FR2727896A1 - Procede de fabrication d'un stratifie a feuille metallique gaufree - Google Patents
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Abstract
Un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) est préparé en stratifiant une feuille métallique (5) sur une bande de papier (1), en utilisant une couche intermédiaire de résine (9) déposée par extrusion, en faisant passer la structure multicouche entre un rouleau de pincement (4) et un rouleau refroidi gravé (7). La feuille métallique (5) conduit rapidement la chaleur de la couche de résine fondue (9) jusqu'au rouleau refroidi (7), ce qui permet au procédé d'être mis en oeuvre à grande vitesse. Le rouleau refroidi gravé (7) imprime un dessin dans la feuille métallique (5) pendant l'opération de stratification.
Description
Cette invention se rapporte d'une manière générale à un procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un procédé de stratification d'une feuille métallique sur une bande de papier utilisant entre cette feuille et cette bande une couche intermédiaire de résine déposée par extrusion tout en gaufrant simultanément la feuille métallique.
Des panneaux métallisés gaufrés ou texturés sont utilisés dans une grande variété de produits, plus spécialement des produits de construction ou d'immeuble où une surface métallique esthétiquement plaisante est souhaitée. Ces produits peuvent être préparés à partir de feuilles métalliques relativement épaisses qui ont été gaufrées sur une surface principale, mais il en résulte un produit coûteux fabriqué suivant un procédé complexe. Il est également connu de stratifier une feuille métallique pré-gaufrée sur une matière de support relativement peu coûteuse afin de former une matière de base en feuille métallisée à partir de laquelle peuvent être fabriqués des panneaux décoratifs.
Le brevet U.S. nO 5 098 497 divulgue un procédé de préparation d'un produit en papier enduit gaufré. Un film polymère est stratifié sur une bande de papier en utilisant une couche intermédiaire de résine déposée par extrusion. L'insertion de la résine fondue entre le film polymère et la bande de papier chauffe le film polymère au-dessus de sa température de transformation plastique. Ainsi, lorsque la surface exposée du film polymère vient en contact avec le rouleau refroidi gravé, la surface du rouleau refroidi gravé imprime le film polymère ramolli par la chaleur, transférant ainsi le dessin de surface du rouleau refroidi gravé sur la surface du film polymère.Le brevet donne plusieurs variantes de polymères à partir desquels peut être fabriqué le film polymère, chacun pouvant être ramolli afin de recevoir une impression en surface en le chauffant au-dessus de sa température de transformation plastique.
Il est à noter que l'état de la technique cité ci-dessus a été collecté et examiné à la lueur de l'invention. Il ne faut pas en déduire que cet état de la technique serait rassemblé en dehors de la motivation de l'invention, ni que l'état de la technique cité, pris en combinaison, suggère la présente invention en l'absence des enseignements de celle-ci.
Il est souhaitable de concevoir un procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée ayant une intégrité structurelle suffisante pour préparer des panneaux décoratifs.
Selon l'invention, il a été découvert de façon surprenante un procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée. Le procédé comprend les étapes consistant à
prévoir une bande de papier;
prévoir une feuille métallique;
déposer par extrusion une couche de résine fondue sur la bande de papier;
mettre en contact la feuille métallique avec la couche de résine fondue, afin de former une structure multicouche comportant de manière successive la bande de papier, la couche de résine fondue et la feuille métallique; et
faire passer la structure multicouche entre un rouleau de pincement et un rouleau refroidi gravé, afin de stratifier la structure multicouche, conduire rapidement la chaleur de la résine fondue à travers la feuille métallique jusqu'au rouleau refroidi afin de solidifier la résine, et gaufrer la feuille métallique.
prévoir une bande de papier;
prévoir une feuille métallique;
déposer par extrusion une couche de résine fondue sur la bande de papier;
mettre en contact la feuille métallique avec la couche de résine fondue, afin de former une structure multicouche comportant de manière successive la bande de papier, la couche de résine fondue et la feuille métallique; et
faire passer la structure multicouche entre un rouleau de pincement et un rouleau refroidi gravé, afin de stratifier la structure multicouche, conduire rapidement la chaleur de la résine fondue à travers la feuille métallique jusqu'au rouleau refroidi afin de solidifier la résine, et gaufrer la feuille métallique.
Le procédé de l'invention est particulièrement utile pour préparer un stratifié à feuille métallique gaufrée qui peut être utilisé pour fabriquer des panneaux décoratifs.
D'autres buts et avantages de cette invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, en se référant à la figure jointe qui est une représentation schématique d'une forme de réalisation du procédé de l'invention, illustrant les opérations de stratification, de dépôt par extrusion, et de gaufrage.
Une bande 1 de papier avance depuis un rouleau d'alimentation (non représenté) sur des rouleaux de guidage consécutifs 2 et 3 et sur un rouleau de pincement 4. Simultanément, une feuille métallique 5 avance depuis un rouleau d'alimentation 6 sur un rouleau refroidi gravé 7. Une résine est fondue dans une extrudeuse conventionnelle (non représentée), extrudée à travers une filière en T 8 sous la forme d'une feuille de résine fondue 9, et déposée sur la bande 1 de papier. La bande 1 de papier, enduite par la feuille de résine fondue déposée dessus, et la feuille métallique 5 sont pressées ensemble entre le rouleau de pincement 4 et le rouleau refroidi gravé 7, et sont ainsi stratifiées. Simultanément, le rouleau refroidi gravé 7 imprime son dessin gravé dans la feuille métallique 5.Le stratifié à feuille métallique gaufrée 10 est alors séparé du rouleau refroidi gravé 7, passe sur des rouleaux de guidage consécutifs 11 et 12, et est accumulé sur un rouleau de réception (non représenté). La pression de stratification entre le rouleau de pincement 4 et le rouleau refroidi gravé 7 est ajustée et maintenue par contact du rouleau de pincement 4 contre un rouleau d'appui 13. Le rouleau d'appui 13 n'est pas nécessaire pour stratifier et gaufrer correctement l'assemblage. Dans une forme de réalisation préférée, une pression correcte peut être obtenue entre le rouleau de pincement 4 et le rouleau refroidi gravé 7 sans utiliser le rouleau d'appui 13.
La bande 1 de papier adaptée à une utilisation selon l'invention peut comprendre, sans être nécessairement limitée à cela, du papier Kraft, du papier de pâte naturelle ou synthétique, du papier cartonné, du papier de recouvrement, du carton, et équivalent, ainsi que des stratifiés de ceux-ci.
L'épaisseur de la bande de papier 1 peut s'échelonner d'environ 0,01 cm à environ 0,8 cm. De préférence, la bande 1 de papier comprend du papier Kraft ayant une épaisseur d'environ 0,025 cm à environ 0,25 cm.
Des feuilles métalliques appropriées 5 selon l'invention comprennent, sans être nécessairement limitée à cela, des feuilles d'aluminium, d'acier inoxydable, d'étain et équivalent, ainsi que des alliages de ceux-ci. La feuille métallique 5 peut avoir une épaisseur d'environ 0,25 10 6 cm à environ 0,0025 cm. De préférence, la feuille métallique 5 est une feuille d'aluminium ayant une épaisseur d'environ 0,38 10-6 cm à environ 0,001 cm.
La feuille de résine fondue 9 peut être formée en extrudant des matières polymères conventionnelles comprenant, sans être nécessairement limitée à cela, le polyéthylène, le polypropylène, le polyester, le polyuréthanne, le polyamide, le polychlorure de vinyle, et équivalents à basse, moyenne ou haute densité ainsi que des mélanges et des copolymères de ceux-ci. Une résine préférée comprend du polyéthylène à basse, moyenne ou haute densité.
Le rouleau de pincement 4 peut être un rouleau en caoutchouc ou revêtu de caoutchouc, ayant une dureté d'environ 30 à environ 75. Cette plage de dureté permet à la partie gravée du rouleau refroidi gravé 7 d'imprimer efficacement et déformer mécaniquement la feuille métallique 5, transférant ainsi le dessin gravé du rouleau refroidi 7 sur la feuille métallique 5 pendant le processus de stratification. La pression entre le rouleau de pincement 4 et le rouleau refroidi gravé 7 est globalement d'environ 17 N par centimètre linéaire à environ 350 N par centimètre linéaire. De préférence, la pression est d'environ 87 à environ 262 N par centimètre linéaire.Un procédé particulièrement préféré utilise un rouleau de pincement 4 en caoutchouc ou revêtu de caoutchouc, ayant une dureté d'environ 60, qui est poussé vers le rouleau refroidi gravé 7 à une pression entre environ 140 à environ 175 N par centimètre.
La surface du rouleau refroidi 7 peut être préparée par gravure avec une solution acide conventionnelle appropriée afin de préparer le dessin de surface souhaité ayant une profondeur d'environ 0,0038 cm à environ 0,0127 cm. En variante ou de manière additionnelle, la surface du rouleau refroidi gravé 7 peut être sablée afin de produire une finition de surface matte ayant une valeur RMS par exemple d'environ 80 à environ 100. Enfin, la surface du rouleau refroidi 7 peut être revêtue, par exemple de chrome, afin de la durcir et la protéger. Le rouleau refroidi 7 peut être refroidi par n'importe quelle technique conventionnelle, par exemple en faisant circuler à travers le rouleau un fluide de refroidissement, par exemple de l'eau.Pendant le fonctionnement, la température du rouleau refroidi 7 est maintenue d'une manière générale d'environ 180C à environ 820C.
La résine peut être fondue dans n'importe quel appareil d'extrusion conventionnel connu et évacuée à travers une filière en T 8 afin de former une feuille descendante de résine fondue 9 qui se dépose sur la bande 1 de papier qui avance. La feuille descendante de résine fondue 9 peut avoir une épaisseur d'environ 0,0007 à environ 0,013 cm. La température de la résine fondue dépend bien sûr de plusieurs facteurs, comme cela est bien connu des gens du métier. Afin de procurer l'épaisseur correcte de résine extrudée pour préparer le stratifié à feuille métallique gaufrée 10, la vitesse d'extrusion doit être coordonnée avec les vitesses d'avance de la bande 1 de papier et de la feuille métallique 5. Des vitesses de défilement typiques de l'invention peuvent s'échelonner d'environ 30 mètres par minute à environ 300 mètres par minute.
De préférence, la vitesse de défilement est d'environ 150 à environ 210 mètres par minute.
Lorsque la bande 1 de papier, ayant la couche de résine fondue dessus, et la feuille métallique 5 entrent dans le pincement, la feuille métallique 5 vient en contact avec la couche de résine fondue et est collée dessus en formant une structure composite. La feuille métallique 5 conduit immédiatement la chaleur de la couche de résine fondue jusqu'au rouleau refroidi 7, amenant la couche de résine fondue à durcir.
Simultanément, le rouleau refroidi gravé 7 imprime son dessin de surface dans la feuille métallique 5, la déformant afin de se conformer au dessin de surface du rouleau refroidi gravé 7. Dans le pincement, les couches sont ainsi stratifiées et la feuille métallique 5 est gaufrée. Du fait que la couche adjacente au rouleau refroidi 7 est la feuille métallique 5, la chaleur est évacuée rapidement de la couche de résine fondue, par conduction, permettant ainsi au procédé d'être mis en ouvre à une vitesse plus élevée que les procédés de stratification conventionnels qui utilisent des couches de résine déposées par extrusion.
Du papier Kraft ayant une épaisseur d'environ 0,023 cm et une feuille d'aluminium ayant une épaisseur d'environ 0,5 10 6 cm sont amenés simultanément dans le pincement formé entre un rouleau de pincement en caoutchouc ayant une dureté d'environ 60 et un rouleau refroidi chromé gravé. La vitesse de défilement en fonctionnement est d'environ 150 mètres par minute. Une résine à base de polyéthylène à haute densité est déposée par extrusion à une température d'environ 3430C, formant une feuille de résine polyéthylène fondue qui descend sur la bande de papier en mouvement sensiblement au niveau du pincement. La couche résultante de polyéthylène fondu qui entre dans le pincement est d'environ 0,00127 cm. Les couches qui entrent dans le pincement sont stratifiées à une pression d'environ 140 N par centimètre linéaire.
Simultanément, la feuille d'aluminium est gaufrée par le rouleau refroidi gravé, et la chaleur du polyéthylène fondu est rapidement conduite à travers la feuille jusqu'au rouleau refroidi, amenant ainsi le polyéthylène à se solidifier. Le stratifié à feuille métallique gaufrée est alors séparé du rouleau refroidi gravé.
Cet exemple peut être répété avec un succès similaire en remplaçant par des matières et des concentrations décrites de manière générale celles exposées dans l'exemple précédent. Bien que l'exemple précédent illustre une forme de réalisation spécifique, il est évident pour les gens du métier que l'invention peut être mise en oeuvre d'une manière différente sans sortir de son esprit et de sa portée.
Claims (20)
1. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à
prévoir une bande de papier (1);
prévoir une feuille métallique (5);
déposer par extrusion une couche de résine fondue sur la bande de papier (1);
mettre en contact la feuille métallique (5) avec la couche de résine fondue (9), afin de former une structure multicouche comportant de manière successive la bande de papier (1), la couche de résine fondue (9) et la feuille métallique (5); et
faire passer la structure multicouche entre un rouleau de pincement (4) et un rouleau refroidi gravé (7), afin de stratifier la structure multicouche, conduire rapidement la chaleur de la résine fondue (9) à travers la feuille métallique (5) jusqu'au rouleau refroidi (7) afin de solidifier la résine, et gaufrer la feuille métallique (5).
2. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le papier est du papier Kraft, du papier de pâte naturelle, du papier de pâte synthétique, du papier cartonné, du papier de recouvrement, du carton ou un stratifié de ceux-ci.
3. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (lo) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le papier est du papier Kraft.
4. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur du papier est d'environ 0,01 cm à environ 0,8 cm.
5. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'épaisseur du papier est d'environ 0,025 cm à environ 0,25 cm.
6. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille métallique (5) est en aluminium, acier inoxydable, étain ou un alliage de ceux-ci.
7. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la feuille métallique (5 > est d'environ 0,25 10-6 cm à environ 0,0025 cm.
8. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'épaisseur de la feuille métallique (5) est d'environ 0,38 10-6 cm à environ 0,001 cm.
9. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine est du polyéthylène à haute, moyenne ou basse densité.
10. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rouleau de pincement (4) a une dureté d'environ 30 à environ 75.
11. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure multicouche est stratifiée entre le rouleau de pincement (4) et le rouleau refroidi gravé (7) à une pression d'environ 17 à environ 350 N par centimètre linéaire.
12. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la structure multicouche est stratifiée à une pression d'environ 87 à environ 262 N par centimètre linéaire.
13. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température du rouleau refroidi gravé (7) est d'environ 180C à environ 820C.
14. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de résine fondue (9) a une épaisseur d'environ 0,0007 à environ 0,013 cm.
15. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé est mis en oeuvre à une vitesse de défilement d'environ 30 mètres par minute à environ 300 mètres par minute.
16. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 15, caractérisé en ce que la vitesse de défilement est d'environ 150 mètres par minute à environ 210 mètres par minute.
17. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à
prévoir une bande (1) de papier Kraft ayant une épaisseur d'environ 0,01 cm à environ 0,8 cm;
prévoir une feuille d'aluminium (5) ayant une épaisseur d'environ 0,25 10 6 cm à environ 0,0025 cm;
déposer par extrusion une couche de résine fondue (9) à base de polyéthylène à haute, moyenne ou basse densité sur la bande (1) de papier Kraft, ladite couche de résine fondue (9) ayant une épaisseur d'environ 0,0007 à environ 0,013 cm;
mettre en contact la feuille d'aluminium (5) avec la couche de résine polyéthylène fondue (9), afin de former une structure multicouche comportant de manière successive la bande (1) de papier Kraft, la couche de résine polyéthylène fondue (9) et la feuille d'aluminium (5); et
faire passer la structure multicouche entre un rouleau de pincement (4) et un rouleau refroidi gravé (7), la dureté du rouleau de pincement (4) étant d'environ 30 à environ 75 et la température du rouleau refroidi gravé (7) étant d'environ 18"C à environ 820C, afin de stratifier la structure multicouche à une pression d'environ 87 à environ 262 N par centimètre linéaire, conduire rapidement la chaleur de la résine polyéthylène fondue (9) à travers la feuille d'aluminium (5) jusqu'au rouleau refroidi (7) afin de solidifier la résine polyéthylène, et gaufrer la feuille d'aluminium (5).
18. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit procédé est mis en oeuvre à une vitesse de défilement d'environ 30 mètres par minute à environ 300 mètres par minute.
19. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10) selon la revendication 18, caractérisé en ce que ledit procédé est mis en oeuvre å une vitesse de défilement d'environ 150 mètres par minute à environ 210 mètres par minute.
20. Procédé de fabrication d'un stratifié à feuille métallique gaufrée (10), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à
prévoir, à une vitesse de défilement d'environ 150 à environ 210 mètres par minute, une bande (1) de papier Kraft ayant une épaisseur d'environ 0,025 cm à environ 0,25 cm;
prévoir, à la même vitesse de défilement que la bande (1) de papier Kraft, une feuille d'aluminium (5) ayant une épaisseur d'environ 0,38 10'6 cm à environ 0,001 cm;
déposer par extrusion une couche de résine fondue (9) à base de polyéthylène à haute, moyenne ou basse densité sur la bande (1) de papier Kraft, ladite couche de résine fondue (9) ayant une épaisseur d'environ 0,0007 à environ 0,013 cm; ;
mettre en contact la feuille d'aluminium (5) avec la couche de résine polyéthylène fondue (9), afin de former une structure multicouche comportant de manière successive la bande (1) de papier Kraft, la couche de résine polyéthylène fondue (9) et la feuille d'aluminium (5); et
faire passer la structure multicouche entre un rouleau de pincement (4) et un rouleau refroidi gravé (7), la dureté du rouleau de pincement (4) étant d'environ 30 à environ 75 et la température du rouleau refroidi gravé (7) étant d'environ 18"C à environ 82"C, afin de stratifier la structure multicouche à une pression d'environ 87 à environ 262 N par centimètre linéaire, conduire rapidement la chaleur de la résine polyéthylène fondue (9) à travers la feuille d'aluminium (5) jusqu'au rouleau refroidi (7) afin de solidifier la résine polyéthylène, et gaufrer la feuille d'aluminium (5).
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