les moyens de trempe 16 sont suffisants en capacité pour tremper la couche en nylon pour maintenir la condition amorphe telle qu'extrudée dans le nylon
jusqu'en dessous de sa température de transition vitreuse.
De préférence, le mandrin 15 de dimensionnement est internement refroidi pour augmenter la vitesse de trempe,
comme indiqué par les conduits de refroidissement 17.
Comme discuté en outre ci-dessous, il a été découvert que le diamètre du mandrin 15 est choisi approximativement selon le diamètre d'emploi final désiré de l'enveloppe ou emballage, c'est-à-dire selon le diamètre désiré
du rouleau alimentaire qui doit être contenu dans celui-ci.
Après la trempe, l'enveloppe avançant est aplatie et tirée par des rouleaux de prise 14 ou de pincement
et passe en ligne jusqu'aux rouleaux delrise 18.
Des rouleaux d'enveloppe sont ensuite traités thermique-
ment en présence d'humidité à une température et pendant un temps suffisant pour sensiblement cristalliser la
couche en nylon amorphe de l'enveloppe ou emballage.
De préférence, le traitement thermique est conduit par immersion du rouleau rempli dans un bain d'eau chaude
(non représenté) A titre d'illustration, un tel traite-
ment thermique est continué pendant E environ 1 à 12 heures, de préférence pendant environ 1 à 4 heures, selon l'étendue de la cristallisation désirée, et à une température comprise dans le domaine allant d'environ 820 C à 1000 C Alternativement, le traitement thermique
peut être conduit par passage continu du tube avançani-
directement au travers d'un milieu de traitement thermi-
que avant embobinage sur le rouleau de prise 18 de sorte qu'une durée de traitement plus courte soit appropriée, à titre d'illustration d'environ 1 minute à 1 heure, compte tenu de la réponse relativement rapide du nylon exposé au traitement thermique Le procédé précédent est considéré pour être spécialement approprié
pour une formation unitaire de l'enveloppe de l'invention.
Sous un mode de réalisation alternatif, bien que moins préféré, la couche en nylon peut être formée à la fusion sous forme d'une feulle à couche unique, cristallisée et humidifiée, laminée, c'est-à-dire formée en feuille ou lamelle, avec le substrat désiré, et ensuite conformée
en un tube.
Le terme "cristallin" est utilisé ici dans le sens conventionnel pour se référer à l'existence d'un vaste domaine d'ordre atomique tridimentionnel ou de
périodicité sur l'échelle atomique dans un matériau.
Le terme "amorphe" est utilisé également dans son sens conventionnel comme synonyme du terme "non-cristallin"
pour se référer à l'absence d'un vaste domaine de périodi-
cité atomique dans un matériau Le degré de l'ordre
atomique par Otre dcebrmixé par des techniques convention-
nelles, telles que par des techniques de diffraction par rayons X pour déterminer la densité de probabilité atomique radiale Comme première approximation, un matériau peut être caractérisécomme sensiblement cristallin si le matériau possède une température ou un domaine de fusion définie, tandis qu'un matériau peut être
caractérisécomme sensiblement amorphe si le matériau de-
vient graduellement moins visqueux au chauffage sans
montrer un point ou un domaine de fusion défini.
Les enveloppes ou emballages sont utilisées finale-
ment pour la formation d'un rouleau ou d'un tronçon alimentaire dans lequel une garniture alimentaire du type p Ate, telle qu'une fusion de fromage chaud, est il garnie sous pression dans une enveloppe, coupée et fermée par tout moyen de fermeture tel que des moyens de serrage comme des clips à la longueur désirée Les enveloppes sont typiquement garnies à partir d'une configuration caoutchouteuse sur un appareil de garnissage alimentaire conventionnel, comme montré à titre d'illustration dans le brevet américain 4 307 489 concernant un traitement préparatoire d'enveloppesou emballage rassemblés Ainsi, on voit que la flexibilité de l'enveloppe est importante
pour un remplissage uniforme de l'enveloppe.
Selon la présente invention, les enveloppes fraîchement préparées à la suite des étapes de traitement thermique discuté précédemment ont été vigoureusement humidifiées et sont ainsi dans une condition relativement flexible De préférence, les enveloppes sont emballées, coupées et fermées ou serrées dans un empilement en couche à plat et sont stockées dans un environnement
sensiblement saturé en humidité pour éviter un séchage.
De manière alternative, si on laisse les enveloppes sécher pendant le stockage, elles sont réhumidifiées avant le garnissage pour restaurer la flexibilité pendant le garnissage, la fusion de fromage est extrudée dans l'enveloppe caoutchouteuse sous une pression telle que l'enveloppe est sous contrainte dans son domaine élastique, en évitant ainsi une déformation plastique non uniforme de l'enveloppe avec un garnissage résultant non uniforme et une formation irrégulière du rouleau de fromage Avantageusement, l'épaisseur de la couche en nylon est chixsie de sorte que le domaine élastique du profil force-élongation de l'enveloppe soit au moins environ co-extensif avec le domaine de charge d'emploi terminal. L'enveloppe garnie est ensuite fermée ou serrée,
partout moyen approprié et laissée refroidir et sécher.
La contraction du produit alimentaire au refroidissement ou à la prise tend à perdre l'ajustage de l'enveloppe sur le produit alimentaire; cependant, au séchage de la couche en nylon de l'enveloppe, se produisant à titre illustratifen environ 0,5 heures, l'enveloppe ou emballage se contracte, dé à l'élasticité résiduelle et au séchage, en contrebalançant ainsi la contractkin thermique du rouleau de fromage pour maintenir un ajustage étanche, dépourvu de plis Ainsi, on peut dire que l'enveloppe présente une élasticité apparente accrue au-delà du domaine élastique comme conventionnellement défini Comme mentionné ci-dessus, un résultat clé de l'invention inclue la relation entre le diamètre du mandrin 15 et le diamètre des emballages finalement chargés, c'est-à-dire le diamètre de l'enveloppe chargée et séchée sera environ égal au diamètre choisi du mandrin 15 Par exemple, on a réalisé des enveloppes par le procédé précité utilisant un diamètre de mandrin d'environ 8,23 cm et ayant une structure composée d'environ 50 microns de nylon 6/environ 12,5 microns plexar 3/38 microns polyéthylène
faible densité (couche interne) Les enveloppes fratche-
ment préparées après le traitement thermique et restant dans la condition saturée ont un diamètre d'environ 7,9 cm,
et après séchage ont un diamètre d'environ 7,70 cm.
Les enveloppes humidifiées ont été garnies avec une fusion de fromage à environ 710 C jusqu'à un diamètre d'env Jimn 8,32 cm Les enveloppes chargées après refroidissement et séchage ont un diamètre d'environ 8,25 cm Ainsi, le diamètre de l'enveloppe finalement chargée est égal
de manière très proche de celui du mandrin 15 de dimension-
nement En outre, on doit noter que l'enveloppe présente une contraction de séchage d'environ 3 %, soit une proportion substantielle par rapport au domaine élastique de l'enveloppe En outre, on observe que l'enveloppe multi-couches supporte cette contraction d'une manière unitaire, c'est-àdire que l'enveloppe totale suit la
couchede nylon externe sans formation de plis ou sépara-
tion des couches composantes.
En outre, l'enveloppe selon l'invention comparée aux enveloppes fibreuses conventionnelles présente des avantages substantiels sous d'autres aspects On élimine l'imprégnation à l'eau immédiatement avant le garnissage en éliminant ainsi l'eau superficielle sur l'enveloppe Même si le nylon peut être dans la condition saturée il ne sera pas visiblement mouillé, en éliminant ainsi des conditions de mouillage aux
alentours de l'aire de la machine de garnissage.
On a trouvé que l'enveloppe présente une stabilité dimensionnelle sur sa longueur, par exwiee on a trouvé que le diamètre chargé est dans une tolérance d'environ 5 t microns en formant ainsi un rouleau de fromage sensiblement uniforme Dans l'éventualité o on dépasse le domaine élastique de l'enveloppe pendant le garnissage, l'enveloppe s'allonge plastiquement et ne rompt pas par cassure, en évitant ainsi un déversement du produit alimentaire et sa perte Par exemple, on a trouvé que les enveloppes de l'invention présentent une élongation plastique typique d'environ 500 %, en comparaison d'une
élongation d'environ 20 % pour les enveloppes convention-
nelles précédemment mentionnées Au stockage, le remplis-
sage alimentaire ne séchera pas de manière significative puisque l'enveloppe de l'invention est rporeuse, en
procurant ainsi une durée de vie de stockage considérable.
La condition humidifiée des enveloppes de l'invention est réversible de sorte que les enveloppes peuvent être réhumidifiées avant le garnissage dans l'éventualité o les enveloppes séchent pendant le stockage Puisque ce procédé est réversible pour les enveloppes de
l'invention, on évite une perte ou des déchets d'envelop-
pes dans l'éventualité o le procédé de remplissage alimentaire est interrompu pendant une période de temps substantie-Ue Finalement, à cause de l'élasticité apparente accruedb l'enveloppe produisant un ajustage de seconde peau étanche, le produit alimentaire contenu dans celui-ci est laissé avec une surface semi-lustrée ou brillante séduisante après enlèvement de l'enveloppe
du rouleau alimentaire.
A la figure 2, on a représenté les profils élonga-
tion-force transversale comparant l'enveloppe donnée
à titre d'illustration précédemment mentionna de l'inven-
tion relativement à une enveloppe fibreuse non tissée conventionnelle Les profils A et B montrent la réponse élastique de l'emballage conventionnel dans une condition sèche ethumide, respectivement Les enveloppes convention- nelles doivent être garnies dans la condition humide et sont ainsi relativement susceptibles à une surcharge et à-un éclatement puisqueleprofil B est sensiblement inférieur au profil A Le profil C concerne le profil élastique d'une enveloppe humidifiée typique selon l'invention dont on voit qu'elle est comparable à la résistance sensiblement supérieure de l'emballage
conventionnel dans la condtion sèche.
On peut souligner en outre plusieurs autres aspects de l'invention Comme mentionné précédemment, les emballages de l'invention présentent un domaine élastique apparent accru qui se manifeste lorsque la couche en nylon externe humidifiée de l'enveloppe garnie sèche et se contracte, en promouvant ainsi un ajustage uniforme étanche Un autre aspect inclut une résistance à la rupture accrue et un domaine élastique accru provenant du traitement thermique de cristallisation comme précédemment mentionné Chacun de ces perfectionnements sert à étendre le domaine élastique de l'enveloppe en promouvant ainsi une stabilité dimensionnelle pendant le garnissage, c'est-à-dire une susceptibilité amoindrie à une déformation irréversible, plastique, non uniforme ou à un bombement irréversible, plastique, non uniforme de l'enveloppe garnie Avantageusement, cette amélioration du domaine élastique ne se traduit cependant pas par une perte de l'élongation plastique dans le cas o les enveloppes seraient surchargées par inadvertance pour laquelle éventualité les enveloppes se rompxront plastiquement et non pas par cassure On croit que les propriétés mécaniques favorables des enveloppes de l'invention peuvent être en outre améliorées par la
manière de cristalliser la couche en nylon externe.
Tout d'abord, dans le mode de réalisation préféré, le nylon est cristallisé par réchauffage à partir de la condition refroidie, amorphe sensiblement solide,
en opposition à la cristallisation à partir de la fusion.
Au moins, on fournit un procédé hautement reproductible pour la fabrication des enveloppes par le fait que la condition du nylon est définie juste avant le traitement thermique Le traitement thermique de cristallisation est de préférence conduit en présence d'humidité dont on croit qu'elle a un effet sur le mode de cristallisation ainsi qu'elle promouvoit de manière souhaitable l'abrpt Lvité à l'humidité élevée et la plasticité du Wylon Plus généralement, les vastes aspects de l'invention incluent la cristallisation de la couche en nylon externe pour accroître les propriétés mécaniques dans le domaine élastique et l'humidification de la couche en nylon pour accroître sa flexibilité élastique et son extensibilité plastique et pour fournir une élasticité apparente supplémentaire au séchage avec le résultat total surprenant que l'enveloppe multi-couches présente ses propriétés de la couche en nylon externe d'une manière sensiblement unitaire. Au tableau I, on a réalisé une comparaison des propriétés mécaxiques entre les échantillons d'enveloppes avec une couche en nylon externe par rapport aux échantillons ayant une couche en nylon à l'intérieur de l'enveloppe laminée ou feuilletée Les échantillons d'enveloppes ont été réalisés sensiblement selon le procédé préféré mentionné ci-dessus, de sorte que les couches en nylon respectives étaient initialement dans une condition sensiblement amorphe La comparaison a été réalisée à environ 710 C, ceci étant une température de remplissage à chaud typique Une enveloppe type SDX 244 était composé d'un laminage ou feuilletage comportant la structure nylon 6 (externe)/adhésif/PE/d 1 Aff/PE (polyéthylène} avec la couche en nylon présentant environ ,4 microns d'épaisseur et l'enveloppe laminée ayant une épaisseur totale d'environ 101 microns L'échantillon type SDX 246 a une épaisseur totale d'environ 101 microns et une épaisseur de couche en nylon d'eniron 50,4 microns comme dans l'échantillon précédent mais présente la
structure polyéthylène/adhésif/nylon 6/adhésif/polyéthylè-
ne Le tableau des résultats montre la résistance à la rupture et l'élongation à la rupture pour la condition A qui consiste ea une condition sèche sans traitement thermique,la ca-ditim B indiquant un traitement thermique dans un bain d'eau chaude à 820 C pendant une minute, et la condition C indiquant un traitement thermique dans
l'eau chaude à 820 C pendant une heure Le terme "résistan-
ce à la rupture" peut être compris dans le sens convention-
nel comme se référant à la valeur de contrainte qui produit une petite déformation irréversible ou bien une série de petites déformations irrersibles dans le matériau d'essai La résistance à la rupture était déterminée en utilisant une machine d'essai de traction force-élongation conventionnelle de chez Instron qui étire un échantillon à une vitesse constante d'élongation avec des mesures de force notés à des valeurs d'élongation croissantes Les échantillons étaient des bandes de 2,54 cm de large et de 10,8 cm de long et étaient tirées à une Vitesse de tête constante d'environ 5,08 cm par minute On considère que l'échantillon type SDX 244 ayant la couche en nylon externe répond au traitement thermique rapidement, c'est-à-dire en une minute comme cela se voit bien en comparant les colonnes A et B. En outre avec un traitement thermique poursuivi, on voit qu'après une heure une augmentation substantielle est en outre gagnée dans la résistance à la rupture ainsi qu'en élongation à la rupture Au contraire, avec l'échantillon type SDX 246 ayant la couche en nylon interne non directement exposée au traitement thermique à l'eau chaude, il n'y a sensiblement pas d'effet en une minute Après une heure il se produit quelques effets Essentiellement, on montre que l'échantillontype
SDX 244 ayant la couche en nylon externe selon l'inven-
tion montre une réponse drastique à un traitement thermique dans une période de temps très courte On doit
noter qu'une déviation standard de 1 pour chaque condi-
tion d'essai est rapportée entre parenthèse de manière
à montrer que la dispersion statistique était relative-
ment étroite indiquant un comportement de l'échantillon relativement consistant Au tableau II, on a réalisé la même comparaison à environ 22,8 C pour obtenir
le même résultat général.
TABLEAU I: PROPRIETES A 710 C
YS-Résistance ultime transversale, en M Pa et (déviation standard) E Elongation transversale à la rupture,en %, et (déviation standard) Echantillon Condition Type A B C
SDX 244 YS 11,5 ( 0,27) 14,27 ( 0,83) 15,51 ( 0,413)
(nylon E 0,14 ( 0,027)0,13 ( 0,027) O 0,17 externe)
SDX 264 YS 9,72 ( 0,96) 9,65 ( 1,51) 12,686 ( 0,20)
(nylon E 0,15 ( 0,013)0,151 ( 0,048) > 0,17 interne) Condition Condition Condition A: non traité thermiquement, sec B: traitement à l'eau chaude, 82 C, C: traitement à l'eau chaude, 82 C,
TABLEAU II: PROPRIETES A 22,87 C
YS 19,1 ( 0,48)
E 0,096
YS 19,30 ( 0,62)
E ( 0,062)
,61 ( 0,206)
> 0,17
17,03 ( 1,3)
0,16 ( 0)
21,58 ( 0,16)
0,16 ( 6,891 '3)
,03 ( 0,62)
0,17 1 minute 1 heure
SDX 244
SDX 246
Naturellement, bien que la présente invention a été décrite relativement aix modesde réalisation préférés, l'invention comprend tous les moyens constituants des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons diverses si celles-ci sont effectuées dans son esprit comme cela est clairement
compréhensible pour un homme du métier.

Claims (25)

R E V E N D I C A T I 0 N S
1 Procédé de fabrication d'une enveloppe ou emballage de préférence alimentaire à ajustage serré, caractérisé en ce qu'il comprend: a) la formation à la fusion d'un laminage ou feuilletage de polymère tubulaire naissant comportant une couche en nylon externe; ensuite b) la trempe et la solidification dudit laminage ou feuilletage tubulaire naissant, de telle sorte que ledit nylon soit rendu sensiblement amorphe; ensuite c) le traitement thermique dudit laminage ou feuilletage tubulaire pour sensiblement cristalliser le nylon; et
d) l'humidification dudit nylon.
2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement thermique précité et l'humidification précitée sont conduits simultanément et avant qu'un
vieillesement naturel substantiel du nylon ne se produise.
3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caracté-
risé en ce que le traitement thermique et l'humidification
précités sont réalisés dans un bain d'eau chaude.
4 Procédé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre le stockage dudit feuilletage ou laminage tubulaire
dans un environnement humide d'attente d'emploi.
5 Procédé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le trempage précité est conduit tout en simultanément dimensionnant ledit laminage ou feuilletage tubulaire jusqu'à un diamètre
environ égal à un diamètre d'empli final prédéterminé.
6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le' laminage ou feuilletage tubulaire naissant est trempé tout en passant sur un mandrin d'un diamètre
environ égal au diamètre précité d'emploi final prédéter-
miné. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé
en ce que le mandrin précité est refroidi à l'intérieur.
8 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la trempe précitée est réalisée par un trempage
dans l'eau.
9 Procédé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la formation à la
fusion est réalisée par coextrusion.
Procédé de fabrication d'une enveloppe ou emballage depréférence alimentaire tubulaire à ajustage serré pour un remplissage sous pression, caractérisé en ce qu'il comprend: a) une coextrusion d'un laminage ou feuilletage polymère tubulaire naissant comportant une couche en nylon externe; ensuite b) la trempe et la solidification du laminage ou feuilletage tubulaire naissant, de telle sorte que le nylon soit rendu sensiblement amorphe, tout en simultanément dimensionnant le diamètre tubulaire pour
être environ égal à un diamètre d'emploi final prédé-
terminé; et ensuite c) le traitement thermique dudit laminage ou feuilletage tubulaire pour sensiblement cristalliser ledit nylon, tout en humidifiant simultanément pour
saturer sensiblement ledit nylon.
11 Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 10, caractérisé en ce que le traitement thermique est conduit dans le domaine de température allant d'environ 820 C à 1000 C pendant environ 1 minute à
12 heures.
12 Procédé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé ence que le nylon précité comprend un nylon thermiquement cristallisable ayant une capacité d'absorption de l'humidité d'au moins environ 8 % et ledit laminage ou feuilltage tubulaire comprend une couche formant barrière relativement à
l'humidité interne.
13 Procédé selon la revendication 12,caractérisé en ce que la structure composite dudit laminage ou feuilletage tubulaire comprend du nylon (externe)/
adhésif/polyoléfine (interne).
14 Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le nylon précité comprend du nylon 6 ou du nylon 66. Procédé selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que la polyoléfine précitée comprend du polyéthylène et l'adhésif précité comprend une polyoléfine chimiquement modifiée choisie parmi le groupe consistant de polymère éthylène-acétate de vinyle, du polyéthylène haute densité et du polyéthylène haute densité modifié caoutchouteux, chacun chimiquement modifié par la provision de groupes fonctionnels sur le polymère qui ont une forte affinité pour le nylon et qui formeront une forte liaison relativement au nylon sous l'effet de la température de traitement thermique
et la pression de coextrusion.
16 Enveloppe ou emballage de préférence alimentaire à ajustage serré, caractérisée en ce qu'elle comprend un laminage oufeuilletage polymère formé à la fusion tubulaire ayant unecouche extermne en nylon critallisé et humidifié et une couche formant barrière d'humidité interne, ladite couche en nylon ayant été thermiquement cristallisée à partir d'un état sensiblement amorphe
et simultanément humidifiée.
17 Enveloppe selon la revendication 16, caractérisée en ce que l'épaisseur du nylon précité est choisie
de sorte que le domaine élastique du profil force-élonga-
tion de l'enveloppe soit au moins environ coextensif
3 avec le domaine de chargement d'emploi final.
18 Enveloppe selon la revendication 16, caractérisée en ce que le nylon précité est préliminairement rendu sensiblement amorphe tout en dimensionnant ledit laminage ou feuilletage tubulaire jusqu'à un diamètre d'emploi
final prédéterminé.
19 Enveloppe selon la revendication 16, caractérisée en ce que le nylon précité comprend un nylon thermiquement cristallisable comportant une capacité d'absorption ou
absorptivité d'humidité d'au moins environ 8 %.
Enveloppe selon la revendication 19, caractérisée en ce que la structure dudit laminage ou feuilletage tubulaire comprend du nylon (externe) /adhésif/polyoléfine (interne). 21 Enveloppe selon la revendication 20, caractérisée en ce que le nylon précité comprend du nylon 6 ou du
nylon 66.
22 Enveloppe selon la revendication 20 ou 21, caractérisé en ce que la polyoléfine précitée comprend du polyéthylène et l'adhésif précité comprend une polyoléfine chimiquement modifiée choisie parmi le groupe consistant de polymère éthylène-acétate de vinyl de polyéthylène haute densité et de polyéthylène haute densité modifié au caoutchouc, chacun chimiquement modifié par la provision de groupes fonctionnels sur le polymère qui ont une forte affinité relativement au nylon et qui formeront une forte laison relativement au nylon à la température de traitement thermique
et à la pression de coextrusion.
23 Appareil pour la fabrication d'une enveloppe ou emballage de préférence alimentaire à ajustage serré, caractérisé en ce qu'il comprend: a) des moyens ( 11) pour la formation à la fusion d'un laminage ou feuilletage ( 12)c L po 1 ynfre tubulaire naissant comportant une couche en nylon externe et une couche formant barrière à l'humidité interne; b) des moyens ( 16) de trempe pour tremper E soidifier ledit laminage ou feuilletage ( 12) tubulaire naissant, de telle sorte que ledit nylon est rendu sensiblement amorphe, des moyens ( 15) de dimensionnement simultané du diamètre tubulaire pour être environ égal à un diamètre d'emploi final prédéterminé; et c) des moyens pour traiter thermiquement ledit laminage ou feuilletage tubulaire pour sensiblement cristalliser ledit nylon tout en humidifiant simultanément
pour sensiblement saturer ledit nylon.
24 Procédé selon la revendication 23, caractéxisé en ce que les moyens ( 11) précités pour la formation
à la fusion comprennent des moyens de coextrusion.
Appareil selon la revendication 23, caractérisé en ce que les moyens précités ( 15) de dimensionnement dudit laminage ou feuilletage comprennent un mandrin
ayant environ ledit diamètre d'emploi final prédéterminé.
26 Appareil selon l'unequelconque des revendications
23 à 25, caractérisé en ce que les moyens précités
( 16) de trempe comprennent des moyens de trempe à l'eau.
27 Appareil selon la revendication 25, caractérisé
en ce que le mandrin précité est internement refroidi.
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