FR2891848A1

FR2891848A1 - Procede de fabrication d'une feuille en matiere fibreuse comportant des apports localises de matiere fibreuse.

Info

Publication number: FR2891848A1
Application number: FR0510223A
Authority: FR
Inventors: Michel Barats; Frederic Beauchet; Michel Blanc
Original assignee: Banque de France
Current assignee: Banque de France
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2007-04-13
Also published as: EP1931827B1; ES2323520T3; DE602006006074D1; EP1931827A1; WO2007042637A1; PL1931827T3; ATE427381T1

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication de feuille de matière fibreuse, comprenant l'étape de produire des éléments minces de matière fibreuse (5,10) et d'associer les éléments minces entre eux pour former la feuille, dans lequel l'un au moins des éléments minces (5) est discontinu et forme des portions isolées de matière fibreuse.

Description

L'invention concerne un procédé de fabrication d'une feuille de matière

fibreuse comportant des apports localisés de matière fibreuse. ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION On connaît des procédés de fabrication d'une feuille en matière fibreuse comprenant l'étape de produire des éléments minces de matière fibreuse et d'associer les éléments minces entre eux pour former la feuille. En particulier, il est connu de produire à l'aide d'une première forme ronde poreuse un jet continu de matière fibreuse humide formant une première couche, de produire à l'aide d'une deuxième forme ronde poreuse un jet continu de matière fibreuse humide formant une deuxième couche, puis d'appliquer la deuxième couche sur la première couche pour former une feuille d'épaisseur augmentée. On recouvre ainsi l'intégralité de la surface de la première couche par la deuxième couche, même si celle-ci peut comporter localement des trous.

OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour objet un procédé de fabrication de feuille de matière fibreuse permettant d'obtenir des documents de sécurité différents de ceux connus. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose un procédé de fabrication de feuille de matière fibreuse, comprenant l'étape de produire des éléments minces de matière fibreuse et d'associer les éléments minces entre eux pour former la feuille, dans lequel selon l'invention l'un au moins des éléments minces est discontinu et com- porte des portions isolées de matière fibreuse. Ainsi, l'apport de matière fibreuse se fait de manière localisée ce qui permet, en donnant aux portions isolées une caractéristique particulière (forme, motif, localisation, couleur, présence d'éléments d'identifica- tion dans la pâte fibreuse) qui les distingue du reste du document, de créer de nouvelles possibilités de sécurisation d'un document fibreux. De préférence, l'un des éléments minces est con- tinu et forme une couche de matière fibreuse. Selon un mode particulier de mise en oeuvre du procédé de l'invention, la couche est fabriquée à l'aide d'une première forme ronde poreuse produisant un jet continu de matière fibreuse humide, les portions isolées sont fabriquées à l'aide d'au moins une deuxième forme ronde poreuse produisant un jet discontinu de matière fibreuse humide, le jet discontinu et le jet continu étant mis en contact pour associer les portions isolées à la couche continue.

Ainsi, on adapte la technique de fabrication multijet pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit en référence aux figures des des- sins annexés parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique d'un premier mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention au moyen de formes rondes poreuses ; - la figure 2 est une vue schématique d'un deuxième mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention au moyen de formes rondes poreuses ; - la figure 3 est une vue de face d'un document fibreux obtenu selon le procédé de l'invention et illustrant plusieurs applications du procédé de l'invention ; - la figure 4 est une vue en coupe dans l'épaisseur d'un document fibreux obtenu selon le procédé de l'invention et illustrant diverses applications du procédé de l'invention ; - la figure 5 est une vue schématique d'un troi- sième mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention au moyen de formes rondes poreuses, adapté à la production de documents à fenêtres; - la figure 6 est une vue en coupe partielle au niveau d'une fenêtre d'un document obtenu par le procédé illustré à la figure 5; - la figure 7 est une vue en coupe dans l'épaisseur d'un document comportant un filigrane obtenu selon un mode particulier de mise en oeuvre du procédé de l'invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Selon un premier mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention illustré à la figure 1, une première forme ronde poreuse 1 faite d'une toile métallique roulée en cylindre baignant dans un premier bain 2 de matière fi- breuse en dispersion dans un milieu aqueux est recouverte d'un masque 3 de sorte que seules certaines zones 4 isolées de la surface de la toile de la forme ronde poreuse 1 sont laissées découvertes. En pratique, le masque 3 pourra être confectionné en appliquant de la résine ou de l'adhésif sur la toile métallique, ou encore en rapportant sur la toile métallique des portions de feuille métallique. Tout en faisant tourner la première forme ronde poreuse 1, on établit une dépression au centre de cette dernière de sorte que l'eau du bain passe au travers de la forme ronde poreuse dans les zones 4 non masquées tan-dis que les fibres restent bloquées par la toile et s'agglutinent sur les zones 4 non masquées. L'épaisseur de matière fibreuse s'agglutinant sur la toile dans les zones 4 non masquées augmente progressivement au fur et à mesure de la rotation de la forme ronde poreuse 1 et donne naissance à des portions isolées 5 de matière fibreuse humide. On forme ainsi un jet dis-continu de matière fibreuse humide composé des diverses portions isolées 5 de matière fibreuse humide.

Les portions isolées 5 sont prises en charge par un convoyeur 6 comprenant ici une bande de toile poreuse en matière plastique qui s'étend en tangence de la première forme ronde poreuse 1. A cet effet, une hotte aspi- rante 7 aspire les portions isolées 5 de matière fibreuse humide au travers de la toile du convoyeur 6 pour les forcer à adhérer à celle-ci en même temps qu'elle sèche partiellement les portions isolées 5. Celles-ci sont amenées par le convoyeur 6 en tan- gence d'une deuxième forme ronde poreuse 8 faite égale-ment d'une toile métallique roulée en cylindre et baignant dans un deuxième bain 9 de matière fibreuse. La deuxième forme ronde poreuse 8 ne comporte ici aucun mas-que de sorte que la matière fibreuse s'agglutine par dé- pression sur toute la surface de la deuxième forme ronde poreuse 8. On produit ainsi un jet continu formant une couche 10 de matière fibreuse humide. La couche 10 est prise en charge par le convoyeur 6 au moyen d'une hotte aspirante 11 qui force la couche 10 à adhérer à la toile du convoyeur 6. La couche 10 re-couvre alors les portions isolées 5 de sorte que ces dernières forment des dépôts localisés de matière fibreuse qui adhèrent à la couche 10. Lors du séchage, les portions isolées 5 se ma- rient intimement avec la couche 10 pour former une feuille de matière fibreuse comportant des surépaisseurs localisées au niveau des portions isolées 5. Une fois la feuille sèche, il est impossible de séparer les portions isolées 5 de la couche 10.

Selon un deuxième mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention illustré à la figure 2, on utilise une première forme ronde poreuse 21 pour générer un jet continu formant une couche 30 de matière fibreuse humide, et une deuxième forme ronde poreuse 28 partiellement masquée pour générer des portions isolées 25. La couche 30 est est amenée à l'aplomb de la deuxième forme ronde poreuse par un convoyeur 26 et pressée contre celle-ci par un cylindre 27 aspirant de sorte que les portions isolées 25 forment des dépôts localisés qui adhèrent à la couche 30.

A la figure 3 sont illustrés plusieurs exemples d'utilisation du procédé de l'invention sur une même portion de feuille servant à fabriquer un billet de banque 40, dont le support fibreux 41 est illustré ici avant impression. Le support fibreux 41 contient ici un ruban de sécurité 50 (par exemple un ruban métallique) qui a été inséré de façon connue en soi dans la couche de matière fibreuse formant le support fibreux 41 lors de la fabrication de celui-ci. Selon un aspect particulier de l'invention, le support fibreux 41 comporte tout d'abord une bande de matière fibreuse 42 rapportée en surépaisseur sur le sup-port fibreux 41 selon le procédé de l'invention. A cet effet, on utilise une forme ronde poreuse dont le masque laisse découvertes des zones allongées s'étendant selon des génératrices de la forme ronde po-reuse, de sorte que la forme ronde poreuse donne naissance à des portions isolées de matière fibreuse en forme de bandes qui sont rapportées sur la couche continue associée.

Ici, la solution fibreuse utilisée pour fabriquer la bande 42 contient des éléments d'identification tels que des pigments à effet optique, qui ont pour effet de faire varier la couleur de la bande 42 selon l'orientation de la lumière incidente. Ces pigments sont symboli- sés par des points sur la figure 3. Une fois la matière fibreuse séchée, la bande 42 est intimement liée au support fibreux 41 mais les pigments à effet optique restent confinés dans la bande 42. On parvient donc à réaliser une feuille comportant des apports localisés d'éléments d'identification, ce qui n'est pas possible dans les procédés connus dans lesquels on produit uniquement des jets continus de matière fibreuse. Le confinement à des zones limitées d'éléments d'identification (tels que les pigments précités ou d'au- tres éléments comme des terres rares) permet d'économiser ces éléments d'identification et donc de diminuer le coût de fabrication des feuilles. Une contrefaçon possible d'un tel billet de ban-que consiste en l'impression d'une bande avec une encre chargée en éléments d'identification en lieu et place de la portion 42 de matière fibreuse rapportée. Cependant, une telle contrefaçon est très facilement détectable car l'encre n'a pas l'épaisseur de la bande rapportée selon le procédé de l'invention. Par ailleurs, l'encre s'enlève facilement par abrasion alors qu'il est difficile de faire disparaître la bande rapportée 42 qui est intime-ment liée au support 41. En outre, il est particulière-ment difficile de restituer au moyen d'une impression le toucher particulier de la texture fibreuse de la bande rapportée selon l'invention. On notera que le motif de sécurité constitué par la bande 42 s'étend selon la grande largeur du support fibreux 41. On parvient donc grâce au procédé de l'invention à créer des éléments de sécurité longilignes perpen-diculaires à la direction des rubans de sécurité qui sont introduits dans les supports fibreux lors de la formation de ceux-ci. Selon un autre aspect particulier de l'invention, on rapporte sur le support fibreux 41 au moyen du procédé de l'invention une série de portions isolées en forme de barres parallèles 43 qui sont faites ici dans la même solution fibreuse que celle qui a servi à fabriquer la couche du support fibreux 41. Certaines de ces barres sont éliminées sélective- ment alors que la matière fibreuse est encore humide, par exemple par aspiration ou abrasion (l'élimination de certaines barres est figurée symboliquement sur la figure 3 par le contour en pointillés des barres éliminées). On peut ainsi réaliser un véritable code barres en surépais- Beur permettant d'identifier le document fibreux. En variante, au lieu d'un code à barres, on pourra réaliser un code matriciel comportant une matrice de petits carrés fibreux rapportés sur le support fibreux selon le procédé de l'invention, certains de ces carrés étant enlevés sélectivement pour former un code matriciel à deux dimensions. Selon un autre aspect particulier de l'invention, on a rapporté grâce au procédé de l'invention des portions isolées de matière fibreuse ayant ici une forme en étoile 44 visuellement identifiable, l'une des étoiles s'étendant intentionnellement à cheval sur le ruban de sécurité 50. Selon encore un autre aspect particulier de l'invention, on a rapporté grâce au procédé de l'invention une portion isolée 45 en forme de rectangle s'étendant intégralement sur la surface du ruban de sécurité 50, sans contact avec la fibre du support 41. En général, le ruban de sécurité 50 est imprégné de colle thermofusible de sorte que la matière fibreuse de la portion isolée 43 adhère directement au ruban de sécurité 50 lors de son séchage. Une contrefaçon possible de ces motifs consiste à rapporter sur le support des portions de feuilles découpées. Cependant, une telle contrefaçon est difficile à mettre en oeuvre et facilement identifiable. Selon une autre utilisation possible du procédé de l'invention, on a rapporté des portions isolées 46 aux coins du support 41, en vue de renforcer ceux-ci. On peut également rapporter selon l'invention des surépaisseurs aux zones de pliure probables d'un billet de banque ou plus généralement pour renforcer localement des zones de faiblesse possibles d'un document afin d'augmenter la du-rée de vie du document. De préférence, on utilise pour ces renforcements locaux une matière fibreuse contenant des fibres longues, plus résistantes. On remarquera que certaines portions isolées (ici les portions isolées renforçant les coins 46) sont chevauchés par d'autres portions isolées. En pratique, ce chevauchement est obtenu en utilisant plusieurs formes rondes poreuses masquées dont les portions isolées sont rapportées successivement, au moyen d'un unique con-voyeur, sur la couche formant le support fibreux. Selon encore une autre utilisation particulière du procédé de l'invention, on rapporte sur le support fi-breux 41 des portions isolées 47 de matière fibreuse comportant des microbilles thermoexpansibles (figurées par des points). Lors du séchage de la feuille, les microbilles s'expansent et donnent à la feuille, dans la zone des portions isolées, un toucher particulier permettant l'identification de la feuille. En variante, on pourra intégrer dans la matière fibreuse de ces portions isolées des fibres soyeuses qui donnent un toucher plus lisse, ou encore des microbilles de verre.

Ces éléments conférant à des zones du support fibreux un toucher particulier forment des éléments d'identification tactile renforçant la sécurité du document fibreux. On pourra également rapporter sur le bord du sup-port fibreux des portions isolées de matière fibreuse donnant un toucher rugueux pour faciliter la manipulation du support (par exemple pour faciliter le comptage manuel des billets de banque). En référence à la figure 4, le procédé de l'invention permet comme il a été indiqué d'appliquer une portion isolée 61 en surépaisseur d'une couche continue de matière fibreuse 60. Cependant, le procédé de l'invention permet également d'appliquer une portion isolée 62 dans un creux 63 de la couche 60, de sorte que la portion isolée 62 vienne combler ce creux. On peut ainsi apporter localement une matière fibreuse distincte de celle de la couche, par exemple une matière fibreuse colorée ou con-tenant des éléments d'identification, sans toutefois donner lieu à une surépaisseur. On peut également appliquer une portion isolée 64 pour remplir un trou 65 de la couche 60. Par exemple, on pourra utiliser pour la couche 60 une matière fibreuse à fibres longues et épaisses favorables à la résistance de la feuille et pour la portion isolée 64 une matière fibreuse à fibres courtes et fines permettant de réaliser des filigranes particulièrement fins. Le procédé de l'invention permet également de fa-briquer des documents à fenêtres. En référence à la figure 5, on utilise une première forme ronde poreuse 78 pour produire un jet continu formant une couche 80. La première forme ronde poreuse 78 comporte des embossages 79 permettant de réaliser des orifices 81 dans la couche continue. De façon connue en soi, on amène dans le bain fibreux un ruban transparent 82 qui s'enroule autour de la forme ronde poreuse en prenant appui sur les embossages 79, le ruban ayant une largeur légèrement supérieure à la largeur des embossages 79. Par aspiration, les fibres s'agglutinent sur la forme ronde poreuse 80 de part et d'autre du ruban transparent 82 ainsi que sous ce der- nier, sauf bien sûr au niveau des embossages. On obtient alors une couche 80 avec des orifices 81 (correspondant aux embossages) qui sont entièrement recouverts par le ruban transparent 82. Selon l'invention on utilise une deuxième forme ronde poreuse 71 partiellement masquée pour produire un jet discontinu qui forme des portions isolées 75 en forme de cadre avec une ouverture centrale 76. Ces portions isolées sont apposées sur la couche 80 de sorte que l'ouverture centrale 76 soit en regard d'un des orifices 81 de la couche 80. Le résultat de cette opération est visible à la figure 6. La couche 80 comporte un orifice 81 recouvert par le ruban transparent 82. Celui-ci est recouvert par une portion isolée 75 en forme de cadre (on en voit ici la moitié) dont l'ouverture 76 est en regard de l'orifice 81. La portion isolée 75 recouvre le bord du ruban trans-parent 82 et s'étend au delà de ce bord pour être en contact avec la matière fibreuse de la couche 80. La portion isolée 75 adhère à la fois au ruban transparent (qui est enduit de colle thermofusible) et à la matière fibreuse de la couche 80, et contribue à renforcer les bords de la fenêtre ainsi créée. De préférence, on utilise un ruban transparent microperforé, ce qui facilite l'aspiration de la couche 80 lors de son prélèvement sur la forme ronde poreuse 78 et permet l'évacuation de l'eau contenue dans la matière fibreuse en contact avec le ru-ban transparent 82. Ce ruban transparent peut bien sûr comporter lui-même des éléments de sécurité. Selon encore un autre aspect de l'invention il- lustré à la figure 7, il est possible de créer un filigrane d'un type nouveau. A cet effet, on produit une couche fibreuse 90 dans une première matière fibreuse, la couche présentant localement des variations d'épaisseurs selon un motif déterminé qui forment une première partie 91 du filigrane selon l'invention. On rapporte sur la couche 90, une portion isolée 92 faite dans une deuxième matière fibreuse de couleur différente de celle de la première matière fibreuse, la portion isolée 92 comportant des variations d'épaisseur selon un motif complémen- taire de façon à former une deuxième partie du filigrane selon l'invention. Ainsi, on arrive à former des filigranes bicolores. On peut bien sûr généraliser ce procédé en apposant plusieurs portions isolées de couleurs différentes, pour réaliser un véritable filigrane polychrome. L'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit, mais bien au contraire englobe toute va-riante entrant dans le cadre défini par les revendications.

Bien que l'on ait illustré la mise en oeuvre du procédé de l'invention au moyen d'une forme ronde poreuse produisant un jet continu formant la couche et une forme ronde poreuse produisant un jet discontinu composés de portions isolées qui forment des dépôts localisés, on pourra utiliser une ou plusieurs autres formes rondes po-reuses pour par exemple produire une couche continue supplémentaire pour prendre en sandwich les portions localisées entre les deux couches, ou encore pour appliquer sur une unique couche des portions isolées fabriqués à partir de plusieurs matières fibreuses. On pourra appliquer des portions localisées sur les deux faces d'une même couche, en combinant les modes de mise en oeuvre illustrés aux figures 1 et 2. On peut également appliquer sur la même face d'une couche des portions isolées en forme de points de différentes couleurs pour former un motif général poly-chrome. Les portions isolées pourront présenter toute forme imaginable comme des bandes, des motifs visuelle-ment reconnaissables, des points lettres, chiffes, logos... Les bandes formées selon l'invention pourront s'étendre selon toute direction, parallèlement aux rubans de sécurité, perpendiculairement ou obliquement par rap-port à ceux-ci...

Bien que l'on ait indiqué que l'on produit des portions isolées de matière fibreuse au moyen d'une forme ronde poreuse, on pourra utiliser d'autres techniques, comme par exemple des projections localisées de matière fibreuse sur la couche. A cet égard, l'apport de portions isolées peut ne pas être fait avec de la matière fibreuse humide. On peut par exemple produire une couche en matière fibreuse intissée faite de fibres sèches solidarisées au moyen d'un liant, et y déposer des portions isolées de matière fibreuse sèche en utilisant le même liant. Enfin, bien que l'on ait indiqué que l'on produisait un élément mince continu de matière fibreuse formant une couche et un élément mince discontinu de matière fibreuse formant des portions isolées, l'invention couvre également le cas où aucun des éléments minces n'est continu. On peut par exemple produire une feuille à par-tir de deux éléments minces discontinus composés chacun de bandes parallèles disjointes, les bandes de l'un des éléments minces étant rapportées avec recouvrement par- tiel entre les bandes de l'autre des éléments minces pour constituer une feuille continue. On prévoira avantageuse-ment des biseaux sur le bords des bandes pour permettre un recouvrement sans surépaisseur.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication de feuille de matière fibreuse, comprenant l'étape de produire des éléments minces de matière fibreuse (5,10;25,30) et d'associer les éléments minces entre eux pour former la feuille, caractérisé en ce que l'un au moins des éléments minces (5;25) est discontinu et forme des portions isolées de matière fibreuse.

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'un au moins des éléments minces (10;30;40;60;80;90) est continu et forme une couche de matière fibreuse.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la couche est fabriquée à l'aide d'une première forme ronde poreuse (8;21) produisant un jet continu de matière fibreuse humide, les portions isolées sont fabriquées à l'aide d'au moins une deuxième forme ronde poreuse (1;28) produisant un jet discontinu de matière fibreuse humide, le jet discontinu et le jet continu étant mis en contact pour associer les portions isolées à la couche.

4. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la couche (41;90) est fabriquée à partir d'une première matière fibreuse, les portions isolées (42,46,47;92) étant fabriquées à partir d'une deuxième matière fibreuse distincte de la première matière fibreuse.

5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la première matière fibreuse (90) et la deuxième matière fibreuse (92) ont des couleurs distinctes.

6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la matière fibreuse d'au moins l'une des portions isolées (42, 47) contient des éléments d'identification de la feuille.

7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel les éléments d'identification sont des pigments à effort optique.

8. Procédé selon la revendication 5, dans lequel les éléments d'identification sont choisis pour conférer à la feuille un toucher particulier au niveau de la portion isolée correspondante (47).

9. Procédé selon la revendication 1, dans lequel au moins deux des portions isolées (42,47) sont fabriquées à partir de matières fibreuses distinctes.

10. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'une au moins des portions isolées (62) est appliquée au niveau d'un creux (63) dans la couche (60) pour combler celui-ci.

11. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'une au moins des portions isolées (64) est appliquée au niveau d'un trou (65) dans la couche (60) pour remplir celui-ci.

12. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les portions isolées (43) sont agencées pour former un code d'identification de la feuille.

13. Procédé selon la revendication 12, dans le- quel les portions isolées comprennent des bandes parallèles (43) formant un code à barres.

14. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les portions isolées (46) sont rapportées dans les zones de faiblesse ou de pliure de la feuille.

15. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'un des éléments minces (41) comporte un ruban de sécurité (50), au moins l'une des portions isolées (44) étant rapporté sur cet élément mince pour s'étendre à cheval sur le ruban de sécurité.

16. Procédé selon la revendication 1, dans lequel d'un des éléments minces (41) comporte un ruban de sécurité (50), au moins l'une des portions isolées (45) étant rapportée sur le ruban de sécurité sans contact avec la matière fibreuse de l'élément mince comportant le ruban de sécurité.

17. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'un des éléments minces (80) comporte un ruban transparent (82) qui recouvre un orifice (81) de l'élément mince, une portion isolée (75) comportant une ouverture (76) étant rapportée sur le ruban transparent (82) de sorte que l'ouverture de la portion isolée soit en regard de l'orifice de l'élément mince comportant le ruban transparent.

18. Procédé selon la revendication 17, dans le- quel la portion isolée (75) s'étend au delà d'un bord du ruban transparent (82) pour être en contact avec la matière fibreuse de l'élément mince comportant le ruban transparent

19. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'un des éléments minces (90) comporte une zone (91) d'épaisseur variable formant une première partie d'un filigrane, une portion isolée d'épaisseur variable (92) étant rapportée sur l'élément mince (90) au niveau de la zone (91) d'épaisseur variable de l'élément mince pour former une deuxième partie du filigrane.