FR3001236A1 - AQUEOUS COMPOSITION FOR THE PRODUCTION OF FIBROUS SHEET CARRIERS WITH IMPROVED MECHANICAL STRENGTH PROPERTIES, PROCESS, USE, FIBROUS CARRIERS AND MANUFACTURED ARTICLES THEREOF - Google Patents

AQUEOUS COMPOSITION FOR THE PRODUCTION OF FIBROUS SHEET CARRIERS WITH IMPROVED MECHANICAL STRENGTH PROPERTIES, PROCESS, USE, FIBROUS CARRIERS AND MANUFACTURED ARTICLES THEREOF Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne une composition aqueuse pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille comprenant : -au moins un silicate de métal alcalin, et de préférence un silicate de Na, K ou Li ou d'un mélange de ces métaux alcalins, - au moins une charge minérale, caractérisée en ce que le rapport massique entre la charge minérale et le silicate alcalin dans l'extrait sec de la composition est de 0,25 à 4, et de préférence de 0,3 à 3 et préférentiellement de 0,5 à 1,5 ; les utilisations et procédés associés, ainsi que les supports fibreux et articles manufacturés obtenus.The present invention relates to an aqueous composition for treating a fibrous sheet material comprising: at least one alkali metal silicate, and preferably a Na, K or Li silicate or a mixture of these alkali metals; at least one mineral filler, characterized in that the mass ratio between the inorganic filler and the alkali silicate in the dry extract of the composition is from 0.25 to 4, and preferably from 0.3 to 3 and preferably from 0 to 5 to 1.5; associated uses and processes, as well as fibrous supports and manufactured articles obtained.

Description

La présente invention concerne le domaine technique des matériaux fibreux en feuille, notamment les papiers et carton, et plus particulièrement des papiers utilisés pour la fabrication de cartons ondulés. Plus précisément, l'invention concerne des compositions aqueuses pouvant être mises en oeuvre dans un procédé industriel de fabrication de matériaux fibreux en continu, permettant la fabrication de matériaux fibreux en feuille recyclables et repulpables ayant une résistance mécanique et, plus particulièrement une résistance à la compression, améliorée, un procédé pour réaliser de tels matériaux fibreux en feuille. Un matériau fibreux est produit par voie humide, par l'égouttage au travers d'une ou plusieurs toiles d'un ou plusieurs jets de pâte diluée. Les divers jets constituent autant de plis qui peuvent être assemblés en une étape ou en des étapes séparées. La feuille de papier ou carton humide est essorée entre deux rouleaux pour extraire une majeure partie d'eau et la consolider avant d'être séchée au contact de 15 cylindres chauffés intérieurement avec de la vapeur sous pression. Une composition aqueuse peut-être pulvérisée ou déposée entre les plis ou en surface de la feuille en vue d'en imprégner la surface ou tout ou partie de l'épaisseur. Cette composition a pour objet de lier les plis, de renforcer la résistance mécanique du matériau ou de conférer des propriétés barrières ou fonctionnelles. 20 Un carton ondulé est constitué par une, ou le plus souvent, plusieurs feuilles de papier cannelé collées sur une, ou le plus souvent, plusieurs feuilles de papier plan. Les feuilles de papier utilisées peuvent être issues de papiers recyclés (testliner ou cannelure recyclée) ou vierge (kraftliner, cannelure mi-chimique). Les différentes feuilles sont en général collées sous action de chaleur, avec une colle, le plus 25 souvent amylacée. Les cartons ondulés utilisés pour la fabrication d'emballages destinés à être utilisés dans des conditions de forte hygrométrie (conditions tropicales, emballages alimentaires réfrigérés..) sont généralement constitués de papiers de couverture à base de kraft liner, et de cannelures réalisées à base de fibres vierges (pâtes mi- chimiques). Les cartons ondulés sont, de plus en plus, réalisés avec des papiers recyclés. La principale application des cartons ondulés est la constitution d'emballages qui sont souvent stockés et/ou utilisés dans des conditions humides. Tel est le cas, par exemple, des emballages pour produits frais, comme les fruits, les légumes, le poisson, ou encore les produits surgelés. Or, la résistance à la compression de ces emballages est fortement dégradée dans des conditions de forte hygrométrie. Afin d'améliorer la résistance mécanique, notamment à l'état humide, des emballages, ou plus généralement de matériaux fibreux en feuille, de nombreux traitements ont été proposés, soit directement dans la pâte utilisée pour la fabrication du papier au niveau du pulpeur ou dans des circuits en amont de la machine à papier, soit par traitement de surface. Les amidons sont couramment utilisés pour le renforcement des caractéristiques mécaniques des papiers, le plus souvent par traitement à l'amidon en presse encolleuse. Les quantités d'amidon que l'on peut incorporer dans le papier sont limitées par la viscosité trop élevée lorsque la concentration en amidon est augmentée, et de ce fait il est très difficile d'obtenir les caractéristiques de résistance finales souhaitables, sinon en augmentant le grammage des papiers utilisés, ce qui pose des problèmes économiques. De plus, du fait de la nature hydrophile de l'amidon, les caractéristiques mécaniques, et en particulier la résistance à la compression, chutent encore fortement en milieu humide. Il a également été proposé de nombreux autres traitements de surface du papier à l'aide d'additifs chimiques. Un certain nombre d'agents insolubilisants de l'amidon commercialement disponibles ont été utilisés. La formaldéhyde a été utilisée dans le passé, mais ne l'est plus à cause de textes réglementaires restrictifs limitant la quantité admissible de vapeur de formaldéhyde à des niveaux très bas. Le glyoxal voit également son utilisation limitée pour des raisons analogues. Des sels métalliques ont également été utilisés comme insolubilisants, le plus utilisé étant le carbonate de zirconium (AZC). 30012 3 6 Des traitements de surface avec des latex synthétiques et/ou des cires ont également été proposés. Les brevets US 3,308,006, US 4,117,199, US 5,658,971, JP 311 856 et US 5,750,237 décrivent l'utilisation de résines et/ou de cires et paraffines pour améliorer la résistance à l'état humide de papiers. Le brevet US 6,066,379, 5 quant à lui, décrit un traitement de surface, constituant une barrière à l'eau, constitué d'un polymère synthétique, d'une cire, qui peut être une paraffine ou une cire de polyéthylène, et d'un pigment. Le brevet US 6,794,016 décrit également un traitement de surface du papier, constituant une barrière à l'eau, constitué d'une couche appliquée sur au moins une 10 face d'un carton ondulé, cette couche comportant une résine synthétique en émulsion et un mélange de pigments. Ce mélange de pigments contient de 5 à 40% en masse d'un pigment ayant une granulométrie moyenne de 5 à 15 microns et de 60 à 95 % en masse d'un pigment ayant une granulométrie moyenne inférieure à 3 microns. Les pigments peuvent être inorganiques, comme le carbonate de calcium 15 par exemple précipité, la silice ou le kaolin ; ou organiques comme les poudres fines de résine acrylique, de résine benzoguanamine ou de particules d'amidon. Les solutions à base de paraffines ou de cires microcristallines, qui sont les plus répandues, posent des problèmes de recyclabilité devenus aujourd'hui rédhibitoires. Les copolymères à base d'anhydride maléique (SMA) sont également utilisés, mais 20 sont trop coûteux pour des applications dans l'emballage industriel. L'autre solution proposée est de fabriquer des cartons ondulés à l'aide de papier constitués essentiellement de fibres vierges (kraft liner et cannelure mi-chimique) de grammages élevés, ce qui pose aussi des problèmes économiques, dans de nombreux domaines. 25 Par ailleurs, les silicates solubles ont trouvé un certain nombre d'applications dans l'industrie du papier pour la production de caisses ou autres matériaux d'emballage. Ces applications concernent l'utilisation de silicates solubles, comme adhésifs dans la fabrication de mandrins en papier ou de barils spiralés en carton. Les silicates solubles ont également été utilisés, comme matériau d'imprégnation de papiers kraft liner destinés à la fabrication d'emballages en carton 30012 3 6 4 ondulé. Ces techniques donnent généralement satisfaction dans la plupart des cas, sauf quand ces matériaux traités avec des silicates solubles sont soumis à une forte humidité, ou entrent en contact avec de l'eau. Lorsque cela se produit les silicates qui sont des sels hygroscopiques se réhydratent et perdent rapidement leurs 5 propriétés adhésives et leur rigidité. Un fort taux d'humidité, ou la présence d'eau, crée également une migration des silicates dans la masse du papier, abaissant ainsi les caractéristiques mécaniques. D'autre part, les procédés d'enduction avec des silicates solubles sont plus onéreux que les amidons couramment utilisés pour le renforcement des 10 caractéristiques mécaniques des papiers, ce qui a jusqu'à ce jour limité leur utilisation. De ce fait, dans l'industrie du papier, les silicates solubles sont essentiellement utilisés pour le désencrage des vieux papiers et pour leurs propriétés adhésives dans la fabrication de matériaux d'emballage tels que mandrins et barils en carton. 15 Les documents suivants décrivent, toutefois, l'utilisation de silicates alcalins pour l'amélioration des caractéristiques mécaniques du papier : La demande de brevet WO 89/10448 décrit une méthode applicable uniquement à l'échelle du laboratoire pour améliorer la résistance à l'état humide de substrats et de papiers, en particulier grâce à un traitement en 20 surface à l'aide d'une composition comprenant un silicate alcalin, un insolubilisant du silicate et une cire ou une paraffine. Après séchage de la composition enduite sur le papier, le film superficiel de silicate obtenu est cassant et contient des microfissures qui altèrent les propriétés de barrière à l'eau de la couche enduite sur la surface du papier. Le rôle des cires et 25 paraffines utilisées est de combler ces microfissures, de manière à conserver la continuité de la couche enduite et de conserver les propriétés de barrière à l'eau. Il est mentionné un effet de synergie entre le silicate et les cires ou paraffines utilisées. L'agent insolubilisant peut être un oxyde ou carbonate d'un métal divalent ou polyvalent, tel que le zinc, le calcium, le béryllium, le 30 cuivre, l'étain, le bore ou l'aluminium. Dans le cas de l'oxyde de zinc, il est prévu d'utiliser une quantité d'oxyde de zinc de 0,1-10% en poids sec par rapport au poids sec de silicate, en réalisant un chauffage pour obtenir un séchage relativement long de 30 à 60 minutes. La demande de brevet US 2007/0208125 décrit une composition de traitement de surface du papier qui reste recyclable et repulpable après enduction. Cette composition préférablement utilisée pour le couchage de papier de cannelure est compatible avec l'utilisation des colles amylacées couramment utilisées pour la production de carton ondulé. La composition décrite dans ce document comprend de 10% à 70%, et préférentiellement de 40 à 60%, en masse de silicate de sodium ; de 10 à 60%, et préférentiellement de 30 à 50%, en masse de résine synthétique en émulsion ; de 10% à 50% de paraffines en émulsion dans l'eau ; et de 5 à 25% en masse d'eau. Cette composition appliquée en couchage, préférentiellement enduite sur une seule face du papier de cannelure, pour des raisons économiques, ne comporte pas d'agents insolubilisants. Les masses de compositions déposées sont comprises entre 3 et 25 g/m2. - Le brevet US 5,358,554 décrit une composition pour le traitement de matelas de fibres cellulosiques, tels que les papiers et cartons, pour améliorer leur résistance mécanique, hydrophobicité et recyclabilité, combinant une cire de paraffine et une solution de silicate de métal alcalin. Cette composition est appliquée en traitement de surface sur le papier ou carton et ne comprend ni charge minérale, ni insolubilisant du silicate. Le silicate est présent dans la composition, à raison d'environ 10 à 50% en masse, par rapport au taux de matières sèches total, et de préférence à raison d'environ 25 à 40%, et préférentiellement de 30 à 35%. Le brevet GB 1,423,253 décrit un procédé pour la préparation de papier, cannelures ou cartons, dans lequel sont introduits au niveau du pulpeur, avant la fabrication du papier, un silicate de métal alcalin et un agent thixotrope et/ou une résine synthétique en émulsion, ainsi qu'un acide et/ou un sel d'acide. Le procédé est particulièrement adapté à la fabrication de pâte à papier comprenant un mélange d'hémicellulose et de fibres issues de papier recyclés. L'ajout de silicate est présenté comme permettant d'augmenter les caractéristiques mécaniques, tout en réduisant la quantité d'hémicellulose d'un coût plus élevé que celui des papiers recyclés. Dans ce document, il n'y a pas de composition unique puisque les différents additifs sont ajoutés à la pâte. Afin d'améliorer la résistance à la compression à l'état sec des papiers recyclés, il a, par ailleurs, été proposé de rajouter du silicate de sodium à des solutions d'amidon, en tant qu'agent de collage des papiers recyclés, comme décrit dans l'article de Pengje Peng, Xiaofan Zhou& Jinxia MA« Water glass compound starch used as surface sizing agent to improve the strength of linerboard » -Bioresources 6 (4) 4158-4167. Cependant, le traitement au silicate de sodium étant plus cher que l'amidon, cette voie ne semblait pas présenter d'intérêt économique viable.The present invention relates to the technical field of fibrous sheet materials, especially paper and cardboard, and more particularly paper used for the manufacture of corrugated cardboard. More specifically, the invention relates to aqueous compositions that can be used in an industrial process for the manufacture of fibrous materials in a continuous manner, enabling the manufacture of recyclable and repulpable sheet fibrous materials having a mechanical strength and, more particularly, a resistance to compression, improved, a method for making such fibrous sheet materials. A fibrous material is produced by wet process, by the dewatering through one or more webs of one or more diluted streams of dough. The various jets are so many folds that can be assembled in one step or in separate steps. The wet paper or cardboard sheet is dewatered between two rollers to extract a major portion of water and consolidate it before being dried in contact with cylinders internally heated with steam under pressure. An aqueous composition may be sprayed or deposited between the plies or on the surface of the sheet to impregnate the surface or all or part of the thickness. This composition is intended to bind the folds, to strengthen the mechanical strength of the material or to confer barrier or functional properties. A corrugated board consists of one, or most often, several sheets of fluted paper bonded to one, or most often, several sheets of flat paper. The paper sheets used can be made from recycled paper (testliner or recycled groove) or virgin paper (kraftliner, semi-chemical groove). The different leaves are usually glued by heat, with a glue, most often starchy. The corrugated cardboard used for the manufacture of packaging intended to be used under conditions of high hygrometry (tropical conditions, refrigerated food packaging, etc.) generally consist of kraft liner-based covering paper and grooves made from virgin fibers (semi-chemical pulps). Corrugated cartons are increasingly made with recycled paper. The main application of corrugated board is the formation of packaging that is often stored and / or used in wet conditions. This is the case, for example, for packaging for fresh products, such as fruits, vegetables, fish, or frozen products. However, the compressive strength of these packages is greatly degraded under conditions of high hygrometry. In order to improve the mechanical strength, particularly in the wet state, packaging, or more generally fibrous sheet materials, many treatments have been proposed, either directly in the pulp used for the manufacture of paper at the level of the pulper or in circuits upstream of the paper machine, either by surface treatment. Starches are commonly used for strengthening the mechanical characteristics of papers, most often by starch treatment in gluing press. The amounts of starch that can be incorporated in the paper are limited by the excessively high viscosity when the starch concentration is increased, and thus it is very difficult to obtain the desirable ultimate strength characteristics, otherwise increasing the weight of the papers used, which poses economic problems. In addition, because of the hydrophilic nature of the starch, the mechanical characteristics, and in particular the compressive strength, still fall sharply in a humid medium. Many other paper surface treatments have also been proposed using chemical additives. A number of commercially available starch insolubilizers have been used. Formaldehyde has been used in the past but is no longer used because of restrictive regulations limiting the permissible amount of formaldehyde vapor to very low levels. Glyoxal also sees its limited use for similar reasons. Metal salts have also been used as insolubilizers, the most commonly used being zirconium carbonate (AZC). Surface treatments with synthetic latices and / or waxes have also been proposed. US Patents 3,308,006, US 4,117,199, US 5,658,971, JP 311,856 and US 5,750,237 disclose the use of resins and / or waxes and paraffins for improving the wet strength of papers. US Pat. No. 6,066,379, for its part, describes a surface treatment, constituting a water barrier, consisting of a synthetic polymer, a wax, which may be a paraffin wax or a polyethylene wax, and a pigment. US Pat. No. 6,794,016 also describes a surface treatment of paper, constituting a water barrier, consisting of a layer applied on at least one side of corrugated cardboard, this layer comprising a synthetic resin in emulsion and a mixture of pigments. This pigment mixture contains 5 to 40% by weight of a pigment having an average particle size of 5 to 15 microns and 60 to 95% by weight of a pigment having an average particle size of less than 3 microns. The pigments may be inorganic, such as calcium carbonate, for example precipitated, silica or kaolin; or organic such as fine powders of acrylic resin, benzoguanamine resin or starch particles. Solutions based on paraffins or microcrystalline waxes, which are the most widespread, pose recyclability problems nowadays become prohibitive. Maleic anhydride (SMA) copolymers are also used, but are too expensive for industrial packaging applications. The other solution proposed is to manufacture paper corrugated cardboard consisting essentially of virgin fibers (kraft liner and semi-chemical groove) of high grammages, which also poses economic problems in many areas. In addition, soluble silicates have found a number of applications in the paper industry for the production of crates or other packaging materials. These applications concern the use of soluble silicates, as adhesives in the manufacture of paper mandrels or spiral cardboard barrels. Soluble silicates have also been used as impregnating material for kraft liner papers for the manufacture of corrugated cardboard packaging. These techniques are generally satisfactory in most cases except when these materials treated with soluble silicates are subjected to high humidity or come into contact with water. When this occurs silicates that are hygroscopic salts rehydrate and rapidly lose their adhesive properties and stiffness. High humidity, or the presence of water, also creates a migration of silicates into the mass of the paper, thus lowering the mechanical characteristics. On the other hand, coating processes with soluble silicates are more expensive than starches commonly used for strengthening the mechanical characteristics of papers, which has so far limited their use. As a result, in the paper industry, soluble silicates are mainly used for the de-inking of waste paper and for their adhesive properties in the manufacture of packaging materials such as mandrels and cardboard barrels. The following documents describe, however, the use of alkali silicates for the improvement of the mechanical properties of paper: The patent application WO 89/10448 describes a method applicable only to the laboratory scale to improve the resistance to wet state of substrates and papers, in particular by surface treatment with a composition comprising an alkali silicate, a silicate insolubilizer and a wax or paraffin. After drying the coated composition on the paper, the resulting silicate surface film is brittle and contains microcracks that alter the water barrier properties of the coated layer on the paper surface. The role of the waxes and paraffins used is to fill these microcracks, so as to maintain the continuity of the coated layer and to retain the water barrier properties. It is mentioned a synergistic effect between the silicate and the waxes or paraffins used. The insolubilizing agent may be an oxide or carbonate of a divalent or polyvalent metal, such as zinc, calcium, beryllium, copper, tin, boron or aluminum. In the case of zinc oxide, it is envisaged to use a quantity of zinc oxide of 0.1-10% by dry weight relative to the dry weight of silicate, by carrying out a heating to obtain a relatively fast drying. 30 to 60 minutes long. US patent application 2007/0208125 describes a surface treatment composition of the paper which remains recyclable and repulpable after coating. This composition preferably used for the coating of corrugated paper is compatible with the use of starch adhesives commonly used for the production of corrugated board. The composition described in this document comprises from 10% to 70%, and preferably from 40 to 60% by weight of sodium silicate; from 10 to 60%, and preferably from 30 to 50% by weight of emulsion synthetic resin; from 10% to 50% of paraffins emulsified in water; and from 5 to 25% by weight of water. This coating composition, preferentially coated on one side of the fluting paper, for economic reasons, does not include insolubilizing agents. The masses of deposited compositions are between 3 and 25 g / m 2. US Pat. No. 5,358,554 describes a composition for the treatment of cellulosic fiber mattresses, such as paper and paperboard, to improve their mechanical strength, hydrophobicity and recyclability, combining a paraffin wax and an alkali metal silicate solution. This composition is applied as a surface treatment on paper or cardboard and does not include any mineral filler or silicate insolubilizer. The silicate is present in the composition, at a rate of about 10 to 50% by weight, relative to the total solids content, and preferably at about 25 to 40%, and preferably 30 to 35%. GB Patent 1,423,253 describes a process for the preparation of paper, splines or cartons, in which are introduced at the level of the pulper, before the manufacture of the paper, an alkali metal silicate and a thixotropic agent and / or a synthetic resin in emulsion, as well as an acid and / or an acid salt. The process is particularly suitable for the manufacture of paper pulp comprising a mixture of hemicellulose and recycled paper fibers. The addition of silicate is reported to increase mechanical characteristics while reducing the amount of hemicellulose at a higher cost than recycled paper. In this document, there is no single composition since the various additives are added to the dough. In order to improve the compressive strength in the dry state of the recycled papers, it has, moreover, been proposed to add sodium silicate to starch solutions, as bonding agent for the recycled papers, as described in the article by Pengje Peng, Xiaofan Zhou & Jinxia MA "Water glass compound starch used as surface sizing agent to improve the strength of linerboard" -Bioresources 6 (4) 4158-4167. However, since sodium silicate treatment was more expensive than starch, this route did not seem to be economically viable.

Par ailleurs, afin de réduire les prix de revient de fabrication des papiers, il a, d'autre part, été envisagé d'introduire, dans les papiers d'emballage destinés à la production de carton ondulé, des charges minérales moins onéreuses que les fibres papetières. L'introduction de charges minérales dans le papier a conduit à une diminution des caractéristiques mécaniques et, en particulier, à une diminution de la résistance à la compression. En forte concentration, les charges minérales ont causé des problèmes de poudrage sur machine à papier et sur les machines de transformation. Il est en effet généralement admis que l'incorporation de fortes quantités de charges minérales dans le papier diminue les forces de liaison entre fibres et entre fibres et charges minérales, diminuant ainsi de manière drastique la résistance mécanique du matériau. En particulier, l'article « A new analysis of Mer effects on paper strength » (Journal of pulp and paper science VOL. 28 N°8 August 2002) L.Li, A. Collis et R. Pelton apportent les conclusions suivantes : - Les charges minérales diminuent les caractéristiques mécaniques du papier, et certaines charges sont plus dommageables que les autres ; - Pour une charge donnée, les charges ayant les granulométries les plus fines sont les plus dommageables ; - La distribution des charges est rarement uniforme dans l'épaisseur du papier ; - La répartition granulométrique des charges dans le papier n'est pas identique à la répartition des charges de la dispersion de charges utilisée, à cause des problèmes de floculation. Dans l'article « Developing a new paradigm for linerboard fillers » (TAPPI JOURNAL March 2008) Yulin Zhao, Dongho Kim, David White et al. précisent qu'augmenter la quantité de charges minérales diminue les caractéristiques mécaniques du papier. Dans l'article « The structure and strength of focs of precipitated calcium carbonate induced by various polymers used in papermaking » (14th Fundamental Research Symposium, Oxford September 2009), Roger Gaudreault, Nicolas Di Cesare, Theo G.M van den Ven et David A. Weitz rappellent et confirment que les charges minérales diminuent les caractéristiques mécaniques du papier en diminuant les surfaces de liaison fibre-fibre. Plusieurs approches ont été explorées pour augmenter les quantités de charges minérales, sans succès. Notamment, la préfloculation des charges minérales sur les fibres du papier a été expérimentée, sans donner de résultats probants. Il a 20 également été proposé de traiter chimiquement les charges minérales de manière à améliorer les liaisons charges minérales-liant et fibres-charges minérales de manière à éviter les zones de faiblesse qui altèrent les propriétés mécaniques du papier. D'autres solutions ont été proposées : Kuboshima K. utilise de l'acide acrylique ou de l'acétate de vinyle pour 25 améliorer les liaisons chimiques entre les polymères et les charges minérales. (« On functional fillers for papermaking »(High Performance Paper Soc.(21) 31-38 (1982) ; Le brevet CA 2037525 décrit une méthode pour améliorer les liaisons fibres - charges minérales à l'aide d'épichlorhydrine et de polyamino-amide ou de 30 polyamine ; - La demande de brevet WO 00/59965 décrit des polymères sulfonés qui améliorent les liaisons entre les fibres et les charges minérales, en particulier lorsqu'ils sont utilisés avec de l'amidon ; L'utilisation d'alcoxysilanes pour le traitement des charges minérales est également connue. Tous ces traitements sont cependant coûteux et ne peuvent être envisagés dans la fabrication de papiers recyclés à usage d'emballage. L'analyse de toutes ces technologies et des solutions antérieures proposées confirme que le problème de traitement des papiers ou cartons, ou plus généralement des matériaux fibreux en feuille, en vue de l'amélioration de leurs caractéristiques mécaniques n'est pas résolu de manière satisfaisante, dans des conditions économiques acceptables et ce en particulier dans le cas de papiers constitués de fibres 100% recyclées destinés à fabriquer des cartons ondulés pour des emballages utilisés en milieu humide. En effet, pour ces applications, les exigences techniques sont élevées en termes de résistance à la compression tout d'abord à l'état sec, et pour certaines applications sous forte hygrométrie. De plus, les papiers traités doivent pouvoir être assemblés avec des colles amylacées classiques, être repulpables et recyclables. Les traitements avec des cires et paraffines de l'art antérieur posent, par exemple, des problèmes de recyclage rédhibitoires. De plus, les conditions économiques acceptables pour les marchés concernés sont très limitées, ce qui exclut un certain nombre de technologies trop coûteuses, comme les traitements hors machine à papier, l'utilisation de copolymères synthétiques, de cires et paraffines en forte concentration, de charges minérales préalablement traitées en surface. Dans ce contexte, un des objectifs de la présente invention est de fournir un procédé et des compositions de traitement de matériaux fibreux en feuille, et en particulier du papier, acceptables sur le plan économique et qui répondent aux critères suivants : - résistance mécanique, et plus particulièrement à la compression satisfaisante à l'état sec et, même pour certaines compositions au moins, à l'état humide, - aptitude au collage avec des colles amylacées dans des conditions industrielles standard, - repulpabilité, - recycla bil ité, - et, au moins pour certaines variantes de mise en oeuvre, aptitude au contact alimentaire (contact sec et non gras). L'invention propose des compositions de traitement d'un matériau fibreux en feuille, afin d'en améliorer la résistance mécanique à l'état sec, et pour certaines d'entre elles également à l'état humide, de préférence par imprégnation en presse encolleuse et le procédé de fabrication en continu du matériau fibreux en feuille associé. Les compositions selon l'invention sont adaptées pour être directement appliquées sur une feuille de matériau fibreux déjà constituée dans sa forme finie ou 15 au cours de sa formation, lors d'un procédé de fabrication en continu. La présente invention concerne des compositions aqueuses pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille comprenant : - au moins un silicate de métal alcalin, et de préférence un silicate de Na, K ou Li ou d'un mélange de ces métaux alcalins, 20 - au moins une charge minérale, caractérisée en ce que le rapport massique entre la charge minérale et le silicate alcalin dans l'extrait sec de la composition est de 0,25 à 4, et de préférence de 0,3 à 3 et préférentiellement de 0,5 à 1,5. La présente invention concerne des compositions aqueuses pour le traitement 25 d'un matériau fibreux en feuille comprenant : - au moins un silicate de métal alcalin, et de préférence un silicate de Na, K ou Li ou d'un mélange de ces métaux alcalins, - au moins une charge minérale capable de libérer des ions métalliques multivalents pouvant se substituer aux ions alcalins du silicate et ainsi former 30 des précipités de silicates insolubles dans l'eau et, de préférence, choisie parmi l'oxyde de zinc, le carbonate de zinc, le carbonate de baryum, le sulfate de baryum, le sulfate de calcium, le carbonate de béryllium, le carbonate de strontium et le carbonate de calcium, le carbonate de calcium étant préféré pour obtenir une amélioration des propriétés mécaniques à l'état humide.In addition, in order to reduce the cost of manufacturing paper, it has also been envisaged to introduce, in corrugated packaging paper, mineral fillers that are less expensive than paper fibers. The introduction of mineral fillers into the paper has led to a decrease in mechanical characteristics and, in particular, to a decrease in the compressive strength. In high concentration, the mineral fillers caused problems of dusting on the paper machine and on the processing machines. It is generally accepted that the incorporation of large amounts of inorganic fillers in the paper decreases the bonding strengths between fibers and between fibers and mineral fillers, thus drastically reducing the mechanical strength of the material. In particular, the article "A new analysis of Mer effects on paper strength" L.Li, A. Collis and R. Pelton bring the following conclusions: - Mineral fillers reduce the mechanical characteristics of paper, and some loads are more damaging than others; - For a given load, the charges having the finest granulometries are the most damaging; - The distribution of charges is rarely uniform in the thickness of the paper; - The particle size distribution of the charges in the paper is not identical to the load distribution of the charge dispersion used, because of flocculation problems. In the article "Developing a new paradigm for linerboard fillers" (TAPPI JOURNAL March 2008) Yulin Zhao, Kim Dongho, David White et al. specify that increasing the amount of mineral fillers decreases the mechanical characteristics of the paper. In the article "The Structure and Strength of Fats of precipitated calcium carbonate induced by various polymers used in papermaking" (14th Fundamental Research Symposium, Oxford September 2009), Roger Gaudreault, Nicolas Di Cesare, The GM van den Ven and David A. Weitz recall and confirm that mineral fillers reduce the mechanical characteristics of paper by decreasing fiber-fiber bonding surfaces. Several approaches have been explored to increase the amounts of mineral fillers, without success. In particular, the preflocculation of the mineral fillers on the paper fibers has been experimented without giving convincing results. It has also been proposed to chemically treat the mineral fillers so as to improve the mineral-binder and mineral-fiber-filler bonds so as to avoid areas of weakness which alter the mechanical properties of the paper. Other solutions have been proposed: Kuboshima K. uses acrylic acid or vinyl acetate to improve the chemical bonds between the polymers and the mineral fillers. ("On functional fillers for papermaking" (High Performance Paper Soc., 21) 31-38 (1982); CA 2037525 discloses a method for improving fiber-mineral filler bonds using epichlorohydrin and polyamino- amide or polyamine - Patent Application WO 00/59965 discloses sulfonated polymers which improve the bonds between fibers and mineral fillers, especially when used with starch; the use of alkoxysilanes; However, all these treatments are costly and can not be considered in the manufacture of recycled paper for packaging purposes.The analysis of all these technologies and the previous solutions proposed confirms that the problem of treatment of paper or paperboard, or more generally fibrous sheet materials, with a view to improving their mechanical characteristics is not satisfactorily solved isante, under economically acceptable conditions and this especially in the case of paper made of 100% recycled fibers intended to manufacture corrugated cardboard for packaging used in a humid environment. Indeed, for these applications, the technical requirements are high in terms of compressive strength firstly in the dry state, and for some applications under high hygrometry. In addition, the treated papers must be able to be assembled with conventional starch glues, be repulpable and recyclable. The treatments with waxes and paraffins of the prior art pose, for example, unacceptable recycling problems. Moreover, the economic conditions acceptable for the markets concerned are very limited, which excludes a number of overly expensive technologies, such as off-the-paper processing, the use of synthetic copolymers, high concentration waxes and paraffins, mineral fillers previously treated on the surface. In this context, one of the objectives of the present invention is to provide a process and compositions for the treatment of fibrous materials in sheet, and in particular paper, which are economically acceptable and which satisfy the following criteria: mechanical strength, and more particularly to satisfactory compression in the dry state and, even for at least some compositions, in the wet state, - ability to bond with starch adhesives under standard industrial conditions, - repulpability, - recyclability, - and , at least for certain embodiments, ability to contact food (dry contact and non-greasy). The invention provides compositions for treating fibrous sheet material, in order to improve the mechanical strength in the dry state, and for some of them also in the wet state, preferably by press impregnation. gluing machine and the process for continuously manufacturing the associated fibrous sheet material. The compositions according to the invention are adapted to be directly applied to a sheet of fibrous material already formed in its finished form or during its formation, during a continuous manufacturing process. The present invention relates to aqueous compositions for treating a fibrous sheet material comprising: at least one alkali metal silicate, and preferably Na, K or Li silicate or a mixture of these alkali metals, at least one mineral filler, characterized in that the mass ratio between the inorganic filler and the alkali silicate in the dry extract of the composition is from 0.25 to 4, and preferably from 0.3 to 3 and preferably from 0.5 to 1.5. The present invention relates to aqueous compositions for the treatment of fibrous sheet material comprising: - at least one alkali metal silicate, and preferably a Na, K or Li silicate or a mixture of these alkali metals, at least one mineral filler capable of releasing multivalent metal ions which can be substituted for the alkali ions of the silicate and thus forming water-insoluble silicates precipitates and preferably selected from zinc oxide, zinc, barium carbonate, barium sulfate, calcium sulphate, beryllium carbonate, strontium carbonate and calcium carbonate, calcium carbonate being preferred to obtain an improvement of the wet mechanical properties .

De manière préférée, la charge minérale utilisée dans le cadre de l'invention, présente une granulométrie moyenne D50 comprise dans la gamme allant de 20 nm à 20 microns, de préférence comprise dans la gamme allant de 100 nm à 10 microns. De manière avantageuse, dans les compositions aqueuses préférées dans le cadre de l'invention, la masse de silicate(s) alcalins et de charge(s) minérale(s) représente de 90 à 100% de l'extrait sec, de préférence de 95 à 100%. Les compositions selon l'invention peuvent comprendre un agent insolubilisant du silicate, autre que la ou les charge(s) minérale(s) présente(s). Ceci permet encore d'améliorer les propriétés de résistance mécanique à l'état humide. L'agent insolubilisant du silicate autre qu'une charge minérale peut être choisi parmi les acides organiques, les acides minéraux, les sels d'acides minéraux ou organiques, les produits organiques ou minéraux libérateurs de protons, les esters, les carbonates organiques et les sels de métal multivalent. En particulier, dans l'extrait sec des compositions selon l'invention, le rapport massique entre l'agent insolubilisant du silicate autre qu'une charge minérale et le silicate est de 0,01 à 0,1, et de préférence de 0,03 à 0,05. Dans le cadre de l'invention, le silicate de métal alcalin est, de préférence, choisi parmi les silicates de formule (M20)SiO2 où M est Na, K ou Li ou un mélange de ces métaux alcalins, et x est le rapport molaire entre Si02 et M20 et appartient avantageusement à la gamme allant de 0,5 à 4. De manière préférée, le rapport molaire x du silicate alcalin est supérieur à 2,5 et est, de préférence, supérieur à 3. Les compositions selon l'invention peuvent comprendre, en outre, un agent plastifiant. L'agent plastifiant est, par exemple, choisi parmi la glycérine, le saccharose, les polyéthylène glycols, ou, de préférence, les copolymères en émulsion 30 tels que les émulsions de styrène butadiène carboxylé ou non, de styrène butadiène acrylonitrile, ou de styrène acrylique. En particulier, dans l'extrait sec des compositions selon l'invention, le rapport massique entre l'agent plastifiant et le silicate est de 0,01 à 0,06, et de préférence de 0,02 à 0,04. De manière avantageuse, les compositions selon l'invention ne contiennent ni cire, ni paraffine. Dans, les compositions selon l'invention, l'extrait sec pourra représenter de 10 à 75 % de la masse totale de la composition, et de préférence de 20 à 50%. L'invention concerne également l'utilisation d'une composition selon l'invention dans la fabrication d'un matériau fibreux en feuille (en particulier, un papier ou carton), par imprégnation en profondeur dans l'épaisseur dudit matériau fibreux en feuille avec ladite composition, pour renforcer les propriétés de résistance mécanique à l'état sec et éventuellement à l'état humide du matériau fibreux obtenu. L'invention concerne également un procédé de traitement d'un matériau fibreux en feuille, réalisé en continu sur au moins l'une des faces du matériau fibreux en feuille avec une composition aqueuse selon invention. En particulier, le traitement est réalisé sur chacune des faces du matériau fibreux en feuille et dans sa masse. Le traitement, est, de préférence, intégré à un procédé de fabrication en continu d'un matériau fibreux en feuille et est appliqué sur ce dernier en défilement, dans un état fini ou en cours de conception. Le traitement est, de préférence, réalisé par imprégnation, préférentiellement en presse encolleuse. De manière avantageuse, le matériau fibreux est formé à partir, voire est exclusivement constitué, de fibres recyclées. L'invention concerne également les matériaux fibreux en feuille traités avec l'une des compositions aqueuses selon invention, et notamment traités pour obtenir une masse sèche de composition déposée appartenant à la gamme allant de 3 g/m2 à 35 g/m2, et notamment appartenant à la gamme allant de 8 g/m2 à 25 g/m2, ainsi que les matériaux fibreux en feuille obtenus selon un procédé défini dans le cadre de l'invention. De tels matériaux fibreux peuvent se trouver notamment sous la forme d'une feuille de papier ou carton, éventuellement sous forme d'article manufacturé.Preferably, the inorganic filler used in the context of the invention has a mean particle size D50 in the range from 20 nm to 20 microns, preferably in the range from 100 nm to 10 microns. Advantageously, in the aqueous compositions preferred in the context of the invention, the mass of alkali silicate (s) and mineral filler (s) represents from 90 to 100% of the dry extract, preferably from 95 to 100%. The compositions according to the invention may comprise an insolubilising agent for the silicate, other than the mineral filler (s) present. This further improves the wet strength properties. The insolubilising agent of the silicate other than a mineral filler may be chosen from organic acids, mineral acids, salts of inorganic or organic acids, proton-releasing organic or inorganic products, esters, organic carbonates and the like. multivalent metal salts. In particular, in the dry extract of the compositions according to the invention, the mass ratio between the insolubilising agent of the silicate other than a mineral filler and the silicate is from 0.01 to 0.1, and preferably from 0, 03 to 0.05. In the context of the invention, the alkali metal silicate is preferably chosen from silicates of formula (M20) SiO2 where M is Na, K or Li or a mixture of these alkali metals, and x is the molar ratio between SiO 2 and M 2 O and advantageously belongs to the range from 0.5 to 4. Preferably, the molar ratio x of the alkali silicate is greater than 2.5 and is preferably greater than 3. The compositions according to The invention may further comprise a plasticizer. The plasticizer is, for example, selected from among glycerine, sucrose, polyethylene glycols, or, preferably, emulsion copolymers such as styrene butadiene, carboxylated or non-carboxylated, styrene butadiene acrylonitrile, or styrene emulsions. acrylic. In particular, in the dry extract of the compositions according to the invention, the mass ratio between the plasticizer and the silicate is from 0.01 to 0.06, and preferably from 0.02 to 0.04. Advantageously, the compositions according to the invention contain neither wax nor paraffin. In the compositions according to the invention, the dry extract may represent from 10 to 75% of the total mass of the composition, and preferably from 20 to 50%. The invention also relates to the use of a composition according to the invention in the manufacture of a fibrous sheet material (in particular a paper or cardboard), by deep impregnation in the thickness of said fibrous sheet material with said composition, for reinforcing the mechanical strength properties in the dry state and possibly in the wet state of the fibrous material obtained. The invention also relates to a process for treating a fibrous sheet material continuously made on at least one of the faces of the fibrous sheet material with an aqueous composition according to the invention. In particular, the treatment is performed on each of the faces of the fibrous sheet material and in its mass. The treatment is preferably incorporated into a continuous process for producing a fibrous sheet material and is applied thereto in a finished state, or in a state of design. The treatment is preferably carried out by impregnation, preferably in a sizing press. Advantageously, the fibrous material is formed from, or even consists exclusively of, recycled fibers. The invention also relates to sheet fibrous materials treated with one of the aqueous compositions according to the invention, and in particular treated to obtain a dry mass of deposited composition belonging to the range from 3 g / m 2 to 35 g / m 2, and in particular ranging from 8 g / m2 to 25 g / m2, as well as fibrous sheet materials obtained according to a method defined in the context of the invention. Such fibrous materials may be in particular in the form of a sheet of paper or cardboard, possibly in the form of a manufactured article.

Enfin, l'invention a pour objet les cartons ondulés constitués, au moins en partie, d'un papier tel que défini dans le cadre de l'invention. Dans le cadre de l'invention, la charge minérale présente en forte concentration, permet, d'une part, de réduire le coût des matériaux fibreux obtenus 5 avec une telle composition, en comparaison notamment aux traitements antérieurs avec des compositions à l'amidon et, d'autre part, lorsque la charge minérale est réactive vis-à-vis du silicate, de renforcer la cohésion des silicates, et de les insolubiliser en solution aqueuse. En effet, les silicates sont très sensibles à l'eau, et nécessitent, de préférence, l'utilisation d'agents insolubilisants qui dans le cadre de 10 l'invention sont au moins partiellement constitués par la charge minérale incorporée à la composition. Chacun des constituants pouvant être présents dans la composition selon l'invention vont maintenant être décrits de manière détaillée. 15 Silicates de métal alcalin Les silicates alcalins jouent le rôle de liant pour les fibres constitutives du papier et conditionnent l'obtention de bonnes propriétés en termes de résistance mécanique. Les silicates de métal alcalin solubles dans l'eau, notamment de formule 20 (M20)5i02 où M est Na, K, Li ou un mélange de ces métaux alcalins, peuvent être fabriqués par fusion de mélanges en proportions variables de carbonate de sodium, de potassium ou de lithium et de sable pur. Cette fusion est classiquement effectuée dans un four à une température d'environ 1400°C. Après refroidissement de la coulée, on obtient un silicate vitreux sous la forme de verre limpide. Les silicates 25 liquides sont obtenus par dissolution des silicates vitreux dans l'eau en autoclave. De tels silicates sont disponibles commercialement, notamment sous la forme de solution aqueuse. En fonction du rapport molaire x, les silicates de métal alcalin de formule (M20)xSi02 où M est Na, Li ou un mélange de ces métaux alcalins, présentent des 30 propriétés différentes. On utilisera de préférence, un silicate alcalin présentant un rapport molaire variant généralement de 0,5 à 4. Les silicates alcalins sont le plus souvent disponibles sous la forme de solution aqueuse présentant un extrait sec de 25 à 65 % en masse. Les silicates alcalins ayant les rapports molaires les plus faibles ont généralement un pouvoir mouillant plus élevé, mais sont plus difficiles à sécher et ralentissent les vitesses de production, ceux qui ont un rapport molaire plus élevé ont un pouvoir liant plus élevé et sont plus faciles à sécher. Dans le cadre de l'invention, il a été trouvé avantageux d'utiliser des silicates de métal alcalin ayant un rapport molaire supérieur à 2,5 et, de préférence, supérieur à 3. C'est en effet ce type de silicate qui permet d'avoir le meilleur pouvoir liant qui permet la meilleure cohésion du matelas fibreux, et qui est le plus facile à sécher, permettant ainsi des gains de productivité et, pour les applications en milieu humide, la meilleure résistance à l'état humide. Tous les silicates de métal alcalin peuvent être utilisés dans la composition de l'invention, mais le silicate de sodium étant le plus courant et le plus économique, c'est celui qui est préféré. Charges minérales Une charge minérale est caractérisée par une quasi-insolubilité ou une très faible solubilité dans l'eau, notamment inférieure à 0,1 g/I dans l'eau à 20°C.Finally, the subject of the invention is corrugated cartons consisting, at least in part, of a paper as defined in the context of the invention. In the context of the invention, the mineral filler present in high concentration makes it possible on the one hand to reduce the cost of the fibrous materials obtained with such a composition, in comparison with prior treatments with starch compositions. and, on the other hand, when the mineral filler is reactive with respect to the silicate, to reinforce the cohesion of the silicates, and to insolubilize them in aqueous solution. Indeed, the silicates are very sensitive to water, and preferably require the use of insolubilizing agents which in the context of the invention are at least partially constituted by the mineral filler incorporated in the composition. Each of the constituents that may be present in the composition according to the invention will now be described in detail. Alkali metal silicates The alkali silicates act as binder for the constituent fibers of the paper and condition the achievement of good properties in terms of mechanical strength. The water-soluble alkali metal silicates, especially of formula (M20) 5iO2 where M is Na, K, Li or a mixture of these alkali metals, can be produced by melting mixtures in varying proportions of sodium carbonate, of potassium or lithium and pure sand. This fusion is conventionally carried out in an oven at a temperature of about 1400 ° C. After cooling the casting, a glassy silicate is obtained in the form of clear glass. Liquid silicates are obtained by dissolving the glassy silicates in water in an autoclave. Such silicates are commercially available, especially in the form of aqueous solution. Depending on the molar ratio x, the alkali metal silicates of formula (M 2 O) x SiO 2 where M is Na, Li or a mixture of these alkali metals have different properties. An alkali silicate having a molar ratio generally ranging from 0.5 to 4 is preferably used. The alkaline silicates are most often available in the form of an aqueous solution having a solids content of 25 to 65% by weight. Alkali silicates with the lowest molar ratios generally have higher wetting power, but are more difficult to dry and slow production speeds, those with a higher molar ratio have higher binding power and are easier to dry. to dry. In the context of the invention, it has been found advantageous to use alkali metal silicates having a molar ratio greater than 2.5 and preferably greater than 3. It is in fact this type of silicate which allows to have the best binding power that allows the best cohesion of the fibrous mat, and is the easiest to dry, thus allowing productivity gains and, for wet applications, the best resistance in the wet state. All the alkali metal silicates can be used in the composition of the invention, but sodium silicate being the most common and the most economical, it is the one that is preferred. Mineral fillers A mineral filler is characterized by a quasi-insolubility or a very low solubility in water, especially less than 0.1 g / l in water at 20 ° C.

L'utilisation de charges minérales a pour but d'abaisser les coûts. Les charges minérales couramment utilisées dans l'industrie du papier sont, notamment : - trihydrate d'alumine - Kaolin - CaCO3 - Mica - Talc - Montmorillonite -Bentonite - Attapulgite - .... 3 0 0 12 3 6 14 On distingue parmi ces charges minérales ou pigments, ceux qui réagissent avec les silicates, en libérant en milieu aqueux un ion métallique multivalent qui va s'échanger avec l'ion du métal alcalin du silicate pour former un précipité insoluble dans l'eau, dites charges minérales « réactives » vis-à-vis des silicates (comme le 5 silicate de sodium), ou nommés agents insolubilisants des silicates qui sont, notamment : - ZnO - ZnCO3 - BaCO3 10 - BaSO4 - CaSO4 - BeCO3 - SrCO3 - CaCO3, notamment du CaCO3 finement broyé (GCC) ou du CaCO3 précipité 15 (PCC). Ces charges minérales sont quasi-insolubles ou très faiblement solubles dans l'eau. Elles vont donc réagir très lentement avec les silicates de sodium, potassium ou lithium présents dans la composition qui sont initialement insolubles dans l'eau, pour former un précipité insoluble dans l'eau. La réaction étant très lente car 20 contrôlée par la libération des ions métalliques multivalents, il n'apparait pas de trouble pouvant aller jusqu'à gélification ou prise en masse de la composition pendant au moins 24 heures sans agitation à 20°C. Le plus souvent une gélification ou prise en masse de la composition intervient entre 24 et 72 heures lorsque la composition est laissée sans agitation à 20°C. Dans le cas de l'utilisation d'une 25 charge minérale du type oxyde ou carbonate de Zn, Ca,..., le sodium, lithium ou potassium du silicate est substitué par l'ion métallique polyvalent libéré par la charge minérale, formant ainsi un complexe de silicate alors insoluble. Dans tous les cas, du fait de la très faible solubilité de la charge minérale en milieu aqueux, la cinétique de réaction est très lente, ce qui rend compatible l'utilisation de la composition dans un 30 procédé de traitement industriel d'un matériau fibreux en feuille.The use of mineral fillers is intended to lower costs. The mineral fillers commonly used in the paper industry are, in particular: alumina trihydrate - Kaolin - CaCO 3 - Mica - Talc - Montmorillonite - Bentonite - Attapulgite - .... 3 0 0 12 3 6 14 There are among these inorganic fillers or pigments, those which react with silicates, by releasing in aqueous medium a multivalent metal ion which will be exchanged with the alkali metal ion of the silicate to form a water-insoluble precipitate, called "reactive" mineral fillers With regard to silicates (such as sodium silicate), or called insolubilizing agents silicates which are, in particular: ZnO-ZnCO3-BaCO3 10 -BaSO4-CaSO4-BeCO3-SrCO3-CaCO3, especially finely CaCO3 milled (GCC) or precipitated CaCO3 (PCC). These mineral fillers are almost insoluble or very slightly soluble in water. They will therefore react very slowly with the sodium silicates, potassium or lithium present in the composition which are initially insoluble in water, to form a precipitate insoluble in water. Since the reaction is very slow because it is controlled by the release of the multivalent metal ions, there is no cloudiness up to gelling or setting of the composition for at least 24 hours without stirring at 20 ° C. Most often gelling or setting the mass of the composition occurs between 24 and 72 hours when the composition is left without stirring at 20 ° C. In the case of the use of an inorganic filler of the zinc or carbonate type of Zn, Ca, ..., the sodium, lithium or potassium of the silicate is substituted by the polyvalent metal ion released by the mineral filler, forming thus a complex of silicate then insoluble. In any case, because of the very low solubility of the inorganic filler in an aqueous medium, the kinetics of reaction is very slow, which makes the use of the composition compatible in a process for the industrial treatment of a fibrous material. in sheet.

Ces charges minérales sont donc qualifiées de réactives avec les silicates de métal alcalin, notamment dans l'eau et à 20°C, avec des vitesses de réaction qui sont dépendantes des conditions de température, de pH, de concentration et de granulométrie.These mineral fillers are therefore described as reactive with alkali metal silicates, especially in water and at 20 ° C, with reaction rates that are dependent on the conditions of temperature, pH, concentration and particle size.

La composition selon l'invention comporte au moins une telle charge minérale, et en particulier une charge minérale dite réactive, en quantité relative par rapport aux silicates supérieure à 25 % en masse, et de préférence supérieure ou égale à 50 °h. La présence d'une telle quantité de charge minérale permet, d'une part, de réduire le coût de la composition, la quantité de silicate étant moindre. D'autre part, la présence de ces charges minérales n'affecte pas les propriétés mécaniques à l'état sec conférées par la présence des silicates et, de surcroît, l'utilisation de charges minérales dites réactives permet d'améliorer la résistance mécanique à la compression à l'état humide, en insolubilisant les silicates. C'est, en particulier, le cas lorsque le ZnO, le carbonate de zinc ou, de préférence, de calcium est utilisé. La ou les charges minérales présentes dans la composition, telles que le CaCO3, joue(nt) un double rôle de renfort de cohésion et d'insolubilisant du ou des silicates présent(s). De manière avantageuse, dans le cadre de l'invention, les charges minérales présentes telles que ZnO, ZnCO3, CaCO3, n'ont subi aucun enrobage préalable, par exemple avec des alcoxysilanes comme c'était le cas dans certaines techniques de l'art antérieur. De manière tout à fait inattendue, il a été découvert que l'introduction de telles quantités de charges minérales, comme le carbonate de calcium broyé de faible granulométrie, ou le carbonate de calcium précipité, en association avec des silicates alcalins n'altérait pas les caractéristiques mécaniques des papiers et permettait de conserver l'effet bénéfique apporté par le silicate de métal alcalin, au regard des propriétés mécaniques du papier obtenu. Un tel effet n'était nullement prévisible, notamment au vu des travaux de Yuhin Zho, Dongho Kim et al. (« Developing a new paradigm for linerboard fillers » TAPPI Journal March 2008 supra) qui ont constaté que l'ajout de charges minérales non traitées en surface, dans des papiers de couverture destinés à l'emballage en carton ondulé, afin d'abaisser les prix de revient entraînait une perte significative des caractéristiques mécaniques. Les charges minérales réactives en dispersion dans l'eau, comme le ZnO, le ZnCO3, ou le CaCO3 sont très peu solubles dans l'eau et réagissent lentement avec les silicates. Les compositions selon l'invention sont, de ce fait, très stables avec une viscosité peu évolutive dans le temps, la réaction de gélification étant très lente en solution. Parmi ces charges minérales réactives, c'est le CaCO3 qui est préféré à cause de son innocuité, de sa grande disponibilité et de son faible coût et de ses capacités optimales d'insolubilisation à température ambiante.The composition according to the invention comprises at least one such inorganic filler, and in particular a so-called reactive mineral filler, in relative quantity with respect to the silicates greater than 25% by mass, and preferably greater than or equal to 50 ° h. The presence of such a quantity of mineral filler makes it possible, on the one hand, to reduce the cost of the composition, the amount of silicate being less. On the other hand, the presence of these mineral fillers does not affect the mechanical properties in the dry state conferred by the presence of silicates and, moreover, the use of so-called reactive mineral fillers makes it possible to improve the mechanical resistance to wet compression, by insolubilizing silicates. This is particularly the case when ZnO, zinc carbonate or, preferably, calcium carbonate is used. The mineral filler (s) present in the composition, such as CaCO3, has a double role of reinforcing the cohesion and insolubilizing of the silicates present. Advantageously, in the context of the invention, the mineral fillers present, such as ZnO, ZnCO3, CaCO3, have not undergone any prior coating, for example with alkoxysilanes, as was the case in certain techniques of the art. prior. Quite unexpectedly, it has been discovered that the introduction of such amounts of mineral fillers, such as small-particle crushed calcium carbonate, or precipitated calcium carbonate, in combination with alkali silicates, does not alter the mechanical characteristics of the papers and allowed to preserve the beneficial effect provided by the alkali metal silicate, with regard to the mechanical properties of the paper obtained. Such an effect was by no means predictable, especially given the work of Yuhin Zho, Dongho Kim et al. TAPPI Journal March 2008 supra) found that the addition of untreated mineral fillers to corrugated paperboard roofing paper to reduce cost price resulted in a significant loss of mechanical characteristics. Reactive mineral fillers dispersed in water, such as ZnO, ZnCO3, or CaCO3 are very insoluble in water and react slowly with silicates. The compositions according to the invention are, as a result, very stable with a viscosity which is not very evolutionary in time, the gelling reaction being very slow in solution. Of these reactive mineral fillers, CaCO3 is preferred because of its safety, high availability and low cost and optimum room temperature insolubilization capabilities.

Il a également été constaté qu'en sélectionnant une charge minérale réactive de granulométrie fine et régulière, il était encore possible d'améliorer les caractéristiques mécaniques des papiers traités avec une composition selon l'invention même sous une forte hygrométrie. En effet, même avec une faible granulométrie, les charges minérales utilisées sont très peu solubles et libèrent progressivement des cations dans le temps, ce qui permet d'éviter la gélification de la composition pendant un temps assez long et conduit à une homogénéité de l'insolubilisation des silicates et donc à des papiers plus homogènes et, donc, aux propriétés plus satisfaisantes. Aussi, de manière avantageuse, la ou les charges minérales, telle(s) que notamment ZnO, ou le carbonate de calcium, présente(s) dans la composition selon l'invention, a (ont) une granulométrie contrôlée appartenant à la gamme allant de 20 nm à 20 microns. Il a notamment été trouvé avantageux d'utiliser du carbonate de calcium finement broyé (GCC) de granulométrie moyenne D50 appartenant à la gamme allant de 0,4 à 10 microns ou du carbonate de calcium précipité (PCC) de 25 granulométrie appartenant à la gamme allant de 20 à 500 nm. La granulométrie moyenne D50 peut être mesurée par diffraction laser selon la norme ISO 13320:2009, notamment avec un appareil Beckman Coulter LS 13320. La granulométrie moyenne D50 est la valeur en microns ou nm pour laquelle 50 % en nombre de la distribution des diamètres des particules est en-dessous de cette valeur 30 et 50 % en nombre de la distribution est au-dessus de cette valeur.It has also been found that by selecting a reactive mineral filler of fine and regular particle size, it was still possible to improve the mechanical characteristics of the papers treated with a composition according to the invention even under high hygrometry. Indeed, even with a small particle size, the mineral fillers used are very sparingly soluble and gradually release cations with time, which makes it possible to avoid the gelation of the composition for a long time and leads to homogeneity of the insolubilization of silicates and therefore more homogeneous papers and, therefore, more satisfactory properties. Also, advantageously, the mineral filler (s), such as in particular ZnO, or calcium carbonate present in the composition according to the invention, has (a) a controlled particle size in the range of from 20 nm to 20 microns. In particular, it has been found advantageous to use finely ground calcium carbonate (GCC) with a mean particle size D50 in the range of 0.4 to 10 microns or precipitated calcium carbonate (PCC) of particle size in the range ranging from 20 to 500 nm. The average particle size D50 can be measured by laser diffraction according to the ISO 13320: 2009 standard, in particular with a Beckman Coulter LS 13320 apparatus. The average particle size D50 is the value in microns or nm for which 50% by number of the distribution of the diameters of the particles is below this value and 50% by number of the distribution is above this value.

L'effet de défloculation bien connu des silicates permet, par ailleurs, dans le cadre de l'invention, d'obtenir une très bonne dispersion des charges minérales dans la masse du papier traité. La composition selon l'invention peut également contenir des charges minérales ou pigments, dits inertes vis-à-vis des silicates, comme : - trihydrate d'alumine - Kaolin - Mica - Talc - Montmorillonite -Bentonite - Attapulgite - le quartz, - Ti02, et/ou - Fe203. De manière avantageuse, on utilisera dans les compositions selon l'invention le couple silicate (et en particulier silicate de sodium)/carbonate de calcium ou le couple silicate (et en particulier silicate de sodium)/kaolin.The well-known defloculation effect of silicates makes it possible in the context of the invention to obtain a very good dispersion of the mineral fillers in the mass of the treated paper. The composition according to the invention may also contain inorganic fillers or pigments, said to be inert with respect to silicates, such as: - alumina trihydrate - Kaolin - Mica - Talc - Montmorillonite - Bentonite - Attapulgite - quartz, - TiO2 , and / or - Fe2O3. Advantageously, the silicate (and in particular sodium silicate) / calcium carbonate or the silicate (and in particular sodium silicate) / kaolin pairs will be used in the compositions according to the invention.

Les agents insolubilisants autres qu'une charge minérale La composition selon l'invention peut comporter un ou plusieurs agents insolubilisants des silicates, autres que les charges minérales dites réactives vis-à-vis des silicates. Ces agents insolubilisants réagissent, notamment en solution aqueuse, avec les silicates pour former un précipité insoluble dans l'eau et entrainent une précipitation du silicate selon une cinétique de réaction plus rapide que les charges minérales : la cinétique de réaction est telle qu'un trouble de la solution serait observé dès les premières minutes ou heures après le mélange des ingrédients si ces derniers étaient introduits dans des quantités aussi importantes que les charges minérales.30 De manière connue, les silicates alcalins peuvent être rendus insolubles dans l'eau par deux types de réaction : a) par une réaction de gélation -polymérisation par abaissement du pH de la solution de silicate en dessous de pH10,7.The insolubilizing agents other than a mineral filler The composition according to the invention may comprise one or more insolubilizing agents for silicates, other than the mineral fillers known as reactive towards silicates. These insolubilizing agents react, in particular in aqueous solution, with the silicates to form a precipitate that is insoluble in water and lead to a precipitation of the silicate according to a reaction kinetics faster than the mineral fillers: the kinetics of reaction is such that a turbidity the solution would be observed from the first minutes or hours after the mixing of the ingredients if they were introduced in quantities as important as the mineral fillers. In a known manner, the alkali silicates can be rendered insoluble in water by two types. reaction: a) by a gelling-polymerization reaction by lowering the pH of the silicate solution below pH 10.7.

La manière la plus simple d'abaisser le pH est d'utiliser un ou plusieurs acides organiques ou minéraux, mais les réactions sont très rapides. Un grand nombre d'autres produits peut également être envisagé, afin de mieux pouvoir contrôler le temps de gélification. Il s'agit notamment de produits organiques ou minéraux libérateurs de protons, comme les sels d'acides organiques ou minéraux, les esters (réagissent par hydrolyse pour former l'acide carboxylique correspondant), certains carbonates organiques.... A titre d'exemple d'agents insolubilisants autres qu'une charge minérale (nommés également dans la suite de la description agent insolubilisants additionnels du silicate) pouvant être utilisés dans le cadre de l'invention, on peut citer : - HCI - H2SO4 - HNO3 - la triacétine - la diacétine - la monoacétine - le bicarbonate de sodium - l'acide citrique - l'acide formique - l'acide acétique - l'acide propionique - NaFi2PO4 - NF-14-12PO4 - CO2 - L'éthylène carbonate - Le propylène carbonate - ... Lorsque les solutions de silicates sont acidifiées, de l'acide orthosilicique Si(OH)4 est libéré, qui finit par polymériser pour former un précipité. b) par précipitation à l'aide de sels de métal multivalent en solution aqueuse. Les silicates solubles réagissent presque instantanément avec des cations métalliques multivalents pour former le silicate métallique correspondant insoluble. Les ions métalliques qui réagissent avec les silicates incluent Ca", Mg", Zn", Cu", Fe3+, Al t...The simplest way to lower the pH is to use one or more organic or mineral acids, but the reactions are very fast. A large number of other products can also be considered, in order to better control the gel time. These include proton-releasing organic or inorganic products, such as salts of organic or inorganic acids, esters (reacted by hydrolysis to form the corresponding carboxylic acid), certain organic carbonates, etc. example of insolubilizing agents other than a mineral filler (also named in the following description insolubilizing agent additional silicate) may be used in the context of the invention include: - HCl - H2SO4 - HNO3 - triacetin - diacetin - monoacetin - sodium bicarbonate - citric acid - formic acid - acetic acid - propionic acid - NaFi2PO4 - NF-14-12PO4 - CO2 - Ethylene carbonate - Propylene carbonate When the silicate solutions are acidified, orthosilicic acid Si (OH) 4 is released, which eventually polymerizes to form a precipitate. b) by precipitation with multivalent metal salts in aqueous solution. Soluble silicates react almost instantaneously with multivalent metal cations to form the corresponding insoluble metal silicate. Metal ions that react with silicates include Ca ", Mg", Zn ", Cu", Fe3 +, Al t ...

On peut citer à titre d'exemples non limitatifs les sels de métal multivalent suivants : - CaCl2 - MgSO4 - Al2(504)3 - CaSO4 -.... Les réactions entre les silicates de métal alcalin et les sels métalliques multivalents sont généralement très rapides. Aussi, le problème posé lors de leur utilisation dans des compositions de 20 traitement sur machine à papier est de contrôler le temps de gélification des compositions lorsque les agents insolubilisants sont introduits. La cinétique de gélification dépend de nombreux paramètres : > La nature des insolubilisants - Le rapport molaire du silicate alcalin (notamment Si02/Na20 dans le 25 cas du silicate de sodium), étant donné que quand le rapport molaire augmente le degré de polymérisation augmente > La concentration des différents constituants - Les taux de cisaillement du processus d'enduction > La température .... 30 > Le pH Les insolubilisants comme CaCl2 ou des sels des acides minéraux en général, entraînent une réaction immédiate avec les silicates de métal alcalin. De tels agents insolubilisants s'ils étaient utilisés seuls ne pourraient être appliqués sur le papier que dans un procédé en deux étapes avec introduction des insolubilisants avant ou après l'application des silicates. Avec un tel procédé en deux étapes, lorsque les silicates seraient appliqués à l'aide d'une presse encolleuse, le procédé conduirait à des papiers non homogènes dans la masse à cause de l'hétérogénéité de l'insolubilisation, ce qui est inapproprié.The following multivalent metal salts may be mentioned as non-limiting examples: - CaCl 2 - MgSO 4 - Al 2 (504) 3 - CaSO 4 - The reactions between the alkali metal silicates and the multivalent metal salts are generally very fast. Also, the problem with using them in paper machine processing compositions is to control the gelling time of the compositions when the insolubilizing agents are introduced. The kinetics of gelation depend on many parameters:> The nature of the insolubilizers - The molar ratio of the alkali silicate (in particular SiO 2 / Na 2 O in the case of sodium silicate), since when the molar ratio increases the degree of polymerization increases> The concentration of the different constituents - The shear rates of the coating process> The temperature ...> The pH The insolubilizers, such as CaCl2 or salts of mineral acids in general, cause an immediate reaction with the alkali metal silicates. Such insolubilizing agents, if used alone, could be applied to the paper only in a two-step process with the introduction of insolubilizers before or after the application of the silicates. With such a two-step process, when the silicates are applied using a sizing press, the process would lead to inhomogeneous papers in the mass because of the heterogeneity of the insolubilization, which is inappropriate.

C'est pourquoi dans le cadre de l'invention, l'agent insolubilisant du silicate additionnel choisi parmi les acides minéraux ou organiques, les sels d'acides minéraux ou organiques, les substances organiques ou minérales libératrices de protons, les esters, les carbonates organiques et les sels de métal multivalent est optionnel et agit éventuellement en complément des charges minérales.This is why, in the context of the invention, the insolubilising agent of the additional silicate chosen from inorganic or organic acids, the salts of mineral or organic acids, the proton-releasing organic or inorganic substances, the esters and the carbonates. organic and multivalent metal salts is optional and optionally acts in addition to the mineral fillers.

Cet agent insolubilisant additionnel est, avantageusement, présent en faible quantité. De préférence, le pourcentage massique de l'agent insolubilisant additionnel par rapport au silicate dans la composition est compris dans la gamme allant de 0,01 à 0,1 et de préférence dans la gamme allant de 0,03 à 0,05, de manière à contrôler le temps de gélification. En effet, l'utilisation de charges minérales réactives telles que l'oxyde de zinc, le carbonate de zinc, ou le carbonate de calcium, en tant qu'agent insolubilisant principal du silicate permettent d'augmenter très sensiblement les temps de gélification. Les agents plastifiants Les papiers imprégnés de silicate(s) gagnent en rigidité et peuvent être cassants selon la concentration utilisée en silicate(s). Afin d'augmenter la souplesse du papier obtenu après traitement avec la composition selon l'invention, cette dernière contiendra, de préférence, au moins un agent plastifiant.This additional insolubilizing agent is advantageously present in a small amount. Preferably, the weight percentage of the additional insolubilizing agent relative to the silicate in the composition is in the range of 0.01 to 0.1 and preferably in the range of 0.03 to 0.05, of way to control the gel time. Indeed, the use of reactive mineral fillers such as zinc oxide, zinc carbonate, or calcium carbonate, as main insolubilizing agent silicate can significantly increase the gel time. Plasticizers Silicate-impregnated paper (s) increase in rigidity and can be brittle depending on the concentration used in silicate (s). In order to increase the flexibility of the paper obtained after treatment with the composition according to the invention, the latter will preferably contain at least one plasticizing agent.

Des plastifiants comme la glycérine, le saccharose, les polyéthylène glycols peuvent être utilisés. Néanmoins, ces produits étant très solubles dans l'eau, il a été trouvé avantageux d'utiliser des copolymères en émulsion tels que : - Des styrènes butadiènes carboxylés ou non, - du styrène butadiène acrylonitrile, - des styrènes acryliques. De manière préférée, dans les compositions selon l'invention, entre l'agent plastifiant et le silicate dans l'extrait sec de la composition est de 0,01 à 0,06, et de préférence de 0,02 à 0,04.Plasticizers such as glycerine, sucrose, polyethylene glycols can be used. Nevertheless, since these products are very soluble in water, it has been found advantageous to use emulsion copolymers such as: carboxylated or non-carboxylated styrenes, styrene-butadiene acrylonitrile, acrylic styrenes. Preferably, in the compositions according to the invention, between the plasticizer and the silicate in the solids content of the composition is from 0.01 to 0.06, and preferably from 0.02 to 0.04.

Les cires et paraffines migrent dans les silicates et sont difficilement utilisables comme plastifiants, car cela poserait des problèmes de collage sur onduleuse lors de la fabrication de carton ondulé. Aussi, de manière préférée, la composition selon l'invention ne contiendra ni cire, ni paraffine. Sans que cela ne soit limitatif, il peut être avantageux d'ajouter à une composition aqueuse selon l'invention : - Un ou plusieurs agents hydrofuges du papier et/ou - Un ou plusieurs dispersants comme le polyacrylate de sodium et/ou - Un ou plusieurs agents biocides et/ou - Un ou plusieurs agents antimousses et/ou - Un ou plusieurs colorants ou pigments et/ou e Un ou plusieurs agents antistatiques et /ou - ces différents additifs étant classiquement utilisés dans l'industrie papetière. La composition selon l'invention est préparée, par incorporation des différents constituants dans l'eau. De préférence, le silicate est introduit dans la composition avant la ou les charges minérales. De manière avantageuse, la composition est soumise à une agitation par tout dispositif, notamment mécanique, approprié, de manière à obtenir un mélange homogène. Dans le cadre de l'invention, il a été constaté que contrairement à ce que l'on 30 observe avec des compositions à l'amidon où l'extrait sec des compositions est limité à environ 10%, la viscosité des compositions réalisées avec des silicates alcalins et des charges minérales reste faible même avec des extraits secs beaucoup plus élevés. En particulier, les compositions selon l'invention peuvent présenter un extrait sec de 10 à 60 % et/ou une viscosité Brookfield de 10 à 100 mPa.s, notamment mesurée à 50°C et sous une agitation de 100 tours/mn. La viscosité Brookfield peut, par exemple, être déterminée selon la norme ISO 1652. Avec une telle viscosité et/ou extrait sec, il est possible d'augmenter sensiblement les masses de composition déposées sur les supports fibreux lors des traitements d'imprégnation et d'augmenter progressivement les propriétés mécaniques, et plus particulièrement la résistance à la compression. Il a été démontré dans le cadre de l'invention que l'utilisation conjointe de silicates alcalins et de charges minérales, et en particulier de charges minérales réactives, éventuellement en combinaison avec un ou plusieurs agents insolubilisants additionnels, comme produit de traitement du papier, en remplacement des traitements à l'amidon utilisés actuellement, présentait les avantages suivants : - amélioration de la résistance à la compression à sec en augmentant les poids déposés, - amélioration de la résistance à la compression à l'état humide, en particulier dans le cas de l'utilisation de charge(s) minérale(s) réactives vis-à-vis des silicates, et en particulier du carbonate de calcium, - avantage économique, - diminution de la consommation énergétique. De plus, les compositions selon l'invention sont compatibles pour le traitement de papiers destinés à la fabrication de carton d'emballage à usage alimentaire 25 notamment. En effet, même si certains agents insolubilisants peuvent présenter un risque sanitaire (borax, métaborates, glyoxal, ...), d'autres comme l'acide citrique, le bicarbonate de sodium, NH2PO4... sont parfaitement inoffensifs aux concentrations d'emploi et seront préférés, notamment, pour les applications alimentaires. Les silicates alcalins et les charges minérales, comme le CaCO3, utilisés dans le 30 cadre de l'invention sont des substances classées comme non dangereuses au sens de la réglementation européenne (Règlement CLP 1272-2008), le CaCO3 est exempté d'enregistrement REACH (Article 2). Les silicates alcalins et le CaCO3 sont des substances pouvant entrer dans la fabrication de matériaux aptes au contact alimentaire sec et non gras. Ils sont classés dans la catégorie GRAS (generally recognised as safe) par la FDA (Food and Drug Administration). Selon un autre aspect, l'invention concerne l'utilisation d'une composition aqueuse définie dans le cadre de l'invention pour réaliser, des papiers ayant une résistance mécanique améliorée.Waxes and paraffins migrate into silicates and are difficult to use as plasticisers, because this would cause problems of gluing on corrugator during the manufacture of corrugated cardboard. Also, preferably, the composition according to the invention will contain neither wax nor paraffin. Without this being limiting, it may be advantageous to add to an aqueous composition according to the invention: one or more water-repellent agents for the paper and / or one or more dispersants such as sodium polyacrylate and / or several biocidal agents and / or - One or more defoamers and / or - One or more dyes or pigments and / or e One or more antistatic agents and / or - these various additives are conventionally used in the paper industry. The composition according to the invention is prepared by incorporating the various constituents into the water. Preferably, the silicate is introduced into the composition before the mineral charge (s). Advantageously, the composition is subjected to agitation by any device, particularly mechanical, appropriate, so as to obtain a homogeneous mixture. In the context of the invention, it has been found that contrary to what is observed with starch compositions where the solids content of the compositions is limited to about 10%, the viscosity of the compositions made with Alkaline silicates and mineral fillers remain low even with much higher dry solids. In particular, the compositions according to the invention may have a solids content of 10 to 60% and / or a Brookfield viscosity of 10 to 100 mPa.s, especially measured at 50 ° C. and with stirring at 100 rpm. The Brookfield viscosity can, for example, be determined according to the ISO 1652 standard. With such a viscosity and / or solids content, it is possible to substantially increase the composition masses deposited on the fibrous supports during the impregnation and dewatering treatments. gradually increase the mechanical properties, and more particularly the compressive strength. It has been demonstrated in the context of the invention that the joint use of alkali silicates and mineral fillers, and in particular of reactive mineral fillers, possibly in combination with one or more additional insolubilizing agents, as paper treatment product, replacing the starch treatments currently used, had the following advantages: - improvement of the dry compressive strength by increasing the deposited weights, - improvement of the compressive strength in the wet state, in particular in the case of the use of mineral filler (s) reactive vis-à-vis silicates, and in particular calcium carbonate, - economic advantage, - decrease in energy consumption. In addition, the compositions according to the invention are compatible for the treatment of paper intended for the manufacture of packaging cardboard for food use in particular. Indeed, even if some insolubilizing agents may present a health risk (borax, metaborates, glyoxal, ...), others such as citric acid, sodium bicarbonate, NH2PO4 ... are perfectly harmless to the concentrations of use and will be preferred, especially for food applications. The alkali silicates and mineral fillers, such as CaCO3, used in the context of the invention are substances classified as non-hazardous within the meaning of the European regulation (CLP Regulation 1272-2008), CaCO3 is exempted from REACH registration. (Article 2). Alkaline silicates and CaCO3 are substances that can be used in the manufacture of materials suitable for dry and non-greasy food contact. They are classified as GRAS (generally recognised as safe) by the FDA (Food and Drug Administration). According to another aspect, the invention relates to the use of an aqueous composition defined in the context of the invention for producing papers having improved mechanical strength.

Procédé de mise en oeuvre de la composition La composition selon l'invention peut être appliquée sur différents supports fibreux en feuille, de type papier ou carton, à différent stade de leur procédé de fabrication et selon différentes techniques. En partie humide d'une ligne de fabrication de papier ou de carton en plusieurs plis par exemple, la composition peut être appliquée entre deux plis ou mélangée à la pâte constitutive d'un ou plusieurs jets. En sècherie ou hors machine à papier, la composition pourra être appliquée en surface sur l'une ou les deux faces des papiers et cartons. La composition, qui est principalement, mais pas exclusivement, destinée au traitement du papier peut être appliquée directement sur machine à papier, après la partie humide de la machine par tout procédé connu dans l'industrie du papier tel que l'application sur la presse encolleuse, l'enduction par pulvérisation, par rouleaux gravés ou non, par barres Champion, par barres de Mayer, par lame d'air ou autres systèmes connus par l'homme de l'art. Le traitement en presse-encolleuse est privilégié car il permet une meilleure répartition des charges dans la masse du papier. Les compositions selon l'invention, et en particulier celles comportant des silicates et des carbonates, ont de plus des durées de vie sous forme liquide de plusieurs jours, et une viscosité faible à forte concentration, ce qui rend leur utilisation très aisée dans un procédé de traitement, et permet l'application de ces compositions à l'aide d'une presse encolleuse traditionnelle (size-press selon la terminologie anglo-saxonne). La composition selon l'invention peut être appliquée lors d'une étape d'un procédé de fabrication d'un matériau fibreux en feuille, qui peut être notamment une feuille de papier, soit sur le matériau fini, soit directement au cours de sa fabrication. Le matériau fibreux en feuille est alors en défilement et l'application de la composition est réalisée et est suivie d'une étape de séchage, qui peut correspondre ou non à la dernière étape de séchage. Le plus souvent, une autre étape préalable de séchage est présente avant l'application de la composition. En particulier, la composition sera appliquée sur une feuille de papier présentant un taux d'humidité de 5 à 14 %, de préférence de 8 à 10%. Une application par les faces, notamment, en presse encolleuse, permet une imprégnation homogène des compositions décrites dans toute l'épaisseur du matériau fibreux en feuille, et en particulier de la feuille de papier.Process for carrying out the composition The composition according to the invention can be applied to various fibrous sheet supports, of the paper or cardboard type, at different stages of their manufacturing process and according to different techniques. In wet part of a line of paper or paperboard in several folds, for example, the composition can be applied between two plies or mixed with the constituent dough of one or more jets. In drying or off paper machine, the composition may be applied to the surface on one or both sides of paper and cardboard. The composition, which is mainly, but not exclusively, for paper processing can be applied directly to the paper machine, after the wet part of the machine by any method known in the paper industry such as press application. gluing, spray coating, rolls engraved or not, by Champion bars, Mayer bars, air knife or other systems known to those skilled in the art. The press-gluing treatment is preferred because it allows a better distribution of the charges in the mass of the paper. The compositions according to the invention, and in particular those comprising silicates and carbonates, also have liquid life times of several days, and a low viscosity at high concentration, which makes their use very easy in a process. treatment, and allows the application of these compositions using a conventional gluing press (size-press according to the English terminology). The composition according to the invention may be applied during a step of a process for manufacturing a fibrous sheet material, which may in particular be a sheet of paper, either on the finished material, or directly during its manufacture. . The fibrous sheet material is then scrolled and the application of the composition is performed and is followed by a drying step, which may or may not correspond to the last drying step. Most often, another prior drying step is present before the application of the composition. In particular, the composition will be applied to a paper sheet having a moisture content of 5 to 14%, preferably 8 to 10%. An application by the faces, in particular in gluing press, allows a homogeneous impregnation of the compositions described throughout the thickness of the fibrous sheet material, and in particular of the paper sheet.

Lors de l'application de la composition, les paramètres suivants, seuls ou en combinaison, seront, de préférence, utilisés : - vitesse de défilement de la feuille de 100 à 1500 m/mn, - température de la composition appliquée de 40 à 70°C, - température de la feuille au moment de l'application de 80 à 105°C, - après application de la composition, séchage à une température inférieure ou égale à 140 °C pendant une durée inférieure à une minute, et de préférence appartenant à la gamme allant de 100 à 120°C. Le support fibreux peut être formé de fibres vierges, de fibres exclusivement issues de papiers et/ou cartons recyclés ou d'un mélange de telles fibres. Le support 25 fibreux peut aussi contenir des fibres issues de plantes annuelles, des hémicelluloses, galactomannanes, CMC etc..... Bien que cela ne constitue pas l'application préférée dans le cadre de l'invention, la feuille peut comprendre une part faible, voire pas du tout de fibres recyclées. 30012 3 6 Les papiers traités avec les compositions selon l'invention montrent une bonne aptitude au repulpage et au recyclage. Les exemples de composition suivants sont donnés à titre d'exemple, et ne limitent pas le champ de l'invention décrite dans les revendications. ..emple 1: La composition concentrée suivante a été préparée par mélange à froid des substances ou préparations suivantes à l'aide d'un mélangeur tournant à 1500t/mn. 10 Eau 464 litres Silicate de sodium 340-3840 (Sté Silmaco) Extrait sec = 38% 456 Kgs Densité =1,38 Rapport molaire x=3,4 15 pH (1%)= 11 Latex styrène butadiène carboxylé autoréticulable VL 10703 (Sté Synthomer) 10 litres Extrait sec =50% 20 Tg= 58°C pH=8,5 Norme ISO 976 Viscosité :( Brookfield LVF 60t/mn) Norme ISO 1652 200 mPa.s Agent insolubilisant : CaCO3 25 Le CaCO3 utilisé est l'HYDROCARB 90 (SOCIETE OMYA) Diamètre moyen D50 0,7 microns, Extrait sec 75% et densité= 1,89 70 Kgs Soit : 30% en poids sec par rapport au poids de silicate sec30 Total 1.000kgs Extrait sec de la composition= 23 % pH=11 Norme ISO 976 Viscosité de la composition : 30 mPa.s Norme ISO 1652 Cette composition est très stable, on n'observe pas de gélification du bain pendant plus de 24 heures, et il n'y a pas de variation de viscosité pendant cette période. Cette composition a été appliquée directement sur machine à papier au moyen d'une presse encolleuse traditionnelle sur un papier de couverture de 136g/m2 à 10 base de 100% de fibres recyclées. Masse déposée = 14g/m2 sec Masse final du papier 150g/m2 Humidité finale du papier : 8% La vitesse de la machine à papier était de 500m/mn, le temps de séchage de la 15 composition d'environ 20 secondes et la température du papier à la sortie du séchoir était de 105°C. Les silicates alcalins, moins rétenteurs d'eau que les amidons utilisés traditionnellement, ont permis un gain énergétique d'environ 10%. Les caractéristiques mécaniques du papier ont été mesurées, et en particulier la 20 résistance à la compression SCT, selon la norme ISO 9895. Ces mesures ont été effectuées après conditionnement des éprouvettes à 23°C et 50% humidité relative, et après étuvage à 25°C et 85% d'humidité relative pendant 24 heures. La qualité du traitement est évaluée en fonction des mesures initiales de 25 résistance à la compression et par le rapport des mesures effectuées à 50% d'humidité relative et à 85% d'humidité relative. Ce rapport est exprimé en pourcentage par le rapport de résilience. Ces mesures ont été comparées avec un support papier de qualité identique traité en presse encolleuse à l'amidon natif de maïs. On constate une perte des 30 caractéristiques mécaniques dans les conditions de forte humidité, moindre dans le cas de la composition contenant du carbonate de calcium. L'exemple 1 qui comporte une charge minérale réactive vis-à-vis du silicate qui se comporte comme un agent insolubilisant des silicates, présente de bonnes caractéristiques à l'état sec et à l'état humide (taux de résilience de 62%).When the composition is applied, the following parameters, alone or in combination, will preferably be used: film running speed of 100 to 1500 m / min, temperature of the applied composition of 40 to 70 ° C, - temperature of the sheet at the time of application of 80 to 105 ° C, - after application of the composition, drying at a temperature of less than or equal to 140 ° C for a period of less than one minute, and preferably in the range of 100 to 120 ° C. The fibrous support may be formed of virgin fibers, fibers exclusively from recycled paper and / or cardboard or a mixture of such fibers. The fibrous support may also contain fibers derived from annual plants, hemicelluloses, galactomannans, CMC, etc. Although this is not the preferred application within the scope of the invention, the sheet may comprise a part low, or not at all, recycled fiber. The papers treated with the compositions according to the invention show good repulping and recycling properties. The following composition examples are given by way of example, and do not limit the scope of the invention described in the claims. Example 1: The following concentrated composition was prepared by cold mixing the following substances or preparations with a mixer rotating at 1500 rpm. Water 464 liters Sodium silicate 340-3840 (Silmaco St) Dry extract = 38% 456 Kg Density = 1.38 Molar ratio x = 3.4 pH (1%) = 11 Self-crosslinkable carboxylated styrene butadiene latex VL 10703 Synthomer) 10 liters Dry extract = 50% Tg = 58 ° C pH = 8.5 ISO 976 standard Viscosity: (Brookfield LVF 60 rpm) ISO standard 1652 200 mPa.s Insoluble agent: CaCO3 The CaCO3 used is the HYDROCARB 90 (OMYA COMPANY) Average diameter D50 0.7 microns, dry extract 75% and density = 1.89 70 Kgs Either: 30% by dry weight relative to the weight of dry silicate Total 1.000kgs Dry extract of the composition = 23 % pH = 11 Standard ISO 976 Viscosity of the composition: 30 mPa.s ISO 1652 standard This composition is very stable, no gelling of the bath is observed for more than 24 hours, and there is no variation of viscosity during this period. This composition was applied directly to the paper machine by means of a conventional sizing press on a cover paper of 136 g / m 2 based on 100% recycled fibers. Deposited mass = 14g / m2 dry final paper weight 150g / m2 final paper moisture: 8% The paper machine speed was 500m / min, the composition drying time about 20 seconds and the temperature paper at the dryer outlet was 105 ° C. Alkaline silicates, which are less water-retaining than the starches traditionally used, have resulted in an energy saving of about 10%. The mechanical characteristics of the paper were measured, and in particular the compressive strength SCT, according to ISO 9895. These measurements were carried out after conditioning of the specimens at 23 ° C. and 50% relative humidity, and after steaming at 25 ° C. ° C and 85% relative humidity for 24 hours. The quality of the treatment is evaluated according to the initial measurements of compressive strength and the ratio of the measurements made at 50% relative humidity and 85% relative humidity. This ratio is expressed as a percentage of the resilience ratio. These measurements were compared with a paper support of identical quality treated in glue press with native corn starch. There is a loss of mechanical characteristics under the high humidity conditions, less in the case of the composition containing calcium carbonate. Example 1 which comprises a silicate reactive mineral filler which behaves as an insolubilizing agent for silicates, has good dry and wet characteristics (62% resilience). .

Les Fi_- -rcs 1 et 2 sont des microphotographies correspondant à des vues d'ensemble au microscope électronique à transmission (MEB) en mode composition de la coupe transversale du papier, avec respectivement un grossissement de x200 et x1000. Ces micrographies montrent que l'on retrouve des charges de très petites tailles dans toute l'épaisseur du papier et dans toutes les zones.Figs. 1 and 2 are microphotographs corresponding to transmission electron microscope (SEM) overviews in cross-sectional composition of the paper, with magnifications of x200 and x1000, respectively. These micrographs show that loads of very small sizes are found throughout the thickness of the paper and in all areas.

Exem - le- 2 3 - Influence dc la nature de l'aient insolubilisant Des compositions identiques ont été préparées en remplaçant le carbonate de calcium de l'exemple 1 par de l'oxyde de zinc ZnO finement broyé dans l'exemple 2 selon l'invention, par de l'acide citrique dans l'exemple comparatif 1, et par du kaolin de granulométrie inférieure à 2 microns dans l'exemple 3 selon l'invention, avec les mêmes proportions d'agents insolubilisants que dans l'exemple 1 (30% en poids sec par rapport au poids sec du silicate), sauf l'exemple comparatif 1 qui ne comporte que 5% d'acide citrique en rapport pondéral par rapport au silicate. Les compositions avec l'oxyde de zinc (exemple 2) et le kaolin (exemple 3) sont également très stables et l'on n'observe pas de gélification du silicate pendant 24 heures. Les caractéristiques mécaniques à l'état sec sont bonnes dans tous les cas. Par contre, les taux de résilience (rapport de la résistance à la compression dans les deux atmosphères 85% HR et 50% HR) sont meilleurs avec le carbonate de calcium et l'oxyde de zinc (62 et 60 % respectivement) qu'avec le kaolin. Mais dans tous les cas, les caractéristiques mécaniques à l'état humide sont supérieures à celles obtenues avec de l'amidon, mais ne sont pas optimales dans le cas du kaolin notamment. Les papiers traités avec la composition avec l'acide citrique de l'exemple comparatif 1 conservent leurs propriétés à l'état humide (taux de résilience de 60%), 30 mais la composition utilisée commence à gélifier au bout de 30 minutes, avec une viscosité qui augmente rapidement, ce qui rend le procédé très difficile à gérer sur machine à papier. L'utilisation d'insolubilisants des silicates de sodium tels que des acides faibles ou des esters organiques libérateurs d'acide, comme la diacétine ou la triacétine par exemple, conduit à des compositions qui gélifient rapidement, avec des temps de gélification qui varient entre 10mn et une heure selon les concentrations utilisées. Afin de pouvoir utiliser ces agents insolubilisants sur machine à papier dans de bonnes conditions de marche industrielle, il est nécessaire de n'utiliser ces produits qu'en faibles concentrations pour conserver une viscosité stable. Malheureusement, dans ces conditions leur pouvoir d'insolubilisation des silicates est limité et pas suffisant. Ces compositions ont été appliquées en presse-encolleuse sur machine à papier dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1, sur un papier de même grammage. Le traitement avec ces compositions a été comparé, en termes de résistance à la compression avec un papier de même grammage traité de manière traditionnelle avec de l'amidon natif maïs. L'ensemble des résultats sont présentés 1. ,L . .11 1 : TABLEAU 1 Ces différents essais montrent que les silicates alcalins sont plus hygroscopiques que les amidons couramment utilisés, et nécessitent de préférence l'utilisation d'un agent insolubilisant. Les agents insolubilisants les plus efficaces sont généralement les plus rapides et un temps de gélification court impliquerait un procédé en deux étapes car, en cas de gélification rapide, la viscosité de la composition utilisée en presse encolleuse évolue rapidement et le procédé devient incontrôlable et incompatible avec une exploitation industrielle. Un traitement en deux étapes avec introduction des agents insolubilisants avant ou après l'application des silicates conduit à une insolubilisation hétérogène avec perte des caractéristiques à l'état humide. Le gain de résistance à l'état sec est indépendant de la nature de l'age.nt insolubilisant car ce dernier n'a de fonction que de rendre la structure de silicate insensible à l'eau. Exemples Composition Grammage papier g/m2 Masse déposée g/m2 SCT 20°C 50% HR KN/m SCT 23°C 85%HR KN/m Taux de résilience (SCT 85%HR/ SCT 50%HR) 1 silicate de 150 14 4,2 2,8 62% Na +CaCO3 2 silicate de 150 12 3,8 2,3 60% Na+ZnO Comparatif silicate de 150 11 3,5 2,1 60% 1 Na + acide citrique silicate de 150 11 3,5 1,9 55% Na+kaolin Comparatif Amidon 150 6 3,1 1,7 55% 2 3 0 0 1 2 3 6 30 Seuls le CaCO3, le ZnO et l'acide citrique ont un effet d'insolubilisation du silicate. Avec un rapport massique de seulement 5% d'insolubilisant par rapport au silicate, l'acide citrique a un effet d'insolubilisant, mais avec un temps de gélification 5 d'environ 30 minutes, le procédé est difficile à gérer sur machine à papier. Exemple 4- Influence de la Granulométrie des charges minérale; Des compositions de traitement du papier, selon l'invention ont été préparées avec des charges minérales réactives finement broyées, de très faible granulométrie. 10 Ces charges minérales jouent également le rôle d'agent insolubilisant pour les silicates. Différentes formes de CaCO3 en dispersion aqueuse (slurry) ont été étudiées, et plus particulièrement le CaCO3 broyé (GCC) Hydrocarb 90 de la société Omya de granulométrie médiane de 0,7 micron, le CaCO3 broyé (GCC) Setacarb 85 OG de la société Omya de granulométrie moyenne D50 0,4 micron, et le CaCO3 précipité de la société Solvay SOCAL 31 de granulométrie moyenne D50 comprise entre 50 et 100 nm. Un ratio en sec CaCO3/silicate de sodium de 1/1 a été utilisé. Il a été constaté que la réactivité dépendait de la granulométrie : plus la granulométrie est fine et plus la charge minérale est réactive. Cependant l'Hydrocarb 90, de granulométrie moins fine que les autres CaCO3, reste le moins cher, c'est donc 20 celui qui a été étudié dans la suite. Exem les 5 à 8 - Influence du ratio CaC 1 silicate Les compositions ont été préparées dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1. Le TABLEAU 2 présente les différentes compositions étudiées. 25 Exemple comparatif 3 Exemple comparatif 4 Exe 5 Eau 368 litres 399 litres 446 523 litres 60 .1 silicate de Na 340-3840 (Silmaco) rapport molaire x=3,4 Extrait sec=36,5% CaCO3 broyé Hydrocarb 90 diam moyen 0,7 micron d=1,89 Extrait sec =75% Latex styrène butadiène VL 10703 (Synthomer) Tg=58 Extrait sec =50% 78 10 litres 10 10 I 15F., 234 kgs 7 Exemple comparatif 3 Exemple comparatif 4 Exemple 5 Exemple 6 Exemple 7 Total 1.000kgs 1,000 kgs 1.000kgs 1.000kgs 1.000kgs Extrait sec de la composition 24,1% 23,25 °h 24,0% 24,2% 24,1% Ces exemples correspondent aux rapports pondéraux suivants (silicate sec sur carbonate de calcium sec). -Exemple comparatif 3 100% silicate -Exemple comparatif 4 90% silicate -10 % CaCO3 (rapport massique CaCO3/silicate de 0,11) -Exemple 5 75% silicate - 25 % CaCO3 (rapport massique CaCO3/silicate de 0,33) -Exemple 6 50 silicate - 50°h CaCO3 (rapport massique CaCO3/silicate de 1) -Exemple 7 25% silicate - 75% CaCO3 (rapport massique CaCO3/silicate de 3). Ces compositions ont été appliquées sur machine à papier à l'aide d'une presse- encolleuse sur un papier constitué de 100% de fibres recyclées d'un grammage final 15 de 120 g/m2, et ies papiers ainsi fabriqués ont été comparés avec un papier 100% recyclé de même grammage et de même composition traité avec de l'amidon. L'ensemble des résultats sont présentés TABLEAU 3 : T' E I' 1 de flC SCT 7:5KHR/ SCT Exemples Composition Grammage r g kW. Exemple comparatif 3 Exemple comparatif 4 Exemple 5 Exemple 6 Exemple 7 Exemple comparatif Exemple comparatif 6 Exemple 8 100% silicate 90 7, ' te 10% CaCO3 25 silh 120 75 '-'::)CaCC2 Am:Jon ;:22 maïs Amidon de maïs 50% silicate 120 50% CaCO3 75.'/.7.,ilicate 25 1' 50 50 1CO3 120 120 120 120 120 150 13 13 13 2,7 2,7 2,6 1,6 54 62 58 13 13 6 6 2,7 2,4 2,1 2,7 2,2 1,6 62 63 57 62 Dans l'exemple comparatif 5, un papier de 1 déposé d'amidon de 6g/m2, et il est industriell- ir un un 30012 3 6 34 déposé supérieur, à cause de la trop grande viscosité des solutions amylacées à des concentrations supérieures à 12% d'extrait sec. Une solution amylacée ayant une viscosité supérieure à 60mPa.s est en effet très difficilement utilisable en presse encolleuse du fait de l'instabilité induite du processus d'enduction amenant des 5 irrégularités d'imprégnation et des incidents de production. Les compositions de silicates et de carbonates restent fluides même à forte concentration (viscosité Brookfield norme ISO 1652 de 30 mPa.s à 25% d'extrait sec, dans les exemples 5 à 7 par exemple). Les caractéristiques mécaniques, et en particulier la résistance à la compression, sont proportionnelles à la quantité de liant (amidon ou silicate) imprégné dans le papier par la presse encolleuse. Avec des extraits secs en silicates deux fois plus importants dans le cas des exemples 5 et 6, que les extraits secs des compositions amylacées de l'exemple comparatif 5, il est possible d'obtenir des poids déposés de silicates de 13g/m2 après séchage, alors que dans le cas de l'amidon, dans les même conditions, il est difficile d'obtenir des poids déposés supérieurs à 6g/m2 avec un papier de 120g/m2. La résistance à la compression SCT passe alors de 2,1 kN/m (exemple comparatif 5 amidon) à 2,7 kN/m (exemple 6 Silicate-CaCO3 50%-50%), soit un gain de résistance à la compression de 25% à l'état sec.EXAMPLE 3 Influence of the nature of the insolubilizer Identical compositions were prepared by replacing the calcium carbonate of Example 1 with finely ground zinc oxide ZnO in Example 2 according to US Pat. invention, with citric acid in Comparative Example 1, and with kaolin with a particle size less than 2 microns in Example 3 according to the invention, with the same proportions of insolubilizing agents as in Example 1 (30% by dry weight relative to the dry weight of the silicate), except Comparative Example 1 which comprises only 5% citric acid in weight ratio relative to the silicate. The compositions with zinc oxide (Example 2) and kaolin (Example 3) are also very stable and silicate gelation is not observed for 24 hours. The mechanical characteristics in the dry state are good in all cases. On the other hand, the rates of resilience (ratio of the compressive strength in the two atmospheres 85% RH and 50% RH) are better with calcium carbonate and zinc oxide (62 and 60% respectively) than with kaolin. But in all cases, the mechanical characteristics in the wet state are higher than those obtained with starch, but are not optimal in the case of kaolin in particular. The papers treated with the citric acid composition of Comparative Example 1 retain their wet properties (60% resilience), but the composition used begins to gel after 30 minutes, with viscosity which increases rapidly, which makes the process very difficult to manage on a paper machine. The use of insolubilizers sodium silicates such as weak acids or acid-releasing organic esters, such as diacetin or triacetin for example, leads to compositions that gell quickly, with gelling times that vary between 10 minutes and one hour depending on the concentrations used. In order to be able to use these insolubilizing agents on a paper machine under good industrial operating conditions, it is necessary to use these products only in low concentrations to maintain a stable viscosity. Unfortunately, in these conditions their insolubilization capacity of silicates is limited and not sufficient. These compositions were applied to a paper machine on a paper machine under the same conditions as in Example 1, on a paper of the same basis weight. The treatment with these compositions was compared in terms of compressive strength with a paper of the same weight conventionally treated with native corn starch. All the results are presented 1., L. These different tests show that the alkali silicates are more hygroscopic than the starches commonly used, and preferably require the use of an insolubilizing agent. The most effective insolubilizing agents are generally the fastest and a short gelation time would involve a two-step process because, in the case of rapid gelation, the viscosity of the composition used in the size press is rapidly changing and the process becomes uncontrollable and incompatible with an industrial exploitation. A two-stage treatment with the introduction of the insolubilizing agents before or after the application of the silicates leads to a heterogeneous insolubilization with loss of the characteristics in the wet state. The strength gain in the dry state is independent of the nature of the aging insolubilizer because the latter has no function that to make the silicate structure insensitive to water. Examples Composition Paper weight g / m2 Mass deposited g / m2 SCT 20 ° C 50% RH KN / m SCT 23 ° C 85% RH KN / m Resilience rate (SCT 85% RH / SCT 50% RH) 1 silicate of 150 14 4.2 2.8 62% Na + CaCO3 2 silicate 150 12 3.8 2.3 60% Na + ZnO Comparative silicate 150 11 3.5 2.1 60% 1 Na + citric acid silicate 150 11 3.5 1.9 55% Na + kaolin Comparative Starch 150 6 3.1 1.7 55% 2 3 0 0 1 2 3 6 Only CaCO 3, ZnO and citric acid have an insolubilization effect on the silicate. With a weight ratio of only 5% insolubilizer to silicate, citric acid has an insolubilising effect, but with a gel time of about 30 minutes, the process is difficult to manage on a paper machine. . Example 4 Influence of the Particle Size of the Mineral Loads; Paper treatment compositions according to the invention have been prepared with finely ground reactive mineral fillers of very small particle size. These inorganic fillers also act as an insolubilising agent for silicates. Various forms of CaCO3 in aqueous dispersion (slurry) were studied, and more particularly the ground CaCO3 (GCC) Hydrocarb 90 of the company Omya of median particle size of 0.7 micron, the ground CaCO3 (GCC) Setacarb 85 OG of the company Omya of average particle size D50 0.4 micron, and the precipitated CaCO3 of the company Solvay SOCAL 31 of average particle size D50 of between 50 and 100 nm. A dry CaCO3 / sodium silicate ratio of 1/1 was used. It was found that the reactivity depended on the particle size: the finer the particle size, the more reactive the mineral filler is. However Hydrocarb 90, smaller particle size than other CaCO3, remains the cheapest, so it is 20 that has been studied in the following. Example 5 to 8 - Influence of the CaC 1 silicate ratio The compositions were prepared under the same conditions as in Example 1. TABLE 2 shows the various compositions studied. Comparative Example 3 Comparative Example 4 Exe 5 Water 368 liters 399 liters 446,523 liters 601 Na340-3840 silicate (Silmaco) molar ratio x = 3.4 Dry extract = 36.5% milled CaCO3 Hydrocarb 90 average diameter 0 , 7 micron d = 1.89 Dry extract = 75% Latex styrene butadiene VL 10703 (Synthomer) Tg = 58 Dry extract = 50% 78 10 liters 10 15F., 234 kgs 7 Comparative Example 3 Comparative Example 4 Example 5 Example Example 7 Total 1.000kgs 1,000 kgs 1,000kgs 1,000kgs 1,000kgs Dry extract of the composition 24,1% 23,25 ° h 24,0% 24,2% 24,1% These examples correspond to the following weight ratios (dry silicate on dry calcium carbonate). Comparative example 3 100% silicate Comparative example 4 90% silicate -10% CaCO 3 (CaCO 3 / silicate mass ratio of 0.11) -Example 5 75% silicate-25% CaCO 3 (CaCO 3 / silicate mass ratio of 0.33) Example 6 50 silicate - 50 ° C. CaCO 3 (CaCO 3 / silicate mass ratio of 1) - Example 7 25% silicate - 75% CaCO 3 (CaCO 3 / silicate mass ratio of 3). These compositions were applied on a paper machine using a sizing machine on a paper made of 100% recycled fiber having a final basis weight of 120 g / m 2, and the papers thus made were compared with a 100% recycled paper of the same weight and same composition treated with starch. All the results are shown in TABLE 3: TABLE 1 SSC 7: 5KHR / SCT Sample Composition Weight r g kW. Comparative Example 3 Comparative Example 4 Example 5 Example 6 Example 7 Comparative Example Comparative Example 6 Example 8 100% silicate 90 7, and 10% CaCO3 silh 120 75 '-': :) CaCC2 Am: Jon;: 22 Corn starch corn 50% silicate 120 50% CaCO3 75% 7, ilicate 25 1 50 50 1CO3 120 120 120 120 120 150 13 13 13 2.7 2.7 2.6 1.6 54 62 58 13 13 6 In Comparative Example 5, a 1 g starch coated paper of 6 g / m 2, and is industrially a superior deposited 30012 due to the excessive viscosity of starch solutions at concentrations greater than 12% solids. A starchy solution having a viscosity greater than 60 mPa.s is indeed very difficult to use in sizing press because of the induced instability of the coating process leading to impregnation irregularities and production incidents. The silicate and carbonate compositions remain fluid even at high concentrations (Brookfield viscosity ISO 1652 of 30 mPa.s at 25% solids, in Examples 5 to 7 for example). The mechanical characteristics, and in particular the compressive strength, are proportional to the amount of binder (starch or silicate) impregnated in the paper by the gluing press. With dry extracts of silicates twice as great in the case of Examples 5 and 6 as the dry extracts of the starchy compositions of Comparative Example 5, it is possible to obtain deposited weights of silicates of 13 g / m 2 after drying. while in the case of starch, under the same conditions, it is difficult to obtain deposited weights greater than 6 g / m 2 with a paper of 120 g / m 2. The compressive strength SCT then increases from 2.1 kN / m 2 (Comparative example 5 starch) to 2.7 kN / m 2 (Example 6 Silicate-CaCO 3 50% -50%), ie a gain in compressive strength of 25% in the dry state.

Dans l'exemple comparatif 6, l'amidon permet d'obtenir une résistance à la compression à sec (50%HR) de 2,7kN/m, avec un papier de 150g/m2. L'amidon substitué en quantité quasi équivalente par un silicate alcalin conduit à un papier ayant la même résistance à la compression à l'état sec. Par ailleurs, le taux de résilience d'un papier enduit avec de l'amidon est au niveau de 57%, alors que dans l'exemple comparatif 3, le silicate seul permet d'atteindre un taux de résilience de 54%. Le gain énergétique constaté pour le séchage des papiers traités exclusivement avec des silicates ne compense pas le surcoût dû à l'utilisation des silicates, et la résistance à l'état humide n'est pas améliorée dans cette configuration. Dans le cadre de l'invention, il a été constaté que l'ajout de charge minérale qui permet de réduire le coût de la composition, n'entraînait pas, de manière tout à fait inattendue, la perte de résistance à la compression des papiers traités avec des compositions contenant des silicates de métal alcalin, même à des concentrations importantes de charges minérales. Par ailleurs, l'utilisation de charges minérales en quantités croissantes a permis de constater les faits suivants : > En augmentant progressivement le taux de charges minérales réactives de 20 à 50% en poids sec, avec diminution du poids sec de silicate, on ne constate aucune perdition des propriétés de résistance à la compression (exemple comparatif 4 et exemples 5 et 6). Ce n'est qu'à partir d'un taux de charges de 75% (exemple 7) en poids sec par rapport à la matière sèche Silicate+ Carbonate de calcium que l'on constate un abaissement de la résistance à la compression. La résistance à la compression est proportionnelle au poids de liant déposé dans le papier (amidon ou silicate), les charges minérales n'ayant strictement aucun pouvoir liant. En effet, dans l'exemple comparatif 4, en traitant un papier 100% recyclé de 120g/m2 traité avec un poids déposé sec de 13g/m2 et et un taux de charges de 10% par rapport à la matière sèche silicate +carbonate de calcium, le poids déposé de liant est de 11,7 g/m2 de liant, alors que dans l'exemple 6 pour un même poids déposé, et un taux de charges de 50% par rapport à la matière sèche silicate +carbonate de calcium, le poids déposé de liant n'est plus que de 6,5 g/m2. Or, de manière tout à fait inattendue, la résistance à la compression SCT (2,7 kN/m) est restée inchangée, malgré une baisse de presque 50% de liant dans le papier. La composition silicate/CaCO3 constitue ainsi un matériau composite minéral à haute performance qui permet d'améliorer très sensiblement la résistance à la compression dans des conditions économiques avantageuses, du fait du faible coût du CaCO3 relativement au silicate. La résilience augmente progressivement pour se stabiliser à partir d'un taux de charges en poids sec de 25%, correspondant à un rapport en poids sec CaCO3/silicate de 0,33 (exemple 5). Cela démontre l'effet d'insolubilisation du silicate par les charges minérales réactives, malgré la très faible solubilité de ces charges minérales. Avec un taux de charges minérales en poids sec de 50% pour 50% en poids sec de silicate, le prix de revient de ces compositions est inférieur aux compositions d'amidon traditionnellement utilisées. Or, l'utilisation de ces compositions apporte un gain énergétique d'environ 10% lors du séchage du papier, et une meilleure résistance à la compression en milieu humide. Les conclusions suivantes peuvent être apportées : A Pour un poids sec déposé d'une composition comportant en poids sec de 50% de silicate et 50% de carbonate de calcium, comparé à un même dépôt d'une composition à base d'amidon, on constate des valeurs de résistance à la compression à l'état sec comparables (exemple comparatif 5 et exemple 8 avec 6g/m2 de poids déposé sur un papier de 120g/m2). La résistance à l'état humide des papiers traités avec des compositions comportant 50% de charges minérales réactives en poids sec par rapport au poids sec de silicate est toutefois très supérieure aux papiers traités avec de l'amidon (exemple 8 : résilience 62%- exemple comparatif 5 : résilience 58%).In Comparative Example 6, the starch makes it possible to obtain a dry compressive strength (50% RH) of 2.7 kN / m, with a paper of 150 g / m 2. The starch substituted in an almost equivalent amount with an alkali silicate gives a paper having the same compressive strength in the dry state. Furthermore, the resilience level of a paper coated with starch is at the level of 57%, whereas in Comparative Example 3, the silicate alone makes it possible to reach a degree of resilience of 54%. The energy gain observed for the drying of papers treated exclusively with silicates does not compensate for the extra cost due to the use of silicates, and the wet strength is not improved in this configuration. In the context of the invention, it has been found that the addition of mineral filler which makes it possible to reduce the cost of the composition does not entail, quite unexpectedly, the loss of compressive strength of the papers. treated with compositions containing alkali metal silicates, even at high concentrations of mineral fillers. Moreover, the use of mineral fillers in increasing quantities has made it possible to note the following facts:> By progressively increasing the rate of reactive mineral fillers from 20 to 50% by dry weight, with reduction of the dry weight of silicate, it is noticeable that no loss of compressive strength properties (Comparative Example 4 and Examples 5 and 6). It is only from a loading rate of 75% (Example 7) in dry weight relative to the dry matter Silicate + Calcium carbonate that a reduction in the compressive strength is observed. The compressive strength is proportional to the weight of binder deposited in the paper (starch or silicate), the mineral fillers having strictly no binding power. In fact, in Comparative Example 4, by treating a 100% recycled paper of 120 g / m 2 treated with a dry deposited weight of 13 g / m 2 and and a filler content of 10% with respect to the dry matter silicate + carbonate of calcium, the deposited weight of binder is 11.7 g / m 2 of binder, while in example 6 for the same weight deposited, and a degree of load of 50% compared to the dry matter silicate + calcium carbonate the deposited weight of binder is only 6.5 g / m2. Now, quite unexpectedly, the compressive strength SCT (2.7 kN / m) remained unchanged, despite a drop of almost 50% binder in the paper. The silicate / CaCO 3 composition thus constitutes a high performance mineral composite material which makes it possible to very significantly improve the compressive strength under advantageous economic conditions, because of the low cost of CaCO 3 relative to the silicate. Resilience increases gradually to stabilize from a 25% dry weight loading rate, corresponding to a CaCO 3 / silicate dry weight ratio of 0.33 (Example 5). This demonstrates the insolubilization effect of the silicate by the reactive mineral fillers, despite the very low solubility of these mineral fillers. With a 50% dry weight mineral filler content at 50% by dry weight of silicate, the cost price of these compositions is lower than the starch compositions traditionally used. However, the use of these compositions provides an energy gain of about 10% during drying of the paper, and a better compressive strength in a humid environment. The following conclusions can be made: For a dry weight deposited with a composition comprising in dry weight of 50% of silicate and 50% of calcium carbonate, compared with the same deposit of a composition based on starch, found comparable compressive strength values in the dry state (Comparative Example 5 and Example 8 with 6 g / m 2 of weight deposited on a paper of 120 g / m 2). The wet strength of the papers treated with compositions comprising 50% reactive mineral fillers by dry weight relative to the dry weight of silicate is, however, much greater than the papers treated with starch (Example 8: 62% resilience). Comparative Example 5: Resilience 58%).

D Pour un poids sec déposé d'une composition comportant en poids sec 50% de silicate et 50% de carbonate de calcium d'environ le double du poids sec déposé avec une composition à base d'amidon, on constate des valeurs de résistance à la compression très supérieures. Dans l'exemple 6 un papier de 120g/m2 a été traité avec un dépôt de 13g/m2 d'une composition comportant 50% de CaCO3 et 50% de silicate en poids sec ; la résistance à la compression SCT mesurée est 2,7 kN/m et la résilience est de 62%. Ces valeurs ont été comparées avec celles qui sont obtenues pour un papier de 150g/m2 traité avec un dépôt de 6g/m2 d'une composition à l'amidon (exemple comparatif 6) qui donne une résistance à la compression SCT de 2,7 kN/met et une résilience de 57%. On peut ainsi, remplacer avantageusement un papier traditionnel de 150g/m2 traité à l'amidon, par un papier de 120 g/m2 traité avec une composition comportant 50% de silicate et 50% de CaCO3 ; les deux papiers ayant une résistance à la compression comparable à l'état sec. Le papier traité avec la composition au silicate a toutefois une meilleure résistance à la compression à l'état humide (résilience de 62% pour l'exemple 6 et résilience de 57% pour l'exemple comparatif 6). D'autre part, ces essais démontrent que l'utilisation de charges minérales permet de renforcer la cohésion des silicates alcalins. En effet, il apparait qu'il n'y a pas de perte des caractéristiques mécaniques, malgré des taux de charges minérales très élevés jusqu'à plus de 50% de charges. Sans vouloir être lié à une quelconque théorie scientifique, il apparaît dans les exemples ci-dessus que le CaCO3 utilisé a un double rôle de renfort de la cohésion des silicates, mais aussi d'insolubilisant des silicates alcalins comme le démontre l'augmentation de la résilience qui passe de 54% à 62% par l'adjonction de CaCO3. L'effet connu de défloculation des pigments des silicates a permis, par ailleurs, d'obtenir une très bonne dispersion des charges minérales dans la masse du papier, observée par microscopie électronique à balayage de la coupe transversale du 20 papier. I - Une composition a été préparée en ajoutant à la composition de l'exemple 6 3% de triacétine en poids sec par rapport au poids sec du silicate de sodium utilisé, et cette composition a été comparée avec un papier constitué de fibres vierges (pâte 25 mi-chimique) sans amidon, ni silicate (exemple comparatif 7). Le temps de gélification était d'environ une heure. Les résultats obtenus sont présentés TABLEAU 4 : U 4 Ces résultats montrent que l'utilisation additionnelle d'insolubilisants appropriés, soit sous forme acide qui abaisse le pH en dessous de 10,7, soit sous forme de sels multivalents ou d'esters organiques, permet encore d'améliorer la résistance à la compression à l'état humide. Comme le démontre l'exemple 9 qui décrit une composition identique à la composition de l'exemple 6 à laquelle on a rajouté 3% de triacétine en poids sec par rapport au poids sec de silicate : l'ajout de triacétine permet de passer d'une résilience de 62% à 64 °h. Cela démontre que malgré les quantités très importantes de charges minérales réactives utilisées, l'insolubilisation des silicates n'est que partielle et peut encore être améliorée par l'adjonction d'un second insolubilisant acide ou libérateur d'acide comme la diacétine ou la triacétine. le 1^ - Pré 'ar cartons ondulé - Les papiers ainsi traités avec les compositions selon l'invention ont été transformés en carton ondulé sur onduleuse dans des conditions normales, avec des colles amylacées traditionnelles sans perte d'adhérence entre les différents supports. Exemples Exemple 9 Composition 50% silicate 50%CaCO3 3% triacétine Grammage papier g/m2 150 Masse déposée g/m2 14 SCT 20°C 50% HR kN/m 4,2 SCT 23°C 85% HR kN/m 2,65 Résilience 64 % Exmple comparatif 7 papier mi- 150 chimique scandinave 4,2 2,8 67 %For a dry weight deposited with a composition comprising 50% of silicate and 50% of calcium carbonate by dry weight of about twice the dry weight deposited with a starch-based composition, resistance values are observed. compression much higher. In Example 6 a paper of 120 g / m 2 was treated with a deposit of 13 g / m 2 of a composition comprising 50% of CaCO 3 and 50% of silicate by dry weight; the measured SCT compressive strength is 2.7 kN / m and the resilience is 62%. These values were compared with those obtained for a 150g / m 2 paper treated with a 6g / m 2 deposition of a starch composition (Comparative Example 6) which gives a compressive strength of 2.7 SCT kN / met and a resilience of 57%. It is thus possible to advantageously replace a traditional paper of 150 g / m 2 treated with starch, with a paper of 120 g / m 2 treated with a composition comprising 50% silicate and 50% CaCO 3; both papers having comparable compressive strength in the dry state. The paper treated with the silicate composition, however, has a better wet compressive strength (62% resilience for Example 6 and 57% resilience for Comparative Example 6). On the other hand, these tests demonstrate that the use of mineral fillers makes it possible to reinforce the cohesion of the alkali silicates. Indeed, it appears that there is no loss of mechanical characteristics, despite very high mineral load rates up to more than 50% of charges. Without wishing to be bound to any scientific theory, it appears in the above examples that the CaCO3 used has a dual role of reinforcing the cohesion of silicates, but also of insolubilizing alkali silicates as demonstrated by the increase in resilience from 54% to 62% through the addition of CaCO3. The known effect of deflocculating the pigments of the silicates has, moreover, made it possible to obtain a very good dispersion of the mineral charges in the mass of the paper, observed by scanning electron microscopy of the cross-section of the paper. I - A composition was prepared by adding to the composition of Example 6 3% of triacetin by dry weight relative to the dry weight of sodium silicate used, and this composition was compared with a paper made of virgin fibers (paste 25 mi-chemical) without starch or silicate (Comparative Example 7). The gel time was approximately one hour. The results obtained are shown in Table 4: These results show that the additional use of appropriate insolubilizers, either in acid form which lowers the pH below 10.7, or in the form of multivalent salts or organic esters, still makes it possible to improve the resistance to compression in the wet state. As demonstrated in Example 9 which describes a composition identical to the composition of Example 6 to which was added 3% triacetin in dry weight relative to the dry weight of silicate: the addition of triacetin allows to pass from a resilience of 62% at 64 ° h. This demonstrates that despite the very large amounts of reactive mineral fillers used, the insolubilization of the silicates is only partial and can be further improved by the addition of a second acidic insolubilizer or acid liberator such as diacetin or triacetin . The papers thus treated with the compositions according to the invention were corrugated on corrugated cardboard under normal conditions, with traditional starchy glues without loss of adhesion between the various supports. Examples Example 9 Composition 50% silicate 50% CaCO3 3% triacetin Paper weight g / m2 150 Weight deposited g / m2 14 SCT 20 ° C 50% RH kN / m 4.2 SCT 23 ° C 85% RH kN / m 2, 65 Resilience 64% Comparative Example 7 Scandinavian 150 chemical paper 4.2 2.8 67%

Claims (8)

REVENDICATIONS1- Compositions aqueuses pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille comprenant : - au moins un silicate de métal alcalin, et de préférence un silicate de Na, K ou Li ou d'un mélange de ces métaux alcalins, - au moins une charge minérale, caractérisée en ce que le rapport massique entre la charge minérale et le silicate alcalin dans l'extrait sec de la composition est de 0,25 à 4, et de préférence de 0,3 à 3 et préférentiellement de 0,5 à 1,5.CLAIMS1- Aqueous compositions for treating a fibrous sheet material comprising: at least one alkali metal silicate, and preferably a Na, K or Li silicate or a mixture of these alkali metals, at least one mineral filler, characterized in that the mass ratio between the inorganic filler and the alkali silicate in the solids content of the composition is from 0.25 to 4, and preferably from 0.3 to 3 and preferably from 0.5 to 1.5. 2- Compositions aqueuses pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille selon la revendication 1 caractérisées en ce que la charge minérale est capable de libérer des ions métalliques multivalents qui vont se substituer aux ions alcalins du silicate pour former des précipités de silicates insolubles dans l'eau, et est, de préférence, choisie parmi l'oxyde de zinc, le carbonate de zinc, le carbonate de baryum, le sulfate de baryum, le sulfate de calcium, le carbonate de béryllium, le carbonate de strontium et le carbonate de calcium, le carbonate de calcium étant préféré.2. Aqueous compositions for the treatment of a fibrous sheet material according to claim 1 characterized in that the inorganic filler is capable of releasing multivalent metal ions which will replace the alkali ions of the silicate to form insoluble silicate precipitates in water, and is preferably selected from zinc oxide, zinc carbonate, barium carbonate, barium sulfate, calcium sulfate, beryllium carbonate, strontium carbonate and carbonate calcium, with calcium carbonate being preferred. 3- Compositions aqueuses pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille selon l'une des revendications précédentes caractérisées en ce que la charge minérale présente une granulométrie moyenne D50 comprise dans la gamme allant de 20 nm à 20 microns, de préférence comprise dans la gamme allant de 100 nm à 10 microns.3. Aqueous compositions for the treatment of a fibrous sheet material according to one of the preceding claims, characterized in that the inorganic filler has a mean particle size D50 in the range from 20 nm to 20 microns, preferably comprised in range from 100 nm to 10 microns. 4- Compositions aqueuses pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille selon l'une des revendications précédentes caractérisées en ce que la masse de silicate(s) alcalins et de charge(s) minérale(s) représente de 90 à 100%, et de préférence de 95 à 100%, de l'extrait sec de la composition.4- Aqueous compositions for the treatment of a fibrous sheet material according to one of the preceding claims, characterized in that the mass of alkali silicate (s) and mineral filler (s) represents from 90 to 100%, and preferably from 95 to 100% of the dry extract of the composition. 5- Compositions aqueuses pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille selon l'une des revendication précédentes caractérisées en ce qu'elles comprennent un agent insolubilisant du silicate, autre qu'une charge minérale.5. Aqueous compositions for the treatment of a fibrous sheet material according to one of the preceding claims characterized in that they comprise an insolubilizing agent silicate, other than a mineral filler. 6 - Compositions aqueuses pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille selon la revendication 5 caractérisées en ce que l'agent insolubilisant du silicate autre qu'une charge minérale est choisi parmi les acides organiques ou minéraux, les sels d'acides minéraux ou organiques, les substances organiques ou minérales libératrices de protons, les esters, les carbonates organiques et les sels de métal multivalent.6 - Aqueous compositions for the treatment of a fibrous sheet material according to claim 5, characterized in that the insolubilizing agent of the silicate other than a mineral filler is chosen from organic or inorganic acids, salts of mineral acids or organic, proton-releasing organic or inorganic substances, esters, organic carbonates and multivalent metal salts. 7 - Compositions aqueuses pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille selon la revendication 5 ou 6, caractérisées en ce que le rapport massique entre l'agent insolubilisant du silicate autre qu'une charge minérale et le silicate dans l'extrait sec de la composition est de 0,01 à 0,1, et de préférence de 0,03 à 0,05.7 - Aqueous compositions for the treatment of a fibrous sheet material according to claim 5 or 6, characterized in that the mass ratio between the insolubilizing agent silicate other than a mineral filler and the silicate in the dry extract of the composition is from 0.01 to 0.1, and preferably from 0.03 to 0.05. 8 - Compositions aqueuses pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille selon l'une des revendications précédentes caractérisées en ce que le silicate de métal alcalin est choisi parmi les silicates de formule (M20)SiO2 où M est Na, K ou Li ou un mélange de ces métaux alcalins, et x est le rapport molaire entre Si02 et M20 et appartient avantageusement à la gamme allant de 0,5 à 4. - Compositions aqueuses pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille selon la revendication 8 caractérisées en ce que le rapport molaire x du silicate alcalin est supérieur à 2,5 et est, de préférence, supérieur à 3. 10 - Compositions aqueuses pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille selon l'une des revendications précédentes caractérisées en ce qu'elles 20 comprennent en outre un agent plastifiant. 11 - Compositions aqueuses pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille selon la revendication 10 caractérisées en ce que l'agent plastifiant est choisi parmi la glycérine, le saccharose, les polyéthylène glycols, ou, de préférence, les copolymères en émulsion tels que les émulsions de styrène butadiène carboxylé ou 25 non, de styrène butadiène acrylonitrile, ou de styrène acrylique. 12 - Compositions aqueuses pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille selon la revendication 10 ou 11, caractérisées en ce en ce que le rapport massique entre l'agent plastifiant et le silicate dans l'extrait sec de la composition est de 0,01 à 0,06, et de préférence de 0,02 à 0,04.13 - Compositions aqueuses pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille selon l'une des revendications précédentes caractérisées en ce qu'elles contiennent ni cire, ni paraffine. 14 - Compositions aqueuses pour le traitement d'un matériau fibreux en feuille selon l'une des revendications précédentes caractérisées en ce que l'extrait sec représente de 10 à 75 %, et de préférence de 20 à 50%, en masse de la masse totale de la composition. 15 - Utilisation d'une composition telle que définie à l'une des revendications précédentes dans la fabrication d'un matériau fibreux en feuille, par imprégnation en profondeur dans l'épaisseur dudit matériau fibreux en feuille avec ladite composition, pour renforcer les propriétés de résistance mécanique à l'état sec et éventuellement à l'état humide du matériau fibreux obtenu. 16 - Utilisation selon la revendication 15 caractérisée en ce que le matériau fibreux en feuille est un papier ou carton. 17 - Procédé de traitement d'un matériau fibreux en feuille, caractérisé en ce que le traitement est réalisé en continu sur au moins l'une des faces du matériau fibreux en feuille avec une composition aqueuse selon l'une des revendications 1 à 14. 18 - Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le traitement est réalisé sur chacune des faces du papier et dans sa masse. 19 - Procédé selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce que le traitement est intégré à un procédé de fabrication en continu d'un matériau fibreux en feuille et est appliqué sur ce dernier en défilement, dans un état fini ou en cours de fabrication. 20 - Procédé selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce que le traitement est réalisé par imprégnation, de préférence en presse encolleuse. 21 - Procédé selon l'une des revendications 17 à 20, caractérisé en ce que le matériau fibreux est formé, voire est exclusivement constitué, de fibres recyclées. 22 - Matériau fibreux en feuille traité avec l'une des compositions aqueuses selon l'une des revendications 1 à 14.- Matériau fibreux en feuille selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il est traité avec la composition selon l'une des revendications 1 à 14 pour obtenir une masse sèche déposée appartenant à la gamme allant de 3 g/m2 à 35 g/m2, et notamment à la gamme allant de 8 g/m2 à 25 g/m2. 24 - Matériau fibreux en feuille selon la revendication 22 ou 23 obtenu selon le procédé de l'une des revendications 18 à 21. 25 - Matériau fibreux en feuille selon la revendication 22, 23 ou 24 caractérisé en ce qu'il correspond à une feuille de papier ou carton, éventuellement sous forme d'article manufacturé. 16 - Carton ondulé constitué, au moins en partie, d'un papier tel que défini à la revendication 25.8 - Aqueous compositions for the treatment of a fibrous sheet material according to one of the preceding claims, characterized in that the alkali metal silicate is chosen from silicates of formula (M20) SiO2 where M is Na, K or Li or a mixture of these alkali metals, and x is the molar ratio between SiO 2 and M 2 O and advantageously belongs to the range from 0.5 to 4. - Aqueous compositions for the treatment of fibrous sheet material according to claim 8 characterized in the molar ratio x of the alkali silicate is greater than 2.5 and is preferably greater than 3. 10 - Aqueous compositions for the treatment of fibrous sheet material according to one of the preceding claims, characterized in that they further comprise a plasticizer. 11 - Aqueous compositions for the treatment of a fibrous sheet material according to claim 10, characterized in that the plasticizing agent is chosen from glycerine, sucrose, polyethylene glycols, or, preferably, emulsion copolymers such as carboxylated or non styrene butadiene emulsions, styrene butadiene acrylonitrile, or acrylic styrene. 12 - Aqueous compositions for the treatment of a fibrous sheet material according to claim 10 or 11, characterized in that the mass ratio between the plasticizer and the silicate in the solids content of the composition is 0, 01 to 0.06, and preferably from 0.02 to 0.04.13 - Aqueous compositions for the treatment of a fibrous sheet material according to one of the preceding claims, characterized in that they contain neither wax nor paraffin. 14 - Aqueous compositions for the treatment of a fibrous sheet material according to one of the preceding claims characterized in that the solids content represents from 10 to 75%, and preferably from 20 to 50% by weight of the mass total composition. 15 - Use of a composition as defined in one of the preceding claims in the manufacture of a fibrous sheet material, by deep impregnation in the thickness of said fibrous sheet material with said composition, to enhance the properties of mechanical strength in the dry state and possibly in the wet state of the fibrous material obtained. 16 - Use according to claim 15 characterized in that the fibrous sheet material is a paper or cardboard. 17 - Process for treating a fibrous sheet material, characterized in that the treatment is carried out continuously on at least one of the faces of the fibrous sheet material with an aqueous composition according to one of claims 1 to 14. 18 - Process according to claim 17, characterized in that the treatment is performed on each of the faces of the paper and in its mass. 19 - Process according to claim 17 or 18, characterized in that the treatment is integrated in a continuous manufacturing process of a fibrous sheet material and is applied to the latter in scrolling, in a finished state or during manufacture . 20 - Process according to claim 18 or 19, characterized in that the treatment is carried out by impregnation, preferably in a gluing press. 21 - Method according to one of claims 17 to 20, characterized in that the fibrous material is formed or is exclusively composed of recycled fibers. 22 - Fibrous sheet material treated with one of the aqueous compositions according to one of claims 1 to 14. Fibrous sheet material according to claim 22, characterized in that it is treated with the composition according to one of the claims 1 to 14 to obtain a dry mass deposited in the range of 3 g / m2 to 35 g / m2, and in particular to the range of 8 g / m2 to 25 g / m2. 24 - fibrous sheet material according to claim 22 or 23 obtained according to the method of one of claims 18 to 21. 25 - Fibrous sheet material according to claim 22, 23 or 24 characterized in that it corresponds to a sheet paper or cardboard, possibly in the form of a manufactured article. 16 - Corrugated cardboard consisting, at least in part, of a paper as defined in claim 25.
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